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一种InPHEMT分布小信号模型建模方法

红外与毫米波学报 2022年第2期41卷 511-516页

作者：戚军军吕红亮程林张玉明张义门赵锋国段兰燕西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体技术国防重点学科实验室陕西西安710071 中兴通讯股份有限公司广东深圳518057

提出了一种用于InP高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)的分布式小信号等效电路建模方法。在采用的模型中考虑了分布电容效应,通过加入三个分布电容来表征。为了精确建模,在提取寄生电容时考虑到寄生电感引入... 详细信息

提出了一种用于InP高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)的分布式小信号等效电路建模方法。在采用的模型中考虑了分布电容效应,通过加入三个分布电容来表征。为了精确建模,在提取寄生电容时考虑到寄生电感引入的误差,首先提取了寄生电感。在达到50 GHz的InP HEMT中,小信号建模方法的有效性得到了验证。此外,在2~50 GHz频率范围内,S参数建模误差小于4%,这也证明了所提出建模方法的高建模精度。

关键词：分布式模型小信号模型模型参数提取方法高电子迁移率晶体管

基于小信号模型的船舶中压直流发电系统稳定性分析

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中国电机工程学报 2015年第8期35卷 1930-1939页

作者：刘胜程垠钟哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江省哈尔滨市150001 中国舰船研究院北京市朝阳区100085

为解决船舶中压直流综合电力推进系统的发电系统带恒功率负载存在的电压不稳定问题,采用基于小信号模型的特征值分析的方法,提出一种恒阻感支路同步发电机电压源(voltage-behind-reactance,VBR)模型结合二极管整流器平均值模型的建模方... 详细信息

为解决船舶中压直流综合电力推进系统的发电系统带恒功率负载存在的电压不稳定问题,采用基于小信号模型的特征值分析的方法,提出一种恒阻感支路同步发电机电压源(voltage-behind-reactance,VBR)模型结合二极管整流器平均值模型的建模方法,通过加入低通滤波器,解决了系统无法直接构成常微分方程的问题,建立了发电系统非线性常微分方程模型,数字仿真验证了其准确性。基于常微分方程模型建立系统的小信号模型,通过分析平衡点的特征值轨迹的方法实现了发电系统的稳定分析。对系统在不同的输入以及设计参数变化情况下的稳定性进行分析,得到了稳定区域,通过定量的数字仿真和定性分析相结合的方式验证了结果的正确性。

关键词：船舶综合电力推进中压直流小信号模型稳定性分析特征值轨迹

InP基HEMTs器件16参数小信号模型（英文）

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红外与毫米波学报 2018年第2期37卷 163-167页

作者：钟英辉李凯凯李梦珂王文斌孙树祥李慧龙丁鹏金智郑州大学物理工程学院河南郑州450001 中国科学院微电子研究所北京100029

针对InAlAs/InGaAsInP基HEMTs提出了一种16参数小信号拓扑结构.拓扑结构中引入栅源电阻(R_(gs))表征短栅沟间距引起的栅泄漏电流效应.另外还引入输出跨导(gds)和漏延迟(τ_(ds))描述漏端电压对沟道电流的影响以及漏源电容(C_(ds))引起... 详细信息

针对InAlAs/InGaAsInP基HEMTs提出了一种16参数小信号拓扑结构.拓扑结构中引入栅源电阻(R_(gs))表征短栅沟间距引起的栅泄漏电流效应.另外还引入输出跨导(gds)和漏延迟(τ_(ds))描述漏端电压对沟道电流的影响以及漏源电容(C_(ds))引起的相位变化,从而提高了S_(22)参数拟合精度.外围寄生参数通过open和short拓扑结构计算得出,本征部分利用去除外围寄生参数后的Y参数计算得出,最终模型参数值经过优化以达到最佳拟合状态而确定.结果表明,s参数和频率特性的仿真值与测试数据拟合程度很好,R_(gs)和τ_(ds)的引入降低了模型误差.准确合适的InP基HEMTs小信号模型对于高频电路设计非常重要.

关键词： InP基高电子迁移率晶体管小信号模型栅泄漏电流漏端延时

基于一致性算法的并联虚拟同步机系统小信号模型分析

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中国电机工程学报 2022年第7期42卷 2427-2437页

作者：许振宇陈殷石梦璇文劲宇陈霞强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 湖北省武汉市430074 思克莱德大学电子和电气工程学院英国格拉斯哥G11XW

虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)控制技术使低惯性的电力电子逆变器模拟同步发电机转子的工作过程,在改善系统的动态特性的同时,不可避免地引入有功功率振荡的问题,特别是在多个VSG并联的情形下,VSGs之间较低的互阻尼将... 详细信息

虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)控制技术使低惯性的电力电子逆变器模拟同步发电机转子的工作过程,在改善系统的动态特性的同时,不可避免地引入有功功率振荡的问题,特别是在多个VSG并联的情形下,VSGs之间较低的互阻尼将使振荡更加严峻。对于这一问题,该文提出一种基于一致性算法的二次调频控制策略,有效抑制并联VSGs系统的功率振荡。然后,使用小信号建模的方法,分别从线路和控制2个层面建立4-VSGs系统的局部模型,分析功率源之间的交互机理以及线路结构与控制结构的相关参数对功率振荡的灵敏度。最后,通过仿真结果验证了小信号分析的结论,揭示了并联VSGs功率振荡的产生机理,给出了控制器参数的设置建议。

关键词：虚拟同步机功率振荡一致性算法小信号模型

带四线制整流桥负载同步发电机的等效电路模型与小信号模型

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电工技术学报 2010年第5期25卷 48-53页

作者：魏克银刘德志欧阳斌林朝阳翟小飞晏明海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室武汉430033 通信指挥学院科研部武汉430033

带四线制整流桥负载的发电机始终处于非对称运行状态。为了进行系统性能的解析分析,将发电机的d、q轴变量分解为低频和高频分量分别处理,忽略了转子回路对高频电流的电阻及阻尼绕组对低频分量的作用,并在假定交、直轴超瞬态电抗相等的... 详细信息

带四线制整流桥负载的发电机始终处于非对称运行状态。为了进行系统性能的解析分析,将发电机的d、q轴变量分解为低频和高频分量分别处理,忽略了转子回路对高频电流的电阻及阻尼绕组对低频分量的作用,并在假定交、直轴超瞬态电抗相等的基础上,建立了同步发电机的等效电路模型,通过在稳态运行点线性化处理得到了等效发电机的小信号模型。文中还给出了稳态等效发电机的Park方程、相量图及稳态量的计算方法。分别通过发电机整流桥硬件系统的试验及在PSCAD/EMTDC软件环境下详细模型的仿真验证了等效电路模型,也间接证明了小信号模型的正确性。文中的等效电路模型与小信号模型可分别应用于此类系统的性能分析与小扰动稳定性研究。

关键词：四线制整流桥同步发电机等效电路模型小信号模型

基于小信号模型的微网控制参数选择与稳定性分析

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中国电机工程学报 2012年第25期32卷 9-19,5页

作者：张明锐黎娜杜志超徐而峰陈洁同济大学电子与信息工程学院上海市嘉定区201804

小信号稳定性是微网运行的关键问题之一,特别是孤岛运行时,控制器结构较为复杂,且缺少大电网的电压频率支撑。为此,以未来可再生电能传输和管理(future renewableelectric energy delivery and management,FREEDM)网络为对象,推导固态... 详细信息

小信号稳定性是微网运行的关键问题之一,特别是孤岛运行时,控制器结构较为复杂,且缺少大电网的电压频率支撑。为此,以未来可再生电能传输和管理(future renewableelectric energy delivery and management,FREEDM)网络为对象,推导固态变压器(solid state transformer,SST)、网络线路及负荷模型的状态空间方程,建立完整的微网小信号模型,分析孤岛运行时的稳定性,并根据其状态矩阵特征值及灵敏度,确定影响系统稳定的关键参数,设计配置多SST的环形微网,仿真验证选取的控制器参数的正确性。结果表明,系统对负荷突变和随机波动都具有很强的适应性,且具有良好的环流抑制效果。所建小信号模型可用于微网稳定性分析及控制器参数的优化设计。

关键词：微网小信号模型固态变压器下垂控制孤岛运行

一种改进的InP HBT小信号模型的直接提取法

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红外与毫米波学报 2020年第3期39卷 295-299页

作者：戚军军吕红亮张玉明张义门张金灿西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体技术国防重点学科实验室陕西西安710071 河南科技大学电气工程学院河南洛阳471023

提出了一种改进的直接提取方法来提取InP HBT小信号等效电路中的模型参数,并将其成功地应用InP异质结双极晶体管(HBT)小信号等效电路。在所采用的模型中考虑了分布式基极-集电极电容效应。与其他直接参数提取方法相比,该方法从外围寄生... 详细信息

提出了一种改进的直接提取方法来提取InP HBT小信号等效电路中的模型参数,并将其成功地应用InP异质结双极晶体管(HBT)小信号等效电路。在所采用的模型中考虑了分布式基极-集电极电容效应。与其他直接参数提取方法相比,该方法从外围寄生元件到内部本征元件依次进行参数提取,提取过程较为清晰。除寄生参数外,其余所有的参数计算均未经过任何简化近似。该方法依赖于S参数的测量,所有等效电路参数直接从S参数数据中提取,而无需任何基于初始值的近似。在0.1~40 GHz的频率范围内,直接提取法在InP HBT上得到了成功的验证,并在整个频率范围内得到了较好的测量结果与计算结果的一致性。

关键词：直接提取法磷化铟异质结双极型晶体管小信号模型参数提取

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无线电能传输系统小信号模型降阶研究

电工技术学报 2021年第24期36卷 5143-5152页

作者：程志远邵会文陈坤眭清洋李东东上海电力大学电气工程学院上海200090

无线电能传输(WPT)系统具有高阶、非线性及强耦合的特点。为准确描述WPT系统动态响应,进而实现控制系统的优化设计与分析,该文以LCL-S电路拓扑为研究对象,利用广义状态空间平均建模方法得到WPT系统的大信号模型,在此基础上建立系统高阶... 详细信息

无线电能传输(WPT)系统具有高阶、非线性及强耦合的特点。为准确描述WPT系统动态响应,进而实现控制系统的优化设计与分析,该文以LCL-S电路拓扑为研究对象,利用广义状态空间平均建模方法得到WPT系统的大信号模型,在此基础上建立系统高阶小信号模型。同时,为简化系统控制器设计,采用拉盖尔多项式展开与平衡理论相结合的方法,对高阶小信号模型进行降阶处理,即将11阶系统降为3阶。仿真与实验结果表明,降阶系统与全阶系统具有相似的动态响应及小扰动稳定性,验证了降阶模型的有效性与准确性,为WPT控制系统的设计奠定了模型基础。

关键词：无线电能传输小信号模型平衡实现模型降阶

采用直接电流控制策略的MMC-UPFC小信号模型

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电力自动化设备 2019年第10期39卷 123-129页

作者：杨健蔡晖宋鹏程彭竹弈祁万春徐政浙江大学电气工程学院浙江杭州310027 国网江苏省电力有限公司经济技术研究院江苏南京210008 国家电网有限公司国家电力调度控制中心北京100031

基于模块化多电平换流器(MMC)的统一潮流控制器(UPFC)大多采用直接电流控制策略,为分析采用该控制时UPFC接入后系统的小干扰稳定特性,针对一般的3节点拓扑UPFC,推导了其外环控制器、内环控制器、MMC和直流系统的小信号模型,并给出了UPF... 详细信息

基于模块化多电平换流器(MMC)的统一潮流控制器(UPFC)大多采用直接电流控制策略,为分析采用该控制时UPFC接入后系统的小干扰稳定特性,针对一般的3节点拓扑UPFC,推导了其外环控制器、内环控制器、MMC和直流系统的小信号模型,并给出了UPFC输出电流的线性化方程。进一步地推导了传统2节点拓扑UPFC的小信号模型,同时给出了UPFC模型与系统其余部分的组合方法,建立了系统整体的线性化模型。最后,通过对一个2机测试系统进行时域仿真和模态分析,验证了所提小信号模型的正确性。

关键词：统一潮流控制器模块化多电平换流器直接电流控制小信号模型机电暂态