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4～8GHz倍频程GaAs FET VCO

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固体电子学研究与进展 1993年第2期13卷 149-152页

作者：施恩泽曾耘南京电子器件研究所 210016

本文叙述了采用单变容管调谐的4～8GHz共漏反沟道GaAs FET VCO的设计和研究结果。振荡器的直接输出功率大于16.5dBm,功率平坦度为±2dBm,线性度优于3:1(电调灵敏度之比)。并给出了振荡器其他性能。

关键词： GaAsFET 电调振荡器振荡器

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模块化多电平变流器运行优化研究

模块化多电平变流器运行优化研究

作者：施恩泽北京交通大学

学位级别：硕士

模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)具有高度模块化、扩展性强、输出特性好、容错能力优等多重优势,在柔性直流输电领域得到了高度关注与广泛应用。目前,对MMC正常运行及故障应对的研究已取得了一定的进展,但对其正... 详细信息

模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)具有高度模块化、扩展性强、输出特性好、容错能力优等多重优势,在柔性直流输电领域得到了高度关注与广泛应用。目前,对MMC正常运行及故障应对的研究已取得了一定的进展,但对其正常及故障下的运行优化研究尚不够深入。故本文以《模块化多电平变流器运行优化研究》为题,围绕优化策略的基本原理、数学模型、优化分析、实现方法、仿真实验验证,针对网压平衡及网压不平衡两种工况,进行了如下的研究:(1)介绍了 MMC的基本原理与控制方式,建立了网压不平衡下MMC的数学模型,给出了 MMC输出电流、桥臂环流、桥臂电流、模块电压波动的表达方程。分析了网压不平衡下MMC的三种控制目标:有功平衡、电流平衡、无功平衡,结合MMC数学模型,分析了不同控制目标对MMC输出及内部特性的影响。设计了基于正负序分离器与静止坐标系下比例谐振控制器(proportional resonance controller,PR)的MMC网压不平衡控制系统,并通过仿真与实验验证了网压不平衡分析的正确性与控制系统的有效性:实现了网压不平衡下有功平衡、电流平衡、无功平衡三种目标。(2)对MMC的环流注入优化策略进行了研究。分析了环流注入策略的基本原理,建立了网压不平衡下MMC环流注入的数学模型,给出了环流注入后MMC桥臂电流与模块电压的表达式。以数学模型为基础,综合分析了环流注入对MMC桥臂电流峰值、桥臂电流有效值、模块电压波动的影响,并运用三维图分析与函数拟合的方式给出了降低桥臂电流峰值、降低模块电压波动的注入环流参考值,并设计了基于PR控制器与二阶广义积分器的MMC环流注入控制系统。利用仿真与实验平台对环流注入策略进行了验证,实现了网压不平衡不同控制目标下,环流注入降低桥臂电流峰值、降低模块电压波动的效果。(3)对MMC断续调制策略进行了研究。阐述了断续调制策略的基本原理,提出了一种应用于MMC的断续调制实现方法,并利用断续调制下MMC调制波的分段特性,建立了基于分段函数的MMC断续调制数学模型。以MMC策略及其数学模型为基础,分析了断续调制策略对MMC开关损耗、导通损耗、器件损耗、子模块各元件损耗、子模块损耗分布以及模块电压波动的影响。并在仿真与实验中实现了较高功率因数下,断续调制降低模块电压波动、降低MMC损耗、优化子模块损耗分布的效果。(4)对断续调制下MMC的环流注入方法进行了研究。以MMC断续调制数学模型与环流注入模型为基础,得到了断续条件下环流注入对MMC开关损耗、导通损耗、器件损耗、子模块损耗分布以及模块电压波动的影响,并运用三维图分析与函数拟合的方式,得到了断续调制下环流注入降损耗模式与降模块电压波动模式的注入环流参考值。利用仿真与实验对断续条件下的环流注入策略进行了验证:实现了断续调制下环流注入降低MMC损耗、优化子模块损耗分布、降低模块电压波动的效果。(5)对MMC直流侧虚拟阻抗策略进行了研究。设计了 MMC直流侧电感电阻并联型虚拟阻抗,分析了虚拟阻抗的基本原理,运用波特图分析的方式确定了虚拟阻抗参数的大小,设计了虚拟阻抗在MMC中的实现方法。并通过仿真与实验验证了虚拟阻抗控制的有效性:实现了降低MMC直流侧波动的目标。

关键词：模块化多电平变换器网压不平衡环流注入断续调制虚拟阻抗

网压不平衡下环流注入对模块化多电平换流器的影响分析

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电工技术学报 2018年第16期33卷 3719-3731页

作者：施恩泽吴学智荆龙姜久春李金科北京交通大学国家能源主动配电网技术研发中心北京100044 北京电动车辆协同创新中心北京100042

在网压不平衡工况下,采用开关函数、三维图分析及函数拟合的方法,给出合理的环流注入策略,实现模块化多电平换流器(MMC)桥臂电流峰值、模块电压波动的降低。分析环流注入对桥臂电流峰值、有效值以及模块电压波动的影响,得出环流注入降... 详细信息

在网压不平衡工况下,采用开关函数、三维图分析及函数拟合的方法,给出合理的环流注入策略,实现模块化多电平换流器(MMC)桥臂电流峰值、模块电压波动的降低。分析环流注入对桥臂电流峰值、有效值以及模块电压波动的影响,得出环流注入降低桥臂电流峰值的最佳相位与不同工况下注入环流幅值的限定公式,以及环流注入降低模块电压波动的最佳相位及其注入幅值的限定公式。综合考虑桥臂模块电流、电压耐受能力后,提出一种可以实现桥臂电流峰值限定及模块电压波动限幅的环流注入控制方法。最后通过Matlab/Simulink仿真与实验平台验证了理论分析的正确性以及提出方法的有效性。

关键词：模块化多电平换流器网压不平衡环流注入桥臂电流子模块电压

不平衡网压下抑制MMC模块电压波动的环流注入方法

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电力系统自动化 2017年第9期41卷 159-165,193页

作者：李金科吴学智施恩泽荆龙王帅金新民北京交通大学国家能源主动配电网技术研发中心北京市100044

过高的子模块电压的波动会增加模块化多电平变流器(MMC)的体积及成本,甚至影响系统的安全运行。不平衡电网电压不仅对MMC的功率传输、环流控制造成影响,负序电压、负序电流的出现会加剧子模块电压的波动。为了保证系统运行的稳定,利用... 详细信息

过高的子模块电压的波动会增加模块化多电平变流器(MMC)的体积及成本,甚至影响系统的安全运行。不平衡电网电压不仅对MMC的功率传输、环流控制造成影响,负序电压、负序电流的出现会加剧子模块电压的波动。为了保证系统运行的稳定,利用环流注入来有效地降低不平衡发生期间子模块的电压波动。首先通过推导不平衡网压情况下桥臂模块电压表达式,计算出环流注入表达式以降低模块电压波动。再分析对模块电压波动及直流侧脉动的作用效果,选择对表达式中负序2倍频环流及零序2倍频环流进行有效控制。以系统控制目标k及不平衡度ε为变量,绘制不同环流控制下三相模块电压波动三维图并对比控制策略作用结果。最终,通过MATLAB仿真及实验平台的结果,验证了环流注入算法的可行性及理论分析的有效性。

关键词：不平衡网压电压波动环流注入三维图直流脉动

网压不平衡下系统控制目标对MMC运行性能的影响

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电工技术学报 2016年第A2期31卷 39-48页

作者：李金科金新民吴学智荆龙施恩泽国家能源主动配电网技术研发中心(北京交通大学) 北京100044

不平衡网压会造成模块化多电平变流器的模块电压波动增大、桥臂电流过流等问题,影响系统的安全运行。为分析该情况下模块电压波动及桥臂电流的变化情况,以变流器控制目标调节系数k与不平衡度ε为变量,计算出三相桥臂电流峰值及模块电压... 详细信息

不平衡网压会造成模块化多电平变流器的模块电压波动增大、桥臂电流过流等问题,影响系统的安全运行。为分析该情况下模块电压波动及桥臂电流的变化情况,以变流器控制目标调节系数k与不平衡度ε为变量,计算出三相桥臂电流峰值及模块电压波动表达式,并利用得到的三维图分析变量k、ε对各电气量的影响。分析结果表明:随着不平衡度的增加,k=0情况下系统各电气量增幅低于k=-1的情况。最后利用Matlab进行了仿真,结果验证了理论分析的有效性,可为系统在不平衡情况下的安全运行提供参考。

关键词：模块化多电平变流器不平衡网压控制目标不平衡度运行性能

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硅垂直沟道功率场效应管的微波性能

固体电子学研究与进展 1981年第2期 90-98页

作者：施恩泽

本文旨在介绍一种新型微波功率器件——Si垂直沟道功率场效应管,它能在0.8GHz输出10W,在1GHz输出8W功率;增益和效率分别为9分贝、48%和8分贝、37%.该新器件具有许多双极晶体管所不具备的优点,例如好的线性度,小的交叉调制失真,高的输入... 详细信息

本文旨在介绍一种新型微波功率器件——Si垂直沟道功率场效应管,它能在0.8GHz输出10W,在1GHz输出8W功率;增益和效率分别为9分贝、48%和8分贝、37%.该新器件具有许多双极晶体管所不具备的优点,例如好的线性度,小的交叉调制失真,高的输入阻抗,负的温度系数,高的抗辐射能力以及无二次击穿.因此器件最适合于高频功率线性放大,并可望用于超高频电视发射和微波多路通讯.本文给出器件的伏安特性、电参数、等效电路和电路设计,并同时给出S参数的估算.在克服了一系列器件的本征缺点之后,理论和实验结果指出,采用共栅组态可在高频时获得更高的增益.

关键词：沟道微波性能等效电路等值电路器件双极晶体管功率场效应管最大稳定增益

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中国正进行广泛而扎实的微波半导体研究

固体电子学研究与进展 1982年第1期 77-79页

作者：施恩泽

中华人民共和国的工程师们正在微波技术领域内进行广泛的研究,即从生长自已的砷化镓单晶到制造出低噪声场效应晶体管,从制造微波混合集成电路一直到单片砷化镓集成电路.

关键词：千兆赫输出功率固体器件研究所南京江苏极高频毫米波噪声系数中华人民共和国耿氏二极管电磁波微波

交流系统不平衡对MMC-HVDC运行影响分析及其保护控制

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电力建设 2017年第8期38卷 129-135页

作者：董玮黄晶生施恩泽吴学智荆龙中国电力科学研究院新能源与储能运行控制国家重点实验室北京市100192 北京交通大学国家能源主动配电网技术研发中心北京市100044 北京电动车辆协同创新中心北京市100044

交流系统不平衡会引起模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)输出功率的波动与输出电流的不平衡,同时也会导致基于模块化多电平换流器的高压直流输电(modular multilevel converter-high voltage direct current transmission,M M C-HVDC)系统内部桥臂电流与子模块电压出现更大的波动,危及变流器的安全运行。文章分析了交流系统不平衡度以及控制参数对MMC桥臂电流与子模块电压的影响,构建了不平衡分量、控制参数与桥臂电流、子模块电压的三维函数。进而通过一次拟合的方式,得到了不同跌落程度下使桥臂电流峰值最小的控制参数值,最大程度地保证了MMC运行的安全稳定。最后搭建了静止坐标系下MMC控制系统,仿真验证了理论分析的正确性。

关键词：基于模块化多电平换流器的高压直流输电(MMC-HVDC)系统交流系统不平衡桥臂电流子模块电压保护控制一次拟合

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用动态寿命试验评估微波源的可靠性

航空兵器 2002年第1期9卷 21-23页

作者：郑毅施恩泽空军驻华东地区军事代表室南京210016 信息产业部电子第五十五研究所南京210016

动态寿命试验方法评价微波分系统可靠度,在武器系统的可靠性设计验证、产品国产化替代试验中具有相当的实用性,用动态方法代替静态方法更加贴近实际应用。本文给出了动态寿命试验方法在系统可靠性评估中的实际例子。

关键词：动态寿命试验微波源失效率鉴定平均寿命可靠性评估武器系统