Efficient method for transformer models implementation in distribution load flow matrix

Introduction. Most distribution networks are unbalanced and therefore require a specific solution for load flow. There are many works on the subject in the literature, but they mainly focus on simple network configurations. Among the methods dedicated to this problem, one can refer to the load flow method based on the bus injection to branch current and branch current to bus voltage matrices. Problem. Although this method is regarded as simple and complete, its drawback is the difficulty in supporting the transformer model as well as its winding connection types. Nevertheless, the method requires the system per unit to derive the load flow solution. Goal. In the present paper, our concern is the implementation of distribution transformers in the modeling and calculation of load flow in unbalanced networks. Methodology. Unlike previous method, distribution transformer model is introduced in the topology matrices without simplifying assumptions. Particularly, topology matrices were modified to take into account all winding types of both primary and secondary sides of transformer that conserve the equivalent scheme of an ideal transformer in series with an impedance. In addition, the adopted transformer models overcome the singularity problem that can be encountered when switching from the primary to the secondary side of transformer and inversely. Practical value. The proposed approach was applied to various distribution networks such as IEEE 4-nodes, IEEE 13-nodes and IEEE 37-nodes. The obtained results validate the method and show its effectiveness.Вступ. Більшість розподільчих мереж незбалансовані і тому потребують спеціального рішення для потоку навантаження. У літературі є багато робіт на цю тему, але переважно вони присвячені простим мережевим конфігураціям. Серед методів, присвячених цій проблемі, можна назвати метод потоку навантаження, заснований на введенні шини в матрицю струму відгалуження і відгалуження струму в матрицю напруги шини. Проблема. Хоча цей метод вважається простим та повним, його недоліком є складність підтримки моделі трансформатора, а також типів з’єднання його обмоток. Проте метод вимагає системи на одиницю для отримання рішення про потік навантаження. Мета. У цій статті нас цікавить застосування розподільних трансформаторів для моделювання та розрахунку потоку навантаження у незбалансованих мережах. Методологія. На відміну від попереднього методу, модель розподільного трансформатора вводиться в матриці топології без спрощення припущень. Зокрема, матриці топології були змінені, щоб врахувати всі типи обмоток як первинної, так і вторинної сторін трансформатора, які зберігають еквівалентну схему послідовно ідеально включеного трансформатора з імпедансом. Крім того, прийняті моделі трансформаторів долають проблему сингулярності, з якою можна зіткнутися при перемиканні з первинної на вторинну обмотку трансформатора і навпаки. Практична цінність. Пропонований підхід був застосований до різних розподільних мереж, таких як IEEE з 4 вузлами, IEEE з 13 вузлами та IEEE з 37 вузлами. Отримані результати підтверджують метод та показують його ефективність

Synthesis, characterization and physicochemical studies of copolymers of aniline and 3-nitroaniline

Polyaniline (PA), the versatile conducting polymer, owing to its tunable optoelectronic properties, facile preparation methodology and reversible redox behavior, has elicited much interest among current researchers, particularly in the fields of energy generation storage devices, protective coatings and electrochemical sensors. However, its commercialization has been much restricted due to low solution processability and thermal stability. Recent studies reveal that the above-mentioned challenges can effectively be addressed by copolymerization of PA with suitable components. In addition, the properties of copolymers could be modified and tuned by varying the monomer ratios. Thus, the present work is concerned with the fabrication of poly(aniline-co-3-nitroaniline) with varying compositions obtained by in situ oxidative copolymerization of aniline and 3-nitroaniline by altering the molar ratio of monomers. Optimization of the physicochemical properties such as UV visible absorption, solubility, thermal stability, electrical conductivity and dielectric signatures, particle size and morphology was achieved by varying the composition of monomeric substituents in these copolymers. Smoother morphology of the copolymer films was revealed by morphological studies via AFM technique and supported by particle size distribution study. The physicochemical trends demonstrated that proper proportions of nitro (NO2) group in the polymer chain are essential to achieve desired optimal physicochemical properties. Therefore, copolymers are ideally appropriate for multifaceted applications and would promote wider usage of conjugated polymers in various fields of organic-based optoelectronic as well as energy storage devices in the near future.Scopu

Migration From A Relational Database To A Document-Oriented Database Based On Document-Oriented Data Schema

Big data is a crucial issue that has emerged as one of the most important technologies in the modern world. Most studies have highlighted the inability of a relational database to handle big data. This challenge has led to the presentation of the “not only structured query language (NoSQL) database” as a new concept of database technology. One of the most powerful types of NoSQL databases is the document-oriented database that supports a flexible schema and store data in a semi-structured format. Recently, many researchers have migrated from relational databases to document-oriented databases because of scalability, availability, and performance. However, their migration methods are facing three issues; the first issue is that there are no specifications that can be recognized to define a schema for a document-oriented database, and second, there is no method to normalize or de-normalize data in order to implement the embedded and reference document. The third is the migration from the relational database to a document-oriented database does not consider all the properties of the former, especially on how to handle various types of relationships. This study proposed a methodology to handle the migration issues through three phases: first, design a document-oriented data schema (DODS) based on the entity-relational (ER) model; second, enhance transformation rules to map the entity relational schema to the document-oriented data schema based on normalization and de-normalization data; third, migrate a relational database to a document-oriented database

Fuzzy model based multivariable predictive control design for rapid and efficient speed-sensorless maximum power extraction of renewable wind generators

Introduction. A wind energy conversion system needs a maximum power point tracking algorithm. In the literature, several works have interested in the search for a maximum power point wind energy conversion system. Generally, their goals are to optimize the mechanical rotation or the generator torque and the direct current or the duty cycle switchers. The power output of a wind energy conversion system depends on the accuracy of the maximum power tracking controller, as wind speed changes constantly throughout the day. Maximum power point tracking systems that do not require mechanical sensors to measure the wind speed offer several advantages over systems using mechanical sensors. The novelty. The proposed work introduces an intelligent maximum power point tracking technique based on a fuzzy model and multivariable predictive controller to extract the maximum energy for a small-scale wind energy conversion system coupled to the electrical network. The suggested algorithm does not need the measurement of the wind velocity or the knowledge of turbine parameters. Purpose. Building an intelligent maximum power point tracking algorithm that does not use mechanical sensors to measure the wind speed and extracts the maximum possible power from the wind generator, and is simple and easy to implement. Methods. In this control approach, a fuzzy system is mainly utilized to generate the reference DC-current corresponding to the maximum power point based on the changes in the DC-power and the rectified DC-voltage. In contrast, the fuzzy model-based multivariable predictive regulator follows the resultant reference current with minimum steady-state error. The significant issues of the suggested maximum power point tracking method, such as the detailed design process and implementation of the two controllers, have been thoroughly investigated and presented. The considered maximum power point tracking approach has been applied to a wind system driving a 5 kW permanent magnet synchronous generator in variable speed mode through the simulation tests. Practical value. A practical implementation has been executed on a 5 kW test bench consisting of a dSPACEds1104 controller board, permanent magnet synchronous generator, and DC-motor drives to confirm the simulation results. Comparative experimental results under varying wind speed have confirmed the achievable significant performance enhancements on the maximum wind energy generation and overall system response by using the suggested control method compared with a traditional proportional integral maximum power point tracking controller.Вступ. Система перетворення енергії вітру потребує алгоритму відстеження точки максимальної потужності. У літературі є кілька робіт, присвячених пошуку системи перетворення енергії вітру із точкою максимальної потужності. Як правило, їх метою є оптимізація механічного обертання або моменту, що крутить, генератора і перемикачів постійного струму або робочого циклу. Вихідна потужність системи перетворення енергії вітру залежить від точності контролера стеження за максимальною потужністю, оскільки швидкість вітру постійно змінюється протягом дня. Системи стеження за точками з максимальною потужністю, яким не потрібні механічні датчики для вимірювання швидкості вітру, мають ряд переваг у порівнянні з системами, що використовують механічні датчики. Новизна. Пропонована робота представляє інтелектуальний метод відстеження точки максимальної потужності, заснований на нечіткій моделі та багатопараметричному прогнозуючому контролері, для отримання максимальної енергії для маломасштабної системи перетворення енергії вітру, підключеної до електричної мережі. Пропонований алгоритм не вимагає вимірювання швидкості вітру або знання параметрів турбіни. Мета. Побудова інтелектуального алгоритму відстеження точки максимальної потужності, який не використовує механічні датчики для вимірювання швидкості вітру та витягує максимально можливу потужність з вітрогенератора, а також простий та зручний у реалізації. Методи. У цьому підході до управління нечітка система в основному використовується для генерування еталонного постійного струму, що відповідає точці максимальної потужності, на основі змін потужності постійного струму та постійної випрямленої напруги. Навпаки, багатопараметричний прогнозуючий регулятор на основі нечіткої моделі слідує за результуючим еталонним струмом з мінімальною помилкою, що встановилася. Істотні проблеми запропонованого методу відстеження точки максимальної потужності, такі як процес детального проектування та реалізація двох контролерів, були ретельно досліджені та представлені. Розглянутий підхід до відстеження точки максимальної потужності був застосований до вітрової системи, що приводить у дію синхронний генератор з постійними магнітами потужністю 5 кВт у режимі змінної швидкості за допомогою моделювання. Практична цінність. Для підтвердження результатів моделювання було виконано практичну реалізацію на випробувальному стенді потужністю 5 кВт, що складається з плати контролера dSPACEds1104, синхронного генератора з постійними магнітами та електроприводів з двигунами постійного струму. Порівняльні експериментальні результати при різній швидкості вітру підтвердили значні поліпшення продуктивності з максимального вироблення енергії вітру і загального відгуку системи при використанні запропонованого методу управління в порівнянні з традиційним пропорційно-інтегральним контролером спостереження за точкою максимальної потужності

High strain rate constitutive equation for metallic materials

The yield stress and flow stress increase significantly with strain rate. High speed Forming and Machining operation gives rise to strain rates varying from 10 to 10^ per second. A number of research work have been reported in which various techniques have been described for strain rates sensitivity. One of the reported technique 1 was based on high speed compression of small cylindrical specimens with tool steel projectile. The deformation was recorded with a high speed camera operating at 500,000 frames per second. The equipment is very expensive and the processing of the picture for data is very tedious and subjected to human error. The present study was aimed at using a similar technique of high speed compression without having to use any high speed photographs. From known initial and final dimension of the specimen together with the mass and the impact speed of the projectile, the deformation is simulated using a finite-difference technique based on an assumed dynamic constitutive equations. By iterative computation the constants of the constitutive equations are established and give close agreement between the experimental and simulated results in terms of the final dimensions of the cylindrical test specimens. Finally the principal aim of this investigation was to establish high strain rate constitutive equations for commercially pure Copper, Mild steel and Stainless steel, and compare the results with those obtained using more sophisticated and expensive equipment.This principal objective has been achieved and high strain rate constitutive equations have been determined for strain rates ranging between 103 to 10^ per second

Fast upsetting of circular cylinders of aluminium metal matrix composites: experimental results and numerical analysis

Cylindrical specimens of Al/Cu and Al/Li metal matrix composite (MMC) were subjected to dynamic compression at room temperature using an experimental drop hammer. Force-time and displacement-time traces were recorded. The experimental results are compared with theoretical results obtained using finite-difference analysis proposed in a previous paper by the authors [1]. The computational results obtained for the force-time histories agree reasonably with the experimental observation. Effect of strain rate and thermal softening on the mechanical behaviour of Al/Cu MMC and Al/Li MMC were examined

Investigation of the temperature-relatedwear performance of hard nanostructured coatings deposited on a s600 high speed steel

Thin hard coatings are widely known as key elements in many industrial fields, from equipment for metal machining to dental implants and orthopedic prosthesis. When it comes to machining and cutting tools, thin hard coatings are crucial for decreasing the coefficient of friction (COF) and for protecting tools against oxidation. The aim of this work was to evaluate the tribological performance of two commercially available thin hard coatings deposited by physical vapor deposition (PVD) on a high speed tool steel (S600) under extreme working conditions. For this purpose, pin-on-disc wear tests were carried out either at room temperature (293 K) or at high temperature (873 K) against alumina (Al2O3) balls. Two thin hard nitrogen-rich coatings were considered: a multilayer AlTiCrN and a superlattice (nanolayered) CrN/NbN. The surface and microstructure characterization were performed by optical profilometry, field-emission gun scanning electron microscopy (FEGSEM), and energy dispersive spectroscopy (EDS).Funding: This research was made possible by an NPRP award NPRP 5-423-2-167 from the Qatar National Research Fund (a member of The Qatar Foundation)

Adénome pléomorphe du septum nasal: À propos d’un cas

Introduction : L’adénome pléomorphe représente la tumeur la plus fréquente des glandes salivaires principales. Sa découverte au niveau des cavités nasales est rare et méconnue. Matériel et Méthode : Les auteurs se proposent de rapporter une observation originale d’AP du septum, et d’en préciser les particularités diagnostiques et thérapeutiques à partir d’une revue de la littérature. Résultats : Il s’agissait d’une fillette de 9 ans ayant consulté pour une obstruction nasale gauche d’aggravation progressive évoluant depuis 5 mois, accompagnée d’une rhinorrhée intermittente homolatérale. L’examen clinique et l’imagerie ( scanner avec IRM) retrouvaient une formation tissulaire comblant la cavité nasale gauche aux dépens du tiers antérieur du septum sans lyse osseuse. Nous avons effectué l’exérèse chirurgicale de la masse, par voie endonasale sous guidage endoscopique avec un examen anatomopathologique. Les suites opératoires ont été simples. En particulier, nous n’avons pas observé de récidive avec un recul d’un an. Conclusion : Bien que rare dans cette localisation, l’AP doit être évoqué devant toute formation de la fosse nasale. L’imagerie est indispensable. Le traitement est toujours chirurgical. Le diagnostic repose sur l’histologie. Les risques de récidive et de transformation maligne imposent une surveillance post-opératoire prolongée.Mots clés : Adénome pléomorphe, Septum nasal, Chirurgie