Optimized Operation for Fuse-Semiconductor Hybrid DC Circuit Breaker Based on Real-Time Estimation of Fuse Current-Limiting Status

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: EPP23092,SP23034,HV23063

グループ名: 【A】基礎・材料・共通部門 放電・プラズマ・パルスパワー/【B】電力・エネルギー部門 開閉保護/【B】電力・エネルギー部門 高電圧合同研究会

発行日: 2023/11/03

タイトル(英語): Optimized Operation for Fuse-Semiconductor Hybrid DC Circuit Breaker Based on Real-Time Estimation of Fuse Current-Limiting Status

著者名: Liu Yecheng(東京大学),佐々木 怜音(東京大学),大西 亘(東京大学),小林 泰平(埼玉大学),山田 圭矢(埼玉大学),稲田 優貴(埼玉大学),山納 康(埼玉大学),全 俊豪(東京工業大学)

著者名(英語): Yecheng Liu(The University of Tokyo),Reon Sasaki(The University of Tokyo),Wataru Ohnishi(The University of Tokyo),Taihei Kobayashi(Saitama University),Keiya Yamada(Saitama University),Yuki Inada(Saitama University),Yasushi Yamano(Saitama University),Shungo Zen(Tokyo Institute of Technology)

キーワード: 直流遮断器|ヒューズモデル|ヒューズ|ハイブリッド遮断器|適応制御|逐次最小二乗法フィルター|DC circuit breaker|Fuse Model|Fuse|Hybrid circuit breaker|Adaptive Control|Recursive least squares filter

要約(日本語): 高電圧におけるヒューズの電流制限機能に対処するために、本研究は既存のヒューズ-半導体ハイブリッド直流遮断器を改善し、リアルタイムの電流転流最適化のためのアルゴリズムを開発しています。経験に基づいた転流条件に依存していたのとは異なり、私たちは連続最小二乗法を用いてヒューズの電圧および電流プロファイルに基づいて電流転流を継続的に監視および適応的に制御します。マイクロコントローラーに基づく制御システムに統合され、データ取得から制御信号発行までを行います。実証評価により、システムがさまざまな電圧および電流の状況で適応性を持つことが確認され、回路遮断器の運用信頼性が実質的に向上しています。

要約(英語): Fuses are recognized for their excellent overcurrent limiting abilities and low conduction losses. However, they encounter chal-_x000D_ lenges such as difficulty in DC interruption at high voltages and limitations originated from their single-use nature. To address these_x000D_ challenges, particularly in high-voltage scenarios, this research refines the fuse-semiconductor hybrid direct current circuit breaker_x000D_ previously proposed by our research group. Rather than relying on empirically-derived commutation conditions, our proposed_x000D_ algorithm employs the recursive least squares method to estimate the equivalent circuit parameters of the arcing fuse. This method_x000D_ continuously monitors and adaptively controls current commutation, referencing both fuse voltage and current dynamics. Integrated_x000D_ into a microcontroller system, our design guarantees comprehensive data collection and precise control signal output. Experiments_x000D_ have demonstrated its effectiveness under various current and voltage interrupting conditions, highlighting its potential to enhance_x000D_ the reliability of fuse-semiconductor hybrid circuit breakers

本誌: 2023年11月6日-2023年11月7日放電・プラズマ・パルスパワー/開閉保護/高電圧合同研究会-2

本誌掲載ページ: 1-6 p

原稿種別: 英語

PDFファイルサイズ: 1,348 Kバイト