我国风能资源丰富，具有巨大的发展潜能，随着风力发电技术的不断改进和完善，风力发电系统将会得到广泛的应用和普及。风电场用电力变压器是风力发电系统当中重要的输变电设备，由于运行和设计的特殊性，其中一些参数没有确定的国家标准，需要设计人员根据自己的经验和具体应用情况进行设计，且设计过程繁琐，设计方案可选性较差，因此，对其进行优化设计很有必要。本文首先介绍了课题的研究背景，讨论了风电场用电力变压器优化设计的意义，综述了国内外变压器设计的发展及研究现状，指出了目前变压器优化设计方法的缺点及存在的问题，给出了课题的主要研究内容。通过查阅相关文献、学习变压器设计的理论知识，掌握了变压器的设计过程，并给出了设计流程图。对风电场用电力变压器进行了介绍，讨论了其设计特点和技术要求，确定了其主要技术参数的选取。论述了风电场用电力变压器的电磁设计过程，对主要设计量和性能参数的计算进行了详细的说明，并对风电场用电力变压器SF9-630/10的计算单进行了手工计算。对粒子群算法理论进行了研究。针对基本粒子群算法易陷入局部最优解邻域的缺陷，引入惩罚函数的思想，讨论了一种带有速度惩罚量的改进粒子群算法，并采用测试函数对基本算法和改进算法进行了仿真测试，实验结果论证了改进粒子群算法的优越性。最后，将改进的粒子群算法应用于风电场用电力变压器SF9-630/10的设计中，讨论了优化设计变量和约束条件的选取，并采用惩罚函数法对约束条件进行了处理，建立了以变压器有效材料成本最低为目标的优化设计目标函数。将常规设计方案与优化设计方案进行对比，论证了该方法的有效性和可行性。编写了基于MFC的Windows应用程序，建立了优化设计人机交互界面，实现了对设计过程可视化的操作，减少了设计工作量。