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在配电系统中万能式断路器用于保护配电线路和用电设备,使其避免受到短路、过载、欠电压和接地故障电流的破坏,从而有效地降低用电故障。触头的可靠通断是万能式断路器可靠工作的基础,触头弹簧可防止触头在闭合时产生弹跳现象;贮能弹簧提供能量保证触头闭合。常用方法设计的弹簧虽能满足断路器工作要求,但结构参数不合理会降低断路器的使用寿命。因此,设计简约、合理的触头弹簧和贮能弹簧对万能式断路器尤为重要。差异进化算法作为一种全局优化算法,具有良好的鲁棒性和适用性。但易陷入局部最优,产生早熟现象;其权重因子与交叉概率通常由经验而设定为固定值,造成算法收敛速度慢。而云模型能够反映出随机性和模糊性之间的关联,利用这一特点可以改进差异进化算法,加快其收敛速度。为此,本论文在改进差异进化算法基础上,研究其在万能式断路器的触头弹簧和贮能弹簧优化中的应用。主要工作或创新如下:(1)基于云模型的增强差异进化(ECDE)算法的研究。为解决差异进化(DE)算法易陷入局部最优、早熟以及收敛速度慢的问题,研究基于云模型的增强差异进化(ECDE)算法,主要引入云模型动态调整权重因子与交叉概率,并且增加候选解个数,加快收敛速度并且避免陷入局部最优。经典型函数测试,结果表明云ECDE算法优于ECDE算法和DE算法。(2)云ECDE算法在触头弹簧优化中应用研究。为优化万能式断路器触头弹簧结构参数以降低触头磨损,先分析触头弹簧数学模型,然后设计相应的适应度函数,最后采用云ECDE算法优化求解触头弹簧结构参数。经过HSW6-A、HSW6-B和HSW6-C三种断路器的实验,结果表明在设计效果上云ECDE算法优于试算方法,能够降低触头磨损和避免燃弧灼烧触头。(3)云ECDE算法在贮能弹簧优化中应用研究。为优化万能式断路器贮能弹簧结构参数以降低能耗,先分析贮能弹簧数学模型,然后设计相应的适应度函数,最后采用云ECDE算法优化求解贮能弹簧结构参数。经过三种典型断路器的实验,结果表明云ECDE算法优化设计效果优于试算方法的效果,可以降低断路器的能量浪费并且减少机械磨损。