Ｒｅｆｉｎｅｄ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＵＥＭＳ
ＣＨＡＮＧ Ｎａｉ⁃ｃｈａｏ^１， ＨＥ Ｇｕａｎｇ⁃ｙｕ^２， ＬＵ Ｑｉａｎｇ^２
（１． Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３２， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ，
Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｔｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８４， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａｓ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｄｅｆｅｎｓｅ ｌｉｎｅ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ， ａｄｖａｎｃｅｄ ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｃｏｎｔｒｏｌ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｒｅ ｉｎｄｉｓｐｅｎｓａｂｌｅ ｆｏｒ ｐｏｗｅｒ ｇｒｉｄｓ ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ． Ｃｕｒｒｅｎｔ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓ⁃
ｔｅｍｓ ａｒｅ ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ ａｎｄ ｈａｖｅ ｎｏ ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｏａｄｓ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｏｖｅｒｃｏｍｅ ｔｈｅｓｅ ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓ， ｔｈｅ
ｃｏｎｃｅｐｔ， ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｍｏｄｅｌ ｏｆ Ｒｅｆｉｎｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ （ＲＳＣＳ） ａｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ
Ｕｓｅｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ （ＵＥＭＳ）， ａｎｄ ｔｈｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ／ ｌｏａｄ ｓｈｅｄｄｉｎｇ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ
ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅｏｒｉｅｓ． ＲＳＣＳ ｃａｎ ａｃｈｉｅｖｅ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｔｅ ｌｏａｄ ｓｈｅｄｄｉｎｇ ｔｈｒｏｕｇｈ
ＵＥＭＳ， ｅ． ｇ． ， ｌｏａｄｓ ｗｈｉｃｈ ｄｏｅｓｎ’ｔ ａｆｆｅｃｔ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｓｕｍｅｒｓ’ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓ ｉｆ ｔｈｅｙ ａｒｅ ｓｈｅｄ ｆｏｒ ａ ｓｈｏｒｔ ｔｉｍｅ ａｒｅ ｆｉｒｓｔｌｙ
ｓｈｅｄ． Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｍａｎｉｆｅｓｔ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓ ａｎｄ ｖａｌｉｄｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｒｅｆｉｎｅｄ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ； ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ ｔｈｉｎｇｓ； ｕｓｅｒ ｅｎｅｒｇｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍｓ； ｎｏｎｌｉｎｅａｒ
ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ

Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｌｏｗ⁃ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ ｗａｒｎｉｎｇ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ
ｄａｍｐｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｉｎ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ
ＧＥ Ｒｕｎ⁃ｄｏｎｇ， ＬＩＵ Ｗｅｎ⁃ｙｉｎｇ， ＧＵＯ Ｐｅｎｇ， ＺＨＵＯ Ｊｉａｎ⁃ｚｏｎｇ
（Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｌｔｅｒｎａｔｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｏｕｒｃｅｓ，
Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０２２０６， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｗａｒｎｉｎｇ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｌｏｗ⁃ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ ｉｎ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｕｓｅｓ ｍｏｎｏｔｏｎｏｕｓ ｍｅｔｈｏｄ
ａｎｄ ｐｒｏｎｅ ｔｏ ｌｏｓｅ ｓｏｍｅ ｅｉｇｅｎｖａｌｕｅ ｆｒｏｍ ｔｉｍｅ ｔｏ ｔｉｍｅ． Ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｐａｙ ｌｉｔｔｌｅ ａｔ⁃
ｔｅｎｔｉｏｎ ｔｏ ｓｐｉｌｌａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｂａｌａｎｃｉｎｇ ｕｎｉｔ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｏｆ ｏｔｈｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ
ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｉｓ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ． Ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｉｓ ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｎ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍｅｔｈｏｄ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｕｔｓ ｆｏｒ⁃
ｗａｒｄ ｔｏ ａ ｎｅｗ ｋｉｎｄ ｏｆ ｌｏｗ⁃ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ ｗａｒｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｄａｍｐｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ． Ｆｉｒｓｔｌｙ， ｔｈｅ
ｅｉｇｅｎｖａｌｕｅ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｐａｔｔｅｒｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｒｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｐｈｅ⁃
ｎｏｍｅｎｏｎ ｏｆ ｌｏｓｉｎｇ ｅｉｇｅｎｖａｌｕｅ． Ｆｏｒ ｔｈｅ ｌｏｗ ｄａｍｐｉｎｇ ｍｏｄｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ， ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｉｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ａｎｄ
ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｑｕａｌ ａｎｄ ｏｐｐｏｓｉｔｅ ｑｕａｎｔｉｔｉｅｓ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｄａｍｐｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅ⁃
ｇｙ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｒｅ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ Ｇａｎｓｕ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｗａｒｎｉｎｇ ｏｆ ｌｏｗ⁃ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ； ｄｙｎａｍｉｃ ｄａｍｐｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ； ｅｑｕａｌ ａｎｄ ｏｐｐｏｓｉｔｅ ｑｕａｎｔｉｔｉｅｓ
ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ

Ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｂｌａｃｋ⁃ｓｔａｒｔ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｔｉｍｅ ｍｏｄｅｌ
ＺＨＯＵ Ｙｕｎ^１， ＹＡＮ Ｚｈｅｎｇ^１， ＬＩ Ｎａｉ⁃ｈｕ^１，２， ＤＡＩ Ｓｈｉ⁃ｇａｎｇ^１， ＣＨＥＮ Ｌｉ⁃ｘｉａ^１
（１． Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ （Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｊｉａｏ Ｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ），
Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００２４０， Ｃｈｉｎａ； ２． Ａｌｓｔｏｍ Ｇｒｉｄ Ｃｈｉｎａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｅｒ，
Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１１１４， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｕｎｉｔ ｗｉｔｈ ｆａｓｔ ｃｕｔ ｂａｃｋ （ＦＣＢ） ｃａｐａｃｉｔｙ ａｓ ｎｏｎ⁃ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｂｌａｃｋ⁃ｓｔａｒｔ ｐｏｗｅｒ
ｉｓ ｃｏｎｄｕｃｉｖｅ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｇｒｉｄ ｉｎ ｓｈｏｒｔ ｐｅｒｉｏｄ ａｎｄ ｈａｓ ｔｒｅｍｅｎｄｏｕｓ ｓｏｃｉａｌ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔｓ． Ｔｈｅ
ｓｔａｒｔ ｏｆ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｕｎｉｔ ｉｓ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｃｏｌｄ， ｗａｒｍ， ｈｏｔ， ｖｅｒｙ ｈｏｔ ａｎｄ ｅｘｔｒｅｍｅ ｈｏｔ ｆｉｖｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｓｔａｒｔｉｎｇ ｍｏｄｅｓ． Ｕｎｉｔ ｓｔａｒｔ⁃ｕｐ ｔｉｍｅ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｐａｔｈ ｔｉｍｅ ｍｏｄｅｌ ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｔｉｍｅ ｍｏｄｅｌ．
Ｔｈｅ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｃｈｅｃｋ ｉｔｅｍ ｉｎ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｐａｔｈ ｔｉｍｅ ｍｏｄｅｌ ｍａｋｅｓ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｐａｔｈｓ ｔｈａｔ ｄｏ ｎｏｔ ｓａｔｉｓｆｙ
ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｂｅ ｅｘｃｌｕｄｅｄ ｂｙ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｒｅｃｏｖｅｒｙ． Ａ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｂｌａｃｋ⁃ｓｔａｒｔ ｓｔｒａｔｅｇｙ
ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｔｉｍｅ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｏｆ ｍａｘｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｏｕｔｐｕｔ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ｕｎｉｔｓ ｉｎ
ｇｉｖｅｎ ｓｙｓｔｅｍ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｔｉｍｅ． Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｅｘａｍｐｌｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓａｖｎｗ ２３⁃ｂｕｓ ａｎｄ ＩＥＥＥ ３００⁃ｂｕｓ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｄｅｍ⁃
ｏｎｓｔｒａｔｅ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒａｔｅｇｙ． Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｅｘａｍｐｌｅ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ ｍｕｌｔｉ⁃ｓｔａｒｔ ｐｏｗｅｒｓ
ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｐｏｗｅｒ ｕｎｉｔ ｗｉｔｈ ＦＣＢ ｃａｐａｃｉｔｙ ｉｓ ｃｏｎｄｕｃｉｖｅ ｔｏ ｓｐｅｅｄｉｎｇ ｕｐ ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｔｉｍｅ ｍｏｄｅｌ； ｂｌａｃｋ ｓｔａｒｔ ｓｔｒａｔｅｇｙ； ｆａｓｔ ｃｕｔ ｂａｃｋ； ｕｎｉｔ； ｓｔａｒｔｉｎｇ ｍｏｄｅｌ

Ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｓｕｂ⁃ｍｏｄｕｌｅ ｔｏｐｏｌｏｇｙ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｏｖｅｒｈｅａｄ ｌｉｎｅｓ ＭＭＣ⁃ＨＶＤＣ
ＺＨＵ Ｊｉｎ^１，２， ＷＥＩ Ｔｏｎｇ⁃ｚｈｅｎ^１， ＨＵＯ Ｑｕｎ⁃ｈａｉ^１， ＨＡＮ Ｌｉ⁃ｂｏ^１
（１． Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９０， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９０， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｎｏｖｅｌ ｓｕｂ⁃ｍｏｄｕｌｅ ｔｏｐｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｍｏｄｕｌａｒ ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ （ＭＭＣ）．
Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｆｕｌｌ⁃ｂｒｉｄｇｅ ｓｕｂ⁃ｍｏｄｕｌｅ ｔｙｐｅ ＭＭＣ （Ｆ⁃ＭＭＣ）， ＭＭＣ⁃ＨＶＤＣ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅｓｅ ｓｕｂ⁃ｍｏｄｕｌｅ ｗｉｌｌ ｈａｖｅ
ＤＣ ｓｉｄｅ ｆａｕｌｔ ｈａｎｄｌｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ， ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｏｓｔ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｌｏｓｓ ａｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ． Ｔｈｉｓ ｐａ⁃
ｐｅｒ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ ＤＣ ｆａｕｌｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｂｌｏｃｋｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｓｅｖｅｒａｌ ｎｅｗ ｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ， ａｎｄ ａｌｓｏ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｎｅｗ
ｍｉｘｅｄ ｔｏｐｏｌｏｇｙ ｏｆ ｂｒｉｄｇｅ ａｒｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍｕｌｔｉ⁃ｔｙｐｅ ｏｆ ｓｕｂ⁃ｍｏｄｕｌｅ． Ａ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ⁃ｐｈａｓｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ
ｉｓ ｓｅｔ ｕｐ ｔｏ ｖｅｒｉｆｙ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｋｉｎｄ ｏｆ ｔｏｐｏｌｏｇｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｆａｕｌｔ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｔｙｐｅ ｓｕｂ⁃ｍｏｄｕｌｅ ｔｏｐｏｌｏｇｙ； ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ； ｍｏｄｕｌａｒ ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ ｃｏｎ⁃
ｖｅｒｔｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ； ＤＣ ｓｉｄｅ ｆａｕｌｔ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ

Ｈａｒｍｏｎｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｒｅｅ⁃ｐｈａｓｅ ｐｏｗｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｌｏａｄｓ
ＳＯＮＧ Ｐｅｎｇ⁃ｘｉａｎ^１，２， ＬＩ Ｙａｏ⁃ｈｕａ^１， ＷＡＮＧ Ｐｉｎｇ^１， ＳＵ Ｚｈａｏ⁃ｙａｎｇ^１，２， ＷＡＮＧ Ｓｏｎｇ^１，２
（１． Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｄｒｉｖｅ， Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９０， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ
ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３９， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｐｏｗｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｌｏａｄ ｉｓ ａ ｄｅｖｉｃｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｔｅｓｔ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｑｕａｌｉｔｙ． Ｗｈｅｎ ｔｈｒｅｅ⁃ｐｈａｓｅ ｐｏｗｅｒ ｅｌｅｃ⁃
ｔｒｏｎｉｃ ｌｏａｄ ｗｏｒｋｅｄ ｉｎ ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ ｏｒ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ， ｄｃ ｂｕｓ ｃａｐａｃｉｔｏｒ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ａｂｕｎｄａｎｔ ｈａｒｍｏｎｉｃ， ｗｈｉｃｈ ｌｅｄ
ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒｉｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ＰＷＭ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｌｏｏｐ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ． Ａｃ⁃
ｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ ｐｏｗｅｒ， ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｂａｌａｎｃｅ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｌｏａｄ ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ
ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓ ｏｆ ｄｃ ｂｕｓ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｖｏｌｔａｇｅ ｗｅｒｅ ｄｅｄｕｃｅｄ． Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｄｃ ｂｕｓ ｃａｐａｃｉｔｏｒ ｆｒｏｍ
ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｌｏａｄ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ａｎｄ ｇｒｉｄ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｗａｓ ａｌｓｏ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ａｆｔｅｒ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｅｖｅｒａｌ ｋｉｎｄｓ
ｏｆ ｆｉｌｔｅｒ， ａ ｄｃ ｖｏｌｔａｇｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｃｈｅｍｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ｓｕｐｐｒｅｓｓ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ
ｏｎ ｇｒｉｄ ｏｕｔｐｕｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｆｒｏｍ ｄｃ ｂｕｓ ｖｏｌｔａｇｅ ｈａｒｍｏｎｉｃ ａｎｄ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｆｅｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｕｒｒｅｎｔ． Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａ⁃
ｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｖｅｒｉｆｙ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ， ｔｈｅ ｖａｌｉｄｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｔｈｒｅｅ⁃ｐｈａｓｅ ｐｏｗｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｌｏａｄ； ｇｒｉｄ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ； ｄｃ ｂｕｓ； ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ ｃｏｎｔｒｏｌ； ｉｎｓｔａｎｔａｎｅ⁃
ｏｕｓ ｐｏｗｅｒ ｔｈｅｏｒｙ

Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ＭＰＰＴ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｆｏｒ ｈｙｂｒｉｄ ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ⁃ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ
ＴＥＧ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ
ＨＵＡＮＧ Ｊｕｎ， ＷＵ Ｈｏｎｇ⁃ｆｅｉ， ＸＵ Ｐｅｎｇ， ＸＩＮＧ Ｙａｎ
（Ｊｉａｎｇｓｕ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｎｅｗ Ｅｎｅｒｇｙ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，
Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００１６， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａ ｈｙｂｒｉｄ ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ⁃ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ＴＥＧ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｏｖｅｒｃｏｍｅ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｐｏｗｅｒ ｐｏｉｎｔｓ
ｍｉｓｍａｔｃｈｉｎｇ ａｍｏｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｍｏｄｕｌｅｓ ａｎｄ ｍａｘｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｓｙｓ⁃
ｔｅｍ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ａ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ＭＰＰＴ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｃｈｅｍｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｈｙｂｒｉｄ ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ⁃ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ＴＥＧ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎ⁃
ｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ． Ｍａｘｉｍｕｍ ｐｏｗｅｒ ｐｏｉｎｔ ｔｒａｃｋｉｎｇ ｏｆ ａｌｌ ｏｆ ｔｈｅ ＴＥＧ ｍｏｄｕｌｅｓ ｉｓ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｆａｓｔ， ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ａｎｄ ｓｔｅａｄｉｌｙ
ｂｙ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｆ ｅａｃｈ ＴＥＧ ｍｏｄｕｌｅ ｗｉｔｈ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｅ ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕ⁃
ｔｅｄ ｕｎｉｔｓ． Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ， ｔｈｅ ｉｎｐｕｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｕｎｉｔ ｉｓ ｅｑｕａｌ ｔｏ ｔｈｅ ｍｉｎｉｍｕｍ ｍａｘ⁃
ｉｍｕｍ ｐｏｗｅｒ ｐｏｉｎｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｆ ｔｈｏｓｅ ＴＥＧ ｍｏｄｕｌｅｓ， ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｐｏｗｅｒ ｐｏｉｎｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｉｓ ｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｂｙ
ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｕｎｉｔ． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｆｏｕｒ⁃ｍｏｄｕｌｅ ＴＥＧ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｇｉｖｅｎ ｔｏ ｖｅｒｉｆｙ ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ
ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｓｔｒａｔｅｇｙ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ； ｍａｘｉｍｕｍ ｐｏｗｅｒ ｐｏｉｎｔ ｔｒａｃｋｉｎｇ； ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ

Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｏｆ ｔｈｒｅｅ⁃ｌｅｖｅｌ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ
ｇｒｉｄ⁃ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｉｎｖｅｒｔｅｒ
ＬＩ Ｌｉａｎ⁃ｂｉｎｇ， ＺＨＡＮＧ Ｌｅｉ， ＳＵＮ Ｈｅ⁃ｘｕ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｈｅｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｔｉａｎｊｉｎ ３００１３０， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｆｉｒｓｔｌｙ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｇｒｉｄ⁃ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ＰＶ ｇｒｉｄ⁃ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｂａｓｅｄ
ｏｎ ｐｏｗｅｒ ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ， ｔｈｅｎ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｎｇ ｔｈｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｌｅｖｅｌ ｖｏｌｔａｇｅ ｍｏｄｕｌａ⁃
ｔｉｏｎ ｉｎｔｏ ｔｗｏ ｌｅｖｅｌ ｓｐａｃｅ ｖｅｃｔｏｒ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｌｅｖｅｌ ＳＶＰＷＭ ａｒｅ ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ
ａｎｄ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｌｅｖｅｌ ｓｐａｃｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｖｅｃｔｏｒ ａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ａｒｅ ａｖｏｉｄｅｄ． Ｔｈｒｏｕｇｈ ｄｅ⁃
ｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｄｐｏｉｎｔ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ， ｗｅ ｃａｎ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ ｗｈｉｃｈ ａｄｊｕｓｔｓ ｔｈｅ
ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｓｍａｌｌ ｖｅｃｔｏｒ ｐａｉｒｓ’ ａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎ ｔｈｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｃｙｃｌｅ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｗａｙ， ｍｉｄｐｏｉｎｔ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓ ｏｆ
ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ⁃ｌｅｖｅｌ ｇｒｉｄ⁃ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｃａｎ ｂｅ ｉｎｈｉｂｉｔｅｄ ａｎｄ ｂａｌａｎｃｅ ｃａｎ ｂｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ
ｃｏｎｔｒｏｌ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ， ａ ｔｈｒｅｅ⁃ｐｈａｓｅ ＰＶ ｇｒｉｄ⁃ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｏ⁃
ｐｏｓｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ａｒｅ ｖａｌｉｄａｔｅｄ ａｎｄ ｈａｓ ｇｏｏｄ ｄｙｎａｍｉｃ ａｎｄ ｓｔｅａｄｙ⁃ｓｔａｔｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ． Ａ ｇｏｏｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｕｔｐｕｔ
ｐｏｗｅｒ ｉｓ ａｃｈｉｅｖｅｄ ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ｃｏｍｐｌｉａｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ ｓｔａｎｄａｒｄｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｔｈｒｅｅ⁃ｐｈａｓｅ ＰＶ ｇｒｉｄ⁃ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ； ｐｏｗｅｒ ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ； ＳＶＰＷＭ； ｎｅｕｔｒａｌ ｐｏｉｎｔ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｂａｌａｎｃｉｎｇ

Ｆｌｙｂａｃｋ⁃ｔｙｐｅ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｗｉｔｈ ｐｏｗｅｒ ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ
ＷＡＮＧ Ｘｉａｏ， ＺＨＡＮＧ Ｌｉ⁃ｗｅｉ， ＬＩ Ｙａｎ， ＹＯＵ Ｘｉａｏ⁃ｊｉｅ
（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ， Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，
Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４４， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｓｉｎｇｌｅ⁃ｐｈａｓｅ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ （ＰＶ） ｇｒｉｄ ｉｎｖｅｒｔｅｒ， ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｉｎｐｕｔ ａｎｄ ｏｕｔｐｕｔ ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ
ｐｏｗｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅ ｌａｒｇｅ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃａｐａｃｉｔｏｒｓ， ｂｕｔ ｔｈｅ ｌｉｆｅｔｉｍｅ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃａｐａｃｉｔｏｒｓ ｉｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｓｈｏｒｔ， ｗｈｉｃｈ ｓｅ⁃
ｖｅｒｅｌｙ ｌｉｍｉｔｓ ｔｈｅ ｌｉｆｅ ｓｐａｎ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｖｅｒｔｅｒ． Ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｉｓ ｐｒｏｂｌｅｍ， ｐｏｗｅｒ ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ ｕｎｉｔ ｉｓ ａｄｄｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｓｏ
ｔｈａｔ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃａｐａｃｉｔｏｒｓ ａｒｅ ｒｅｐｌａｃｅｄ ｗｉｔｈ ｌｏｎｇ⁃ｌｉｆｅ ｆｉｌｍ ｃａｐａｃｉｔｏｒｓ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｔｕｄｉｅｓ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ
ａｎｄ ｌｏｓｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａ ｆｌｙｂａｃｋ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｗｉｔｈ ｐｏｗｅｒ ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ， ｔｈｅｎ ｖｅｒｉｆｉｅｓ ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｐｏｌｏｇｙ ｂｙ ｅｘｐｅｒｉ⁃
ｍｅｎｔ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｆｌｙｂａｃｋ ｍｉｃｒｏ⁃ｉｎｖｅｒｔｅｒ； ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ； ｐｏｗｅｒ ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ； ｌｏｓｓ ａｎａｌｙｓｉｓ

Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ＳＡＰＦ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｆｉｎｉｔｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｅｔ ｍｏｄｅｌ ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ
ＷＡＮＧ Ｙｕ⁃ｆｅｎｇ^１， ＺＨＯＵ Ｈｏｎｇ⁃ｙａｎ^１， ＬＩＵ Ｃｕｎ⁃ｇｕｏ^２， ＭＥＮＧ Ｎａ^１
（１． Ｆａｃｕｌｔｙ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｈｕｌｕｄａｏ １２５１０５， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｆｕｘｉｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏ． Ｌｔｄ．， Ｆｕｘｉｎ １２３０００， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｔｒａｃｋ ａｎｄ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅ ｔｈｅ ｇｒｉｄ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｃｕｒｒｅｎｔ ｑｕｉｃｋｌｙ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｄｙ⁃
ｎａｍｉｃ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｆｏｒ ｓｈｕｎｔ ａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｆｉｌｔｅｒ （ＳＡＰＦ）， ｔｈｅ ＳＡＰＦ ｔｈａｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｏｐｏｌｏｇｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ｏｆ ｎｅｕｔｒａｌ ｐｏｉｎｔ ｃｌａｍｐｅｄ ｔｈｒｅｅ⁃ｌｅｖｅｌ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ， ａｎｄ ａ ｆｉｎｉｔｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｅｔ ｍｏｄｅｌ ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｉｓ
ｐｒｏｐｏｓｅｄ． Ｆｉｒｓｔｌｙ， ｔｈｅ ｌｏａｄ ｖｏｌｔａｇｅ ａｎｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｒｅ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ｉｎ ｔｗｏ ｓｔｅｐｓ ａｈｅａｄ ｂｙ ｔｈｅ ｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅ ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ， ａｎｄ
ｔｈｅｎ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅｓｅ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓ， ｔｈｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｃｕｒｒｅｎｔ ｉｓ ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｉｎ ｔｗｏ ｓｔｅｐｓ ａｈｅａｄ
ｔｈｒｏｕｇｈ ｐ⁃ｑ ｔｈｅｏｒｙ． Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ＳＡＰＦ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｆｉｎｉｔｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｅｔ ｍｏｄｅｌ ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ
ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｃａｎ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｇｒｉｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ， ａｎｄ ｈａｓ ｇｏｏｄ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｐｅｒ⁃
ｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｆｉｎｉｔｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｅｔ； ｍｏｄｅｌ ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ； ｐ⁃ｑ ｔｈｅｏｒｙ； ｔｈｒｅｅ⁃ｌｅｖｅｌ ｉｎｖｅｒｔｅｒ； ｓｈｕｎｔ ａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｆｉｌｔｅｒ

Ｆｕｚｚｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
ｉｎ ｒｕｒａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ａｎｄ ｕｐｇｒａｄｅ ｐｒｏｊｅｃｔ
ＹＡＮＧ Ｈｏｎｇ⁃ｌｅｉ， ＳＨＥＮＧ Ｗａｎ⁃ｘｉｎｇ， ＷＡＮＧ Ｊｉｎ⁃ｙｕ， ＬＩ Ｎｉｎｇ， ＷＡＮＧ Ｊｉｎ⁃ｌｉ
（Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９２， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａ ｎｅｗ ｒｏｕｎｄ ｏｆ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｕｐｇｒａｄｅ ｐｒｏｊｅｃｔ ｗａｓ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｂｙ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ ｉｎ ２０１０． Ｕｐ ｔｏ ｎｏｗ，
２８０ ｂｉｌｌｉｏｎ Ｙｕａｎ ｗａｓ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｉｎ ｒｕｒａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ， ｗｈｉｃｈ ａｌｒｅａｄｙ ｍａｄｅ ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ
ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｃａｌｅ， ｐｏｗｅｒ ｇｒｉｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｌｅｖｅｌ， ｒｕｎｎｉｎｇ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｉｎ⁃
ｆｏｒｍａｔｉｚａｔｉｏｎ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ ｓｕｍｍａｒｉｚｅ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔ ｉｎ ｒｕｒａｌ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
ｐｒｏｊｅｃｔ， ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ｋｎｏｗ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｉｎ ｒｕｒａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ， ｆｕｒｔｈｅｒ ｄｅｆｉｎｅ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃ⁃
ｔｉｏｎ ａｎｄ ｕｐｇｒａｄｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｔｒｏｆｉｔ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ， ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｐｒｏｊｅｃｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ， ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ
ｇｏａｌ ｏｆ ｕｐｇｒａｄｉｎｇ ｔｈｅ ｒｕｒａｌ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｒｅｆｏｒｍ ｗｏｒｋ ｏｎ ｓｃｈｅｄｕｌｅ， ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｖｅｓｔｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏ⁃
ｊｅｃｔ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍｓ ｏｆ ２７ ｐｒｏｖｉｎｃｅｓ， ａｎｄ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｓｉｘｔｅｅｎ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｋｉｎｄｓ． Ｆｕｚｚｙ
ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｒｕｒａｌ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｕｐｇｒａｄｅ ｆｏｒ ｔｈｒｅｅ ｃｏｕｎｔｉｅｓ． Ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｄ， ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔ⁃
ｍｅｎｔ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｎｅｘｔ ｓｔｅｐ ｏｆ ｒｕｒａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｕｐｇｒａｄｅ ｐｒｏｊｅｃｔ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｒｕｒａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ； ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｕｐｇｒａｄｅ； ｉｎｄｅｘ ｓｙｓｔｅｍ； ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ； ｆｕｚｚｙ ｅ⁃
ｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ

Ｍｏｄｅｌｉｎｇ， ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｅｎｃｈｍａｒｋｉｎｇ ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｈｉｅｌｄｓ
ｉｎ ｌａｒｇｅ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ
ＬＩ Ｙｏｎｇ⁃ｇａｎｇ^１， ＬＩ Ｙｕｅ⁃ｎｉｎｇ^２， ＣＨＥＮＧ Ｚｈｉ⁃ｇｕａｎｇ^３， ＺＨＡＯ Ｚｈｉ⁃ｇａｎｇ^４
（１． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
Ｂａｏｄｉｎｇ ０７１００３， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｈｅｂｅｉ Ｘｕｓｈｕｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ，
Ｂａｏｄｉｎｇ ０７２５５６， Ｃｈｉｎａ； ３． Ｔｉａｎｗｅｉ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ． Ｌｔｄ． ， Ｂａｏｄｉｎｇ ０７１０５６， Ｃｈｉｎａ；
４． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｈｅｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｔｉａｎｊｉｎ ３００１３０， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｌａｒｇｅ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ， ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｈｉｅｌｄｓ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｌｅａｋａｇｅ ｆｌｕｘ
ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｗｉｎｄｉｎｇｓ ｔｏ ａｖｏｉｄ ｔｈｅ ｈａｚａｒｄｏｕｓ ｌｏｃａｌ ｏｖｅｒｈｅａｔｉｎｇ ｃａｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｕｎｐｒｅｄｉｃｔａｂｌｅ ｄａｍａｇｅ ｏｆ ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ
ｐａｒｔｓ ｄｕｅ ｔｏ ｅｘｃｅｓｓｉｖｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｒａｙ ｌｏｓｓｅｓ （ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｅｄｄｙ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｎｄ ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ ｌｏｓｓｅｓ） ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｉｎ
ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｐａｒｔｓ， ａｎｄ ｔｈｅｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｓａｖｅ ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｐｏｗｅｒ ｌｏｓｓｅｓ， ｒｅａｓｏｎａｂｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌ⁃
ｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｕｘｅｓ ａｎｄ ｌｏｓｓｅｓ ｃａｕｓｅｄ ｉｎ ｔｗｏ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｓｈｉｅｌｄｓ ａｒｅ
ｅｘａｍｉｎｅｄ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｒｅｅ⁃ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ＭＥＭ⁃ ａｎｄ Ｍ⁃ｔｙｐｅ ｓｈｉｅｌｄｓ
ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｂｕｉｌｔ ｂｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｃｋｅｄ ｗａｙｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｌａｒｇｅ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ， ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｅｔｕｐ ｔｈａｔ ｍｅａｓ⁃
ｕｒｅｓ ｔｈｅ ｌｏｓｓｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｈｉｅｌｄｓ ｉｓ ｆｕｒｔｈｅｒ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｍｏｒｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｌｅａｋａｇｅ ｆｌｕｘ
ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｒａｙ⁃ｆｉｅｌｄ ｌｏｓｓ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｏ ｖａｌｉｄａｔｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｏｆ ａｌｌ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ⁃
ｉｎｇ， ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ， ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ ｆｏｒ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｈｉｅｌｄｓ ｉｎ
ｌａｒｇｅ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｌｅａｋａｇｅ ｆｌｕｘ； ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｈｉｅｌｄｓ； ｆｌｕｘ ｄｅｎｓｉｔｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ； ｓｔｒａｙ⁃ｆｉｅｌｄ ｌｏｓｓ

Ｎｅｗ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｓｅｒｉｅｓ ａｒｃ ｆａｕｌｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍａｙｒ ｍｏｄｅｌ
ＧＵＯ Ｆｅｎｇ⁃ｙｉ， ＷＡＮＧ Ｘｉｎ， ＬＩＵ Ｙａｎ⁃ｌｉ
（Ｆａｃｕｌｔｙ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｈｕｌｕｄａｏ １２５１０５， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａｒｃ ｆａｕｌｔ ｃａｎ ｂｅ ａｃｃｉｄｅｎｔａｌｌｙ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａ ｎｅｗ ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ ｔｈｅ ａｒｃ
ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ａ ｎｅｗ ａｒｃ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｍａｙｒ ａｒｃ ｍｏｄｅｌ， ｗｈｉｃｈ ｅｎｒｉｃｈｅｓ ｔｈｅ ａｒｃ ｍｏｄｅｌ
ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｒｏｎａ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ａｔ ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ ｏｆ ａｒｃ， ｔｈｅ ｃｏｒｏｎａ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ａｎｄ ｔｗｏ ｓｐｅｃｉａｌ ｅｌｅｃｔｒｉｃ
ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ （ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｉｏｄｅ） ａｒｅ ｔａｋｅｎ ｉｎｔｏ ａｃｃｏｕｎｔ， ａｎｄ ｔｈｅ Ｍａｙｒ ａｒｃ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ． Ｉｎ ｔｈｅ Ｍａｔｌａｂ／
Ｓｉｍｕｌｉｎｋ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， ｔｈｅ ａｒｃ ｆａｕｌｔ ｏｃｃｕｒｒｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｌｉｎｅ ｉｓ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｐａｃｋａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｗ ａｒｃ ｍｏｄｅｌ ｓｕｂ⁃
ｓｙｓｔｅｍ， ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｒｉｅｓ ｆａｕｌｔ ａｒｃ ｏｎ ｔｈｅ ｌｉｎｅ ｉｓ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｃｉｒ⁃
ｃｕｉｔ． Ｂｙ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ， ｔｈｅ ｆａｕｌｔ ａｒｃ ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｂａｓｉｃａｌｌｙ ｉｎ
ｃｏｉｎｃｉｄｅｎｃｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ， ａｎｄ ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｗ ａｒｃ ｍｏｄｅｌ ａｒｅ ｖｅｒｉｆｉｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ａｒｃ ｆａｕｌｔ； ａｒｃ ｍｏｄｅｌ； Ｍａｔｌａｂ／ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ； ｓｅｒｉｅｓ

Ａｒｃ ｆａｕｌｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｎ ｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｌｉｎｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＤＳＰ
ＴＡＮＧ Ｊｉｎ⁃ｃｈｅｎｇ， ＭＩＡＯ Ｘｉ⁃ｒｅｎ， ＺＨＡＮＧ Ｌｉ⁃ｐｉｎｇ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ， Ｆｕｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｆｕｚｈｏｕ ３５０１０８， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ａｒｃ⁃ｆａｕｌｔ ｏｎ ｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｌｉｎｅｓ ａｒｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｙ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａ⁃
ｐｅｒ． Ａｎｄ ｔｈｅ Ｍａｌｌａｔ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ａｐｐｏｉｎｔｅｄ ｔｏ ｄｅｃｏｍｐｏｓｅ ａｒｃ ｆａｕｌｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｎ ｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｌｉｎｅｓ， ａｎｄ ｔｈｅ
ｏｂｔａｉｎｅｄ ｄｅｔａｉｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｃａｌｅｓ ｗｉｔｈ ｎｏｒｍａｌ ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｏ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｑｕａｎｔｉｔｙ．
Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ａｒｃ ｆａｕｌｔ ｄｅｔａｉｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｄｒａｓｔｉｃａｌｌｙ ａｓｃｅｎｄ ａｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｎｏｒｍａｌ ｃｕｒｒｅｎｔ，
ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｓｃａｌｅｓ ｄｅｔａｉｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｐｌａｙ ｐａｒｔ ｉｎ ｎｏｉｓｅ ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ． Ｅｖｅｎｔｕａｌｌｙ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ａｒｃ
ｆａｕｌｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｎｄ ｓｔａｒｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｉｍｉｎｇ ａｔ ａｖｏｉｄｉｎｇ ｍｉｓｊｕｄｇｍｅｎｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｍｕｌｔｉ ｓｃａｌｅ ｗａｖｅｌｅｔ ａ⁃
ｎａｌｙｓｉｓ Ｍａｌｌａｔ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｕｓｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｃｔ ａｒｃ ｆａｕｌｔ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ， ａｎ ａｒｃ ｆａｕｌｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ
ｂａｓｅｄ ｏｎ ＤＳＰ （Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ） ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎｄ ａ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ａｄａｐｔｉｖｅ ｆａｕｌｔ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｉｓ ｐｒｏ⁃
ｐｏｓｅｄ， ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｗｉｌｌ ｄｅｔｅｃｔ ａｒｃ⁃ｆａｕｌｔ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｍａｌｌａｔ ａｌｇｏ⁃
ｒｉｔｈｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ａｒｃ⁃ｆａｕｌｔ； ｓｔａｒｔ ｃｕｒｒｅｎｔ； Ｍａｌｌａｔ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ； ＤＳＰ； ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ

Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｎｏｉｓｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｐｅｃｔｒｕｍ
ｕｎｄｅｒ ｓｈｏｒｔ⁃ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ｎｏ⁃ｌｏａｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
ＭＯ Ｊｕａｎ^１，２， ＺＨＡＮＧ Ｘｉａ^２， ＹＵＡＮ Ｊｉａｎ⁃ｓｈｅｎｇ^３
（１． Ｘｉ’ａｎ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｘｉ’ａｎ ７１００４９， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，
Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９２， Ｃｈｉｎａ； ３． Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｔｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８４， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｂｙ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｎｏｉｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｓｈｏｒｔ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｏ⁃ｌｏａｄ ｔｅｓｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ
ｐｌａｎｔ， ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｎｄ ｒａｎｇｅ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｔｈｅ ｓｈｏｒｔ ｃｉｒｃｕｉｔ ｎｏｉｓｅ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｍａｉｎｌｙ ｂｙ ｔｈｅ
ｗｉｎｄｉｎｇｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｏ⁃ｌｏａｄ ｎｏｉｓｅ ｍａｉｎｌｙ ｂｙ ｔｈｅ ｉｒｏｎ ｃｏｒｅ ｈａｖｅ ｏｂｖｉｏｕｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｎｏｉｓｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ． Ｔｈｅ ｓｈｏｒｔ
ｃｉｒｃｕｉｔ ｎｏｉｓｅ ｏｎｌｙ ａｐｐｅａｒｓ ｏｎ ｔｈｅ １００ Ｈｚ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｐｏｉｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｏｎｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｓ ｉｎ １００ ～６００ Ｈｚ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
ｒａｎｇｅ． Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｐｅｃｔｒｕｍ， ｔｈｅ ｎｏｉｓｅ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｏａｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ， ｗｈｅｎ
ｔｈｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｗｏｒｋｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ， ｃａｎ ｂｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｏｒ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｐｏｉｎｔ ｓｙｎｔｈｅ⁃
ｓｉｓ． Ｔｈｉｓ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎｏｉｓｅ ｏｆ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｉｎ ｒａｔｅ ｌｏａｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｃａｎ⁃
ｎｏｔ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｐｌａｎｔ， ｓｉｎｃｅ ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｎｏ ｅｎｏｕｇｈ ｐｏｗｅｒ ｔｏ ｔｅｓｔ ａｎｄ ｍｅａｓｕｒｅ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｉｎ ｆｕｌｌ
ｌｏａｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｐｌａｎｔ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｎｏｉｓｅ； ｓｈｏｒｔ⁃ｃｉｒｃｕｉｔ ｔｅｓｔ； ｎｏ⁃ｌｏａｄ ｔｅｓｔ； ｒａｔｅｄ ｌｏａｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ