Optimisation of Electrical Distribution System by Using Solar Thermal Powered Systems and Its Impact on Electrical Distribution Feeders

In this research, the performance of the solar thermal powered systems (STPS) is analyzed with different models (without inserts, with inserts and with Nano fluids with different concentrations) and its impact on the Electric load in a residential/Institutional Electrical Distribution system. For this purpose, the electrical and solar thermal water heater is tested and validated. Solar thermal powered systems and its impact on the Institutional electrical distribution feeders are tested and compared with the energy efficiency (EE) and cost optimization. The goal of this paper is to analyze the impact of solar thermal energy on electrical energy consumption in the electrical distribution feeder level. The electrical system cost and energy consumptions are tabulated and observed that there is a considerable savings.

基于FTU的配电网单相接地故障定位与恢复方法

配电网发生最多的故障是接地故障。针对准确地检测隔离接地故障线路并尽快恢复供电,提出基于配电开关监控终端(FTU)的配电网单相接地故障定位与恢复方法。利用配电网各节点FTU的小波包变换暂态选线及相电流暂态特征选线技术,结合故障路径自适应处理控制策略,配合首开关延时合闸逻辑,从而实现多分支配电网故障定位与自动隔离恢复。所提方法能够快速选出故障线路并隔离故障区段,有利于故障快速消除,提高系统运行的安全性、可靠性。

基于智能化控制的高效活细胞成像技术

为提升活细胞功能研究的效率与准确性,显微成像平台研发了1款智能化控制精准加样系统。自主研发的加样系统具备远程自动化控制功能,能实现精准的药物定时定点添加。经研究和测试,该系统展现出卓越的通用性,能与常见的光学成像设备搭载使用,并能满足从短期到长期活细胞功能研究的各种实验要求。在活细胞连续成像的过程中,采用智能化与精准化的控制方法,可显著提升实验的准确性、稳定性和效率,尤其是能确保关键数据的完整性。该研究工作有效促进了细胞功能等关键科研领域的深入探索,成功增强了多台光学成像仪器的测试能力和应用价值,同时也推动了创新人才的成长和高标准科研平台的搭建。

重板给料机远程自动化控制设计与应用

重板给料机是矿山溜破生产工艺中的一个关键设备,影响上下游工序的生产效率,其传统人工控制方式无法稳定提高生产效率,并且长时间运行易出现操作失误,导致堵塞和淤积等问题。为了确保设备安全高效运行,对重板给料机自动化控制方面进行研究,使用传感技术与自动化控制技术,将激光料位计、电气开关、通讯模块、变频器等设备与PLC进行有机结合,实现重板给料机自动给矿功能,减少备件消耗,大幅降低人工劳动强度。

填海造陆工程中建筑废料的绿色环保应用技术

结合某工程技术要求和限制因素,开展了建筑废料填海技术研究。通过对建筑废料的物料特性分析,提出三级台阶和低摩擦阻力型的棒条型筛分给料机和卡扣式可快速更换筛网、可调振幅振动筛组成的两级筛分工艺设施,解决了建筑废料筛分难题;研制了自带随船挖掘机的自航平板驳船,实现了建筑废料海运、卸载和转驳;研制了新型浅吃水、低净空、可升降防污帘的环保型开体驳船,实现了限高限深条件下的水上环保回填。

基于STM32的宠物自动喂食器系统设计

针对因人们长期外出无法及时喂养宠物的问题,提出一种利用远程控制技术的宠物自动喂食器系统设计方案。该喂食器以STM32单片机为核心控制OLED的显示及称重模块和舵机,实现了定时定量加食,并可按照用户设定的时间定时发出语音播报吸引宠物进食;利用ESP8266开发移动端APP对系统进行远程功能控制,用户可设置喂食时间、食物分量等参数,操作界面简单。经测试,该系统可以在室温环境下正常工作,称重误差能够控制在5%以内,满足宠物喂食的精度要求;该宠物自动喂食器硬件简单、运行成本低,可实现对宠物的自动定时定量喂食功能。

配电网集中式馈线故障自动化定位方法研究

配电网线路众多且纷杂,加上恶劣的环境,查找故障的难度大,需要耗费大量的人力和物力。为此,研究了一种配电网集中式馈线故障自动化定位方法。利用录波器采集行波信号并利用小波变换方法对信号进行去噪处理。利用VMD方法分解行波信号,确定分解后每个模态分量的边际谱,提取每个模态分量的特征,包括频谱均值、方差、带宽、最高幅值对应的频率,组成特征量集合。输入特征,利用多分类SVM模型定位故障类型并通过行波法确定故障位置,完成配电网集中式馈线故障自动化定位。结果表明,所研究方法的定位误差达到相对最小值,定位结果更准确。

卷接机组自动供料机与物流系统通信接口的设计

YF75型超高速双辅料供应站(以下简称YF75双机站),主要由一个单独自动机械手组成,用于为卷接机组连续供给卷烟纸和水松纸材料,实现材料自动装载和余料自动剔除功能。为保证YF75双机站自动连续供给辅料,YF75双机站需与物流系统AGV自动送料机器人对接,自动完成“退空托盘”和“要料”等任务,才能保证车间卷烟纸和嘴棒水松纸来料供应连续正常工作,因此设计两者之间的通信接口尤为重要。

自动送料器气动系统改进设计

以某小微冲压模具厂因薄板材料自动送料器在使用中经常出现故障影响其生产效率,且设备在安装过程中要在机床上打孔,对机床有损伤为背景,在不增加过多成本的基础上,对其气动系统进行改进设计,同时对控制系统的电路做详细设计,给出推、拉料气路系统设计图及电控系统设计图,详细描述其工作原理。将改进设计完成后的气动及电控系统在FluidSIM 4.2软件中建模并仿真,分析各缸的位移、速度-时间特性曲线;给出设计完成后系统的封装图和封装说明;最后将改进后的气动系统与原系统作对比分析,总结其各自的优、缺点。结果表明:改进设计后的气动系统不仅降低了设备的故障率,避免了在机床上开孔的弊端,还能实现送料速度的有效控制,给设备后期的维护、保养带来便利,为系统的进一步升级改造指明了方向。

配电网主站馈线故障区段自动隔离方法

针对传统隔离方法不能准确判断馈线故障区段,导致隔离时间过长、直流电压峰值高的问题,提出了一种基于网架结构和关联矩阵的配电网馈线故障区段自动隔离方法。首先根据典型的配电网网架结构搭建了配电网模型,获取配电网节点的关联矩阵;根据配电网主站馈线故障类型获取故障等效电路;根据关联矩阵元素取值生成馈线开关开断前的电流,提供故障判断和定位依据,优化故障区段自动隔离流程,完成配电网主站馈线故障区段自动隔离方法的设计。将设计方法应用于配电网发生单相接地短路故障时的馈线自动隔离算例中。结果表明:在不同位置的故障区段下,与两种传统方法相比,设计故障区段自动隔离方法能有效降低故障直流电流的峰值,清除故障电流的耗时更短。所提方法具有较高的准确率和效率,提高了系统的可靠性和经济性。

基于机器视觉的小型自动穿串机给进器同步控制技术

给进器是穿串机的关键硬件。针对控制难度较大的问题,研究一种基于机器视觉的小型自动穿串机给进器同步控制技术。分析穿串机给进器结构,构建机器视觉(摄像机)内、外参数模型,标定摄像机空间位置;采集给进器视觉图像,应用Roberts算子细化处理给进器视觉图像;基于PID原理设计模糊控制器,计算得到给进器同步控制模糊输出结果,完成肉块的自动穿串同步控制。实验数据表明:在不同实验工况下,应用提出技术获得的给进器同步控制时延最小值为2 s,穿串成功率最大值为96%。给进器同步控制时延较短,穿串成功率较高,控制效果更佳,进一步提升工作效率。

10 kV配网级差保护与馈线自动化混合应用实用化策略与方法

10 kV配网设备运行环境恶劣,设备种类多,发生故障概率较高。如果保护上下级配合不当,就将导致故障影响范围扩大。馈线自动化启动研判策略不当,也将无法实现故障越级跳闸开关,负荷转供用时无法由小时级压降到分钟级。依据线路不同的运行情况,使用不同的保护策略,降低故障越级跳闸的情况,缩小停电范围;结合馈线自动化技术,精准定位故障区域、及时研判故障停电范围。分析了10 kV配网三段式保护、零序保护配置方法,集中型馈线自动化配置策略,指导配电网日常运维中保护定值的整定、馈线自动化的信息传动,极大提升二次实用化效率和供电可靠性。

宽幅梳棉机的应用和维护保养

为提高梳棉机梳理质量和生产效率,介绍宽幅梳棉机的发展历程及国内外几款新型梳棉机的特点,从宽幅梳棉机喂棉箱结构设计、给棉板结构设计及固有频率计算、盖板骨架优化设计、自动检测与调节等方面阐述宽幅梳棉机的结构特征;分析Autocard SC6型宽幅梳棉机在涡流纺粘胶、赛络集聚纺、气流纺、环锭纺等品种的应用案例,并从系统应用、针布保养、质量页面、日常巡回方面提出维护保养要点。指出:宽幅梳棉机能适用多场景、多型式纺纱,通过工艺调整,可达到高质高产;宽幅梳棉机通过对喂棉箱优化,采用低惯量、高响应的给棉板,应用新型抗弯铝合金盖板骨架,配置智能传感技术等措施,分梳面积增加、分梳能力增强,高效性和稳定性提升,能实现数字化智能控制、按需维护保养。

基于实时拓扑识别的分布式馈线自动化控制方法

现有分布式馈线自动化(FA)算法大都针对具体的馈线拓扑结构与联络开关位置设计,馈线运行方式改变时需要重新调整算法。通过检测开关两侧电压,可以识别联络开关的身份并自动调整控制算法,但要求每一个分段开关两侧都安装电压互感器。提出通过智能终端之间的接力查询,自动识别馈线实时拓扑结构与联络开关位置。相邻分段开关的智能终端间通过交换故障电流检测信息,定位并隔离故障区段;联络开关处的配电终端根据馈线实时拓扑结构计算备供电源容量裕度,从而最大范围恢复非故障区段供电。根据所提方法建立FA系统,静模试验及现场运行结果证明了该方法能够自动适应馈线拓扑结构变化,快速进行故障隔离与供电恢复控制。

室内工厂化水产养殖自动投饲系统设计与试验

为了提高室内工厂化水产养殖自动投饲系统定时、定量精度,并减少养殖过程中的饲料浪费,降低劳动强度,运用轨道传动、滑轨供电、超声波定位、无线通讯和计算机软件等技术开发了新型轨道式自动投饲系统。计算分析得,当选用HW100×100型钢制作轨道,以直径为0.06m的T型锻钢轨道轮、减速比为20:1的2级传动齿轮组和24V直流电机驱动系统行走时,电机功率需0.2kW以上,转速为2000r/min,输出扭矩要求0.58N.m以上。应用Solidworks软件设计了轨道式自动投饲系统样机,并进行了投饲量精度和定位误差性能测试试验,结果表明:该系统可以顺利完成自动启停与运行控制,其行走速度达到19m/min,定位误差在58～118mm范围内,料仓储料量20kg,投饲能力3kg/min,投饲量误差在0.5%～2.2%范围内。研究结果可为轨道式自动投饲系统设计与后续研究提供参考。

水稻秧盘育秧播种生产线电控式软硬秧盘自动供盘装置

为有效提高水稻秧盘育秧播种生产线的生产率,满足轻简化栽培技术要求,降低农民育秧成本,减轻劳动强度,解决现有自动供盘装置振动冲击大、供盘可靠性不稳定的问题,设计了一种可嵌放软塑秧盘的复合托盘和水稻秧盘育秧播种生产线电控式软、硬秧盘自动供盘装置。该装置以STM32单片机为控制核心,由接近开关检测等待供送的层叠秧盘,控制秧盘供送装置上的舵机实现对层叠秧盘的自动升落与供送。通过理论分析,建立了嵌入式复合托盘受力模型,确定了复合托盘的工作参数;设计了舵机升盘转轴机构、抬升指、输送装置等关键部件。为检测电控式自动供盘装置的工作稳定性,系统地进行了振动特性测试分析;以硬塑秧盘为试验对象,供盘成功率为试验指标,进行了三因素三水平的正交试验,结果表明,叠盘偏差范围对供盘成功率有显著影响,减小叠盘偏差能有效提高供盘成功率;通过分析试验结果,采用改进的渐进式导向板,实现对叠盘偏差纠错,并分别进行硬塑秧盘和嵌入式复合托盘嵌放软塑秧盘的试验研究,改进后的装置性能显著提高,硬塑秧盘的供盘成功率达100%。采用嵌入式复合托盘进行软塑秧盘自动供盘试验,软塑秧盘的供盘成功率大于98%,满足水稻秧盘育秧播种生产线自动供盘技术要求。

轻质微细物料自动加料装置的设计

根据某种轻质微细物料的物理特性和加料工况要求 ,综合运用振动加料斗和水平振动筛设计技术 ,通过理论分析、设计计算和结构设计 。

馈线自动化算法的形式化建模与验证

分布式馈线自动化系统能否正确运作,目前主要是通过测试与仿真技术来保证,但这2类方法都要涉及电气设备的底层细节,会分散计算资源,影响验证效率,且难以覆盖足够的系统路径。针对该问题,提出一种馈线自动化算法的验证方法。通过对电气设备行为与特征的抽象,建立馈线自动化算法的形式化模型,在此基础上,使用自动化模型检测技术验证算法的正确性。测试结果表明,该方法将计算资源集中在动作逻辑验证上,实现了与底层细节的分离,从而能够获得较高的验证效率,完整覆盖系统路径,并有效降低缺陷修正的代价。

低压电流互感器自动化检定系统的研究与应用

为响应国家电网公司于2010年提出的关于建设省级计量中心的战略目标的号召,介绍一种集存储、校验、物流、管理为一体的标准化计量用低压电流互感器自动化检定系统。该系统实现与自动化仓储系统无缝接驳,互感器自动传输、自动接线、自动检定、自动贴标、自动装箱、自动入库等功能。实现互感器检定的全部工序的全无人值守操作。该系统不仅可以保证准确计量,提高工作效率,而且有利于集约化发展和产业升级。

基于CIM/SVG和面向对象的配电单线图自动生成

研究了基于公共信息模型(CIM)数据和可伸缩矢量图形(SVG)格式的配电单线图的自动构图。首先提出了符合常规配电单线图布置原则的分级支线配电数据模型和基于CIM的馈电线路分支化方法;提出了具备自动构图要素的干线图元对象和支线图元对象,构成递推的图形描述模型,通过最低级支线逐级向上进行图形参数识别,并生成其SVG子图形(叶子),并逐级组装最后生成整条馈线的SVG;逐级形成的图形独占空间,在原理上根本避免了交叉和重叠。根据数据模型自动生成电网单线图,并对图元自动增加其控制属性,提高了电网自动化的自动工程配置能力。所提出的算法已通过浙江省某县市的验证。