超导磁储能系统的序贯克里金优化方法

超导磁储能系统(superconductingmagneticenergystorage，SMES)是超导应用研究的热点。SMES利用超导磁体的低损耗和快速响应能力，通过电力电子型变流器与电力系统相连，组合为一种既能为其储存电能又能为其释放电能的多功能电磁系统。SMES的先进功能主要体现于，它能大容量超低损耗的储存电能、改善供电质量、提高系统的稳定性和可靠性。该文以SMES的优化设计(IEEETEAMWorkshopProblem22)为例，介绍了序贯优化方法和克里金(Kriging)统计近似模型在低维和高维、离散域和连续域优化问题中的应用。优化结果显示，该优化方法能在保证设计精度的前提下，极大降低有限元的计算量。如3参数优化问题中有限元的计算量比直接优化的1/10还要少；而8参数优化问题中有限元的计算量约为直接优化的1/3。从而该方法可广泛应用于电磁装置的优化设计问题。