Towards Power Electronic Centric Power Systems

迈向以电力电子为中心的电力系统

基本信息

  • 批准号:
    RGPIN-2019-06453
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.01万
  • 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:
    2020
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2020-01-01 至 2021-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Advancement of fundamental research in the power electronic field will play a pivotal role in society's ability to economically transition towards electrification of its net energy infrastructure and to meet its ambitious green house gas emission targets. The shift towards renewables and electrified transport, will place additional demands on future, power electronic centric, electrical infrastructure that cannot be met by today's technology. To meet these demands, several key enabler grid technologies and supporting engineering tools will be required to optimally exploit the benefits of mixed AC and DC type power systems, as made possible by power electronics. This will result in a fundamentally different power system than the 60 Hz legacy AC power system of today. The proposed research program investigates three critical facets unique to future power electronic centric power systems. First, research into modular multi-level converters will explore new topologies to create single-stage DC/DC converter structures capable of high conversion ratios with goal that these structures provide functionality nearing that of a transformer, but for DC systems. Such solutions will provide a means of direct exchange of DC power between renewables, energy storage systems and DC loads without the multitude of costly AC/DC high power converters that are employed in today's electrical grid. This also has additional benefits in terms of improved energy efficiency and reliability of the grid. Secondly, DC networks that offer inherent capacity to electronically limit or interrupt the amplitude of hazardous grid fault currents will be developed. This development has promise to significantly reduce the cost of electrical infrastructure by providing broad access to the myriad of economic and environmental benefits that DC transmission and distribution networks can offer. Finally, next generation engineering tools are critically needed for the design, control and stability analysis of these emergent networks which will feature a high penetration of new power electronic systems that operate quite differently than the grid-interfaced power electronics of today. Classical modeling techniques, based on the theory of system linearization are failing to capture significant energy transfer mechanisms within emergent power electronic systems, yet precisely these systems provide the gateway to formerly unavailable functionality and new avenues for infrastructure cost reductions. The Global Infrastructure Hub, established by the G20, anticipates over $20 trillion U.S. will be invested globally in electrical energy infrastructure between 2020 and 2040. Optimal deployment of this investment will hinge on the technologies available for the conversion and control of electrical power, as provided by next generation power electronic systems.
电力电子领域基础研究的进步将对社会经济向净能源基础设施电气化转型以及实现其雄心勃勃的温室气体排放目标的能力发挥关键作用。向可再生能源和电气化运输的转变将对未来以电力电子为中心的电力基础设施提出额外的要求,而当今的技术无法满足这些要求。为了满足这些需求,需要几种关键的推动电网技术和支持工程工具,以最佳地利用电力电子技术实现的混合交流和直流电力系统的优势。这将导致电力系统与当今的 60 Hz 传统交流电力系统完全不同。拟议的研究计划调查了未来以电力电子为中心的电力系统特有的三个关键方面。 首先,对模块化多电平转换器的研究将探索新的拓扑结构,以创建能够实现高转换比的单级 DC/DC 转换器结构,目标是这些结构提供接近变压器的功能,但适用于直流系统。此类解决方案将提供一种在可再生能源、储能系统和直流负载之间直接交换直流电的方法,而无需当今电网中使用的大量昂贵的交流/直流高功率转换器。这在提高能源效率和电网可靠性方面也具有额外的好处。 其次,将开发具有以电子方式限制或中断危险电网故障电流幅度的固有能力的直流网络。这一发展有望通过提供广泛的直流输电和配电网络所能提供的无数经济和环境效益来显着降低电力基础设施的成本。 最后,这些新兴网络的设计、控制和稳定性分析迫切需要下一代工程工具,这些新兴网络的特点是新型电力电子系统的高度普及,其运行方式与当今的电网接口电力电子系统截然不同。基于系统线性化理论的经典建模技术无法捕获新兴电力电子系统中重要的能量传输机制,但恰恰这些系统提供了通向以前不可用的功能的门户和降低基础设施成本的新途径。 由 G20 建立的全球基础设施中心预计,2020 年至 2040 年间,美国将在全球范围内投资超过 20 万亿美元用于电力能源基础设施。这项投资的最佳部署将取决于可用于电力转换和控制的技术(如所提供的)通过下一代电力电子系统。

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 }}

Lehn, Peter其他文献

Lehn, Peter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('Lehn, Peter', 18)}}的其他基金

Towards Power Electronic Centric Power Systems
迈向以电力电子为中心的电力系统
  • 批准号:
    RGPIN-2019-06453
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Towards Power Electronic Centric Power Systems
迈向以电力电子为中心的电力系统
  • 批准号:
    RGPIN-2019-06453
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Towards Power Electronic Centric Power Systems
迈向以电力电子为中心的电力系统
  • 批准号:
    RGPIN-2019-06453
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Towards Power Electronic Centric Power Systems
迈向以电力电子为中心的电力系统
  • 批准号:
    RGPIN-2019-06453
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
High efficiency electric vehicle drivetrains with integrated fast-charging and dual storage media
具有集成快速充电和双存储介质的高效电动汽车传动系统
  • 批准号:
    513206-2017
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Collaborative Research and Development Grants
High efficiency electric vehicle drivetrains with integrated fast-charging and dual storage media
具有集成快速充电和双存储介质的高效电动汽车传动系统
  • 批准号:
    513206-2017
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Collaborative Research and Development Grants
High efficiency electric vehicle drivetrains with integrated fast-charging and dual storage media
具有集成快速充电和双存储介质的高效电动汽车传动系统
  • 批准号:
    513206-2017
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Collaborative Research and Development Grants
High efficiency electric vehicle drivetrains with integrated fast-charging and dual storage media
具有集成快速充电和双存储介质的高效电动汽车传动系统
  • 批准号:
    513206-2017
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Collaborative Research and Development Grants
High efficiency electric vehicle drivetrains with integrated fast-charging and dual storage media
具有集成快速充电和双存储介质的高效电动汽车传动系统
  • 批准号:
    513206-2017
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Collaborative Research and Development Grants
Towards Power Electronic Centric Power Systems
迈向以电力电子为中心的电力系统
  • 批准号:
    RGPIN-2019-06453
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual

相似国自然基金

基于切平面受限Power图的快速重新网格化方法
  • 批准号:
    62372152
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
大规模海上风电经柔直联网系统频率支撑能力量化评估与提升策略研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于有效光合辐射模拟的高密度住区绿地年碳增汇潜力量化研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    53 万元
  • 项目类别:
    面上项目
社会应急力量联合救灾网络的构建、运行与评估研究
  • 批准号:
    72274131
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    45 万元
  • 项目类别:
    面上项目
用于癌症早期诊断的超分辨力量子等离激元单分子无标记检测技术
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Towards Power Electronic Centric Power Systems
迈向以电力电子为中心的电力系统
  • 批准号:
    RGPIN-2019-06453
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Towards Power Electronic Centric Power Systems
迈向以电力电子为中心的电力系统
  • 批准号:
    RGPIN-2019-06453
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Towards Power Electronic Centric Power Systems
迈向以电力电子为中心的电力系统
  • 批准号:
    RGPIN-2019-06453
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Towards Power Electronic Centric Power Systems
迈向以电力电子为中心的电力系统
  • 批准号:
    RGPIN-2019-06453
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Towards Power Electronic Centric Power Systems
迈向以电力电子为中心的电力系统
  • 批准号:
    RGPIN-2019-06453
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 4.01万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了