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针对基本粒子群算法易陷入局部最优解的缺陷，本文提出了一种带有惩罚量的改进粒子群算法。用标准测试函数对改进算法做了仿真分析，结果表明改进算法在寻优精度和收敛性能上均有所提高。将改进算法应用于电力变压器SF9—630／10的优化设计中，分析了优化变量和约束条件的选取，建立了带有惩罚函数的优化设计目标函数，给出了改进粒子群算法的具体实施方法。将传统计算数据与优化数据做了对比，证明了该方法的正确性和有效性。