Engineering Commons^™

มิเตอร์อัจฉริยะเฟสเดียวที่สอบเทียบตัวเองที่สอดคล้องกับโพรโทคอล Openadr, นพเมธ ปวิธพาณิชย์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในปัจจุบันมิเตอร์อัจฉริยะถือได้ว่าเป็นอุปกรณ์ที่มีความสำคัญต่อระบบโครงข่ายไฟฟ้าโดยจะทำหน้าที่เป็นตัวกลางสื่อสารระหว่างผู้ใช้ไฟฟ้าและผู้ให้บริการไฟฟ้าในการส่งข้อมูลพฤติกรรมการใช้ไฟ มิเตอร์อัจฉริยะนั้นเป็นอุปกรณ์มาตรวัดที่จำเป็นจะต้องทำการสอบเทียบอย่างสม่ำเสมอ เพื่อให้การวัดค่าพลังงานทางไฟฟ้าเกิดความคลาดเคลื่อนน้อยที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ ในวิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอการพัฒนามิเตอร์อัจฉริยะเฟสเดียวที่สามารถสอบเทียบตัวเองได้โดยที่ไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายอ้างอิงหรือมิเตอร์อ้างอิงที่มีความแม่นยำสูงในการสอบเทียบ ทำให้การสอบเทียบของมิเตอร์อัจฉริยะนี้เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ สามารถรักษาความแม่นยำที่ดีอยู่เสมอ ช่วยลดต้นทุนจากการทำการสอบเทียบแบบดั้งเดิม อีกทั้งยังสะดวกต่อการใช้งาน นอกจากนี้มิเตอร์อัจฉริยะในงานวิจัยฉบับนี้ยังมีความสามารถในการตอบสนองด้านโหลดอัตโนมัติที่สอดคล้องกับมาตรฐานโพรโทคอล OpenADR ซึ่งจะสามารถดำเนินการการตอบสนองด้านโหลดเพื่อช่วยในการลดช่องว่างระหว่างความต้องการใช้ไฟฟ้าและกำลังการผลิตโดยเฉพาะในช่วงเวลาที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูง (Peak) ช่วยให้โครงข่ายไฟฟ้าสามารถรักษาเสถียรภาพ ป้องกันการเกิดไฟดับเป็นวงกว้าง หรือลดความผิดปกติที่ทำให้ความน่าเชื่อถือของระบบโครงข่ายไฟฟ้าต่ำลงได้ ดังนั้นการตอบสนองด้านโหลดจึงเป็นวิธีการสำคัญที่จะช่วยในการจัดการสภาวะวิกฤตด้านพลังงานไฟฟ้า สร้างสมดุลระหว่างความต้องการใช้พลังงานกับกำลังการผลิต และช่วยเสริมความมั่นคงในด้านพลังงานไฟฟ้าทั้งในระยะสั้นและระยะยาว

Power Loss Minimization With Second Order Cone Programming Relaxation, Akira Chuppawa

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The minimization of power loss in distribution systems is very important to increase the reliability and performance of the system. Therefore, this thesis determines power loss minimization in a power system. The active power loss can be minimized by the alternating current optimal power flow (ACOPF) under the limits of power generations, bus voltages, and distribution lines. The general ACOPF problem is computationally intractable in practice owing to the nonlinear objective function and nonlinear constraints. Accordingly, the conventional ACOPF is a nonconvex and NP-hard optimization problem. To address this difficulty, this work develops the computation of the ACOPF by applying …

Implementation Of Traffic Engineering With Segment Routing And Opendaylight Controller On Emulated Virtual Environment Next Generation (Eve-Ng), Htain Lynn Aung

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Internet service providers and enterprise networks face rapid changes and rapid growth of the internet, and the networks become complex in operations to support the strict Service-level Agreements (SLAs) needed applications. Segment Routing (SR) is a source routing technology that overcomes the conventional Multiprotocol Label Switching (MPLS) networks' drawbacks in scalability, flexibility, and applicability in Software-defined Networking (SDN). SR enables the source device to instruct the path using a segment or list of segments to go through the network. SR can be implemented in IPv6 and MPLS. A segment can be defined as information that instructs SR capable nodes to …

Experiment And Numerical Study Of The Charge Decay On The Surface Of Pmma Insulator, Kamonporn Malathip

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This thesis presents the measurement and simulation of surface charge decay on a polymethyl methacrylate (PMMA) circular disc. The objective of the thesis is to calculate the surface charge density in the 2-dimensional (2D) and the 3-dimensional (3D) models for comparison with the estimated results obtained from experiments, and to study the mechanisms of charge which depends on the thickness of the dielectric disc. For the experiments, a rod-plane electrode arrangement was used to generate the positive corona discharge on surface of 1-, 2- and 10-mm thick PMMA disc. The measured surface potential was used to calculate the electric field …

Anomalous Event Detection And Localization Based On Deep Generative Adversarial Networks For Surveillance Videos, Thittaporn Ganokratanaa

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Anomaly detection is of great significance for intelligent surveillance videos. Current works typically struggle with object detection and localization problems due to crowded scenes and lack of sufficient prior information of the objects of interest during training, resulting in false-positive detection results. Thus, in this thesis, we propose two novel frameworks for video anomaly detection and localization. We first propose a Deep Spatiotemporal Translation Network (DSTN), a novel unsupervised anomaly detection and localization method based on Generative Adversarial Network (GAN) and Edge Wrapping (EW). In this work, we introduce (i) a novel fusion of background removal and real optical flow …

การประเมินผลระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์และแบตเตอรี่แบบวีอาร์เอฟภายหลังการติดตั้งสำหรับการรักษาเสถียรภาพและลดค่าไฟฟ้า : กรณีศึกษาโรงพยาบาลทั่วไป, ธีระศักดิ์ วาทโยธา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

โดยทั่วไปการติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์และแบตเตอรี่เพื่อสำรองไฟฟ้านั้น มักจะมีการประเมินโครงการก่อนการติดตั้งเสมอ ในส่วนของงานศึกษานี้จะเป็นการประเมินผลการทำงานที่เกิดขึ้นภายหลังการติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคาของโรงพยาบาล เพื่อลดภาระค่าใช้จ่ายด้านพลังงานไฟฟ้าและการนำแบตเตอรี่ Vanadium Redox Flow (VRF) มาใช้ในการรักษาเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า ซึ่งโรงพยาบาลที่ศึกษาตั้งอยู่ในพื้นที่ห่างไกลสภาพพื้นที่เป็นภูเขาสูง อยู่ในพื้นที่ปลายระบบสายส่งจึงมีเหตุการณ์ไฟตกไฟดับบ่อย รวมทั้งมีภาระค่าใช้จ่ายด้านพลังงานไฟฟ้าที่สูง โรงพยาบาลจึงได้ติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคาเพื่อลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานไฟฟ้าและนำแบตเตอรี่มาใช้กักเก็บพลังงานเพื่อสำรองในยามฉุกเฉินกรณีการเกิดไฟตกไฟดับ โดยแบตเตอรี่จะจ่ายไฟในส่วนที่สำคัญคือ ห้องฉุกเฉิน ห้อง Lab ห้องคลอด ห้องผ่าตัด ในการศึกษาจะทำการจัดเก็บข้อมูลจากระบบตรวจวัดและบริหารจัดการพลังงานภายในอาคารของโรงพยาบาลผ่านระบบออนไลน์ ได้แก่ ข้อมูลผลการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ ความเข้มแสงอาทิตย์ สถานะการทำงานของแบตเตอรี่ และปริมาณการใช้ไฟฟ้าของโรงพยาบาล ตั้งแต่เดือน พฤษภาคม 2561 ถึงเดือน เมษายน 2562 จากการศึกษาพบว่า ระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์สามารถผลิตไฟฟ้าได้ 175,255.1 kWh/ปี สามารถประหยัดค่าไฟฟ้าที่อัตราค่าไฟเฉลี่ยที่ 4.04 บาท คิดเป็นเงินประมาณ 708,030 บาท คิดเป็นผลประหยัดพลังงานเทียบเท่าพันตันน้ำมันดิบได้เท่ากับ 0.0151 (ktoe/ปี) ซึ่งช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานไฟฟ้าของโรงพยาบาลได้ประมาณ 56.2% ของความต้องการใช้ไฟฟ้าในช่วงเวลาดังกล่าว และระบบกักเก็บพลังงานของแบตเตอรี่มีวงรอบการชาร์จและดิสชาร์จทั้งหมด 115 ครั้ง ซึ่งหมายถึงมีเหตุการณ์ไฟตกไฟดับจำนวน 115 ครั้ง โดยแบตเตอรี่จะทำงานอย่างต่อเนื่องทันทีโดยไม่รู้สึกว่าเกิดไฟตกหรือไฟดับ สามารถช่วยรักษาเสถียรภาพทางไฟฟ้าให้เกิดความมั่นคงทางไฟฟ้า ในห้องที่มีความสำคัญ ในกรณีไฟตกไฟดับ เพื่อไม่ให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์ทางการแพทย์ ยาหรือวัคซีน รวมทั้งการรักษาในกรณีฉุกเฉินได้อย่างต่อเนื่อง

การประยุกต์ใช้แรงไดอิเล็กโตรโฟเรติกในระบบของไหลจุลภาคกับการจัดการเซลล์เลือด, นิติพงศ์ ปานกลาง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การคัดแยกเซลล์หรืออนุภาคโดยใช้แรงได้อิเล็กโตรโฟเรติกได้รับความนิยม เนื่องจากไม่จำเป็นต้องดัดแปลงเซลล์หรืออนุภาคเป้าหมาย. วิทยานิพนธ์นี้ ศึกษาการคัดแยกเซลล์และอนุภาคโดยใช้แรงไดอิเล็กโตรโฟเรติกร่วมกับระบบของไหลจุลภาค. กระบวนการคัดแยกใช้อุปกรณ์ของไหลจุลภาคที่มีโครงสร้างไม่ซับซ้อน ซึ่งประกอบด้วยช่องทางไหลจุลภาคและอิเล็กโตรดแบบซี่หวี. การคัดแยกใช้แรงไดอิเล็กโตรโฟเรติกที่ถูกควบคุมด้วยค่าวัฏจักรหน้าที่ DT ของแรงดันอิเล็กโตรด. การทดลองคัดแยกอนุภาคพอลิสไตรีนจากเซลล์เม็ดเลือดแดงแสดงว่า การใช้ค่าวัฏจักรหน้าที่ทำให้เราสามารถควบคุมการกระจายตัวและการเบี่ยงเบนของเซลล์ได้. นอกจากนั้น เรายังสามารถป้องกันการสะสมของเซลล์บริเวณอิเล็กโตรดและป้องกันการอุดตันของช่องทางไหลจุลภาค. การคัดแยกอนุภาคพอลิสไตรีนจากเซลล์เลือดมีประสิทธิภาพมากกว่า 80% ที่อัตราส่วนจำนวนอนุภาคต่อจำนวนเซลล์เท่ากับ 1:2,000 และเซลล์เลือดมีความหนาแน่น 2x106 cells/µl. การเพิ่มปริมาณของอนุภาคพอลิสไตรีนที่ช่องทางออกมีค่าสูงสุด 238 เท่า เมื่อใช้ DT เท่ากับ 0.75. อุปกรณ์ของไหลจุลภาคยังถูกใช้คัดแยกเซลล์ติดเชื้อมาลาเรีย Plasmodium Falciparum จากเซลล์เลือดปกติกับตัวอย่างที่มีความหนาแน่นเซลล์เลือดสูง 1x106 cells/µl. การทดลองแสดงว่า การเพิ่มปริมาณของเซลล์เลือดติดเชื้อมีค่าสูงสุด 4,739 เท่า เมื่อใช้แรงดัน 7 Vp, ความถี่ 500 kHz, DT เท่ากับ 0.85 และอัตราส่วนจำนวนของเซลล์ติดเชื้อต่อเซลล์ปกติเท่ากับ 1:1x106.

การกำหนดราคาในตลาดการซื้อขายพลังงานไฟฟ้าส่วนที่เหลือระหว่างผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็กและการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค, ทวิรท เจนจบ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

เนื่องด้วยอัตราค่าไฟฟ้าขายส่งรวมในช่วง Peak สำหรับการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) ที่ใช้ในการซื้อพลังงานไฟฟ้าจากการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ในปัจจุบัน ยังคงมีค่าค่อนข้างสูง รวมถึงภาครัฐได้ประกาศรับซื้อพลังงานไฟฟ้าจากผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็ก ประเภท Firm ระบบ Cogeneration ที่ระบบส่งจ่าย ระดับแรงดัน 115 กิโลโวลต์ ที่การเชื่อมต่อระหว่างโรงไฟฟ้าผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็ก กับสถานีไฟฟ้าของ กฟภ. ในพื้นที่ของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค เขต 2 (ภาคกลาง) จังหวัดชลบุรี โดยพิจารณามาตรฐานด้านพิกัดแรงดัน ปริมาณกำลังไฟฟ้าในสายส่ง ตามข้อกำหนดการเชื่อมต่อระบบโครงข่ายไฟฟ้าของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (พ.ศ. 2559) เพื่อเพิ่มทางเลือกในการซื้อพลังงานไฟฟ้า และลดค่าใช้จ่ายของ กฟภ. วิทยานิพนธ์ฉบับนี้จึงเสนอรูปแบบ และกลไกการกำหนดราคาตลาดซื้อขายกำลังไฟฟ้าส่วนที่เหลือระหว่างผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็ก ประเภท Firm ระบบ Cogeneration และ กฟภ. ทั้งนี้ปริมาณกำลังไฟฟ้าส่วนที่เหลือจะคำนวณจากปริมาณที่เหลือจากการขายพลังงานไฟฟ้าให้กับ กฟผ. ตามสัญญา และลูกค้าในอุตสาหกรรมของผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็ก นอกจากนี้ราคาซื้อขายกำลังไฟฟ้าจะถูกกำหนดด้วยวิธีการประมูลแบบทางเดียว (Single-Sided Auction) โดยใช้วิธีการหาค่าเฉลี่ยของการประมูลระหว่างแบบ Uniform-Price Auction และ Pay-as-Bid Auction ซึ่งเป็นวิธีที่สร้างผลประโยชน์ต่อทั้งสองฝ่าย ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าตลาดซื้อขายกำลังไฟฟ้าส่วนที่เหลือนี้จะช่วยลดค่าใช้จ่ายในการซื้อพลังงานไฟฟ้าของ กฟภ. และช่วยเพิ่มรายได้ให้แก่ผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็ก

การบริหารจัดการหน่วยผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าพลังน้ำบูรณาการร่วมกับระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่เพื่อเพิ่มกำลังผลิตสำรองพร้อมจ่าย, นพวรรณ พัฒนอิ้ว

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การเพิ่มขึ้นของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนส่งผลกระทบต่อเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า ทำให้ระบบไฟฟ้าจำเป็นต้องมีความยืดหยุ่นเพิ่มขึ้น การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) มีเป้าหมายในการเพิ่มความยืดหยุ่นของระบบไฟฟ้า โดยการเพิ่มกำลังผลิตสำรองพร้อมจ่ายจากโรงไฟฟ้าของ กฟผ. อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบันกำลังผลิตสำรองพร้อมจ่ายในระบบไฟฟ้าของ กฟผ. ส่วนใหญ่มาจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม ซึ่งการใช้โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมเป็นโรงไฟฟ้าหลักในการสนับสนุนกำลังผลิตสำรองพร้อมจ่ายเป็นสิ่งที่ควรหลีกเลี่ยง เนื่องจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต้องทำงานต่ำกว่าพิกัด ทำให้ประสิทธิภาพการทำงานต่ำและต้นทุนการผลิตไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ในขณะที่การเพิ่มกำลังผลิตสำรองพร้อมจ่ายจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำเป็นสิ่งที่ทำได้ยาก เนื่องจากข้อจำกัดกำลังผลิตต่ำสุดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและการขาดการบริหารจัดการเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีหลายเครื่องอย่างบูรณาการ เพื่อแก้ปัญหาที่กล่าวมาข้างต้น วิทยานิพนธ์นี้จึงนำเสนอแนวคิดการบูรณาการระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ร่วมกับโรงไฟฟ้าพลังน้ำเพื่อขยายย่านการทำงานของโรงไฟฟ้า และพัฒนาอัลกอริทึมสำหรับการบริหารจัดการหน่วยผลิตไฟฟ้า เพื่อประสานการทำงานร่วมกันระหว่างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีหลายเครื่องของโรงไฟฟ้าพลังน้ำกับระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ โดยตัวอย่างที่ใช้เป็นกรณีศึกษาในวิทยานิพนธ์นี้ คือ โรงไฟฟ้าพลังน้ำเขื่อนรัชชประภา ทั้งนี้อัลกอริทึมของการบริหารจัดการหน่วยผลิตไฟฟ้าที่นำเสนอในงานวิทยานิพนธ์นี้ได้พิจารณาการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าให้สอดคล้องตามข้อจำกัดจากแนวปฏิบัติ ณ ปัจจุบันของโรงไฟฟ้าพลังน้ำเขื่อนรัชชประภาด้วย นอกจากนี้ การทำงานในรูปแบบโรงไฟฟ้าเสมือนยังถูกนำมาประยุกต์ใช้ เพื่อรักษาความสามารถของการทำงานร่วมกันระหว่างศูนย์ควบคุมระบบกำลังไฟฟ้าแห่งชาติและโรงไฟฟ้าพลังน้ำเขื่อนรัชชประภา เพื่อให้การประยุกต์ใช้แนวคิดที่นำเสนอกับระบบจริงเป็นไปได้โดยไม่ต้องปรับเปลี่ยนวิธีการควบคุม ณ ปัจจุบันของศูนย์ควบคุมระบบกำลังไฟฟ้าแห่งชาติ แนวคิดการบริหารการทำงานของโรงไฟฟ้าพลังน้ำเขื่อนรัชชประภาที่นำเสนอถูกทดสอบโดยการจำลองด้วยโปรแกรม DIgSILENT โดยอาศัยข้อมูลการควบคุมกำลังผลิตของโรงไฟฟ้าขนอมของศูนย์ควบคุมระบบกำลังไฟฟ้าแห่งชาติเพื่อการเปรียบเทียบ ผลการจำลองแสดงให้เห็นว่า 1) เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทั้ง 3 เครื่อง ของโรงไฟฟ้าพลังน้ำเขื่อนรัชชประภาสามารถขยายย่านการจ่ายกำลังผลิตได้ตามที่กำหนด ผ่านการประสานการทำงานร่วมกับระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ภายใต้เงื่อนไขกำลังผลิตต่ำสุดและข้อจำกัดจากแนวปฏิบัติการเดินและหยุดการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 2) ในแต่ละสถานะการผลิตไฟฟ้า ระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่สามารถเลือกทำงานในโหมดอัดประจุหรือโหมดคายประจุได้ ทำให้สามารถรักษาสถานะประจุให้อยู่ในช่วงที่กำหนดได้ โดยไม่ส่งผลกระทบต่อการจ่ายกำลังผลิตของโรงไฟฟ้าพลังน้ำเขื่อนรัชชประภา และ 3) โรงไฟฟ้าพลังน้ำเขื่อนรัชชประภาสามารถสนับสนุนกำลังผลิตสำรองพร้อมจ่ายได้เพิ่มมากขึ้นกว่าการทำงานแบบเดิม ส่งผลให้สามารถใช้โรงไฟฟ้าพลังน้ำเขื่อนรัชชประภาทำงานแทนที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมขนาดใหญ่ได้ ดังนั้นแนวคิดการบริหารจัดการหน่วยผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าพลังน้ำบูรณาการร่วมกับระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ที่นำเสนอในวิทยานิพนธ์นี้จึงเป็นแนวทางใหม่ในการเพิ่มความยืดหยุ่นให้กับระบบไฟฟ้าเพื่อรองรับการเพิ่มขึ้นของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนได้

Load Security Region Determination With Second Order Cone Programming Relaxation, Pongsakorn Sukheeboon

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Thailand's electricity peak demand is increasing continuously. When load demand increases, power generation will increase to respond to the load. However, load demand cannot increase beyond power system constraints which include voltage magnitude limit, generation limit, and transmission line limit. This work determines the load security region which is the feasible region of the power system. The load security region is a set of power system solution which does not violate the power system constraints. The load security region is considered by using a tracing algorithm. This method consists of predictor process and corrector process. The corrector process is an …

Strengthening Qc Relaxations Of Optimal Power Flow Problems By Exploiting Various Coordinate Changes, Mohammad Rasoul Narimani

Doctoral Dissertations

"Motivated by the potential for improvements in electric power system economics, this dissertation studies the AC optimal power flow (AC OPF) problem. An AC OPF problem optimizes a specified objective function subject to constraints imposed by both the non-linear power flow equations and engineering limits. The difficulty of an AC OPF problem is strongly connected to its feasible space's characteristics. This dissertation first investigates causes of nonconvexities in AC OPF problems. Understanding typical causes of nonconvexities is helpful for improving AC OPF solution methodologies.

This dissertation next focuses on solution methods for AC OPF problems that are based on convex …

Advanced Control Methods On Three-Phase Inverters In Distributed Energy Resources, Sara Yazdani

Doctoral Dissertations

“This research is an endeavor to apply new and well-established control methodologies to improve transient response, stability and reliability of three-phase inverters in grid-connected and isolated mode of operation. In the course of studying the effect of these methodologies, model-based control is introduced and is extensively applied which is relatively a new approach. In addition, the application of this concept has been studied on developing “grid-forming” controls to allow wind and solar inverters to support voltage and frequency levels like traditional generators.

This research encloses the details of three major works of this research and their possible contributions on improving …

Improved Attenuation And Crosstalk Modeling Techniques For High-Speed Channels, Shaohui Yong

Doctoral Dissertations

”As digital systems are moving in the direction of faster data transmission rate and higher density of circuits, the problem of the far-end crosstalk (FEXT) and frequency-dependent attenuation are becoming the major factors that limit signal integrity performance. This research is focusing on providing several more comprehensive and accurate modeling approaches for striplines on fabricated printed circuit board (PCB). By characterizing the dielectric permittivity of prepreg and core, dielectric loss tangent, and copper foil surface roughness using measurement data, a better agreement between the stripline model and measurement is achieved. First, a method is proposed to extract dielectric loss tangent …

System Efficient Esd Design Concept For Soft Failures, Giorgi Maghlakelidze

Doctoral Dissertations

"This research covers the topic of developing a systematic methodology of studying electrostatic discharge (ESD)-induced soft failures. ESD-induced soft failures (SF) are non-destructive disruptions of the functionality of an electronic system. The soft failure robustness of a USB3 Gen 1 interface is investigated, modeled, and improved. The injection is performed directly using transmission line pulser (TLP) with varying: pulse width, amplitude, polarity. Characterization provides data for failure thresholds and a SPICE circuit model that describes the transient voltage and current at the victim. Using the injected current, the likelihood of a SF is predicted. ESD protection by transient voltage suppressor …

Analysis And Modeling Of Power Supply Induced Jitter For High Speed Driver And Low Dropout Voltage Regulator, Yin Sun

Doctoral Dissertations

”With the scaling of power supply voltage levels and improving trans-conductance of drivers, the sensitivity of drivers to power supply induced delays has increased. The power supply induced jitter (PSIJ) has become one of the major concerns for high-speed system. In this work, the PSIJ analysis and modeling method are proposed for high speed drivers and the system with on-die low dropout (LDO) voltage regulator. In addition, a jitter-aware target impedance concept is proposed for power distribution network (PDN) design to correlate the PSIJ with PDN parasitic.

The proposed PSIJ analysis model is based on the driver power supply rejection …

Investigation Of Wide Bandgap Semiconductors For Room Temperature Spintronic, And Photovoltaic Applications, Vishal Saravade

Doctoral Dissertations

"Suitability of wide bandgap semiconductors for room temperature (RT) spintronic, and photovoltaic applications is investigated.

Spin properties of metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) – grown gadolinium-doped gallium nitride (GaGdN) are studied and underlying mechanism is identified. GaGdN exhibits Anomalous Hall Effect at room temperature if it contains oxygen or carbon atoms but shows Ordinary Hall Effect in their absence. The mechanism for spin and ferromagnetism in GaGdN is a combination of intrinsic, metallic conduction, and carrier-hopping mechanisms, and is activated by oxygen or carbon centers at interstitial or similar sites. A carrier-related mechanism in MOCVD-grown GaGdN at room temperature makes …