<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.1 20151215//EN" "http://jats.nlm.nih.gov/publishing/1.1/JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.1">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="pmc">EE</journal-id>
<journal-id journal-id-type="nlm-ta">EE</journal-id>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">EE</journal-id>
<journal-title-group>
<journal-title>Energy Engineering</journal-title>
</journal-title-group>
<issn pub-type="epub">1546-0118</issn>
<issn pub-type="ppub">0199-8595</issn>
<publisher>
<publisher-name>Tech Science Press</publisher-name>
<publisher-loc>USA</publisher-loc>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">24081</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.32604/ee.2022.024081</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Article</subject>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Stability Analysis and Control of DC Distribution System with Electric Vehicles</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">Stability Analysis and Control of DC Distribution System with Electric Vehicles</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">Stability Analysis and Control of DC Distribution System with Electric Vehicles</alt-title>
</title-group>
<contrib-group content-type="authors">
<contrib id="author-1" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Zheng</surname><given-names>Zhijie</given-names>
</name><xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref></contrib>
<contrib id="author-2" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Zhang</surname><given-names>Song</given-names>
</name><xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref></contrib>
<contrib id="author-3" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Zhang</surname><given-names>Xiaolei</given-names>
</name><xref ref-type="aff" rid="aff-2">2</xref></contrib>
<contrib id="author-4" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Yang</surname><given-names>Bo</given-names>
</name><xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref></contrib>
<contrib id="author-5" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Yan</surname><given-names>Fang</given-names>
</name><xref ref-type="aff" rid="aff-3">3</xref></contrib>
<contrib id="author-6" contrib-type="author" corresp="yes">
<name name-style="western"><surname>Ge</surname><given-names>Xiaoning</given-names>
</name><xref ref-type="aff" rid="aff-3">3</xref><email>xiaoningge@126.com</email></contrib>
<aff id="aff-1"><label>1</label><institution>State Grid Shandong Electric Power Company Economic and Technological Research Institute</institution>, <addr-line>Jinan</addr-line>, <country>China</country></aff>
<aff id="aff-2"><label>2</label><institution>State Grid Shandong Electric Power Company Limited</institution>, <addr-line>Jinan</addr-line>, <country>China</country></aff>
<aff id="aff-3"><label>3</label><institution>State Nuclear Electric Power Planning Design &#x0026; Research Institute Company Limited</institution>, <addr-line>Beijing</addr-line>, <country>China</country></aff>
</contrib-group>
<author-notes>
<corresp id="cor1"><label>&#x002A;</label>Corresponding Author: Xiaoning Ge. Email: <email>xiaoningge@126.com</email></corresp>
</author-notes>
<pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2023-01-02">
<day>02</day>
<month>01</month>
<year>2023</year>
</pub-date>
<volume>120</volume>
<issue>3</issue>
<fpage>633</fpage>
<lpage>647</lpage>
<history>
<date date-type="received">
<day>23</day>
<month>5</month>
<year>2022</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>10</day>
<month>8</month>
<year>2022</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>&#x00A9; 2023 Zhijie et al.</copyright-statement>
<copyright-year>2023</copyright-year>
<copyright-holder>Zhijie et al.</copyright-holder>
<license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<license-p>This work is licensed under a <ext-link ext-link-type="uri" xlink:type="simple" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">Creative Commons Attribution 4.0 International License</ext-link>, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.</license-p>
</license>
</permissions>
<self-uri content-type="pdf" xlink:href="TSP_EE_24081.pdf"></self-uri>
<abstract>
<p>The DC distribution network system equipped with a large number of power electronic equipment exhibits weak damping characteristics and is prone to low-frequency and high-frequency unstable oscillations. The current interpretation of the oscillation mechanism has not been unified. Firstly, this paper established the complete state-space model of the distribution system consisting of a large number of electric vehicles, characteristic equation of the distribution network system is derived by establishing a state-space model, and simplified reduced-order equations describing the low-frequency oscillation and the high-frequency oscillation are obtained. Secondly, based on eigenvalue analysis, the oscillation modes and the influence of the key system parameters on the oscillation mode are studied. Besides, impacts of key factors, such as distribution network connection topology and number of dynamic loads, have been discussed to suppress oscillatory instability caused by inappropriate design or dynamic interactions. Finally, using the DC distribution example system, through model calculation and time-domain simulation analysis, the correctness of the aforementioned analysis is verified.</p>
</abstract>
<kwd-group kwd-group-type="author">
<kwd>DC distribution network system</kwd>
<kwd>oscillation instability</kwd>
<kwd>reduced-order equivalent model</kwd>
<kwd>damping control</kwd>
<kwd>sensitivity analysis</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<p>The medium/low voltage flexible DC power distribution system can flexibly accommodate new DC loads such as Electric Vehicles (EVs) and data centers [<xref ref-type="bibr" rid="ref-1">1</xref>], and efficiently accommodate grid-connected new energy. Due to the lack of strong inertial components and the high proportion of power electronic equipment access, compared with the AC power distribution system, the DC power distribution system has the characteristics of weaker damping and lower inertia, so its stability problem is more prominent [<xref ref-type="bibr" rid="ref-2">2</xref>].</p>
<p>In DC distribution network system, the connection between AC and DC systems is realized through the Voltage Source Converter (VSC): in the grid-connected operation state, the DC voltage control of AC/DC converter is adopted, while in standalone mode, VSC is out of operation, and the DC bus voltage is coordinated and controlled by the DC bus voltage control unit [<xref ref-type="bibr" rid="ref-3">3</xref>] of droop control. The main factors affecting the stability of the distribution system include: (a) source-side control dynamics and interaction between multiple sources [<xref ref-type="bibr" rid="ref-4">4</xref>]; (b) dynamic characteristics of loads [<xref ref-type="bibr" rid="ref-5">5</xref>] and interaction between multiple loads [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>]; and (c) source/net/load interactions.</p>
<p>Aiming at the impact of source-side dynamic components on stability, reference [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>] explored low-frequency oscillation of the DC system caused by the AC/DC converter, and found that the constant voltage control loop and DC capacitors have a significant impact on the low-frequency oscillation, while the simplification of loads constrained the medium/high frequency stability analysis [<xref ref-type="bibr" rid="ref-8">8</xref>]. For impacts of dynamic loads: negative resistance of CPL has been well researched [<xref ref-type="bibr" rid="ref-5">5</xref>], and interactions among loads have been investigated from the point of view of the modal interaction [<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>] and aggregated situation [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>]. However, current studies tended to ignore dynamics of sources when focused on load interactions [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>].</p>
<p>To determine whether DC distribution system is stable or not, reference [<xref ref-type="bibr" rid="ref-10">10</xref>] used Nyquist criterion to analyze the influence of DC line parameters, AC interconnection grid strength and other factors on system stability. A unified mathematical model under the distributed control strategy of DC system is established in reference [<xref ref-type="bibr" rid="ref-11">11</xref>], and a method for determining stability of DC system when the load changes is proposed. Yang&#x00A0;et&#x00A0;al.&#x00A0;[<xref ref-type="bibr" rid="ref-12">12</xref>] studied low frequency oscillation caused by photovoltaic access to flexible DC power distribution system, analyzes the influence of photovoltaic operating point, control parameters and network parameters on oscillation, and points out that the increase of DC network impedance is beneficial to the stability of photovoltaic grid-connected system. Guo&#x00A0;et&#x00A0;al.&#x00A0;[<xref ref-type="bibr" rid="ref-13">13</xref>] studied high frequency oscillation and instability problems in DC system and pointed out the low damping LC loop of converter interacts with the equivalent output impedance of the DC bus voltage control unit, which leads to high frequency oscillation and instability of the DC system. Zhang&#x00A0;et&#x00A0;al.&#x00A0;[<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>] proposed a stability analysis method for AC-DC hybrid distribution system based on impedance matching, and conducted stability analysis for multi-terminal flexible interconnection devices using two modes of master-slave and droop control.</p>
<p>For stability of DC distribution network system considering the access of EV clusters, the work in this paper is as follows: (a) Firstly, the small disturbance stability model of distribution network system is established, and the broadband oscillation characteristic equation is derived; (b) for the low-frequency oscillation mode, the reduced-order form is derived by means of sensitivity analysis, and key factors are clarified to be the parameters of AC/DC converter; (c) for the high-frequency oscillation problem of distribution network, based on the idea of matrix similarity transformation, the impacts of topology, the number of dynamic loads are identified. Proper design of DC distribution network system could enlarge stable operation domain of system.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<label>2</label>
<title>Model Establishment of DC Distribution System</title>
<p>The typical topology structure of DC distribution network includes radial structure, ring structure and multi-level busbar structure, etc. The DC distribution system in <xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1</xref> adopted master-salve control is connected to utility grid via the AC/DC converter.</p>
<fig id="fig-1"><label>Figure 1</label><caption><title>Configuration of the DC distribution system</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="EE_24081-fig-1.png"/></fig>
<sec id="s2_1">
<label>2.1</label>
<title>AC/DC Converter Model</title>
<p>The AC/DC converter is connected to utility grid through the filter reactance, <italic>X</italic><sub>f</sub>, as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-2">Fig. 2a</xref>. <italic>C</italic><sub>dc</sub> and <italic>U</italic><sub>dc</sub> are the DC bus capacitance and its voltage, respectively. <italic>I</italic><sub>dc</sub> and <italic>I</italic><sub>DC</sub> are currents injected from distribution system and into AC/DC converter, respectively. <italic>I</italic><sub>d</sub> &#x002B; j<italic>I</italic><sub>q</sub> and <italic>U</italic><sub>cd</sub> &#x002B; j<italic>U</italic><sub>cq</sub> are the output AC current and voltage, while <italic>U</italic><sub>d</sub> &#x002B; j<italic>U</italic><sub>q</sub> is the terminal AC voltage.</p>
<fig id="fig-2">
<label>Figure 2</label>
<caption>
<title>Diagram of AC/DC converter and control strategy</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="EE_24081-fig-2.png"/>
</fig>
<p>Denote <italic>P</italic><sub>VSC</sub> &#x002B; <italic>jQ</italic><sub>VSC</sub> as output power of AC/DC converter, and <italic>P</italic><sub>DC</sub> &#x003D; <italic>U</italic><sub>dc</sub> &#x002A; <italic>I</italic><sub>dc</sub> is the power of DC distribution system. The DC voltage control of AC/DC converter is shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-2">Fig. 2b</xref>. <italic>K</italic><sub>up</sub>/<italic>K</italic><sub>ui</sub> and <italic>K</italic><sub>qup</sub>/<italic>K</italic><sub>qui</sub> are the control parameters of outer loop, and <italic>K</italic><sub>ip</sub>/<italic>K</italic><sub>ii</sub> and <italic>K</italic><sub>qip</sub>/<italic>K</italic><sub>qii</sub> are parameters of inner loop. Denote <italic>x</italic><sub>vu</sub>, <italic>x</italic><sub>vi</sub>, <italic>x</italic><sub>qu</sub>, <italic>x</italic><sub>qi</sub> as output terms of integral loops. The linearization state-space model of AC/DC converter can be represented as:</p>
<p><disp-formula id="eqn-1"><label>(1)</label><mml:math id="mml-eqn-1" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>DC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>AC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>AC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>DC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>AC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>DC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>while &#x2206; <bold><italic>X</italic></bold><sub>VSC</sub> is the vector of state variables, &#x2206; <bold><italic>U</italic></bold><sub>ac</sub> and &#x2206; <bold><italic>I</italic></bold><sub>ac</sub> represent the input AC voltage and output currents respectively. Detailed model derivation can be found in reference [<xref ref-type="bibr" rid="ref-8">8</xref>], as presented in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-A1_1">Eq. (A1)</xref> of <xref ref-type="app" rid="app-1">Appendix A</xref>.</p>
</sec>
<sec id="s2_2">
<label>2.2</label>
<title>Single EV Load Model</title>
<p>Single dynamic load, EV, could be modeled as a six-order full model constant power load (CPL) or two-order reduced model CPL, based on taking dynamics of DC-DC converters into consideration or not. Considering the CPL oscillation mode associated with converter dynamics generally has good damping when classic converter parameters are used, the two-order CPL model [<xref ref-type="bibr" rid="ref-2">2</xref>] as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-3">Fig. 3</xref> are used. <italic>U</italic><sub>dcL</sub> and <italic>I</italic><sub>dcL</sub> are the node voltage and injected current, respectively. <italic>R</italic><sub>dcL</sub> and <italic>L</italic><sub>dcL</sub> are the line resistance and inductance of CPL. <italic>C</italic><sub>FL</sub> and <italic>U</italic><sub>FL</sub> are the filter capacitance and its voltage of DC/DC converter, while the load power is <italic>P</italic><sub>TL</sub> &#x003D; <italic>U</italic><sub>FL</sub> &#x002A; <italic>I</italic><sub>F</sub>.</p>
<fig id="fig-3">
<label>Figure 3</label>
<caption>
<title>Model of the two-order CPL</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="EE_24081-fig-3.png"/>
</fig>
<p>The state-space model of the <italic>k</italic>th CPL can be presented as shown in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-2">Eq. (2)</xref>. &#x2206; <bold><italic>X</italic></bold><sub>CPL<italic>k</italic></sub> is the vector of CPL state variables.</p>
<p><disp-formula id="eqn-2"><label>(2)</label><mml:math id="mml-eqn-2" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="s2_3">
<label>2.3</label>
<title>DC Topology and Load Group Model</title>
<p>Based on the single model of CPL shown above, the model of aggregated loads can be derived. For instance, electrical bus charging station of <italic>N</italic> CPLs are integrated to DC network via a common coupling point (PCC) whose voltage is <italic>U</italic><sub>PCC</sub>, PCC is connected to DC bus through a common transmission line of resistance <italic>R</italic><sub>0</sub> and inductance <italic>L</italic><sub>0</sub>. For CPLs connected in parallel, the input voltage is derived as shown in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3a">Eq. (3a)</xref>. For arbitrary topology of CPLs connection, &#x2206;<italic>U</italic><sub>dcL<italic>k</italic></sub> is presented in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3b">Eq. (3b)</xref>, while <italic>R</italic><sub>N<italic>kk</italic></sub>/<italic>L</italic><sub>N<italic>kk</italic></sub> is the total resistance/inductance from <italic>k</italic>th CPL to PCC, and <italic>R</italic><sub>N<italic>ij</italic></sub>/<italic>L</italic><sub>N<italic>ij</italic></sub> is resistance/inductance of the common line of <italic>i</italic>th and <italic>j</italic>th load to PCC.</p>
<p><disp-formula id="eqn-3a"><label>(3a)</label><mml:math id="mml-eqn-3a" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-3b"><label>(3b)</label><mml:math id="mml-eqn-3b" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>N</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>N</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>N</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>N</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-3c"><label>(3c)</label><mml:math id="mml-eqn-3c" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>T</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>N</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Denote <inline-formula id="ieqn-1"><mml:math id="mml-ieqn-1"><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">E</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">E</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and <bold><italic>E</italic></bold> is a <italic>N</italic>-order full matrix with element 1, voltage-current relationship can be presented in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3c">Eq. (3c)</xref>, while <inline-formula id="ieqn-2"><mml:math id="mml-ieqn-2"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">U</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="newline" /><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">U</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>11</mml:mn><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>.Thus, the model of single CPL and aggregated CPLs are:</p>
<disp-formula id="eqn-4a"><label>(4a)</label><mml:math id="mml-eqn-4a" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>T</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><disp-formula id="eqn-4b"><label>(4b)</label><mml:math id="mml-eqn-4b" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>while <inline-formula id="ieqn-3"><mml:math id="mml-ieqn-3"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> is the state vector of aggregated CPLs, detailed elements of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-4a">Eqs. (4a)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-4b">(4b)</xref> are shown in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-A2">Eqs. (A2)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-A3">(A3)</xref> of <xref ref-type="app" rid="app-1">Appendix A</xref>.</p>
</sec>
<sec id="s2_4">
<label>2.4</label>
<title>Interconnection Model of Distribution Network System</title>
<p>Denote <italic>X</italic><sub>scr</sub> as the reactance of AC line between utility grid and the AC/DC converter, the dynamic model of AC side can be simplified into the form shown in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-5a">Eq. (5a)</xref>. The state-space model of utility grid and AC/DC converter is given in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-5b">Eq. (5b)</xref>. Thus, closed-loop state-space model of DC distribution system with aggregated CPLs can be derived as shown in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-5c">Eq. (5c)</xref>.</p>
<p><disp-formula id="eqn-5a"><label>(5a)</label><mml:math id="mml-eqn-5a" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>scr</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-5b"><label>(5b)</label><mml:math id="mml-eqn-5b" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>S</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>S</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>S</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>S</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>S</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>S</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-5c"><label>(5c)</label><mml:math id="mml-eqn-5c" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mo mathvariant="bold">=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>S</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>S</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>S</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>S</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>S</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Based on <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-5a">Eq. (5)</xref>, it can be concluded that, the stability of DC distribution system is determined by three parts: (a) the open-loop stability of AC side, <bold><italic>A</italic></bold><sub>S</sub>; (b) stability of aggregated loads, <bold><italic>A</italic></bold><sub>L</sub>; and (c) interaction among load and source subsystem, <bold><italic>B</italic></bold><sub>S</sub> <bold><italic>C</italic></bold><sub>L</sub>/<bold><italic>B</italic></bold><sub>L</sub> <bold><italic>C</italic></bold><sub>S</sub>. Detailed elements of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-5b">Eq. (5b)</xref> are listed in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-A4">Eq. (A4)</xref>.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s3">
<label>3</label>
<title>Stability Analysis and Enhancement Measures of DC Distribution Network</title>
<p>To describe the stability issue in brief, taking the system in <xref ref-type="fig" rid="fig-4">Fig. 4</xref> as an example with CPLs connected in parallel connection.</p>
<fig id="fig-4">
<label>Figure 4</label>
<caption>
<title>Equivalent circuit of the DC system with EVs</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="EE_24081-fig-4.png"/>
</fig>
<p>The dynamic equation of DC capacitance voltage is derived in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-6a">Eq. (6a)</xref>, while the term &#x2206;<italic>x</italic><sub>vu</sub> and &#x2206;<italic>x</italic><sub>qu</sub> present the impacts of AC/DC control loop on the stability of distribution system. The term <italic>I</italic><sub>dc0</sub> and &#x2206;<italic>I</italic><sub>dc</sub> represent the influences of stable state power flow and dynamics of loads, respectively. &#x2206;<italic>U</italic><sub>d</sub> and &#x2206;<italic>U</italic><sub>q</sub> are the impacts of dynamics of AC utility grid.</p>
<p><disp-formula id="eqn-6a"><label>(6a)</label><mml:math id="mml-eqn-6a" display="block"><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>up</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>vu</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>q</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qup</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qu</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>q</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>q</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-6b"><label>(6b)</label><mml:math id="mml-eqn-6b" display="block"><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>up</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>vu</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:math></disp-formula></p>
<p>AC/DC converter usually takes the d-axis orientation thus <italic>U</italic><sub>q0</sub> &#x2248; 0, and utility grid can be modeled as an infinite bus thus &#x2206;<italic>U</italic><sub>d</sub> &#x003D; &#x2206;<italic>U</italic><sub>q</sub> &#x003D; 0, dynamic equation in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-6a">Eq. (6a)</xref> can be simplified into the form shown in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-6b">Eq. (6b)</xref>, which is the low-frequency reduced-order characteristic equation. Detailed elements of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-6b">Eq. (6b)</xref> are presented in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-A5">Eq. (A5)</xref> of <xref ref-type="app" rid="app-1">Appendix A</xref>.</p>
<sec id="s3_1">
<label>3.1</label>
<title>Low-Frequency Stability Dominated by AC/DC Converter</title>
<p>Based on the dynamic relationship in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-6b">Eq. (6b)</xref>, when the dynamic of DC loads are ignored, &#x2206;<italic>I</italic><sub>dc</sub>&#x00A0;&#x003D;&#x00A0;0, the low-frequency characteristic is simplified into <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-7a">Eq. (7a)</xref>, and the real part of the corresponding oscillation mode is derived in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-7b">Eq. (7b)</xref>.</p>
<p><disp-formula id="eqn-7a"><label>(7a)</label><mml:math id="mml-eqn-7a" display="block"><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>up</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>ui</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-7b"><label>(7b)</label><mml:math id="mml-eqn-7b" display="block"><mml:mrow><mml:mtext>real</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>up</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></disp-formula></p>
<p>It can be seen from <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-7b">Eq. (7b)</xref> the low-frequency oscillatory mode dominated by AC/DC converter is mainly affected by control parameter <italic>K</italic><sub>up</sub>, DC capacitance <italic>C</italic><sub>dc</sub>, power flow of the distribution system <italic>I</italic><sub>dc0</sub>. The damping of low-frequency mode would be improved as <italic>K</italic><sub>up</sub> increased, be deteriorated when <italic>C</italic><sub>dc</sub> increased. And the total charging power addition would lead to the deterioration of system stability. To maintain low-frequency stable, the parameter conditions should make the inequality, real (&#x03BB;<sub>VSC</sub>)&#x00A0;&#x003C;&#x00A0;0, holds. The dynamics of DC current, &#x2206;<italic>I</italic><sub>dc</sub>, is determined by input impedance of CPLs, which are negative among low-frequency ranges, indicating that oscillatory estimation results shown in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-7a">Eq. (7)</xref> are conservative.</p>
</sec>
<sec id="s3_2">
<label>3.2</label>
<title>High-Frequency Stability Dominated by Aggregated CPLs</title>
<p>The state-space model of the CPLs in parallel connection at PCC is derived as shown in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-8a">Eq. (8a)</xref>. And the voltage, &#x2206;<italic>U</italic><sub>FL<italic>k</italic></sub>, is presented in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-8b">Eq. (8b)</xref>. Therefore, the state-space model of the aggregated CPLs is described by <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-8c">Eq. (8c)</xref>.</p>
<p><disp-formula id="eqn-8a"><label>(8a)</label><mml:math id="mml-eqn-8a" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>FL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>FL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>FL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>TL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>FL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>FL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-8b"><label>(8b)</label><mml:math id="mml-eqn-8b" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>FL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-8c"><label>(8c)</label><mml:math id="mml-eqn-8c" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22F1;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>While,</p>
<p><inline-formula id="ieqn-4"><mml:math id="mml-ieqn-4"><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula>,<inline-formula id="ieqn-5"><mml:math id="mml-ieqn-5"><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>In order to further clarify the influencing factors of the stability characteristics of the CPL group, it could be assumed that the dynamics of <italic>N</italic> CPLs are the same. According to the principle of matrix similarity transformation [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>], <bold><italic>A</italic></bold><sub>L</sub> in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-4b">Eq. (4b)</xref> can be diagonalized into the form as shown in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">Eq. (9)</xref>.</p>
<p><disp-formula id="eqn-9"><label>(9)</label><mml:math id="mml-eqn-9" display="block"><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22F1;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>While,</p>
<p><inline-formula id="ieqn-6"><mml:math id="mml-ieqn-6"><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">T</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="bold-italic">I</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">I</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="bold-italic">I</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">I</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="bold-italic">I</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22F1;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="bold-italic">I</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="bold-italic">I</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="bold-italic">I</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi mathvariant="bold-italic">I</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-7"><mml:math id="mml-ieqn-7"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>TL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>FL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>FL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>FL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></inline-formula>,</p>
<p><inline-formula id="ieqn-8"><mml:math id="mml-ieqn-8"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>real</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>TL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>FL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>FL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Based on <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">Eq. (9)</xref>, it can be concluded the dynamic stability of CPL group is mainly affected by:(i) the open-loop stability characteristics of single CPL, <bold><italic>A</italic></bold><sub>CPL</sub>; (ii) the interactions among CPLs, <italic>N</italic> &#x002A; <bold><italic>A</italic></bold><sub>X</sub>. The high-frequency dominant oscillation mode, &#x03BB;<sub>CPL0</sub>, is calculated based on matrix similarity transformation, and high-frequency stability is achieved when parameter conditions makes the inequality, real (&#x03BB;<sub>CPL0</sub>) &#x003C; 0, holds. When CPLs dynamic models are not the same, Matrix Perturbation Theory based on state-space model [<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>] or differences among CPL input impedance based on impedance model [<xref ref-type="bibr" rid="ref-16">16</xref>] could be adopted.</p>
<p>The partial derivatives of the damping, in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-10a">Eq. (10)</xref>, of mode of <bold><italic>A</italic></bold><sub>CPL</sub> &#x002B; <italic>N</italic> &#x002A; <bold><italic>A</italic></bold><sub>X</sub> represent the impacts of crucial factors on high-frequency dominant oscillation mode: the number of CPL, <italic>N</italic>, has a negative influence and the parameter of common line, <italic>L</italic><sub>0</sub>, plays an important role in stability operation.</p>
<p><disp-formula id="eqn-10a"><label>(10a)</label><mml:math id="mml-eqn-10a" display="block"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>trace</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-10b"><label>(10b)</label><mml:math id="mml-eqn-10b" display="block"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>trace</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
</sec>
<sec id="s4">
<label>4</label>
<title>Study Case Analysis</title>
<p>Tested DC distribution network adopts the configuration shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-4">Fig. 4</xref> with <italic>N</italic><sub>0</sub> &#x003D; 5 CPLs in parallel connection. Typical parameters of distribution system in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-17">17</xref>] are used.</p>
<sec id="s4_1">
<label>4.1</label>
<title>Eigenvalue Analysis of DC Distribution System</title>
<p>Firstly, considering dynamic models of CPLs are the same. based on the state-space matrix <bold><italic>A</italic></bold> of the interconnected system in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-5c">Eq. (5c)</xref>, oscillation mode results of the distribution network system can be obtained, as shown in <xref ref-type="table" rid="table-1">Table 1</xref>. According to the different frequency ranges, it can be roughly divided into two types: high-frequency oscillation modes and medium/low frequency oscillation modes.</p>
<table-wrap id="table-1">
<label>Table 1</label>
<caption>
<title>Eigenvalue results of the DC distribution system</title>
</caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="center" colspan="2">Modes</th>
<th>Real (1/s)</th>
<th>Imaginary (rad/s)</th>
<th>Related dynamics</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>High frequency modes</td>
<td style="background:#FFFFFF;"><italic>&#x03BB;</italic><sub>CPL0</sub></td>
<td style="background:#FFFFFF;">&#x2212;11.67</td>
<td style="background:#FFFFFF;">&#x00B1;1120.6</td>
<td style="background:#FFFFFF;">All CPLs</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td style="background:#FFFFFF;"><italic>&#x03BB;</italic><sub>CPL1</sub></td>
<td style="background:#FFFFFF;">&#x2212;16.75</td>
<td style="background:#FFFFFF;">&#x00B1;1674.2</td>
<td style="background:#FFFFFF;">CPL #1 dynamics</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td style="background:#FFFFFF;"><italic>&#x03BB;</italic><sub>CPL2</sub></td>
<td style="background:#FFFFFF;">&#x2212;16.75</td>
<td style="background:#FFFFFF;">&#x00B1;1674.2</td>
<td style="background:#FFFFFF;">CPL #2 dynamics</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td style="background:#FFFFFF;"><italic>&#x03BB;</italic><sub>CPL3</sub></td>
<td style="background:#FFFFFF;">&#x2212;16.75</td>
<td style="background:#FFFFFF;">&#x00B1;1674.2</td>
<td style="background:#FFFFFF;">CPL #5 dynamics</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td style="background:#FFFFFF;"><italic>&#x03BB;</italic><sub>CPL4</sub></td>
<td style="background:#FFFFFF;">&#x2212;16.75</td>
<td style="background:#FFFFFF;">&#x00B1;1674.2</td>
<td style="background:#FFFFFF;">CPL #3 dynamics</td>
</tr>
<tr>
<td>Medium/Low frequency modes</td>
<td style="background:#D9D9D9;"><italic>&#x03BB;</italic><sub>VSC1</sub></td>
<td style="background:#D9D9D9;">&#x2212;12.05</td>
<td style="background:#D9D9D9;">&#x00B1;105.15</td>
<td style="background:#D9D9D9;">DC voltage control</td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td style="background:#D9D9D9;"><italic>&#x03BB;</italic><sub>VSC2</sub></td>
<td style="background:#D9D9D9;">&#x2212;86.79</td>
<td style="background:#D9D9D9;">&#x00B1;335.79</td>
<td style="background:#D9D9D9;">AC filter dynamics</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>Analysis results of participation factors (PFs) of oscillation modes in <xref ref-type="table" rid="table-1">Table 1</xref> are shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-5">Fig. 5</xref>. Among them, the high-frequency oscillation modes are more related to load dynamics of CPLs. Mode <inline-formula id="ieqn-9"><mml:math id="mml-ieqn-9"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is equally participated by five CPLs, and the matrix <bold><italic>A</italic></bold><sub>CPL</sub> &#x002B; <italic>N</italic> &#x002A; <bold><italic>A</italic></bold><sub>X</sub> in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">Eq. (9)</xref> represents the dynamic characteristics of load subsystem are affected by interaction among aggregated CPLs, which is the dominant oscillation mode in the high frequency range of DC distribution network. Mode <inline-formula id="ieqn-10"><mml:math id="mml-ieqn-10"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>&#x2013;<inline-formula id="ieqn-11"><mml:math id="mml-ieqn-11"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> represents interaction oscillation between <italic>N</italic><sub>0</sub> &#x003D; 5 loads in the load cluster, related to matrix <bold><italic>A</italic></bold><sub>CPL</sub> in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">Eq. (9)</xref>, which are mainly affected by load parameters of single CPL. &#x2206; <bold><italic>X</italic></bold><sub>VSC</sub> has low participation in mode <inline-formula id="ieqn-12"><mml:math id="mml-ieqn-12"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>&#x2013;<inline-formula id="ieqn-13"><mml:math id="mml-ieqn-13"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>.</p>

<fig id="fig-5">
<label>Figure 5</label>
<caption>
<title>PFs calculation results of oscillation modes</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="EE_24081-fig-5.png"/>
</fig>
<p>The low-frequency mode <inline-formula id="ieqn-14"><mml:math id="mml-ieqn-14"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is related to the dynamic characteristics of DC bus capacitor voltage <italic>U</italic><sub>dc</sub> and the outer loop of constant voltage control of main station converter, and the low-frequency dynamic characteristics of DC distribution network are mainly affected by the converter parameters. <inline-formula id="ieqn-15"><mml:math id="mml-ieqn-15"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is related to the filtering current dynamics of AC side of AC/DC converter, and usually has good damping under reasonable parameter configuration. It can be seen that the mode <inline-formula id="ieqn-16"><mml:math id="mml-ieqn-16"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the dominant oscillation mode in the middle/low frequency of the distribution network, which is less affected by the CPL dynamic loads, &#x2206; <bold><italic>X</italic></bold><sub>CPL1</sub>&#x2013;&#x2206; <bold><italic>X</italic></bold><sub>CPL5</sub>.</p>
<p>The calculation results in <xref ref-type="table" rid="table-1">Table 1</xref> show that the small-signal stability of DC distribution network system is mainly determined by DC side load in high frequency range and AC/DC converter station in middle/low frequency range. In the following chapter, the impact of system parameters and control parameters on the oscillation modes of different frequency ranges is explored according to the sensitivity analysis.</p>
</sec>
<sec id="s4_2">
<label>4.2</label>
<title>Eigenvalue Sensitivity Analysis of DC Distribution System</title>
<p>The sensitivity calculation results of mode <inline-formula id="ieqn-17"><mml:math id="mml-ieqn-17"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-18"><mml:math id="mml-ieqn-18"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are listed in <xref ref-type="table" rid="table-2">Table 2</xref>.</p>
<table-wrap id="table-2">
<label>Table 2</label>
<caption>
<title>Sensitivity results of low-medium frequency modes</title>
</caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="center" colspan="2">Parameters</th>
<th>Results of &#x003BB;<sub>VSC1</sub></th>
<th>Results of &#x003BB;<sub>VSC2</sub></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td><bold>DC</bold></td>
<td>Active power</td>
<td><inline-formula id="ieqn-19"><mml:math id="mml-ieqn-19"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>DC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>14.77</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>j</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2.91</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-20"><mml:math id="mml-ieqn-20"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>DC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1.031</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>j</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0.48</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td>Capacitance</td>
<td><inline-formula id="ieqn-21"><mml:math id="mml-ieqn-21"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>25.87</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>j</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>24.4</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-22"><mml:math id="mml-ieqn-22"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>7.34</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>j</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0.16</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td><bold>VSC</bold></td>
<td style="background:#D9D9D9;">Outer loop voltage control</td>
<td style="background:#D9D9D9;"><inline-formula id="ieqn-23"><mml:math id="mml-ieqn-23"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>up</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>16.01</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>j</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2.53</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>ui</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2.302</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>j</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>26.42</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td style="background:#D9D9D9;"><inline-formula id="ieqn-24"><mml:math id="mml-ieqn-24"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>up</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>7.644</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>j</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0.321</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>ui</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.243</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>j</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0.482</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td style="background:#D9D9D9;">Reactive power control</td>
<td style="background:#D9D9D9;"><inline-formula id="ieqn-25"><mml:math id="mml-ieqn-25"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qup</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.064</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>j</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0.01</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qui</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.036</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>j</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0.126</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td style="background:#D9D9D9;"><inline-formula id="ieqn-26"><mml:math id="mml-ieqn-26"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qup</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.003</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>j</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0.001</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qui</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.061</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>j</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0.002</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td><bold>AC</bold></td>
<td style="background:#FFFFFF;">Reactance</td>
<td style="background:#FFFFFF;"><inline-formula id="ieqn-27"><mml:math id="mml-ieqn-27"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1.535</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>j</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0.885</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td style="background:#FFFFFF;"><inline-formula id="ieqn-28"><mml:math id="mml-ieqn-28"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>36.42</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>j</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>23.45</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td/>
<td style="background:#FFFFFF;">AC grid</td>
<td><inline-formula id="ieqn-29"><mml:math id="mml-ieqn-29"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>scr</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.256</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>j</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0.001</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-30"><mml:math id="mml-ieqn-30"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>scr</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>6.710</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>j</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0.002</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>According to the calculation results of the oscillation mode sensitivity, it can be seen the low-frequency oscillation mode <inline-formula id="ieqn-31"><mml:math id="mml-ieqn-31"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is mainly affected by the active power of the DC distribution side, the DC bus capacitor, and the proportional coefficient of the constant voltage control outer loop of the AC/DC converter. The increase of DC side charging power will reduce the damping of <inline-formula id="ieqn-32"><mml:math id="mml-ieqn-32"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and has limited impacts on its oscillation frequency. The increase of DC-side bus capacitance will reduce the oscillation frequency while improving the damping of mode <inline-formula id="ieqn-33"><mml:math id="mml-ieqn-33"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>; the increase of the proportional coefficient <italic>K</italic><sub>up</sub> of the voltage control outer loop in the control dynamic of the main station converter will improve the damping of mode <inline-formula id="ieqn-34"><mml:math id="mml-ieqn-34"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and the integral coefficient <italic>K</italic><sub>ui</sub> of the voltage control outer loop mainly affects the imaginary part of mode <inline-formula id="ieqn-35"><mml:math id="mml-ieqn-35"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. Affects of outer loop and AC side parameters of converter reactive power control on low-frequency oscillation mode is limited. Medium frequency oscillation mode <inline-formula id="ieqn-36"><mml:math id="mml-ieqn-36"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is affected by AC side filter reactance <italic>X</italic><sub>f</sub>.</p>
<p>The results from <xref ref-type="table" rid="table-1">Tables 1</xref> to <xref ref-type="table" rid="table-2">2</xref> show that the mode <inline-formula id="ieqn-37"><mml:math id="mml-ieqn-37"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the dominant mode in middle/low frequency range of DC distribution system, and its trajectory changes with the main parameters are shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-6">Fig. 6</xref>. The increase of charging power, DC capacitance, and the decrease of <italic>K</italic><sub>up</sub> would result in the deterioration of the damping of the dominant oscillation mode <inline-formula id="ieqn-38"><mml:math id="mml-ieqn-38"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, proving the correctness of reduced-order model in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-7a">Eq. (7)</xref>.</p>
<fig id="fig-6"><label>Figure 6</label><caption><title>Trajectory of the low-frequency oscillation modes</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="EE_24081-fig-6.png"/></fig>
<p>For the high-frequency oscillation mode, <inline-formula id="ieqn-39"><mml:math id="mml-ieqn-39"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>&#x2013;<inline-formula id="ieqn-40"><mml:math id="mml-ieqn-40"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, the stability of aggregated CPLs is determined by open-loop dynamic characteristics of single CPL, <bold><italic>A</italic></bold><sub>CPL</sub>, and interactions among CPLs, <italic>N</italic> &#x002A; <bold><italic>A</italic></bold><sub>X</sub>. The sensitivity calculation results of the dominant mode <inline-formula id="ieqn-41"><mml:math id="mml-ieqn-41"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are listed in <xref ref-type="table" rid="table-3">Table 3</xref>.</p>
<table-wrap id="table-3">
<label>Table 3</label>
<caption>
<title>Sensitivity of high frequency critical mode</title>
</caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th>Parameters</th>
<th align="center" colspan="2">Sensitivity calculation results of &#x03BB;<sub>CPL0</sub></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td><bold>Distribution system</bold></td>
<td><inline-formula id="ieqn-42"><mml:math id="mml-ieqn-42"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>DC</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>56.7</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>j</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0.77</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-43"><mml:math id="mml-ieqn-43"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5.29</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>j</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1.49</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td style="background:#D9D9D9;"><bold>Common line</bold></td>
<td style="background:#D9D9D9;"><inline-formula id="ieqn-44"><mml:math id="mml-ieqn-44"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>61.65</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>j</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1.03</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td style="background:#D9D9D9;"><inline-formula id="ieqn-45"><mml:math id="mml-ieqn-45"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>62.95</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>j</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>17.4</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td><bold>Single load</bold></td>
<td><inline-formula id="ieqn-46"><mml:math id="mml-ieqn-46"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>FL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>49.24</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>j</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>21.5</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-47"><mml:math id="mml-ieqn-47"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>12.31</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>j</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0.09</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>Mode <inline-formula id="ieqn-48"><mml:math id="mml-ieqn-48"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is high-frequency dominant oscillation mode of DC distribution system, which is participated equally by every CPL as demonstrated in <xref ref-type="fig" rid="fig-5">Fig. 5</xref>. The charging power and inductance of DC transmission line have most significant effect on deteriorating the damping of <inline-formula id="ieqn-49"><mml:math id="mml-ieqn-49"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. In order to clarify the influence of critical parameters, i.e., the number of CPLs and the topology, on high-frequency range mode, following cases are conducted.</p>
<p>Taking typical connection topology of charging EVs as an example: the parallel connection, ring-structure connection and series-connection are depicted as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-7">Fig. 7a</xref>. And the trajectory of mode <inline-formula id="ieqn-50"><mml:math id="mml-ieqn-50"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-7">Fig. 7b</xref> as the number of CPLs, <italic>N</italic>, varies. It can be concluded high-frequency mode moves towards the right-half plane of the complex plane when <italic>N</italic> increases, and <inline-formula id="ieqn-51"><mml:math id="mml-ieqn-51"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> turns unstable under parallel connection when <italic>N</italic> &#x003D; 12, proving increasing number of CPLs has negative impacts on high-frequency range stability of DC distribution network. The trajectories of different connection structure in <xref ref-type="fig" rid="fig-7">Fig. 7b</xref> illustrate that connection types might influence the strength of interactions of aggregated CPLs, thus <inline-formula id="ieqn-52"><mml:math id="mml-ieqn-52"><mml:msub><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> stay in the left-half of the complex plane though of poor damping.</p>
<fig id="fig-7">
<label>Figure 7</label>
<caption>
<title>Trajectory of the high-frequency oscillation modes</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="EE_24081-fig-7.png"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s4_3">
<label>4.3</label>
<title>Simulation Results</title>
<p>For the low-frequency range stability: taking the impact of control parameter of voltage control outer loop of the AC/DC converter as examples. The initial number of CPLs is <italic>N</italic><sub>0</sub> &#x003D; 5. The charging power of CPL#1 drops by 20% at 1 second, and the simulation results of DC bus voltage and the power of CPL#5 are presented in <xref ref-type="fig" rid="fig-8">Figs. 8a</xref> and <xref ref-type="fig" rid="fig-8">8b</xref>, respectively. Three situations are compared: (i) <italic>K</italic><sub>up</sub> &#x003D; 0.5; (ii) <italic>K</italic><sub>up</sub> &#x003D; 1.5; (iii) <italic>K</italic><sub>up</sub> &#x003D; 2.5. It can be seen that the increasing <italic>K</italic><sub>up</sub> helps improving the low-frequency dynamic characteristics of DC distribution system.</p>
<fig id="fig-8"><label>Figure 8</label><caption><title>Simulation results of DC system (Low-frequency)</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="EE_24081-fig-8.png"/></fig>
<p>For the high-frequency range stability: taking DC system of topology type 1 for simulation conduction: simulation results in <xref ref-type="fig" rid="fig-9">Figs. 9a</xref> and <xref ref-type="fig" rid="fig-9">9b</xref> are the DC bus voltage and active power of CPL#5, respectively. Two situations are compared: (i) <italic>N</italic> &#x003D; 5; (ii) <italic>N</italic> &#x003D; 12. Charging power of CPL#1 in test system drops by 20% at 1 s of simulation. It can be seen that DC distribution system turns unstable as number of aggregated CPLs increases, demonstrating the correctness of former analysis. Stability enhancement manner could be adopted based on two aspects: improving the damping of single CPL [<xref ref-type="bibr" rid="ref-5">5</xref>] or decreasing the strength of interactions among CPLs [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>]. Detailed description about the effect of stability enhancement is omitted due to the length limitation of this paper. Simulations are conducted based on the full electromagnetic transient model built in MATLAB.</p>
<fig id="fig-9">
<label>Figure 9</label>
<caption>
<title>Simulation results of DC system (High-frequency)</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="EE_24081-fig-9.png"/>
</fig>
</sec>
</sec>
<sec id="s5">
<label>5</label>
<title>Conclusion Research Prospect</title>
<p>This paper studies the broadband oscillation characteristics of DC distribution network by establishing the small-signal state-space model of VSC-based DC distribution system with aggregated loads. Main work and conclusions are as follows:</p>
<p>(1) Based on eigenvalue and participation factor analysis, the dominant oscillation mode in the flexible DC distribution network system is identified, and impacts of typical system parameters on dominant oscillation modes are analyzed. It is found that the low frequency oscillation mode of the distribution network is mainly affected by the dynamic effect of the AC/DC converter, and high frequency dominant mode is mainly influenced by interactions of aggregated dynamic loads. Eigenvalue analysis method could provide a clear mechanistic explanation on system oscillation, but its own limitations requires improved analysis method to be adopted in future research work.</p>
<p>(2) The oscillation characteristics of high frequency and low frequency ranges are analyzed, respectively, and reduced order simplified model of oscillation characteristics in different frequency ranges are derived. Influencing factors of oscillation in various frequency ranges of distribution system are analyzed.</p>
<p>(3) In this paper, the CPL model is assumed to be the same, which is only suitable for large-scale scenarios of electric bus charging stations. Future research will focus on extending the research to different application situations of distribution network. The load in this paper only discusses the typical constant power load represented by electric vehicles, and the coexistence of multiple dynamic loads should be considered in the future research. The DC distribution network studied in this paper adopts master-slave control strategy under grid-connected operation state. Future research will explore the stability mechanism analysis and control strategy under off-grid operation state and adopting peer control.</p>
</sec>
</body>
<back>
<fn-group>
<fn fn-type="other"><p><bold>Funding Statement:</bold> This work was supported by the State Grid Shandong Electric Power Company Economic and Technical Research Institute Project (Grant No. SGSDJY00GPJS2100135).</p>
</fn>
<fn fn-type="conflict"><p><bold>Conflicts of Interest:</bold> The authors declare that they have no conflicts of interest to report regarding the present study.</p>
</fn>
</fn-group>
<ref-list content-type="authoryear">
<title>References</title>
<ref id="ref-1"><label>1.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Lee</surname>, <given-names>J. Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kim</surname>, <given-names>H. S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Jung</surname>, <given-names>J. H.</given-names></string-name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Enhanced dual-active-bridge DC-DC converter for balancing bipolar voltage level of DC distribution system</article-title>. <source>IEEE Transactions on Industrial Electronics</source><italic>,</italic> <volume>67</volume><italic>(</italic><issue>12</issue><italic>),</italic> <fpage>10399</fpage>&#x2013;<lpage>10409</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TIE.2019.2959503</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-2"><label>2.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Tabari</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Yazdani</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name></person-group> (<year>2014</year>). <article-title>Stability of a DC distribution system for power system integration of plug-in hybrid electric vehicles</article-title>. <source>IEEE Transactions on Smart Grid</source><italic>,</italic> <volume>5</volume><italic>(</italic><issue>5</issue><italic>),</italic> <fpage>2564</fpage>&#x2013;<lpage>2573</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TSG.2014.2331558</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-3"><label>3.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Chen</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Xu</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Yu</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name></person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Adaptive DC stabilizer with reduced DC fault current for active distribution power system application</article-title>. <source>IEEE Transactions on Power Systems</source><italic>,</italic> <volume>32</volume><italic>(</italic><issue>2</issue><italic>),</italic> <fpage>1430</fpage>&#x2013;<lpage>1439</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-4"><label>4.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Krismanto</surname>, <given-names>A. U.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mithulananthan</surname>, <given-names>N.</given-names></string-name></person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Identification of modal interaction and small signal stability in autonomous microgrid operation</article-title>. <source>IET Generation Transmission &#x0026; Distribution</source><italic>,</italic> <volume>12</volume><italic>(</italic><issue>1</issue><italic>),</italic> <fpage>247</fpage>&#x2013;<lpage>257</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1049/iet-gtd.2017.1219</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-5"><label>5.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Xu</surname>, <given-names>Q.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Jiang</surname>, <given-names>W.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Blaabjerg</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zhang</surname>, <given-names>C.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zhang</surname>, <given-names>X.</given-names></string-name> <etal>et al.</etal></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Backstepping control for large signal stability of high boost ratio interleaved converter interfaced DC microgrids with constant power loads</article-title>. <source>IEEE Transactions on Power Electronics</source><italic>,</italic> <volume>35</volume><italic>(</italic><issue>5</issue><italic>),</italic> <fpage>5397</fpage>&#x2013;<lpage>5407</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TPEL.2019.2943889</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-6"><label>6.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Du</surname>, <given-names>W.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zheng</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wang</surname>, <given-names>H. F.</given-names></string-name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Oscillation instability of a DC microgrid caused by aggregation of same constant power loads in parallel connection</article-title>. <source>IET Generation, Transmission &#x0026; Distribution</source><italic>,</italic> <volume>13</volume><italic>(</italic><issue>13</issue><italic>),</italic> <fpage>2637</fpage>&#x2013;<lpage>2645</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1049/iet-gtd.2018.6940</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-7"><label>7.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Amin</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Molinas</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name></person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Small-signal stability assessment of power electronics based power systems: A discussion of impedance- and eigenvalue-based methods</article-title>. <source>IEEE Transactions on Industry Applications</source><italic>,</italic> <volume>53</volume><italic>(</italic><issue>5</issue><italic>),</italic> <fpage>5014</fpage>&#x2013;<lpage>5030</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TIA.2017.2712692</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-8"><label>8.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Gao</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Bozhko</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Costabeber</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Patel</surname>, <given-names>C.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wheeler</surname>, <given-names>P.</given-names></string-name> <etal>et al.</etal></person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Comparative stability analysis of droop control approaches in voltage-source-converter-based DC microgrids</article-title>. <source>IEEE Transactions on Power Electronics</source><italic>,</italic> <volume>32</volume><italic>(</italic><issue>3</issue><italic>),</italic> <fpage>2395</fpage>&#x2013;<lpage>2415</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TPEL.2016.2567780</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-9"><label>9.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Du</surname>, <given-names>W.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zheng</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wang</surname>, <given-names>H. F.</given-names></string-name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Instability of a DC microgrid with constant power loads caused by modal proximity</article-title>. <source>IET Generation, Transmission &#x0026; Distribution</source><italic>,</italic> <volume>14</volume><italic>(</italic><issue>5</issue><italic>),</italic> <fpage>774</fpage>&#x2013;<lpage>785</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1049/iet-gtd.2019.0696</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-10"><label>10.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Zhao</surname>, <given-names>X.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Peng</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zhang</surname>, <given-names>X.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Liu</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zhao</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name> <etal>et al.</etal></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Research on influencing factors and improving methods for DC distribution system stability</article-title>. <source>The Journal of Engineering</source><italic>,</italic> <volume>16</volume><italic>(</italic><issue>3</issue><italic>),</italic> <fpage>2147</fpage>&#x2013;<lpage>2153</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1049/joe.2018.8557</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-11"><label>11.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Zhi</surname>, <given-names>N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zhang</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Xiao</surname>, <given-names>X.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Yang</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name></person-group> (<year>2016</year>). <article-title>System-level stability analysis of DC microgrid with distributed control strategy</article-title>. <source>Proceedings of the CSEE</source><italic>,</italic> <volume>36</volume><italic>(</italic><issue>2</issue><italic>),</italic> <fpage>368</fpage>&#x2013;<lpage>378</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-12"><label>12.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Yang</surname>, <given-names>X.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Sun</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wei</surname>, <given-names>W.</given-names></string-name></person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Power oscillation analysis of PV generators connected to DC distribution network</article-title>. <source>Proceedings of the CSEE</source><italic>,</italic> <volume>38</volume><italic>(</italic><issue>23</issue><italic>),</italic> <fpage>6814</fpage>&#x2013;<lpage>6824</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-13"><label>13.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Guo</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Feng</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Li</surname>, <given-names>X.</given-names></string-name></person-group> (<year>2016</year>). <article-title>Stability analysisi and research of active damping method for DC microgrids</article-title>. <source>Proceedings of the CSEE</source><italic>,</italic> <volume>36</volume><italic>(</italic><issue>4</issue><italic>),</italic> <fpage>927</fpage>&#x2013;<lpage>963</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-14"><label>14.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Zhang</surname>, <given-names>X.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Pei</surname>, <given-names>W.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Deng</surname>, <given-names>W.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Yu</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Huang</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name></person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Stability analysis of AC/DC distribution system with constant power loads</article-title>. <source>Proceedings of the CSEE</source><italic>,</italic> <volume>37</volume><italic>(</italic><issue>19</issue><italic>),</italic> <fpage>5572</fpage>&#x2013;<lpage>5582</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-15"><label>15.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Dong</surname>, <given-names>W.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Xin</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wu</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Huang</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Small signal stability analysis of multi-infeed power electronic systems based on grid strength assessment</article-title>. <source>IEEE Transactions on Power Systems</source><italic>,</italic> <volume>34</volume><italic>(</italic><issue>2</issue><italic>),</italic> <fpage>1393</fpage>&#x2013;<lpage>1403</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TPWRS.2018.2875305</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-16"><label>16.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Zheng</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Du</surname>, <given-names>W.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wang</surname>, <given-names>H. F.</given-names></string-name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>DC microgrid stability affected by aggregated constant power loads based on impedance method</article-title>. <source>Power System Technology</source><italic>,</italic> <volume>45</volume><italic>(</italic><issue>1</issue><italic>),</italic> <fpage>134</fpage>&#x2013;<lpage>148</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-17"><label>17.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Tabari</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Yazdani</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name></person-group> (<year>2015</year>). <article-title>A mathematical model for stability analysis of a DC distribution system for power system integration of plug-in electric vehicles</article-title>. <source>IEEE Transactions on Vehicular Technology</source><italic>,</italic> <volume>64</volume><italic>(</italic><issue>5</issue><italic>),</italic> <fpage>1729</fpage>&#x2013;<lpage>1738</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TVT.2014.2336854</pub-id>.</mixed-citation></ref>
</ref-list>
<app-group>
<app id="app-1">
<title>Appendix A. Equations</title>
<p><disp-formula id="eqn-A1_1"><label>(A1-1)</label><mml:math id="mml-eqn-A1_1" display="block"><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>up</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>q</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qup</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>ui</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qui</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>q</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>up</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qui</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>q</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qui</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qup</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-A1_2"><label>(A1-2)</label><mml:math id="mml-eqn-A1_2" display="block"><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>DC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>AC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>q</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qup</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>q</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qup</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>q</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qup</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qup</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>q</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dc</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>q</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qui</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qup</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qui</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qup</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-A1_3"><label>(A1-3)</label><mml:math id="mml-eqn-A1_3" display="block"><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>AC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>up</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mspace width="1em" /><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>up</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qup</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>DC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-A1_4"><label>(A1-4)</label><mml:math id="mml-eqn-A1_4" display="block"><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>DC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>AC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qup</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>q</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qup</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qup</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>qup</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-A2"><label>(A2)</label><mml:math id="mml-eqn-A2" display="block"><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>TL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>FL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>FL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>FL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-A3"><label>(A3)</label><mml:math id="mml-eqn-A3" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>diag</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>T</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>diag</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22F1;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>T</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>T</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>T</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>T</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>T</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>T</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22F1;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>T</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>T</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>T</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>CPL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-A4"><label>(A4)</label><mml:math id="mml-eqn-A4" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>S</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>S</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>DC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>S</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>AC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>scr</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">I</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>AC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>scr</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>AC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>S</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>DC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>AC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>scr</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">I</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>AC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>scr</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>VSC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>DC</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-A5"><label>(A5)</label><mml:math id="mml-eqn-A5" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>FL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>diag</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>FL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>FL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>FL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">P</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>TL</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>diag</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>TL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>FL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>TL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>FL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>TL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>FL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22F1;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22F1;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22F1;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>L</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22F1;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dcL</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>

</app>
</app-group>
</back>
</article>
