考虑限流型能量路由器的微网群故障穿越协调控制研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51877154
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    59.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0704.电力系统与综合能源
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

In order to fully take advantage of large-scale distributed generation (DG) units, the introduction of microgrid clusters is a critical approach, which is able to offer more flexibility and robustness than a single microgrid. However, for the fault ride-through (FRT) issue of microgrid clusters, there are very few works on its mechanism, and a valid solution is still absent. Based on Lyapunov function, this project plans to investigate the transient behaviors of the microgrid clusters with multiple sub-microgrids, and it is expected to clarify the relationship between the FRT capability of each sub-microgrid and the transient stability of the microgrid clusters. Then, the sensitivity and tolerability of each sub-microgrid towards the short-circuit faults will be considered, and the time-domain simulation on the microgrid clusters will be conducted, so as to study the FRT mechanism and FRT indexes of the microgrid clusters. Furthermore, this project plans to propose a novel energy router with great current-limiting capability for the microgrid clusters, and it is to suppress the potential short-circuit current and to achieve the prerequisite of the FRT operation. To strengthen the safety and stability of the microgrid clusters under the process of the FRT operation and after the fault is removed, a hierarchical coordination control based on multi-agent system (MAS) will be proposed for the microgrid clusters, and it is to achieve an efficient cooperation among all of the sub-microgrids. The detailed research contents of this project will cover the following aspects: 1) Investigating the typical structure, operation mode and basic control of the microgrid clusters considering energy routers. 2) Studying the transient stability, FRT mechanism and FRT indexes of the microgrid clusters. 3) Researching the topology structure, work principle and parameter configuration of the energy router with duplicated current-limiting functions. 4) Exploring the hierarchical coordination control based on MAS to handle the FRT issue of the microgrid clusters. According to the achievements of this project, the FRT mechanism of the microgrid clusters will be revealed, and a feasible method to improve the FRT capability of the microgrid clusters will be put forward. This project enables to provide a solid theoretical foundation for that the microgrid clusters can flexibly and effectively deal with the short-circuit faults.
微网群是促进规模化分布式能源消纳的重要途径,比单微网具备更强的灵活性和鲁棒性。但是,针对微网群的故障穿越问题,目前仍缺乏系统性研究与有效解决手段。本项目拟采取李雅普诺夫法探讨各子微网的故障穿越能力与微网群暂态稳定性之间的关系,考虑各子微网对短路故障的敏感性和耐受性并结合时域仿真,研究微网群故障穿越机理及其关键指标。本项目拟应用限流型能量路由器抑制短路电流冲击实现故障穿越之前提条件,引入多代理协调控制以确保微网群在故障穿越期间及故障清除后的安全稳定运行。研究内容有:1)考虑能量路由器的微网群典型架构、运行方式和基本控制;2)微网群暂态稳定性分析与故障穿越机理及其关键指标;3)计及双重化故障抑制的限流型能量路由器拓扑结构、工作原理和参数配置;4)基于多代理系统的微网群故障穿越层次化协调控制。本项目旨在揭示微网群故障穿越机理,提出故障穿越的解决手段,为微网群灵活应对短路故障奠定坚实的理论基础。

结项摘要

微网群对规模化分布式电源的消纳和利用有极强的技术优势,但在带来诸多机遇的同时也引发了新的难题,妥善处理微网群的故障穿越问题,保障微网群及相连配网的安全稳定具有重要意义。本项目以考虑能量路由器的微网群故障穿越为研究对象,计及限流型能量路由器的结构原理、控制策略及微网群的故障暂态特性,采取理论分析与仿真验证等手段,系统地研究了微网群暂态稳定分析模型、分析方法与故障穿越协调控制方法,有效增强了微网群应对短路故障的鲁棒性。.按照项目任务书研究计划,掌握了考虑能量路由器的微网群典型架构、运行方式和基本控制策略,建立了详细电磁暂态仿真模型并验证了其正确性;提出了基于能量函数的微网群暂态稳定性分析模型和分析方法,揭示了子微网的故障穿越能力与微网群暂态稳定性之间的关系,明确了各子微网对短路故障的敏感性和耐受性;提出了计及虚实融合双重化故障抑制的限流型能量路由器拓扑结构、工作原理和参数配置方法,实现了微网群在不同故障工况下的短路电流充分抑制;提出了基于深度强化学习的微网群故障穿越协调控制方法,实现了微网群在故障穿越期间及故障清除后的安全稳定运行。.本项目研究成果理清了微网群暂态稳定性的主次因素,建立了考虑能量路由器的微网群故障穿越关键指标,提出了切实可行的穿越辅助措施,为微网群灵活应对短路故障奠定了坚实的技术基础。

项目成果

期刊论文数量(15)
专著数量(0)
科研奖励数量(5)
会议论文数量(10)
专利数量(7)
Application and Design of a Resistive-Type Superconducting Fault Current Limiter for Efficient Protection of a DC Microgrid
电阻式超导故障限流器在直流微电网高效保护中的应用与设计
  • DOI:
    10.1109/tasc.2018.2882228
  • 发表时间:
    2019-03
  • 期刊:
    IEEE Transactions on Applied Superconductivity
  • 影响因子:
    1.8
  • 作者:
    Chen Lei;Zhang Xuyang;Qin Yuejin;Chen Hongkun;Shen Qing;Xu Ying;Ren Li;Tang Yuejin
  • 通讯作者:
    Tang Yuejin
A novel fault recovery method of active distribution networks oriented to improving resilience
一种面向提高弹性的主动配电网故障恢复新方法
  • DOI:
    10.1016/j.egyr.2022.10.152
  • 发表时间:
    2022-11
  • 期刊:
    Energy Reports
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Chen Lei;Jiang Yuqi;Deng Xinyi;Chen Hongkun;Zheng Shencong
  • 通讯作者:
    Zheng Shencong
Coordination of adaptive virtual resistance controller and flux-coupling-type fault current limiter for LVRT fulfillment of virtual synchronous generator
自适应虚拟电阻控制器与磁通耦合型故障限流器配合实现虚拟同步发电机低电压穿越
  • DOI:
    10.1016/j.epsr.2022.108112
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Electric Power Systems Research
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Chen Lei;Ding Meng;Li Zhenqiang;Qiao Xuefeng;Tang Jingguang;Zhao Zekai;Wang Xuechun;Chen Hongkun;Deng Xinyi;Islam Md.Rabiul
  • 通讯作者:
    Islam Md.Rabiul
Pareto optimal allocation of resistive-type fault current limiters in active distribution networks with inverter-interfaced and synchronous distributed generators
具有逆变器接口和同步分布式发电机的主动配电网中电阻型故障限流器的帕累托优化配置
  • DOI:
    10.1002/ese3.443
  • 发表时间:
    2019-08-20
  • 期刊:
    ENERGY SCIENCE & ENGINEERING
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    Chen, Lei;Zhang, Xuyang;Tang, Yuejin
  • 通讯作者:
    Tang, Yuejin
Study of Modified Flux-Coupling-Type SFCLs For Stability Improvement of a Multi-Machine Power System Based On Energy Function
基于能量函数的改进磁通耦合型SFCL提高多机电力系统稳定性的研究
  • DOI:
    10.1109/tasc.2021.3091040
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    IEEE Transactions on Applied Superconductivity
  • 影响因子:
    1.8
  • 作者:
    Chen Lei;Hu Ruizhe;Deng Xinyi;Chen Hongkun;Li Yanhong;Ding Tong;Yin Youjun;Wang Lei;He Huiwen
  • 通讯作者:
    He Huiwen

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    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
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  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    计算机研究与发展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈磊;王丹丹;王青;石琳
  • 通讯作者:
    石琳

其他文献

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陈磊的其他基金

口腔鳞癌干细胞抵抗经典焦亡促进肿瘤免疫逃逸的机制研究
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口腔鳞癌干细胞抵抗经典焦亡促进肿瘤免疫逃逸的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
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  • 项目类别:
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  • 批准号:
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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