کمینه‌سازی میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی ناشی از خطوط انتقال هوایی با استفاده از الگوریتم nsga-ii مبتنی بر بهینه سازی چند هدفه

کاهش میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی به طراحی مطلوب دکل‌های فشارقوی و خطوط انتقال وابسته است. در  این راستا پارامترهای زیادی لازم است به‌عنوان متغیر در نظر گرفته شوند. تغییر همزمان این پارامترها در رسیدن به سطح میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی مناسب، امری لازم است. بر این اساس ابزارهای بهینه سازی به منظور دست‌یابی به موثرترین طراحی مورد استفاده قرار گرفته است. در این مقاله، بهینه سازی ها با توجه به کمینه‌سازی میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی به‌صورت تابعی دو هدفه مستقل با استفاده از روش  nsga-ii انجام شده است. ارتفاع هادی فاز و محافظ، فاصله هادی‌های فاز از یکدیگر، فاصله هادی محافظ از بخش مرکزی دکل، فاصله مابین هادی‌ها در باندل، مقدار شکم هادی فاز و محافظ در وسط اسپن، متغیرهایی هستند که در این مقاله به انها توجه شده است. در کنار هر یک از این متغیرها، قیودی در نظر گرفته شده است که مقدار متغیرها را به لحاظ آرایش فیزیکی، حفاظت الکتریکی  و نیروهای مکانیکی محدود ساخته است. در این مقاله محاسبات و کمینه‌سازی میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی با استفاده از روش اجزاء محدود توسط نرم‌افزار comsol به‌صورت لینک با نرم‌افزار matlab انجام شده است. نتایج به‌دست آمده بر اساس الگوریتم ارائه‌شده نشان داده که میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی به ترتیب 21.7 درصد و 34.1 درصد نسبت به حالت اولیه کاهش یافته است. در نتیجه این امر، دامنه میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی در فاصله m 1 از سطح زمین کاهش چشم گیری نسبت به حالت اولیه کسب نموده است.

Magnetic and Electric Fields Minimization of Transmission Lines Using NSGAII Algorithm Based on MultiObjective Optimization

Reduction of electric and magnetic fields depends on the optimum design of high voltage tower and transmission lines. In this regard, many parameters need to be considered as variables whose simultaneous variations are necessary to obtain appropriate electric and magnetic field levels. Consequently, optimization programs have been used to achieve the most effective design. In this manuscript, optimization with respect to minimization of electric and magnetic fields, has been considered. Optimization process is based on NSGA II method. Phase and Shielding conductors’ height, phase conductors’ distance from each other, Shielding conductor distance from the central part of tower, conductors’ distance in bundle, midspan phase conductor sag and midspan Shielding conductor sag are the considered variables in this study. Along these mentioned variables, there are some constraints that limit the amount of variables in terms of physical arrangement, electrical protection and mechanical forces. In this article, COMSOL software as a link to MATLAB software has been implemented for optimization and calculation of electric and magnetic fields. The results obtained from the proposed algorithm show that each of the electric and magnetic fields decreased 21.7% and 34.1% respectively compared to the initial state. Consequently, within onemeter distance of the earth’s surface, electric and magnetic fields show dramatic reduction in magnitude, compared to the initial state.