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PLC中电梯群控策略及算法实现

东方电气评论 2025年第1期39卷 65-71页

作者：何惠冬王治华四川宏华电气有限责任公司成都610036

本文分析了电梯群控开发的难点,采用西门子S7-1200 PLC和TIA Portal进行模块化编程。针对三部十层电梯的控制特点,建立了上行高峰、下行高峰、午餐高峰、层间通勤和空闲模式的判断程序,并通过最短距离、最短时间和综合评价算法实现综合... 详细信息

本文分析了电梯群控开发的难点,采用西门子S7-1200 PLC和TIA Portal进行模块化编程。针对三部十层电梯的控制特点,建立了上行高峰、下行高峰、午餐高峰、层间通勤和空闲模式的判断程序,并通过最短距离、最短时间和综合评价算法实现综合控制。利用WinCC设计人机界面,实现系统的控制与监控。通过西门子S7-1200 PLC和EET仿真平台验证算法,结果显示在高峰模式下,乘梯时间平均缩短了约14.38%,候梯时间缩短了约29.85%,证明群控算法比传统方法更高效节能。

关键词： PLC 综合评价函数电梯群控

面向换热管检测的抓握式管板攀爬机器人设计与实现

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机器人 2025年第1期47卷 109-122页

作者：全鹏伍剑波颜荣沈川罗阳魏巍杨文辉李沛远四川大学机械工程学院四川成都610065 成都市特种设备检验检测研究院四川成都610299 中国石油四川石化有限责任公司四川成都611900

针对换热管多规格自动检测的需求,提出了一种全新的抓握式管板攀爬机器人GTCBot。首先,基于多规格大面积管板的地图特征和三趾啄木鸟的攀爬运动机理,设计出一种适应不同规格管板的自锁爬行脚机器人,并建立静力学模型开展受力分析,完成... 详细信息

针对换热管多规格自动检测的需求,提出了一种全新的抓握式管板攀爬机器人GTCBot。首先,基于多规格大面积管板的地图特征和三趾啄木鸟的攀爬运动机理,设计出一种适应不同规格管板的自锁爬行脚机器人,并建立静力学模型开展受力分析,完成机器人运行中的载荷评估。为了提高换热管扫查效率,提出了笛卡儿坐标系和柱坐标系的混合定位扫查方法,构建运动学模型对机器人的工作空间开展分析及验证。为了保障控制系统稳定运行,采用FreeRTOS嵌入式实时操作系统对机器人运行中的各个任务进行调度协调。在此基础上,研制出抓握式管板攀爬机器人的物理原型样机,分别开展了室内实验和现场应用测试,测试结果证明机器人具有抓握自锁性、高机动性、高适应性。

关键词：换热管无损检测管板爬行机器人自锁爬行脚

极端高温场景下计及需求响应的配电网动态重构

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电网技术 2025年第1期49卷 136-145,I0055-I0058页

作者：石铖高红均罗龙波陈明辉朱建昆刘俊勇四川大学电气工程学院四川省成都市610065 广东电网有限责任公司广州供电局广东省广州市510620

近年来,全球变暖导致极端高温事件频发,不仅电力需求显著增加,而且高比例可再生能源配电网发电能力急剧下降,给电力保供带来了巨大的压力。基于此,针对极端高温场景下的用户可靠用电问题,提出一种计及需求响应的配电网动态重构策略。首... 详细信息

近年来,全球变暖导致极端高温事件频发,不仅电力需求显著增加,而且高比例可再生能源配电网发电能力急剧下降,给电力保供带来了巨大的压力。基于此,针对极端高温场景下的用户可靠用电问题,提出一种计及需求响应的配电网动态重构策略。首先,对极端高温场景下的光伏、风机出力以及负荷进行建模,利用场景集和场景缩减法模拟其不确定性。同时,构建考虑用户心理因素的申报量不确定性模型,针对用户需求响应积极性不高、实际响应量与日前申报量偏差过大的问题,提出比例型需求响应激励机制并建立满意度模型以衡量用户对需求响应的满意程度。其次,对负荷类型进行划分,基于不同类型用户可靠性需求,分析其停电损失影响,建立节点停电损失系数矩阵以衡量节点供电优先级。然后,以失负荷成本、需求响应补贴成本和开关动作成本最小为目标,建立了极端高温场景下计及需求响应的配电网动态重构模型。最后,在148节点算例上验证了所提方法的有效性,结果表明所提模型与方法有利于保障极端高温场景下用户的可靠用电。

关键词：极端高温场景需求响应配电网动态重构用户可靠用电

基于角频率偏差积分反馈的构网型逆变器暂态稳定提升策略

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电力系统保护与控制 2025年第4期53卷 59-71页

作者：周步祥丁豪周毅张俨邱一苇臧天磊四川大学电气工程学院四川成都610065 贵州电网有限责任公司电力调度控制中心贵州贵阳550002

针对构网型(grid-forming,GFM)逆变器在系统短路故障期间容易因失去平衡点而发生暂态失稳的问题,提出了基于角频率偏差积分反馈的GFM逆变器暂态稳定性提升策略。首先,建立了含电流限幅环节和角频率偏差积分反馈支路的GFM逆变器暂态稳定... 详细信息

针对构网型(grid-forming,GFM)逆变器在系统短路故障期间容易因失去平衡点而发生暂态失稳的问题,提出了基于角频率偏差积分反馈的GFM逆变器暂态稳定性提升策略。首先,建立了含电流限幅环节和角频率偏差积分反馈支路的GFM逆变器暂态稳定分析模型,分析了角频率偏差积分反馈系数对GFM逆变器暂态稳定的影响机理。其次,提出了角频率偏差积分反馈系数的设计方法,可以确保系统在故障期间具有稳定平衡点的同时,加速面积不大于减速面积,实现故障穿越。并且所提方法不需要获取系统功角、线路阻抗、电网电压跌落程度等信息。最后,基于Starsim硬件在环实验平台验证了所提策略的有效性。

关键词：构网型逆变器暂态稳定性角频率偏差反馈故障穿越相平面图

螺栓钢板连接预制混凝土轴压性能及承载力计算公式

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工程科学与技术 2025年第1期57卷 167-176页

作者：杨延婷葛琪左文豪李国熊峰吕洋孟永杰刘鹏宋瑛涵四川大学建筑与环境学院四川成都610065 中建三局第一建设工程有限责任公司湖北武汉430000

预制混凝土墙板结合夹心保温技术可大幅提升墙体的保温隔热性,提高建造速度和节能效率。本文设计了螺栓钢板拼接预制混凝土夹心墙板试件,开展试件的轴向压力荷载试验,研究其轴压性能,提出了考虑螺栓钢板拼接影响下的墙板轴心受压极限承... 详细信息

预制混凝土墙板结合夹心保温技术可大幅提升墙体的保温隔热性,提高建造速度和节能效率。本文设计了螺栓钢板拼接预制混凝土夹心墙板试件,开展试件的轴向压力荷载试验,研究其轴压性能,提出了考虑螺栓钢板拼接影响下的墙板轴心受压极限承载力计算公式。试验结果表明:夹心墙板破坏模式主要为螺栓钢板节点上方以及墙趾两端混凝土的压溃,混凝土面板与夹心保温层在墙体底部轻微分层,墙体侧面出现较大竖向裂缝。将试件的试验轴向荷载承载力与本文提出的公式及现有的公式进行了对比,结果表明:国内现有公式计算值与试验值的差值百分比为5%,国外现有计算公式与试验值的差值百分比为45.7%~77.2%,然而本文提出的公式与试验值差值百分比仅为0.4%。国外现有的公式非常保守,本文提出的公式能够准确预测此种螺栓连接墙板的轴向承载力。在试验研究基础上,考虑了长细比、墙体厚度、连接件布置、混凝土边肋等参数,进一步建立有限元模型验证本文提出的公式。分析结果表明:数值模型的计算结果与本文提出的计算公式误差在–8.05%~2.65%之内,国内现有公式和国外现有公式与计算值误差分别在–2.25%~8.58%和41.61%~78.41%范围内,本文公式预测结果较为准确。最后,分析了各个参数对螺栓钢板拼接预制混凝土夹心墙板轴向承载能力的影响,发现墙板的配筋率对极限承载力无明显影响;合理布置GFRP连接件、设置竖向混凝土肋、减小墙板长细比和增加混凝土板厚度可以提高墙体承载性能。

关键词：预制混凝土夹心墙体螺栓钢板连接轴压性能有限元分析承载力计算公式

高塑性纳米准晶Mg-1.92Zn-0.34Y合金的热变形行为

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稀有金属材料与工程 2025年第1期54卷 184-190页

作者：曾崎王少阳荣鹏朱凯张英波高川云胡云峰成都飞机工业(集团)有限责任公司四川成都610092 西南交通大学材料科学与工程学院四川成都610031

纳米准晶增强Mg-Zn-Y合金室温具有超高延伸率,具有较广阔的应用前景,需进一步研究其热变形行为,为后续加工提供理论和应用基础。本工作采用半固态+热挤压的复合工艺制备了含有纳米准晶颗粒的Mg-1.92Zn-0.34Y(质量分数,下同)合金,探究本... 详细信息

纳米准晶增强Mg-Zn-Y合金室温具有超高延伸率,具有较广阔的应用前景,需进一步研究其热变形行为,为后续加工提供理论和应用基础。本工作采用半固态+热挤压的复合工艺制备了含有纳米准晶颗粒的Mg-1.92Zn-0.34Y(质量分数,下同)合金,探究本合金在250、300和350℃温度和10^(-3)、10^(-2)和10^(-1)s^(-1)应变速率条件下的高温变形机制,着重研究微量纳米准晶颗粒对Mg-1.92Zn-0.34Y合金热变形行为的影响。结果表明:半固态+热挤压的复合工艺制备了高塑性纳米准晶Mg-1.92Zn-0.34Y合金,其室温下抗拉延伸率为44%±2.6%,抗拉强度为258±2.0 MPa,屈服强度为176±1.6 MPa。通过本构关系获得平均变形激活能达到271.7812 k J/mol,其应力指数为6.7838;Mg-1.92Zn-0.34Y合金具有较好的热塑性,在研究条件下无失稳现象,表明纳米准晶颗粒能够强化其变形能力;最佳热加工区域是:330~350℃,10^(-3)~10^(-2)s^(-1),即高温低应变速率区。

关键词： Mg-Zn-Y合金纳米准晶高温压缩本构方程高塑性

磁性生物炭复合材料活化过硫酸盐降解抗生素的研究进展

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复合材料学报 2025年第1期42卷 21-36页

作者：王桂华李健顾迎春阎斌四川大学轻工科学与工程学院成都610065 四川页岩气勘探开发有限责任公司成都610000

抗生素具有高水溶性、高化学稳定性、潜在致癌性、明显的生态毒性和难以生物降解等特点,对水环境的可持续性和人类健康构成了严重威胁。因此,建立有效去除水中的抗生素污染物的方法至关重要。磁性生物炭复合材料因其优异的过硫酸盐活化... 详细信息

抗生素具有高水溶性、高化学稳定性、潜在致癌性、明显的生态毒性和难以生物降解等特点,对水环境的可持续性和人类健康构成了严重威胁。因此,建立有效去除水中的抗生素污染物的方法至关重要。磁性生物炭复合材料因其优异的过硫酸盐活化催化能力和可回收性,在抗生素污染物的氧化降解方面受到广泛关注。本文综述了磁性生物炭复合材料活化过硫酸盐降解抗生素的研究进展。首先,总结了不同生物质来源的磁性生物炭复合材料及其常用制备方法。然后,探讨了磁性生物炭复合材料活化过硫酸盐降解抗生素类污染物的机制及其对不同类型抗生素的降解行为。最后,针对目前抗生素污染引起的其他问题,提出了未来研究的挑战和展望。

关键词：磁性生物炭抗生素过硫酸盐制备方法降解机制

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基于局部-地理加权回归的时变谐波阻抗估计

电力工程技术 2025年第1期44卷 20-29页

作者：徐方维谢佩昂王川刘凯郭凯樊丽娟四川大学电气工程学院四川成都610065 南方电网科学研究院有限责任公司广东广州510080

现有研究中通常假定电力系统谐波阻抗恒定,但不符合真实工况中情况。实际中,系统侧谐波阻抗和背景谐波随运行工况时变,当两谐波电压样本点时间间隔较大时,对应时刻的阻抗和背景谐波的差值可能较大,难以根据时间间隔较远样本点的信息估... 详细信息

现有研究中通常假定电力系统谐波阻抗恒定,但不符合真实工况中情况。实际中,系统侧谐波阻抗和背景谐波随运行工况时变,当两谐波电压样本点时间间隔较大时,对应时刻的阻抗和背景谐波的差值可能较大,难以根据时间间隔较远样本点的信息估计关注样本点的阻抗值。由此,文中提出一种基于局部-地理加权回归的时变系统侧谐波阻抗估计方法,首先依据时间间隔大小构建权重矩阵,对与关注样本点时间间隔较大的样本点赋予较小权重,并采用局部加权回归(locally weighted regression,LWR)初步估计系统侧谐波阻抗和背景谐波参考值。然后利用阻抗参考值修正回归方程以降低原回归方程的欠定程度,同时以背景谐波参考值为先验信息,筛选出与关注样本点背景谐波相似的样本点,再基于所筛选样本逐一采用地理加权回归(geographically weighted regression,GWR)求解各点的背景谐波电压和系统侧谐波阻抗。在强背景谐波波动的情况下,文中所提方法能识别阻抗的突变点、估计系统侧谐波阻抗的变化趋势。最后通过仿真分析可知,文中所提方法相对于传统恒定谐波阻抗估计方法,估计准确度提升约40%;相对于现有变阻抗估计方法,估计准确度提升约30%。

关键词：谐波阻抗背景谐波阻抗变化权重矩阵局部加权回归(LWR) 地理加权回归(GWR)

基于SCP的多区域互联综合能源系统分布式协调调度模型

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工程科学与技术 2025年第1期57卷 318-329页

作者：任语杰黄宇涵魏震波四川大学电气工程学院四川成都610005 国网遂宁市电力公司四川遂宁629200

跨区域能源交互可以通过资源共享和风险分担解决各地区能源资源和需求逆向分布的现状,异质能源间的互补互济能有效缓解风电装机速度与消纳水平不平衡的问题。基于此,本文在综合能源系统的背景下,提出一种基于连续锥规划方法(SCP)的多区... 详细信息

跨区域能源交互可以通过资源共享和风险分担解决各地区能源资源和需求逆向分布的现状,异质能源间的互补互济能有效缓解风电装机速度与消纳水平不平衡的问题。基于此,本文在综合能源系统的背景下,提出一种基于连续锥规划方法(SCP)的多区域电气互联系统(IEGS)分布式协调调度模型。首先,考虑到日前调度经济效益,以能源消耗成本之和最小为目标函数,建立了IEGS经济调度模型;其次,考虑到直流联线功率灵活调整特性对新能源消纳的正向影响,将直流联络线和联络管道作为区域间能流传输、资源共享的载体并进行建模分析;再次,提出了基于SCP的2阶锥松弛方法对IEGS经济调度模型中的气网潮流进行处理,使该潮流约束线性化的同时,减小了优化处理引起的松弛间隙;最后,为体现区域的自治能力,将区域间共享变量解耦并建立分布式协调调度模型,采用目标级联分析法(ATC)对分布式调度模型进行求解。针对2区域IEGS和3区域IEGS互联场景,验证了区域间不同互联方式及不同气网潮流处理方法对调度结果的影响,并对比了本文基于ATC的分布式方法与集中式方法在处理多区域互联问题的结果。算例仿真结果表明:基于SCP的2阶锥松弛法极大改善了松弛间隙;直流联络线+联络管道方式用于区域间交互,提高了电网运行经济性并降低了弃风率;基于ATC的分布式法求解效果接近集中式方法的全局最优解。本文所提出的分布式协调调度模型设计合理,可为建立考虑新能源接入的综合能源系统协调调度模型提供一定的参考。

关键词：综合能源系统连续锥规划直流联络线分布式协调调度

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