Przetwarzanie może potrwać kilka sekund...

Rozprawa doktorska

Tytuł

Optymalizacja rozkładu natężenia pola elektrycznego i magnetycznego wokół napowietrznych linii elektroenergetycznych

Autorzy

Promotor

[ 1 ] Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, Wydział Elektryczny, Politechnika Poznańska | [ P ] pracownik

Promotor pomocniczy

[ 1 ] Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, Wydział Elektryczny, Politechnika Poznańska | [ P ] pracownik

Recenzenci

Wariant tytułu

EN Optimization of Electric and Magnetic Field Intensities in Proximity of Overhead Power Lines

Język

polski

Słowa kluczowe
PL
  • natężenie pola elektrycznego
  • natężenie pola magnetycznego
  • linia elektroenergetyczna
  • optymalizacja
EN
  • electric and magnetic field intensity
  • power line
  • optimization
Streszczenie

PL Celem pracy było zastosowanie algorytmów optymalizacyjnych do wyznaczania parametrów geometrycznych napowietrznej linii elektroenergetycznej, pozwalających na redukcję wartości natężenia trójwymiarowego pola elektrycznego i magnetycznego o częstotliwości 50 Hz w określonym obszarze położonym w pobliżu linii elektroenergetycznej, przy wykorzystaniu technik modelowania pola elektrycznego oraz pola magnetycznego, w szczególności poprzez obliczenia numeryczne. Sformułowano hipotezę, że możliwa jest optymalizacja rozkładu 3-D natężenia pola elektrycznego i magnetycznego wokół napowietrznych linii elektroenergetycznych przy pomocy algorytmów heurystycznych. Prezentowana w pracy optymalizacja rozkładu natężenia pola elektrycznego i magnetycznego wykonywana została przy pomocy algorytmu genetycznego GA i roju cząstek PSO w środowisku MATLAB. Algorytm genetyczny został przystosowany do obliczeń za pomocą funkcji GA, znajdującej się w programie. Algorytm roju cząstek PSO został zaimplementowany do wykonania optymalizacji natężenia pola elektrycznego i magnetycznego za pomocą nowej, autorskiej funkcji napisanej w MATLAB-ie. W opracowanym modelu symulacyjnym zwis przewodów linii opisano za pomocą krzywej łańcuchowej. Wykorzystano metodę ładunków symulacyjnych (CSM), metodę odbić zwierciadlanych oraz zasadę superpozycji. Uwzględniono także zmienny rozkład ładunków wzdłuż przewodów linii, a w obliczeniach pola magnetycznego prądy wzbudzone w przewodach odgromowych i w dodatkowych przewodach redukcyjnych. Główne osiągnięcie autora rozprawy polega na opracowaniu środowiska komputerowego, dokonaniu częściowej weryfikacji wyników otrzymanych w procesie symulacji poprzez porównanie z wynikami pomiarów, przeprowadzenie optymalizacji parametrów geometrycznych linii elektroenergetycznych wysokich i najwyższych napięć, uwzględnieniu w procesie optymalizacji obecności przewodów redukcyjnych w linii elektroenergetycznej, optymalizacji rozkładu natężenia pola elektrycznego i magnetycznego w obszarze bliskiego występowania linii elektroenergetycznej i zabudowań na wysokościach większych od 2 metrów. Zaprezentowane wnioski pozwalają na stwierdzenie, że postawiona teza rozprawy została udowodniona, a założone cele rozprawy zostały osiągnięte.

EN The purpose of the work was to use optimization algorithms to determine the geometric parameters of an overhead power line, allowing the reduction of the value of the intensity of the three-dimensional electric and magnetic field with a frequency of 50 Hz in a specific area near the power line while using techniques of electric field modeling and magnetic field modeling in particular by numerical calculations. The hypothesis was formulated that it is possible to optimize the 3-D distribution of the electric and magnetic field intensity in proximity of overhead power lines using heuristic algorithms. Optimization of the electric and magnetic field distribution presented in the paper was performed by using the genetic algorithm GA and particle swarm algorithm PSO in the MATLAB environment. The genetic algorithm has been adapted for calculations using the GA function in the program. The PSO algorithm has been implemented to optimize the electric and magnetic field distribution using a new author's function written in MATLAB. The conductor sag was approximated by a chain curve. The charge simulation method (CSM), the method of images and the superposition principle were used in the simulations. Variable charge distribution along the line conductors as well as currents induced in the ground conductors and in additional reduction conductors were also taken into account. The main achievement of the author of the dissertation is the elaboration of a computer environment, partial verification of the results obtained in the simulation process by comparing with results of measurements, optimization the geometric parameters of an overhead power line, taking into account the presence of reducing conductors in the process of optimizing in the power line, optimization of the distribution of electric and magnetic field strength in the area of the near occurrence of the power line and buildings at heights greater than 2 meters. The presented conclusions allow to formulate the statement that thesis has been proven and objectives have been met.

Liczba stron

137

Dziedzina wg OECD

elektrotechnika, elektronika, inżynieria informatyczna

Dyscyplina wg KBN

elektrotechnika

Sygnatura rozprawy w wersji drukowanej

DrOIN 2048

Katalog on-line

to2020500429

Pełny tekst rozprawy doktorskiej

Pobierz plik

Poziom dostępu do pełnego tekstu

publiczny

Pierwsza recenzja

Bernard Baron

Miejsce

Opole, Polska

Data

11.10.2019

Język

polski

Tekst recenzji

Pobierz plik

Poziom dostępu do recenzji

publiczny

Druga recenzja

Kazimierz Jakubiuk

Miejsce

Gdańsk, Polska

Data

21.10.2019

Język

polski

Tekst recenzji

Pobierz plik

Poziom dostępu do recenzji

publiczny

Status rozprawy

rozprawa doktorska

Miejsce obrony

Poznań, Polska

Data obrony

23.01.2020

Jednostka nadająca tytuł

Rada Dyscypliny Automatyka, Elektronika i Elektrotechnika Politechniki Poznańskiej

Uzyskany tytuł

doktor nauk inżynieryjno-technicznych w dyscyplinie: automatyka, elektronika i elektrotechnika