Tehnika optimizacije za projektiranje podzemnog kabelskog sustava
Sažetak
Prikazana je numeričko-stohastička tehnika razvijena za optimizaciju podzemnih kabelskih sustava. Postupak se temelji na: (1) generatoru mreže konačnih elemenata realiziranom metodom napredne fronte, (2) nelinearnom spregnutom elektromagnetsko-termalnom modelu, (3) multikvadričnim prikazima ampaciteta uključujući uzastopne korake zumiranja , (4) moderna metoda stohastičke optimizacije - diferencijalna evolucija. Za izračun jakosti struje koristi se nelinearni spregnuti elektromagnetsko-toplinski model energetskih kabela s punim plaštom. Proračun struja i Jouleovih gubitaka provodi se pomoću metode filamenta. Metoda omogućuje da se vodiči i omotači zamijene velikim brojem manjih podvodiča ili filamenata. Fenomeni prijenosa topline uključujući beskonačnu domenu modelirani su kombinacijom konačnih elemenata i mapiranih beskonačnih elemenata. Glavne prednosti diferencijalne evolucije su paralelna globalna minimalna tehnika pretraživanja, pojednostavljeno postavljanje zadatka optimizacije i sposobnost pronalaženja globalni minimum. Osnovna strategija generira nove vektore parametara dodavanjem ponderirane razlike između dva nasumično odabrana vektora populacije trećem vektoru. Multikvadrična aproksimacija jakosti struje ovisno o dimenzijama ležišta prikazana je na slici 1. Mreža konačnih i beskonačnih elemenata domene kabela povezana s optimalnim dimenzijama posteljice prikazana je na slici 2. Optimum ispunjava zahtjeve za maksimalnom jačinom struje dobivene s dopuštenim trošak instalacije. Predloženi postupak omogućuje optimizaciju složenih višekabelskih sustava za koje nisu dostupne ni analitičke ni empirijske formule za snagu struje, što rezultira ekonomičnijim dizajnom.
