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龙图腾网获悉华北电力大学;中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司;华能集团技术创新中心有限公司申请的专利一种复合干式穿墙套管的结构优化方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114741814B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-15发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210459225.8，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权一种复合干式穿墙套管的结构优化方法及系统是由夏君怡;卞星明;熊沛琪;马字宇;孙栩;赵瑞斌;李春华;奚嘉雯;郭小江;申旭辉;卢铁兵;沈博洋设计研发完成，并于2022-04-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种复合干式穿墙套管的结构优化方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及一种复合干式穿墙套管结构的优化方法及系统，属于结构优化技术领域，所述方法，首先确定复合干式穿墙套管的结构的各参数的约束条件，及以所述结构的重量最小化和预设位置的场强最小化为目标，构建多目标函数；然后，基于所述约束条件，以所述多目标函数最优化为目标，采用优化算法对所述结构的各参数进行优化。本发明为得到能够考虑重量最小、关键部位电场最优的穿墙套管结构，将结构参数设计问题转化为多目标、多约束的优化问题进行求解，并利用优化算法进行求解，能够提升计算速度并更加接近整体最优解。

本发明授权一种复合干式穿墙套管的结构优化方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种复合干式穿墙套管的结构优化方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： 确定复合干式穿墙套管的结构的各参数的约束条件；所述参数包括：铜导杆半径RCu、铜导杆长度LCu、环氧玻纤棒厚度dEP、环氧玻纤棒长度LEP、伞裙组数n； 以所述结构的重量最小化和预设位置的场强最小化为目标，构建多目标函数； 基于所述约束条件，以所述多目标函数最优化为目标，采用优化算法对所述结构的各参数进行优化，获得参数优化结果； 所述多目标函数为： 其中，f1为以结构的重量最小化为目标的第一目标函数，f2为以预设位置的场强最小化为目标的第二目标函数，W为结构的重量，ECu为预设位置的场强； W的计算公式为： 式中，pCu、pEP、mSR、WAl分别铜导杆密度、环氧玻纤棒密度、伞裙组质量和法兰质量； ECu的求解方程为： 方程中，ε为预设位置的介电常数；为预设位置的电势；ρ为预设位置的空间电荷密度；σ为预设位置的界面电荷密度；J为预设位置的电流密度矢量，Jn和Js为别表示预设位置的法向电流密度和切向电流密度；Se是电荷产生率，t表示时间变量； 基于所述约束条件，以所述多目标函数最优化为目标，采用优化算法对所述结构的各参数进行优化，获得参数优化结果，具体包括： 生成满足所述约束条件的初始的父代种群； 对所述父代种群进行选择、交叉和变异生成满足所述约束条件的子代种群； 将所述子代种群和所述父代种群合并，得到合并种群； 根据所述多目标函数对合并种群中的个体进行快速非支配排序，确定合并种群中每个个体的非支配等级； 根据所述多目标函数计算所述合并种群中每个个体的拥挤度； 根据所述非支配等级和所述拥挤度，从所述合并种群中选取较优的个体，组成下一次迭代的父代种群，返回步骤“对所述父代种群进行选择、交叉和变异生成子代种群”，进行下一次迭代，直到预设迭代次数，输出合并种群中非支配等级最低的个体，作为参数优化结果； 所述根据所述多目标函数对合并种群中的个体进行快速非支配排序，确定合并种群中每个个体的非支配等级，具体包括： 根据所述多目标函数确定所述合并种群中每个个体的第一参数和第二参数；其中，第i个个体的第一参数为合并种群中支配第i个个体的其他个体的数量，第i个个体的第二参数为合并种群中被第i个体支配的其他个体的集合；当第i个个体的所有目标函数值均比第j个个体对应的目标值优时，则第i个体与第j个个体之间的支配关系为：第i个个体支配第j个个体，否则第i个个体不能支配第j个个体； 初始化m的数值为1； 把合并种群中所有第一参数等于0的个体存入集合Fm中，并将集合Fm中的每个个体的非支配等级设置为m； 将集合Fm中每个个体的第二参数的并集中的每个个体的第一参数减1； 令m的数值增加1，将所述并集中第一参数等于0的个体存入集合Fm中，并将集合Fm中的每个个体的非支配等级设置为m，返回步骤“将集合Fm中每个个体的第二参数的并集中的每个个体的第一参数减1”，直到并集为空； 拥挤度的计算公式如下： 其中，Pi表示第i个个体的拥挤度，fk,i-1和fk,i+1分别表示第i-1个个体和第i+1个个体的多目标函数中的第k个目标函数值。

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