Experimental Investigation of Capacity Control Scheme on System Performance for a Machine Tool Cooler

Highly accurate manufacture in machining industry can only be obtained with precise temperature control of the coolant （oil or water）.Machine tool with more accurate,stable and advanced the precision of the working component cannot be developed without appropriate cooling.However,the machine tool coolers are facing the control hunting of cooling temperature and the dramatic variation of heat load in high-accuracy machining.The main objective of this study is to evaluate the influence of the hot-gas by-pass scheme and suction regulation for capacity control of a machine tool cooler system.In this study,experimental investigation on both hot-gas by-pass scheme and suction valve regulation for capacity control has been proposed.Effects of using capillary tube and thermostatic expansion valve along with different capacity control scheme have been investigated extensively in an environmental testing room.Cooling performance and power consumption of the cooler system have been measured and analyzed as well by comparing with different opening percentage of throttling valve under specific coolant temperature.The experimental results reveal that the power consumption will reduce slightly by capacity control using the hot-gas by-pass scheme but the coefficient of performance （COP） of the overall system will decrease.Lower coolant temperature will result in higher compressor power consumption as well.While conducting suction valve regulating for capacity control,energy-saving at 10%-12% can be obtained by using thermostatic expansion valve under different evaporator load.It also reveals that suction valve regulation along with adequate choice of thermostatic expansion valve can provide alternative choice for steady capacity control and substantial energy-saving.The proposed cooler systems with different capacity control schemes are not only more cost-effective than inverter driven system,but also can perform energy-saving and precise temperature control specific for high-accuracy machine tool cooling.

A Nonlinear Flow Control Scheme Under Capacity Constraints

We present a nonlinear flow control scheme based on a buffer management model with physical constraints. It extends previous result of Pitsillides et al. in [6] by improving the queue length regulation for better service of network traffics. Besides a single node system, we also address the decentralized control of many cascaded nodes. The proposed discontinuous controller asymptotically regulates the buffer queue length at the output port of a router/switch to a constant reference value, under unknown time varying interfering traffics and saturation constraints on control input and states. Its continuous approximation achieves practical regulation with an ultimate bound on the regulation error tunable by a design parameter.

不同调节能力水库对洪水四要素的影响分析

本文基于26个水库工程建库前后下游洪水四个要素的变化情况,分析不同调节能力水库对下游洪水的影响程度。结果表明,多年、年、季月调节水库总体对洪水首次出现时间有滞后作用、对洪水出现次数有大幅消减作用;周日调节水库对首次洪水出现时间影响不明显,且增加了下游洪水出现频次;同调节能力、不同流域的水库对下游洪水的影响程度与水库占流域面积比无明显线性关系。

计及灵活经济环保运行的火电-飞轮储能系统容量配置与调频参数协同优化

提出了一种计及灵活经济环保运行的火储系统容量配置与调频参数协同优化方法。首先,设计了一种基于低通滤波自动分配火储功率和考虑储能荷电状态自恢复的火储联合一次调频协调控制策略;综合考虑系统调频性能、投入运行成本、污染物排放等,建立了火储容量配置与调频参数协同优化模型,并给出了基于粒子群算法的求解方法。最后,以某火储系统为例进行仿真验证。结果表明:协调控制策略和协同优化方法具有有效性。

金融科技对企业数字化转型的影响研究——基于企业能力、外部监督的调节效应

本文以2011~2021年沪深A股上市公司为研究样本,借助Python爬虫技术和文本挖掘技术定量测度企业数字化转型程度和金融科技发展水平,从企业能力、外部监督视角出发,旨在阐明金融科技对企业数字化转型升级的影响,破解企业数字化安全转型升级之谜。结果显示,金融科技能显著驱动企业数字化转型,且对非国有企业、非高科技企业、低市场化地区企业以及中西部地区数字化转型的促进作用更大,更多发挥着“雪中送炭”的作用。调节检验表明企业内部控制水平和风险承担水平的提升、媒体监督的加持、国家监管的效能都可强化金融科技对企业数字化转型的正向影响。本研究不仅为金融科技推动企业数字化安全转型提供微观证据,也对国家进一步制定相适配的政策措施,推动金融科技和企业高质量发展提供有益借鉴。

电控发射药燃烧与射击能力试验研究

针对弹丸初速可控可调打击发展的需要,使用新型电控发射药替代传统发射药,搭建电控发射试验平台,利用试验方法对电控发射药点火燃烧与射击能力进行验证,并研究加载电压对新型电控发射药燃烧及弹丸初速的影响。试验结果表明:电控发射药可以通过加载电能方式实现可控点火与燃烧,且随着电压的升高,燃烧速率提高;电控发射药可替代传统发射药,实现非致命弹丸的发射,且通过改变输入电压的数值,可以调节弹丸初速。试验研究结果为可调节动能发射方式提供了一种现实可行的新技术方案,为非致命武器系统的研究提供工程参考。

Optimal Operation Control Strategies for Active Distribution Networks Under Multiple States:A Systematic Review

With the large-scale integration of distributed renewable generation(DRG)and increasing proportion of power electronic equipment,the traditional power distribution network(DN)is evolving into an active distribution network(ADN).The operation state of an ADN,which is equipped with DRGs,could rapidly change among multiple states,which include steady,alert,and fault states.It is essential to manage large-scale DRG and enable the safe and economic operation of ADNs.In this paper,the current operation control strategies of ADNs under multiple states are reviewed with the interpretation of each state and the transition among the three aforementioned states.The multi-state identification indicators and identification methods are summarized in detail.The multi-state regulation capacity quantification methods are analyzed considering controllable resources,quantification indicators,and quantification methods.A detailed survey of optimal operation control strategies,including multi-state operations,is presented,and key problems and outlooks for the expansion of ADN are discussed.

Methods for large reciprocating compressor capacity control: A review based on pulse signal concept

Large reciprocating compressors are important equipment used in a wide range of process industries. Most of these compressors have huge power requirements and their capacity often needs to be regulated. Advanced technologies in compressor capacity control are effective approaches for saving large amounts of energy in process industries. This paper reviews the basic theories and the state of the art of the capacity control technologies. In particular, a compressor working procedure is first presented using an analogy to the pulse signal concept. Compressor capacity control methods are classified into pulse frequency modulation and pulse amplitude modulation from a perspective of pulse signal processing. The mechanisms and feasibility of some important methods, including dead volume variable control, partial-stroke and full-stroke suction valve opening, are reviewed. Based on the pulse signal concept, a duty cycle regulation method for capacity control is introduced, and the performance and implementation of the new method are compared with those of the existing suction valve opening methods. The duty cycle regulation method has integrated advantages over the other methods in terms of regulating precision, pressure stability, energy saving and reliability. All the suction valve opening methods can cause gas reflux, resulting in the so-called breathing effect. The breathing effect has negative effects on regulation performance and compressor security, which needs further investigation in the future.

杨家横水库增容扩建及效益分析

水库作为综合利用资源的关键基础设施,在保障防洪安全的前提下,通过适度抬高兴利水位、提升多年调节功能,可实现雨洪资源的有效利用。文章论述了杨家横水库增容建设内容,并对增容后效益进行了分析,可为类似工程提供借鉴。

往复压缩机进气阀气量无级调节技术现状及展望

往复压缩机供气与需求不匹配是导致能耗高的主要原因,进气阀气量无级调节技术是解决该问题的有效手段,其实现方式包括直线网状部分行程顶开式调节系统和旋转杯状全程可控式调节系统。直线网状部分行程顶开式调节系统可以实现对压缩气量的精准连续调节,本质为液压传动控制,但存在通流面积小、阻力损失大、撞击严重、执行系统复杂及故障点多等缺陷。旋转杯状全程可控式调节系统是一种新型气量无级调节技术,其本质为机电一体化,原理是通过伺服电机对杯状阀进行精准调控,具有通流面积大、阻力损失小、开阀无摩擦、关阀摩擦行程小及运动部件无撞击等优点。对2种调节系统的理论、结构、控制系统、能效进行了全面的综述,指出旋转杯状全程可控式调节系统是未来的发展方向,应从旋转杯状全程可控式调节系统的理论研究、结构优化、材料研制及智能系统开发等方面开展深入研究。

大容量火力发电机组调频控制方法研究

大容量火力发电机组是一个复杂系统,需要快速响应电网的频率变化,且其运行过程具有非线性特性,由此难以实现对其调频控制,导致频率波动过大不稳定,引发风险。因此,为实现有效的火力发电机组的调频控制,以提升电力系统运行的稳定性,展开大容量火力发电机组调频控制方法研究。利用无迹卡尔曼滤波算法,预测考虑火力发电机组响应时间时,电力系统内储能单元的荷电状态,通过实时更新预测结果以满足快速响应电网的频率变化需求,确保调频控制指令的准确性;通过建立大容量火力发电机组传递函数,准确获取其实际出力,从而为调频控制提供可靠的依据;将电机组实际出力作为输入,获得大容量火力发电机组与储能单元的调频控制指令,并传输到大容量火力发电机组与储能单元内,完成发电机组调频控制。实验结果表明:该方法可有效预测储能单元的荷电状态;在连续负荷扰动情况下,该方法可有效完成大容量火力发电机组调频控制,降低火力发电机组出力的波动幅度。

瀑布水库调度方式优化对下游防洪影响研究

为充分挖掘水库防洪潜力,提高水库防洪能力,本文以瀑布水库为例,通过合理降低汛限水位、设置防洪库容、充分利用水库闲置库容、优化调度运行等方式,结合补偿调节原理,系统分析了水库和径流特征,以及水库下泄洪水对下游镇区的防洪影响。该研究可供同类水库减少下游防洪压力,提升下游防洪安全提供参考。

Excel规划求解在柱蚕水库库容曲线拟合中的应用

精准的库容曲线关系是科学合理实施水库调度的技术支撑,关系着水库的防洪安全和综合利用效益的充分发挥。本文介绍一种应用Excel软件中的图形处理和规划求解功能拟合柱蚕水库库容曲线,简化了手工绘制库容曲线的工作量,提高了定线效率及库容曲线精度。经过拟合后的曲线和函数表达式可直接用于计算机进行库容曲线的分析和应用处理。

高州市泗水镇龙胆塘水库防洪能力复核分析

水库防洪能力复核是水库安全评价工作中的一项重要内容。选取高州市泗水镇龙胆塘水库为分析对象,对其防洪能力进行复核分析。首先,利用综合单位线法与推理公式法对设计洪水进行复核计算;其次,根据水量平衡原理进行水库调洪计算;然后,在此基础上进行大坝坝顶高程和泄洪能力复核;最后,对该水库防洪能力进行综合评价。结果表明:高州市泗水镇龙胆塘水库的防洪能力满足各项要求,大坝防洪安全性为B级。研究成果可为其他水库的防洪能力复核工作提供参考。

满足互联电网CPS标准的AGC最小调节容量研究

分析了确定电力系统自动发电控制(automatic generation control,AGC)机组调节容量的主要因素,提出将AGC最小调节容量的获取转换为最小调节速率的获取。根据电力系统实际运行情况和控制性能评价标准(control performance standard,CPS)考核要求,建立基于现代内点理论的互联电网CPS标准下的AGC最小调节速率的数学模型,确定解算条件,导出含互补约束条件的非线性规划算法。该方法能够确定不同时段最优AGC机组调节容量,协调不同特性机组的运行,从而保证电力系统安全稳定经济运行,同时很好地兼顾电网运行的可靠性和市场运营的经济性。大量的仿真实验和比较算例表明所提方法的可行性和实用性。

提升火电机组AGC性能的混合储能优化控制与容量规划

以铅酸电池和全钒液流电池组成的混合储能为例,针对常规机组调频的固有特点,研究了混合储能装置配合传统机组参与自动发电控制(AGC)的充放电策略和最优容量配置计算方法。首先,针对常规机组调频的特点,提出一种考虑抑制反向调频、死区振荡、储能装置过度放电、荷电状态水平强制归位的优化控制策略;其次,综合考虑配置储能装置成本和发电侧调频收益,构建储能装置系统经济运行优化函数的容量规划模型;最后,根据某发电厂实际运行数据进行仿真计算,利用粒子群优化算法求解,结果表明该方法的调频效果、运行经济性等比常规机组调频均有提升。

匹配风电接纳可行域的储能系统控制方法及其经济性评估

储能系统被认为是提高电网风电接入规模的有效手段。然而,针对不同目标的储能系统控制方法所达到的调控效果、储能容量配置将有所差异。为提高系统接纳风电能力,避免储能系统过度调控,研究了提高电网风电接纳的储能系统控制问题,分析了制约风电接纳的源网瓶颈,提出了匹配风电接纳可行域的储能系统控制方法,考虑储能系统成本与运行收益,对提高风电接纳规模的储能系统运行综合效益进行评估。针对某地区实测数据,计算储能系统不同额定功率下的容量需求,对其进行经济性评估。算例结果表明,匹配风电接纳可行域的储能系统控制方法能够较准确的改善风电功率对系统影响,同时,储能系统高昂成本是制约储能技术大规模应用的重要因素。

水资源承载力动态预测与调控——以黄河流域为例

为准确预测区域水资源承载力的变化趋势和制定优化的调控方案,从"经济社会-水资源-生态环境"系统互馈机理出发,建立水资源承载力水量、水质、水域空间、水流的全要素诊断体系,识别关键驱动指标;采用支持向量机、系统动力学等多种方法,建立水资源承载力定量动态预测模型,同时制定调控目标,结合分析驱动指标的实现难易程度和代价,采用正交试验方法,优选承载力提升和减负方案。应用于黄河流域水量要素承载力的诊断、预测与调控,结果表明,南水北调西线工程等调水工程运行前各规划水平年黄河流域、上游区、中游区、下游区均处于超载或严重超载状态,运行后均处于临界超载或超载状态,选择非常规水利用、入海水量、亩均灌溉用水量、灌溉面积、万元工业增加值用水量、工业增加值等6个关键驱动指标,进行正交试验,得到了各水平年水量承载力均不超载的最优调控方案,可为黄河流域水资源管理工作提供指导。

基于多维调控方案的黄河流域水资源可承载程度评价

在黄河流域多维临界调控模型得到的水资源配置结果的研究基础上,从调控方案所实现的经济效果、社会效果和生态环境效果三个层次建立了评价黄河水资源可承载程度的指标体系,并构造了水资源可承载程度的模糊综合评价模型;最后应用该评价模型对黄河流域2010和2020水平年共27个调控方案进行了水资源可承载程度分析评价,可为黄河流域水资源可持续开发利用提供决策参考。

洞庭湖临界入湖洪量变化及对防洪的影响

本文利用实测资料分析了在高水期入湖洪量较大时洞庭湖调蓄量变化的特点,得出由于下游干流泥沙淤积造成的城陵矶水位逐渐抬高,洞庭湖在高水期开始发挥调洪削峰作用的临界入湖洪量在逐渐减小,而且随着淤积的加剧,１日调蓄量随入湖洪量增加的速率在逐渐增大的结论,以上两种不利情况是洞庭湖调蓄量被动增加的具体体现。调蓄量的增大加重了长江中游的防洪压力。