基于COMSOL仿真的高压直流换流阀悬垂绝缘子均压环的优化研究

换流阀悬垂绝缘子是高压直流换流站的重要设备，均压环的优化设计是实现直流高电位场区绝缘子表面电场均匀分布的关键。利用 COMSOL 多物理场仿真搭建悬垂绝缘子静电场的二维轴对称仿真模型，以绝缘子均压环管径 d、环径 D 和抬高距 H 为控制变量，以高压场区绝缘子片 Z 轴切向电场强度最大值的总和为目标函数，以目标函数的最小值为优化目标，采用 Nelder-Mead 单纯形算法优化仿真，分析换流阀悬垂绝缘子在有无均压环及最优尺寸情况下电动势和电场强度分布的均匀性及最大绝缘安全裕度。