在“碳达峰”“碳中和”目标的驱动下，随着近海资源的大规模开发利用，海上风电项目正逐步向深远海域拓展，向大容量、长距离传输的方向发展，以期进一步挖掘海上风能资源。然而，现有的GIS盆式绝缘子绝缘设计仍难以满足安全、高效、经济运行的工程需求，在关键技术如绝缘件设计等问题上仍亟待研究。这是由于在长期单极性电压作用下，以盆式绝缘子为主的典型绝缘件表面电荷积聚使气-固界面电场发生畸变，导致其沿面耐受能不足，极易诱发闪络事故造成绝缘失效，故亟需寻找稳定可靠的电荷抑制方法。绝缘结构优化是通过构建与实际待优化绝缘子结构一致的仿真模型，以优化电场或抑制电荷为目标函数来实现对绝缘子结构的优化改进设计。在现有绝缘结构优化过程中，需要计算优化算法内每组参数组合适应度，然而，采用有限元仿真模型进行适应度求解会消耗大量计算资源，特别是对于结构复杂的真型绝缘子。基于此，本文提出一种基于预测模型的盆式绝缘子全局优化方法，通过引入移动最小二乘法（Moving Least Squares, MLS），利用少量低成本样本点的计算替代传统大量高成本的直接仿真计算，显著降低了整体计算开销。首先，构建计及考虑热-电-气流多物理场耦合作用的有限元表面电荷仿真计算模型，在优化范围内选取适量样本点，输入有限元模型中开展计算，进而获取了用于训练预测模型的训练集。此外，另行选取部分样本点用于构建测试集，输入MLS以检验预测模型模型的效果，并将其与响应曲面法(Response Surface Methodology, RSM)与支持向量机法（Support Vector Machine, SVM）相比较，发现MLS有着较好的预测准确度。最后通过构建目标函数、约束条件与优化算法，构建了优化模型，同时在目标函数中设置权重系数，调控算法对表面电荷与切向电场分布的优化取向。结果表明，相较于未优化的绝缘子，优化后绝缘子的最大电荷密度、电荷积聚量和最大切向电场较分别降低了53.98%、32.09%和6.97%，同时优化计算时间减少了约92%，极大优化了计算开销。

高压直流,盆式绝缘子,表面电荷,形状优化