This paper performs an extensive review on control schemes and architectures applied to DC microgrids.It covers multi-layer hierarchical control schemes, coordinated control strategies, plug-and-play operations, stability and active damping aspects as well as nonlinear control algorithms.Islanding detection, protection and microgrid clusters control are also briefly summarized.All the mentioned issues are discussed with the goal of providing control design guidelines for DC microgrids.The future research challenges, from the authors' point of view, are also provided in the final concluding part.

In recent years, more and more evidence suggests that the global energy system is on the verge of a drastic revolution.The evolutionary development in power electronic technologies, the emerging highperformance energy storage devices, as well as the ever increasing penetration of renewable energy sources (RES) are commonly recognized as the major driven force of the revolution, the outburst of customer electronics and new kinds of household electronics is also powering this change.In this context, dc power distribution technologies have made a comeback and keep gaining a commendable increase in research interests and industrial applications.In addition, the concept of flexible and smart distribution has also been proposed, which tends to exploit distributed generation and pack the distributed RESs and local electrical loads as an independent and self-sustainable entity, namely microgrid.At present, the research of dc microgrid has investigated and developed a series of advanced methods in control, management and objective-oriented optimization, which would found the technical interface enabling the future applications in multiple industrial areas, such as smart buildings, electric vehicles, aerospace/aircraft power systems, as well as maritime power systems.

Electric power systems foresee challenges in stability due to the high penetration of power electronics interfaced renewable energy sources.The value of energy storage systems (ESS) to provide fast frequency response has been more and more recognized.Although the development of energy storage technologies has made ESSs technically feasible to be integrated in larger scale with required performance, the policies, grid codes and economic issues are still presenting barriers for wider application and investment.Recent years, a few regions and countries have designed new services to meet the upcoming grid challenges.A number of grid-scale ESS projects are also implemented aiming to trial performance, demonstrate values, and gain experience.This paper makes a review on the above mentioned aspects, including the emerging frequency regulation services, updated grid codes and grid-scale ESS projects.Some key technical issues are also discussed and prospects are outlined.

Distributed control methods based on consensus algorithms have become popular in recent years for microgrid (MG) systems. These kind of algorithms can be applied to share information in order to coordinate multiple distributed generators within a MG. However, stability analysis becomes a challenging issue when these kinds of algorithms are used, since the dynamics of the electrical and the communication systems interact with each other. Moreover, the transmission rate and topology of the communication network also affect the system dynamics. Due to discrete nature of the information exchange in the communication network, continuous-time methods can be inaccurate for this kind of dynamic study. Therefore, this paper aims at modeling a complete dc MG using a discrete-time approach in order to perform a sensitivity analysis taking into account the effects of the consensus algorithm. To this end, a generalized modeling method is proposed and the influence of key control parameters, the communication topology, and the communication speed are studied in detail. The theoretical results obtained with the proposed model are verified by comparing them with the results obtained with a detailed switching simulator developed in Simulink/Plecs.

In islanded microgrids (MGs), distributed generators (DGs) can be employed as distributed compensators for improving the power quality in the consumer side. Two-level hierarchical control can be used for voltage unbalance compensation. Primary level, consisting of droop control and virtual impedance, can be applied to help the positive sequence active and reactive power sharing. Secondary level is used to assist voltage unbalance compensation. However, if distribution line differences are considered, the negative sequence current cannot be well shared among DGs. In order to overcome this problem, this paper proposes a distributed negative sequence current sharing method by using a dynamic consensus algorithm. In clear contrast with the previously proposed methods, this approach does not require a dedicated central controller, and the communication links are only required between neighboring DGs. The method is based on the modeling and analysis of the unbalanced system. Experimental results from an islanded MG system consisting of three 2.2-kVA inverters are shown to demonstrate the effectiveness of the method.

Abstract Hyperuricemic nephropathy (HN) represents a prevalent complication arising from hyperuricemia, typified by tubular dysfunction, inflammation, and progressive renal fibrosis, whose pathogenic mechanisms remain enigmatic. Ferroptosis, a newly elucidated iron-dependent form of regulated cell death, plays a role in various disease states. However, its involvement in HN has seldom been explored. In this study, we observed indications of ferroptosis in the renal tissues of urate oxidase knockout (UOX -/- ) mice, a model of hyperuricemia, as evidenced by increased iron deposition and reduced expression of glutathione peroxidase 4 (GPX4). These findings suggest a substantial role of ferroptosis in the pathogenesis of HN. To further explore this hypothesis, UOX -/- mice were administered Ferrostatin-1, a known inhibitor ferroptosis. This treatment markedly ameliorated tubular injury, necrosis, and inflammatory cell infiltration, mitigated renal fibrosis, reinstated the expression of proteins associated with ferroptosis in renal tissues, and reduced iron overload, lipid peroxidation, and mitochondrial damage in UOX -/- mice. Additionally, we found that receptor for advanced glycation end products (RAGE) propagates ferroptosis-induced renal injury, inflammation and fibrosis, albeit without directly facilitating ferroptosis. Finally, ferroptosis and RAGE upregulation were validated in renal tissues of patients with hyperuricemia-related kidney disease. Collectively, our research elucidates the critical contribution of ferroptosis to HN pathogenesis, indicating that therapeutic strategies targeting ferroptosis and the related RAGE signaling may offer novel therapeutic approaches for managing this condition.