并联逆变电源系统短路故障的选择性保护研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51577079
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0706.电力电子学
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

In order to protect the switching devices from the damage, most of inverters disable the gate driver signals when a short-circuit fault occurs on the load side. Consequently, the output voltage lost can cause the failure or shutdown for the critical loads supplied by the inverters, making the power supply reliability drops greatly. Drawing on the experience of the classic relay protection in the power system, this project proposes a new idea of the selective protection for the parallel-connected inverter system. After the occurrence of the short-circuit fault, the system quickly detects, discriminates, and clears the fault. The critical loads can be continuously supplied by the parallel-connected inverter system. This method corrects the defect of the shutdown in the inverter system, therefore, the power supply reliability is enhanced. .Some research work will be conducted, including the structure layout of the parallel inverters, the output current control for different short-circuit impedance, the smooth transition at the different operational modes, the overcurrent interrupting protection and influence of the protection subsystem on parallel-connected inverter system. A parallel-connected inverter system prototype will be implemented, and the fast detection, effective control, and smooth transition strategies will be also analyzed for the parallel-connected inverter system. To clear the fault, the traditional circuit breaker with an inverse-time characteristic or new digital relay is used as the tripping components. Therefore, the design method of the upstream and downstream, and the setting principle of circuit breaker are simplified greatly in feeder line. As a result, the selective protection is realized.
现有逆变电源在遇到强过载、负载短路等故障时,为保证半导体开关器件不损坏,绝大部分实行停机保护,导致一些重要设备断电,系统的供电可靠性降低。借鉴传统电力系统继电保护的思路,针对并联逆变电源组成的电网,本项目提出采用选择性保护这一新思路,在遇到短路故障时,系统快速地检测、识别与切除短路的故障支路,保证重要负载的不间断供电,克服了以往逆变电源在遇到负载短路故障时停机保护的缺陷,从而提高系统供电的可靠性。拟从并联逆变电源的结构布置方式、不同短路阻抗条件下的故障电流输出特性、不同模式间的平滑切换、故障时的电流速断保护与保护子系统对并联逆变电源系统的影响几个方面开展研究,构建一个并联逆变电源研究平台,分析并联逆变电源的快速检测、有效控制和平滑切换方法,采用传统的机电式断路器或新型的数字继电器作为执行元件,简化馈电线路上下级的设计和断路器的整定,实现并联逆变电源系统的选择性保护。

结项摘要

在船舶、航空航天等独立供电系统领域,大量使用并联逆变电源作为主电源。逆变电源的核心是功率半导体开关器件,在遇到强过载、负载短路等故障时,为保证半导体开关器件不损坏,绝大部分实行停机保护,导致一些重要设备断电,系统的供电可靠性降低。. 本项目对独立供电系统故障后的连续高可靠供电问题开展了全面而深入的研究,提出了对并联逆变电源供电系统采用选择性保护的方法,创造性地研制出故障期大电流精确可控、故障恢复后快速电压重建的电压源型主供电电源,同时快速地检测、识别与切除短路的故障支路,保障关键负载的连续供电,有效避免了供电系统由局部故障发展为大面积失电,实现了系统的选择性保护,增强了系统供电可靠性。. 项目取得了集理论和技术于一体的系统创新性成果,创新成果有助于解决独立供电系统中电力电子装备的部分关键技术难题,提高舰船和飞机的战斗力和生命力,助推我国舰船和飞机电力电子装备的跨越式发展。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(4)
专利数量(5)
Switch Fault Diagnosis Method for Series-Parallel Forward DC-DC Converter System
串并联正激DC-DC变换器系统开关故障诊断方法
  • DOI:
    10.1109/tie.2018.2866109
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    IEEE Transactions on Industrial Electronics
  • 影响因子:
    7.7
  • 作者:
    Wang Hanyu;Pei Xuejun;Wu Yuhuan;Xiang Yangxiao;Kang Yong
  • 通讯作者:
    Kang Yong
A General Fault-Tolerant Operation Strategy under Switch Fault for Modular Series-Parallel DC–DC Converter
模块化串并联DC-DC变换器开关故障下通用容错运行策略
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics
  • 影响因子:
    5.5
  • 作者:
    Wang Hanyu;Pei Xuejun;Wu yuhuan;Kang Yong
  • 通讯作者:
    Kang Yong
An Adaptive Virtual Resistor (AVR) Control Strategy for Low-Voltage Parallel Inverters
低压并联逆变器的自适应虚拟电阻(AVR)控制策略
  • DOI:
    10.1109/tpel.2018.2815284
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    IEEE Transactions on Power Electronics
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Chen Zhi;Pei Xuejun;Yang Min;Peng Li
  • 通讯作者:
    Peng Li
模块化DC-DC变换器系统的故障诊断及容错控制
  • DOI:
    10.1530/rep-21-0122
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    电工电能新技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    裴雪军;吴宇环;王涵宇
  • 通讯作者:
    王涵宇
Condition Monitoring for Submodule Capacitors in Modular Multilevel Converters
模块化多电平转换器中子模块电容器的状态监测
  • DOI:
    10.1109/tpel.2019.2917937
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    IEEE Transactions on Power Electronics
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Wang Hanyu;Wang Huai;Wang Zhongxu;Zhang Yi;Pei Xuejun;Kang Yong
  • 通讯作者:
    Kang Yong

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  • 发表时间:
    --
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  • 作者:
    汪洪亮;裴雪军;康勇;岳秀梅
  • 通讯作者:
    岳秀梅

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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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