Transforming Hybrid Micro-Grids from Theory into Reality through Innovative Power Electronics Technology

通过创新电力电子技术将混合微电网从理论变为现实

基本信息

  • 批准号:
    RGPIN-2018-04092
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.04万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2022-01-01 至 2023-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Globally, the energy industry is shifting away from using fossil-fuel based energies due to their finite supply and rising concerns about climate change. This shift can be observed in Canada, where wind and solar energy are the fastest growing energy sources. As a result, there is a great interest in developing the technology necessary to bring renewable energy to the forefront. Micro-grids allow renewable energy systems to be integrated into the power system, making them the main building blocks of future power systems. There are three types of micro-grids: AC, DC, and hybrid micro-grids. AC micro-grids have been an active research topic, as the current grid infrastructure is based on AC power delivery. Thus, AC micro-grids can be used to integrate renewable energy sources into the current infrastructure. However, the exponential growth of DC sources/loads (e.g., solar power, LEDs, batteries, smartphones, chargers, computers, servers) make the development of a DC micro-grid desirable. Thus far, the use of DC micro-grids has been limited to a few applications such as telecom.Hybrid micro-grids can effectively combine DC sources/loads with the AC grid infrastructure. Thus, they take advantage of the efficiency of a DC system, while also being able to use the current AC grid infrastructure. Power converters are key components used in hybrid micro-grids, because they control the power flow within micro-grids and to the utility grid. The structure of hybrid micro-grids introduces a new set of challenges that must be addressed by power converters. Power converters should be able to smoothly operate hybrid micro-grids and manage the interactions between their AC and DC sides. Thus, hybrid micro-grids require power converters with more advanced control systems to perform their desired functions.My long-term vision for this proposed research program is to develop new power converters that utilize advanced nonlinear control techniques tailored for hybrid micro-grids, which allow them to seamlessly integrate renewable energy sources into the current AC grid infrastructure. Currently, a centralized control paradigm is used to harmonize different components through communication systems. Unfortunately, this approach is unreliable and highly limits the performance of each component within the hybrid micro-grid. In this research program, a decentralized control paradigm will be developed based on the use of a multi-agent hybrid control system that can maximize the performance of power converters and enable hybrid micro-grids to operate robustly. The proposed hybrid micro-grids will provide reliable and efficient electricity in both populated and remote areas, making it well-suited towards the vast geography of Canada. This research program will train HQP (2 PhD, and 5 MSc) for high-quality jobs in the fast-growing energy sector and bring Canada to the forefront of hybrid micro-grid technology.
在全球范围内,能源行业正在放弃使用化石燃料能源,因为它们的供应有限,而且人们对气候变化的担忧日益加剧。这种转变可以在加拿大观察到,在那里,风能和太阳能是增长最快的能源。因此,人们对开发必要的技术以使可再生能源走在前列非常感兴趣。微电网允许可再生能源系统集成到电力系统中,使其成为未来电力系统的主要组成部分。有三种类型的微电网:交流、直流和混合微电网。交流微电网一直是一个活跃的研究课题,因为目前的电网基础设施是基于交流输电的。因此,交流微电网可以用于将可再生能源整合到当前的基础设施中。然而,直流源/负载(例如太阳能、LED、电池、智能手机、充电器、计算机、服务器)的指数增长使得直流微电网的发展变得令人向往。到目前为止,直流微电网的应用仅限于电信等少数几个应用领域,混合型微电网可以有效地将直流源/负载与交流电网基础设施结合起来。因此,它们利用了直流系统的效率,同时也能够使用当前的交流电网基础设施。功率变流器是混合微电网中的关键部件,因为它们控制着微网内部和公用电网的潮流。混合微电网的结构带来了一系列新的挑战,必须由电力转换器来解决。电力变流器应该能够平稳运行混合微电网,并管理交流侧和直流侧之间的相互作用。因此,混合微电网需要具有更先进控制系统的功率变流器来执行其期望的功能。我对这一拟议研究计划的长期愿景是开发新的功率变流器,利用为混合微电网量身定做的先进非线性控制技术,使其能够无缝地将可再生能源集成到当前的交流电网基础设施中。目前,集中控制模式用于通过通信系统协调不同组件。遗憾的是,这种方法是不可靠的,并且极大地限制了混合微电网中每个组件的性能。在这项研究计划中,将开发一种基于多智能体混合控制系统的分散控制范例,以最大限度地提高功率变流器的性能,使混合微电网能够稳健运行。拟议的混合微电网将在人口稠密和偏远地区提供可靠和高效的电力,使其非常适合加拿大广阔的地理环境。这项研究计划将为快速增长的能源行业的高质量工作培训HQP(2个博士和5个硕士),并将加拿大带入混合微电网技术的前沿。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Eren, Suzan其他文献

Composite Nonlinear Feedback Control and Stability Analysis of a Grid-Connected Voltage Source Inverter With LCL Filter
  • DOI:
    10.1109/tie.2012.2225399
  • 发表时间:
    2013-11-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7.7
  • 作者:
    Eren, Suzan;Pahlevaninezhad, Majid;Jain, Praveen K.
  • 通讯作者:
    Jain, Praveen K.

Eren, Suzan的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Eren, Suzan', 18)}}的其他基金

Transforming Hybrid Micro-Grids from Theory into Reality through Innovative Power Electronics Technology
通过创新电力电子技术将混合微电网从理论变为现实
  • 批准号:
    RGPIN-2018-04092
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Ultra-Fast Chargers for Electric Vehicles
电动汽车超快速充电器
  • 批准号:
    570740-2021
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Alliance Grants
Transforming Hybrid Micro-Grids from Theory into Reality through Innovative Power Electronics Technology
通过创新电力电子技术将混合微电网从理论变为现实
  • 批准号:
    RGPIN-2018-04092
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Transforming Hybrid Micro-Grids from Theory into Reality through Innovative Power Electronics Technology
通过创新电力电子技术将混合微电网从理论变为现实
  • 批准号:
    RGPIN-2018-04092
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Transforming Hybrid Micro-Grids from Theory into Reality through Innovative Power Electronics Technology
通过创新电力电子技术将混合微电网从理论变为现实
  • 批准号:
    RGPIN-2018-04092
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Transforming Hybrid Micro-Grids from Theory into Reality through Innovative Power Electronics Technology
通过创新电力电子技术将混合微电网从理论变为现实
  • 批准号:
    DGECR-2018-00397
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Discovery Launch Supplement
A novel control system for solar DC optimizers
一种新颖的太阳能直流优化器控制系统
  • 批准号:
    530915-2018
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Engage Grants Program

相似国自然基金

一种经心房覆膜血管支架植入 Hybrid Fontan 手术的 临床新技术研究
  • 批准号:
    20Y11910600
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于深度压缩技术的Hybrid像素探测器读出系统原型机研制
  • 批准号:
    11875146
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    62.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
模拟胰岛“hybrid”修饰抗原诱导tolDC免疫保护1型糖尿病β细胞研究
  • 批准号:
    81770777
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    56.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
PSMA靶向Hybrid-SiO2基纳米诊疗剂用于前列腺癌HIFU治疗及增效机制研究
  • 批准号:
    81601499
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    17.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
穿戴式步行辅助的Hybrid控制体系及其据需辅助效应研究
  • 批准号:
    51505048
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    19.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于Hybrid数据的复杂系统辨识与优化设计及在低渗透油井中的应用
  • 批准号:
    61572084
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    67.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
波-流-植被耦合环境下射流Hybrid RANS/LES数值模拟研究
  • 批准号:
    51509075
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Hybrid加速结构的理论及预制研究
  • 批准号:
    11475201
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    100.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于BGM法结合Hybrid同化开展暴雨短期集合预报方法研究
  • 批准号:
    41205073
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于Hybrid方法的大型冗余驱动机构控制策略研究
  • 批准号:
    51205392
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Development of micro-thermal dividers for hybrid pixel detectors coupling cryogenic HPGe sensors and room temperature ASICs.
开发用于耦合低温 HPGe 传感器和室温 ASIC 的混合像素探测器的微热分配器。
  • 批准号:
    EP/X017494/1
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Research Grant
Hybrid Pseudo-Resonant Switched-Capacitor Drive Circuits for Electrostatic Micro-mechanical Actuators
用于静电微机械致动器的混合伪谐振开关电容器驱动电路
  • 批准号:
    2216552
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Excellence in Research: Hybrid Ceramic Membrane Bioreactor and Reverse Osmosis Processes for the removal of Micro and Nano plastics from Municipal Wastewater
卓越研究:混合陶瓷膜生物反应器和反渗透工艺用于去除城市废水中的微米和纳米塑料
  • 批准号:
    2200436
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Transforming Hybrid Micro-Grids from Theory into Reality through Innovative Power Electronics Technology
通过创新电力电子技术将混合微电网从理论变为现实
  • 批准号:
    RGPIN-2018-04092
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Supporting Micro and Nano Technicians through Hybrid Teaching Methods
通过混合教学方法支持微米和纳米技术人员
  • 批准号:
    2100402
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Transforming Hybrid Micro-Grids from Theory into Reality through Innovative Power Electronics Technology
通过创新电力电子技术将混合微电网从理论变为现实
  • 批准号:
    RGPIN-2018-04092
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Project 5 Nano-micro Hybrid Fibrous Materials for Containment Removal and Site Remediation
项目5 用于围堵拆除和场地修复的纳米微混合纤维材料
  • 批准号:
    10337091
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
Project 5 Nano-micro Hybrid Fibrous Materials for Containment Removal and Site Remediation
项目5 用于围堵拆除和场地修复的纳米微混合纤维材料
  • 批准号:
    10560553
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
Hybrid e-skin micro-needle sensing system enabled by additive manufacturing
通过增材制造实现混合电子皮肤微针传感系统
  • 批准号:
    2451762
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Studentship
Hybrid e-skin micro-needle sensing system enabled by additive manufacturing
通过增材制造实现混合电子皮肤微针传感系统
  • 批准号:
    2447873
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 2.04万
  • 项目类别:
    Studentship
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了