Ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｃｌａｓｓ⁃Ｅ ＲＦ ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ
ｆｏｒ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｓｙｓｔｅｍ
ＣＨＵ Ｊｉａｎｇ⁃ｌｏｎｇ， ＬＩ Ｙｕ⁃ｌｉｎｇ， ＹＡＮＧ Ｓｈｉ⁃ｙｏｕ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００２７， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ａｓ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ａ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｐａｒｔ ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ， ａｌ⁃
ｓｏ ｃａｌｌｅｄ ｗｉｔｒｉｃｉｔｙ． Ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ａｄａｐｔ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｉｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ａ ｈｉｇｈ ｅｆｆｉ⁃
ｃｉｅｎｃｙ ｃｌａｓｓ⁃Ｅ ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ． Ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ Ｓ⁃ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎ ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ ｂｏａｒｄ ｌａｙｏｕｔ ｆｏｒ ｅｌｅｃｔｒｏ⁃
ｍａｇｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ， ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｍｏｍｅｎｔｓ （ＭＯＭ） ｉｓ ｅｍｐｌｏｙｅｄ． Ａｌｓｏ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ ｉｓｓｕｅｓ ｉｎ
ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ａｒｅ ｃａｒｅｆｕｌｌｙ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｓｔｅｐｓ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ． Ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｍ⁃
ｐｌｉｆｉｅｒ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｐｅａｋ Ｐｏｗｅｒ⁃Ａｄｄｅｄ⁃Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ９３％ ｗｉｔｈ ａ ｐｏｗｅｒ ｇａｉｎ ｏｆ １９􀆰 ９ ｄＢ ａｔ ａｎ ｏｕｔｐｕｔ ｐｏｗｅｒ ｏｆ
４３􀆰 ９ ｄＢｍ． Ａ ｐｏｗｅｒ ｇａｉｎ ｏｆ １９ ｄＢ ａｎｄ ＰＡＥ ｏｆ ８９％ ｃａｎ ｂｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｉｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ． Ａ ＰＡＥ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ
６０％ ｃａｎ ｂｅ ｇｏｔ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｒ ｃｏｉｌ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｃｏｉｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ． Ｔｈｏｓｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｃｏｎｆｉｒｍ
ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｗｏｒｋ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ； ｃｌａｓｓ⁃Ｅ ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ； ＡＤＳ； ＭＯＭ

Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｓｉｇｎａｌ ｒｅｖｅｒｓｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｉｎ ＩＣＰＴ ｓｙｓｔｅｍ
ＬＩＵ Ｙａｎｇ， ＷＡＮＧ Ｚｈｉ⁃ｈｕｉ， ＴＡＮＧ Ｃｈｕｎ⁃ｓｅｎ， ＳＵＮ Ｙｕｅ， ＦＵ Ｓｉ⁃ｑｉｎｇ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００４０， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｒｅｖｅｒｓｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ
（ＩＣＰＴ） ｓｙｓｔｅｍ， ａ ｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｓｉｇｎａｌ ｒｅｖｅｒｓｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｉｓ ｐｒｏ⁃
ｐｏｓｅｄ． Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ ｔｏ ｒｅｇｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｌｏｏｐ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓｉｇｎａｌ
ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ， ｔｈｅｎ ｍｏｎｉｔｏｒ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｗａｖｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｉｍａｒｙ ｃｉｒｃｕｉｔ ｔｏ ｄｅｍｏｄｕｌａｔｅ ｓｉｇｎａｌ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｈｏｗ ｔｈｅ ｒｅ⁃
ｆｌｅｃｔｅｄ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ａｐｐｒｏｖｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＩＣＰＴ； ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ； ｓｉｇｎａｌ ｒｅｖｅｒｓｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ

Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｑｕａｓｉ ｒｅｓｏｎａｎｔ Ｂｕｃｋ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ
ＷＡＮＧ Ｊｉｎ⁃ｌｏｎｇ， ＺＨＡＮＧ Ｆａｎｇ⁃ｈｕａ， ＺＨＡＮＧ Ｓｈｕａｉ
（Ｊｉａｎｇｓｕ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｎｅｗ Ｅｎｅｒｇｙ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，
Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００１６， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｉｎｄｕｃｔｏｒ ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｆ ｂｏｕｎｄａｒｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅ （ＢＣＭ） Ｂｕｃｋ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｆａｌｌｓ ｔｏ ｚｅｒｏ， ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ
ｆｉｌｔｅｒ ｉｎｄｕｃｔｏｒ ｗｉｌｌ ｒｅｓｏｎａｔｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ ａｃｒｏｓｓ ｔｈｅ ｓｗｉｔｃｈ ｃａｌｌｅｄ Ｑｕａｓｉ Ｒｅｓｏｎａｎｔ． Ｉｆ ｔｈｅ ｓｗｉｔｃｈ ｉｓ ｔｕｒｎｅｄ ｏｎ
ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｏｆ ｒｅｓｏｎａｎｔ ｃａｐａｃｉｔｏｒ ｉｓ ｚｅｒｏ， ＺＶＳ ａｎｄ ＺＣＳ ｔｕｒｎ⁃ｏｎ ｃａｎ ｂｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｌｏｓｓ ｉｓ ｅ⁃
ｌｉｍｉｎａｔｅｄ． Ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ ａｎａｌｙｓｅｓ ｔｈｅ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｏｕｔｐｕｔ ｉｎｄｕｃｔｏｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ， ａｎｄ ｆｉｎｄ ｏｕｔ ｔｈｅ
ｔｉｍｅ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｖｏｌｔａｇｅ ａｃｒｏｓｓ ｔｈｅ ｓｗｉｔｃｈ ｉｓ ｚｅｒｏ． Ｔｈｅｎ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ａ ｐｒｏｐｅｒ ｄｅｌａｙ ｃｉｒｃｕｉｔ， ｚｅｒｏ ｖｏｌｔａｇｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ａｎｄ ｚｅ⁃
ｒｏ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｏｆ ｓｗｉｔｃｈ ａｒｅ ａｓｓｕｒｅｄ． Ｗｈｅｎ ｔｈｅ Ｂｕｃｋ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｗｏｒｋｓ ｉｎ ＢＣＭ ｍｏｄｅ ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ ｆｉｌｔｅｒ ｉｎｄｕｃｔｏｒ
ｉｓ ｓｍａｌｌ， ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｖｅｒｓｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｌｏｓｓ ｏｆ ｄｉｏｄｅ ｉｓ ｅｌｉｍｉｎａｔｅｄ， ｓｏ ｄｙｎａｍｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｃａｎ ｂｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ． Ａｎｄ ｔｈｅｒｅ
ｉｓ ａ ｃａｐａｃｉｔｏｒ ａｃｒｏｓｓ ｔｈｅ ｓｗｉｔｃｈ ｗｈｅｎ ｉｔ ｉｓ ｔｕｒｎｅｄ ｏｆｆ， ａｎｄ ＺＶＳ ｔｕｒｎ⁃ｏｆｆ ｉｓ ａｃｈｉｅｖｅｄ． Ａｔ ｌａｓｔ ａ ３ｋｗ ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ ｉｓ ｄｅ⁃
ｓｉｇｎｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｓ ９８􀆰 ７％．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｂｏｕｎｄａｒｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ； ＺＶＳ／ ＺＣＳ； ｑｕａｓｉ ｒｅｓｏｎａｎｔ； ｄｅｌａｙ ｃｉｒｃｕｉｔ

Ｍｏｄｅｌ ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ ｄｉｒｅｃｔ ｔｏｒｑｕｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｍｏｔｏｒｓ
ＲＵＡＮ Ｚｈｉ⁃ｙｏｎｇ， ＳＯＮＧ Ｗｅｎ⁃ｘｉａｎｇ， ＺＨＵ Ｈｏｎｇ⁃ｚｈｉ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ， Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００７２， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａ ｎｏｖｅｌ ｍｏｄｅｌ ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ ｄｉｒｅｃｔ ｔｏｒｑｕｅ ｃｏｎｔｒｏｌ （ＭＰＤＴＣ） ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ
ｍｏｔｏｒｓ ｔｏ ｒｅｍｅｄｙ ｔｈｅ ｄｒａｗｂａｃｋ ｗｉｔｈ ｌａｒｇｅ ｐｕｌｓａｔｉｎｇ ｔｏｒｑｕｅ ａｎｄ ｓｔａｔｏｒ ｆｌｕｘ ｏｕｔｐｕｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｄｉｒｅｃｔ ｔｏｒｑｕｅ ｃｏｎ⁃
ｔｒｏｌ （ＤＴＣ）． Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ａｎ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｄｒｉｖｉｎｇ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｍｏｔｏｒ， ａ ｄｉｓｃｒｅｔｅ⁃ｔｉｍｅ ｐｒｅｄｉｃ⁃
ｔｉｖｅ ｍｏｄｅｌ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ． Ｂｙ ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｏｎｌｉｎｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ， ａ ｃｏｓｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｅｖａｌｕａｔｅｓ ｔｈｅ ｓｑｕａｒｅ
ｓｕｍ ｏｆ ｔｏｒｑｕｅ ａｎｄ ｓｔａｔｏｒ ｆｌｕｘ ｍａｇｎｉｔｕｄｅ ｅｒｒｏｒｓ ｆｏｒ ｅａｃｈ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｓｔａｔｅ ｉｎ ａ ｔｗｏ⁃ｌｅｖｅｌ ｉｎｖｅｒｔｅｒ． Ｔｈｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｖｅｃｔｏｒ
ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｌｏｗｅｓｔ ｅｒｒｏｒ ｉｓ ｔｈｅｎ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｔｏ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｏｎ ｉｎｖｅｒｔｅｒ． Ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ＭＰＤＴＣ ｓｃｈｅｍｅ ｉｓ
ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ＤＴＣ． Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ＭＰＤＴＣ ｓｃｈｅｍｅ ｃａｎ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｆｌｕｘ
ａｎｄ ｔｏｒｑｕｅ ｒｉｐｐｌｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ ｗｈｉｌｅ ｉｎｈｅｒｉｔ ｔｈｅ ｆａｓｔ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒｏｍ
ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ＤＴＣ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｍｏｔｏｒ； ｄｉｒｅｃｔ ｔｏｒｑｕｅ ｃｏｎｔｒｏｌ （ＤＴＣ）； ｔｏｒｑｕｅ ｒｉｐｐｌｅ； ｍｏｄｅｌ ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ （ＭＰＣ）

Ｈｅａｔ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｄｉｒｅｃｔ⁃ｃｏｏｌｉｎｇ ＩＧＢＴ ｍｏｄｕｌｅ
ＳＵＮ Ｗｅｉ^{１，２，３}， ＬＩＵ Ｊｕｎ^{１，２，３}， ＳＵ Ｗｅｉ^{１，２，３}， ＴＡＩ Ｘｉａｎｇ^{１，２，３}
（１． Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９０， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｄｒｉｖｅ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９０， Ｃｈｉｎａ； ３． Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ
Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｄｒｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍ ＆ Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９０， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｋｅｙ ｆａｃｔｏｒｓ ｆｏｒ ｉｔｓ ｐｅｒ⁃
ｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ． Ｆｏｒ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＩＧＢＴ ｐｏｗｅｒ ｍｏｄｕｌｅ， ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｐｏｐｕｌａｒ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｆｏｃｕｓ
ｉｓ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ ｉｎｔｅｇｒａｔｅ ｔｈｅ ｒａｄｉａｔｉｎｇ ｆｉｎｓ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｃｏｐｐｅｒ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｍｏｄｕｌｅ ｉｎ
ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｐｈａｓｅ． Ｔｈｉｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｅｎｓｕｒｅｓ ｔｈｅ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＩＧＢＴ ｍｏｄｕｌｅ ｄｏｅｓｎ􀆳ｔ ｎｅｅｄ ｔｏ ｕｓｅ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｔｅｒ⁃
ｆａｃｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｔｏ ｃｏｎｎｅｃｔ ｔｈｅ ｍｏｄｕｌｅ ｃｏｐｐｅｒ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ｐｌａｔｅ ａｎｙ ｌｏｎｇｅｒ， ｔｈｕｓ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｅｎｔｉｒｅ ｔｈｅｒ⁃
ｍａｌ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｕｌｅ ｔｏ ｂｅ ｒｅｄｕｃｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｗｅ ｔｅｓｔｅｄ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ｏｆ ａ ｓｅｌｆ⁃ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ２ ｉｎ １ ｄｉｒｅｃｔ ｃｏｏｌｉｎｇ ＩＧＢＴ ｍｏｄｕｌｅ ａｎｄ ｃｏｎｔｒａｓｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｉｎｄｉｒｅｃｔ ｃｏｏｌｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅ．
Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｅｎｔｉｒｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔ ｃｏｏｌｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅ ｉｓ ｒｅｄｕｃｅｄ ｕｐ ｔｏ ３３％，
ｍｅａｎｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｆｉｅｌｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｓ ｍｏｒｅ ｕｎｉｆｏｒｍ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｗｅ ａｌｓｏ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ａ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ
ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔ ｃｏｏｌｉｎｇ ｐｏｗｅｒ ｍｏｄｕｌｅ， ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ａ ｓａｔｉｓｆｉｅｄ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ， ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ｗｅ ｃａｎ ｕｓｅ ｔｈｅ
ｍｏｄｅｌ ｔｏ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔ ｃｏｏｌｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅ ｄｅｅｐｌｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｐｏｗｅｒ ｍｏｄｕｌｅ； ｄｉｒｅｃｔ ｃｏｏｌｉｎｇ； ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｆｉｅｌｄ； ｔｈｅｒｍａｌ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ

Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ＤＣ⁃ｍｏｄｕｌｅ ｇｒｉｄ⁃ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｆｏｒ
ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｓｙｓｔｅｍ
ＨＵＡＮＧ Ｊｉａｎ⁃ｍｉｎｇ， ＷＵ Ｃｈｕｎ⁃ｈｕａ， ＸＵ Ｆｕ⁃ｑｉａｎｇ
（Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ， Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ
Ｐｏｗｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００７２， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ａ ＤＣ⁃ｍｏｄｕｌａｒ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｇｒｉｄ⁃ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ ａｎｄ ｄｅ⁃
ｓｉｇｎｅｄ， ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ａ ｃｏｍｍｏｎ ＤＣ ｂｕｓ ｇｒｉｄ ｓｙｓｔｅｍ． Ａ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｂｏｕｔ ｄｃ ｍｏｄｕｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｄｃ ｂｕｓ ｉｎ ｔｈｅ
ｆｏｒｍｅｒ ｓｔａｇｅ ａｎｄ ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｇｒｉｄ⁃ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｔｅｒ ｓｔａｇｅ ｉｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ． Ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ
ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｂｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｄｅｖｉｃｅｓ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｄｕｃｅｄ， ｍｏｒｅｏｖｅｒ， ｔｈｅ ｒｅｄｕｎｄａｎ⁃
ｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｂｅ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｂｙ ｔｈｉｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ． Ｔｈｅ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ
ｏｆ ｔｈｅ ｇｒｉｄ⁃ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ａｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ
ｆｏｒ ｔｅｓｔ， ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｖｅｒｉｆｙ ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＤＣ ｍｏｄｕｌａｒ； ｇｒｉｄ⁃ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ； ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ； ｐａｒａｌｌｅｌ

Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｏｆ ＸＬＰＥ ｃａｂｌｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ
ａｎｄ ｄｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｕｒｒｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ
ＬＩ Ｃｈｅｎ， ＬＥＩ Ｙｏｎｇ， ＺＨＯＵ Ｋａｉ， ＹＡＮ Ｊｉａ⁃ｊｕｎ， ＨＵＡＮＧ Ｈａｏ
（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ， Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００６５， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａ ｎｏｎ⁃ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｕｒｒｅｎｔ （ＰＤＣ） ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｉａｇｎｏ⁃
ｓｉｓ ｏｆ ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃａｂｌｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ａｇｉｎｇ ｓｔａｔｅ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｔｈｅ ｐｏｌａｒ⁃
ｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｕｒｒｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｏｎ ａｇｅｄ ｃａｂｌｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ａｎｄ ｆｉｅｌｄ⁃ａｇｅｄ ｃａ⁃
ｂｌｅｓ ｗｈｉｃｈ ｗｅｒｅ ｒｅｍｏｖｅｄ ｆｒｏｍ ｓｅｒｖｉｃｅ ｂｙ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ａ ｔｅｓｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ． Ｔｈｅ ｌｏｗ⁃ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｐａｒｔ ｏｆ ｔｈｅ
ｄｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｕｒｒｅｎｔ ｉｓ ｌｉｎｅａｒｌｙ ｆｉｔｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｌｅａｓｔ⁃ｓｑｕａｒｅ ｍｅｔｈｏｄ． Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｚｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｔｔｉｎｇ ｌｉｎｅ ｓｌｏｐｅ
ｗａｓ ｍａｄｅ， ｗｈｉｃｈ ｒｅｆｌｅｃｔｓ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｄｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｅａｃｈ ｃａｂｌｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ
ｄｅｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ａｇｉｎｇ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｃａｂｌｅｓ
ｔｈｒｏｕｇｈ ＰＤＣ ｔｅｓｔ ｆｏｒ ＸＬＰＥ ｃａｂｌｅ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｄｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｕｒｒｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｃｕｒｖｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｕｒｒｅｎｔ； ＸＬＰＥ ｃａｂｌｅ； ａｇｉｎｇ ｓｔａｔｅ； ｄｉａｇｎｏｓｉｓ； ｌｅａｓｔ⁃ｓｑｕａｒｅ ｍｅｔｈｏｄ

Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｒｏｓｓ ｗａｖｅｌｅｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ
ＷＡＮＧ Ｆｅｎｇ^１， ＹＵＡＮ Ｊｉｎ⁃ｓｈａ^２， ＬＩ Ｚｈｏｎｇ^２
（１． Ｂａｏｄｉｎｇ Ｒａｉｌｗａｙ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ Ｃｏ． ， Ｌｔｄ． ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｂｕｒｅａｕ Ｇｒｏｕｐ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ，
Ｂａｏｄｉｎｇ ０７１０５１， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ
Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂａｏｄｉｎｇ ０７１００３， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｎ ｅａｃｈ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ａｎｄ ｒｅ⁃
ｍｏｖａｌ ｏｆ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｏｔｈｅｒ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｐｏｉｎｔｓ ｈａｖｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｆｏｒ ａｃｃｕｒａｔｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｎ⁃ｌｉｎｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ． Ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ， ｃｒｏｓｓ ｗａｖｅｌｅｔ
ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｇｎａｌｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｐｏｉｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｉｎ ｔｉｍｅ⁃
ｓｐａｃｅ ｄｏｍａｉｎ， ｓｏ ａｓ ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ｔｈｅ ｒｕｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｖｅｒｓｕｓ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ， ａｎｄ ａｌｓｏ ｔｈｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｃｏｍｐｏ⁃
ｎｅｎｔｓ ｔｈａｔ ａｒｅ ｓｔｒｏｎｇｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｉｇｎａｌｓ． Ｔｈｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ
ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｓｉｇｎａｌｓ， ａｎｄ ｔｈｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｔｈａｔ ａｒｅ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｏｆ ｏｔｈｅｒ ｓｉｇｎａｌｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｐｏｉｎｔｓ
ｃａｎ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｔｈｕｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｍｏｎｉｔｏｒｅｄ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ’ｓ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ； ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ； ｔｉｍｅ⁃ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｎａｌｙｓｉｓ； ｃｒｏｓｓ ｗａｖｅｌｅｔ

Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＷＰＳＯ
ＷＡＮＧ Ｙｉ⁃ｈｏｎｇ^１， ＱＩＮ Ｘｉａｏ⁃ｈｕｉ^１， ＺＨＯＵ Ｑｉｎ⁃ｙｏｎｇ^１， ＷＡＮＧ Ｙｉ⁃ｂｉｎｇ^２
（１． Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９２， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｒ ａｎｄ Ｎｅｗ Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｔｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８４， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｗｈｅｎ ｗａｖｅｌｅｔ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｓｔａｎｄａｒｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｗａｒｍ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｌｇｏ⁃
ｒｉｔｈｍ （ＳＰＳＯ）， ａｎ ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ ｈｙｂｒｉｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｗａｒｍ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ （ＷＰＳＯ） ｉｓ ｆｏｒｍｅｄ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ＷＰ⁃
ＳＯ， ａｉｍｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ＵＨＶ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ １０００ ｋＶ ａｎｄ ５００ ｋＶ ｌｉｎｅｓ， ｗｅ ｃａｎ ｃａｒｒｙ ｏｕｔ ｔｈｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｏｐｔｉ⁃
ｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｐｒｏｂｌｅｍ， ｈｅｒｅ， ｔｈｅ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｖｏｌｔａｇｅ
ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｐｏｗｅｒ ａｎｇｌｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ． Ｔｈｅｎ ｗｅ ｇｉｖｅ ａ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｔｒｉｐｐｉｎｇ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ＵＨＶ ｐｏｗ⁃
ｅｒ ｆｌｏｗ ｓｅｃｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ＷＰＳＯ⁃ｂａｓｅｄ ａｐｐｒｏａｃｈ ｈａｓ ａ ｂｅｔｔｅｒ ｇｌｏｂａｌ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ａｎｄ ｃａｎ ｏｂｔａｉｎ ａ
ｈｉｇｈｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｓｏｌｕｔｉｏｎ． Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ ＵＨＶ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓ⁃
ｔｅｍ ｓｈｏｗ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ａｐｐｒｏａｃｈ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｗａｒｍ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ； ｗａｖｅｌｅｔ ｖａｒｉａｔｉｏｎ； ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ； ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｃｏｎｔｒｏｌ

Ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ ＳＴＡＴＣＯＭ ｗｉｔｈ ｂａｔｔｅｒｙ ｅｎｅｒｇｙ
ｓｔｏｒａｇｅ ｓｙｓｔｅｍ （ＳＴＡＴＣＯＭ ／ ＢＥＳＳ）
ＬＩ Ｎｉｎｇ⁃ｎｉｎｇ， ＪＩ Ｙａｎ⁃ｃｈａｏ， ＷＡＮＧ Ｊｉａｎ⁃ｚｅ， ＬＩＵ Ｙｉ⁃ｑｉ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ， Ｈａｒｂｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｈａｒｂｉｎ １５０００１， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： ＳＴＡＴＣＯＭ ｈａｓ ｐｌａｙｅｄ ａ ｈｕｇｅ ｒｏｌｅ ｉｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｉｎ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ， Ｉｔ ｃａｎ ｎｏｔ ｐｒｏ⁃
ｖｉｄｅ ａｃｔｉｖｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｂｅｃａｕｓｅ ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｎｏ ａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｓｔｏｒａｇｅ ｉｎ ＤＣ ｓｉｄｅ． Ｂａｔｔｅｒｙ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ
ａｃｔｉｖｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ， ｂｕｔ ｆｏｒ ａ ｆｅｗ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ， ｉｔ ｃａｎ ｎｏｔ ｓｕｐｐｏｒｔ ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｖｅ
ｐｏｗｅｒ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ． Ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａｎ ｂａｔｔｅｒｙ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ （ＢＥＳＳ） ａｎｄ ａ ＳＴＡＴＣＯＭ ｃａｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅ
ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ ｂｏｔｈ ａｃｔｉｖｅ ａｎｄ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｗｈｉｃｈ ｓｙｓｔｅｍ ｎｅｅｄｓ ａｓ ｑｕｉｃｋ ａｓ ｐｏｓｓｉｂｌｅ， Ｉｔ ｃａｎ ｓｏｌｖｅ ｐｏｗｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ
ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｌｅｘｉｂｌｙ． Ａ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ａｃｔｉｖｅ ａｎｄ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｃａｎ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ
ｓｙｓｔｅｍ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｓ， ｉｍｐｒｏｖｅ ｐｏｗｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ， ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ， ａｎｄ ａｌｓｏ ｃａｎ ｓｔａｂｉｌｉｚｅ ｔｈｅ ｆｌｕｃ⁃
ｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｗ ｅｎｅｒｇｙ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｗｉｌｌ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ ｔｈｅ ＢＥＳＳ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ， ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ａ
ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ａｎａｌｙｓｉｓ， ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｔｏｐｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ ｆｉ⁃
ｎａｌｌｙ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｂａｔｔｅｒｙ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ； ＳＴＡＴＣＯＭ； ｐｏｗｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ； ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ

Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｉｎｇ ｗｉｎｄ ｐｏｗｅｒ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ
ｍｏｄｅｌｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｅｃｏｎｏｍｙ
ＪＩＡＮＧ Ｙｕｅ⁃ｗｅｎ， ＷＥＮ Ｂｕ⁃ｙｉｎｇ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｕｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｆｕｚｈｏｕ ３５０１０８， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ｗｉｎｄ ｐｏｗｅｒ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ， ｔｈｅ ｇｒｉｄ ｈａｓ ｂｅｇｕｎ ｔｏ ａｂａｎｄｏｎ ｗｉｎｄ ｅｎｅｒｇｙ
ｔｏ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｅｘｔｅｎｔ． Ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ ｍｏｄｅｌｓ ｗｉｌｌ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｉｍｐａｃｔ ｔｈｅ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｉｎｇ ｗｉｎｄ ｐｏｗｅｒ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ
ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｔｈｒｅｅ ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ ｍｏｄｅｌｓ ｆｏｒ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｍｉｎｉｍｕｍ ｓｙｓｔｅｍ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｓｔ ａｎｄ ａｂａｎｄｏｎｉｎｇ ｗｉｎｄ ｅｎｅｒｇｙ、ｍｉｎ⁃
ｉｍｕｍ ｓｙｓｔｅｍ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｓｔ ａｎｄ ｍｉｎｉｍｕｍ ａｂａｎｄｏｎｉｎｇ ｗｉｎｄ ｅｎｅｒｇｙ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌｓ， ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ ｏｐｔｉ⁃
ｍｉｚａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ． Ｔｈｅ ｏｕｔｓｉｄｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ｄｙｎａｍｉｃ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ
ｂｒｅａｋｐｏｉｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｓｉｄｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ Ｍｕｔｉ⁃Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ⁃Ａｇｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｗａｒｍ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ （ＭＩＡＳ⁃ ＰＳＯ）． Ｂｙ
ｔｅｓｔｉｎｇ ａ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｅｘａｍｐｌｅ， ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｗｉｎｄ ｐｏｗｅｒ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｇｒｉｄ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ ｅｃｏｎｏｍｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ ｍｏｄｅｌ； ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｉｎｇ ｗｉｎｄ ｐｏｗｅｒ； ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ； ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ ｏｐｔｉ⁃
ｍｉｚａｔｉｏｎ； ＭＩＡＳ⁃ＰＳＯ

Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｊｕｖｅｎａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ａｎｄ ｍｉｃｒｏ⁃ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎａｌｙｓｉｓ
ｆｏｒ ｗａｔｅｒ ｔｒｅｅ ａｇｅｄ ＸＬＰＥ ｃａｂｌｅｓ
ＺＨＯＵ Ｋａｉ^１， ＸＩＯＮＧ Ｑｉｎｇ^１， ＺＨＡＯ Ｗｅｉ^１， ＬＩＵ Ｆａｎ^２， ＹＡＯ Ｇｕａｎｇ^３
（１． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ， Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００６５， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｓｉｃｈｕａｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００７２， Ｃｈｉｎａ；
３． Ｓｉｃｈｕａｎ Ｌｕｚｈｏｕ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌｕｚｈｏｕ ６４６０００， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ａｇｉｎｇ ｃａｂｌｅｓ ｉｎ ａｎ ｕｒｂａｎ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｇｒｉｄ， ａ ｓｉｌｏｘａｎｅ ｌｉｑｕｉｄ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃｕｒｅ
ｗａｔｅｒ ｔｒｅｅ ｉｎ ａｇｅｄ ＸＬＰＥ ｃａｂｌｅｓ ｂｙ ａ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ． Ｂｙ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｔｒｅｅ ｇｒｏｗｔｈ
ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｆｆｕｓｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｑｕｉｄ， ｔｈｅ ｒｅｊｕｖｅｎａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｉｓ ｗｅｌｌ ｅｘｐｌａｉｎｅｄ． Ｃａｂｌｅ ｓａｍｐｌｅｓ ａｒｅ ａｇｅｄ ｕｎｔｉｌ
ｏｂｖｉｏｕｓ ｗａｔｅｒ ｔｒｅｅ ｉｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅ． Ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｔｒｅｅ ｉｓ ｃｕｒｅｄ ｂｙ ａ ｒｅｊｕｖｅｎａｔｅｄ ｌｉｑｕｉｄ ｗｉｔｈ ａ ｐｒｅｓｓｕｒｅｄ ｓｙｓ⁃
ｔｅｍ． Ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ｏｆ ａｇｅｄ ｓａｍｐｌｅｓ ａｎｄ ｒｅｊｕｖｅｎａｔｅｄ ｓａｍｐｌｅｓ， ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｊｕ⁃
ｖｅｎａｔｅｄ ｓａｍｐｌｅｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｓ ａｎｄ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｖｏｌｔａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｊｕｖｅｎａｔｅｄ ｓａｍｐｌｅｓ ｉｓ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ． Ｄｅｐｅｎｄｉｎｇ ｏｎ
ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＳＥＭ ａｎｄ ＸＰＳ ｆｏｒ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｔｒｅｅ ｒｅｇｉｏｎ， ｔｈｅ ｆｉｌｌｉｎｇ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｉｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｔｒｅｅ ｖｏｉｄｓ， ｗｈｉｃｈ
ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ Ｔｉ ａｎｄ Ｓｉ ｅｌｅｍｅｎｔ． Ｍｏｒｅｏｖｅｒ， ａ ｒｅｊｕｖｅｎａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｉｓ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｏｎ ｓｉｔｅ ｆｏｒ ａ ｃａｂｌｅ ａｎｄ
ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌｏｓｓ ｆａｃｔｏｒ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｊｅｃｔｅｄ ｃａｂｌｅ ｉｓ ｃｌｅａｒｌｙ ｒｅｄｕｃｅｄ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｉ⁃
ｃｒｏ ａｎａｌｙｓｉｓ， ｔｈｅ ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｃａｎ ｇｒｅａｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ａｇｅｄ ｃａｂｌｅｓ， ａｎｄ ｔｈｅ ｆｉｌｌｉｎｇ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｉｎ
ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｔｒｅｅ ｖｏｉｄｓ ｈａｖｅ ｔｈｅ ｇｏｏｄ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｆｉｌｌｉｎｇ ａｎｄ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｗａｔｅｒ ｔｒｅｅ； ａｇｉｎｇ； ＸＬＰＥ ｃａｂｌｅ； ｒｅｊｕｖｅｎａｔｉｏｎ； ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｃｕｒｒｅｎｔ

Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｏｖｅｒ⁃ｃｕｒｒｅｎｔ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＨＣＰＬ⁃３１６Ｊ
ＳＵ Ｗｅｉ^１，２， ＺＨＯＮＧ Ｙｕ⁃ｌｉｎ^１，２， ＬＩＵ Ｊｕｎ^１，２， ＷＥＮ Ｘｕ⁃ｈｕｉ^１，２
（１． Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９０， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｄｒｉｖｅ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，
Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９０， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ＩＧＢＴ ｍｏｄｕｌｅ ｗｉｌｌ ｂｅ ｄａｍａｇｅｄ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｉｓ ｂｅｙｏｎｄ ｔｈｅ ｌｉｍｉｔ ｏｆ ｓａｆｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｒｅａ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ
ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａ ｌｏｗ ｃｏｓｔ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｄｒｉｖｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ＨＣＰＬ⁃３１６Ｊ ｄｒｉｖｉｎｇ ｃｈｉｐ． Ｔｈｅ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｄｒｉｖｉｎｇ
ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｏｖｅｒ⁃ｃｕｒｒｅｎｔ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｆｅａｔｕｒｅ ｆｉｒｓｔ． Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｆ ｔｈｅ ｄｒｉｖｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ． Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉ⁃
ｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ． Ｆｉｎａｌｌｙ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｌｓｏ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｔｈｅ ｖａｌｉｄｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ＩＧＢＴ ｄｒｉｖｅ ｃｉｒｃｕｉｔ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＩＧＢＴ ｄｒｉｖｅ ｃｉｒｃｕｉｔ； ＨＣＰＬ⁃３１６Ｊ； ｏｖｅｒ⁃ｃｕｒｒｅｎｔ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ

Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｗｉｎｄｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｉｓｅ
ｆｏｒ ＹＪＫＫ ｓｅｒｉｅｓ ｈｉｇｈ⁃ｖｏｌｔａｇｅ ｍｏｔｏｒ
ＸＩＡ Ｙｕｎ⁃ｙａｎ^１， ＭＥＮＧ Ｄａ⁃ｗｅｉ^１， ＨＥ Ｊｉｎ⁃ｚｅ^１， ＸＩＡ Ｙｕｎ⁃ｓｈｕａｎｇ^２
（１． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｈａｒｂｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
Ｈａｒｂｉｎ １５００８０， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｇｕａｎｇｘｉ Ｐｏｗｅｒ Ｇｒｉｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ， Ｂａｉｓｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｂｕｒｅａｕ，
Ｂａｉｓｅ ５３３０００， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｈｅａｔｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｏｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｍｏｔｏｒ ｓｔａｔｏｒ ａｎｄ ｒｏｔｏｒ ｗｉｎｄｉｎｇｓ ｉｎ ｍｏｔｏｒ ｓｔａｒｔｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｈａｓ ｂｅｅｎ
ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｏ ｃａｒｒｙ ｏｕｔ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔａｒｔｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｉｓｅ ａｎｄ ｓａｆｅｔｙ ｒｕｎｎｉｎｇ ｆｏｒ ｂｏｘ⁃ｔｙｐｅ ｃｏｍｐａｃｔ
ｍｅｄｉｕｍ⁃ｓｉｚｅｄ ｈｉｇｈ⁃ｖｏｌｔａｇｅ ｍｏｔｏｒｓ． Ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ａ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ， ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｍｏｔｏｒ ａｖｅｒ⁃
ａｇｅ ｓｔａｒｔｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｉｓｅ， ｔｈｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ａｎｄ ｓｔｕｄｉｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｖｅｎ⁃
ｔｉｌａｔｉｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｔｏｒ． Ｔｈｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｏｆ ｍｏｔｏｒ ｓｔａｔｏｒ ａｎｄ ｒｏｔｏｒ ｗｉｎｄｉｎｇ ｉｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｂｙ ｍｏｔｏｒ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｒａｃ⁃
ｔｅｒｉｓｔｉｃ ｃｕｒｖｅｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｆｌｕｘ ｃｈａｎｇｅｓ； ａｎｄ ｍｏｔｏｒ ｈｅａｔ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ ｉｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ｇａｓ ｆｌｏｗ． Ｔｈｅ
ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ ｔｉｍｅ ｉｓ ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ ａｎｄ ｗｉｎｄｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｉｓｅ ｉｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｈｅａｔ
ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ ｉｎ ｅａｃｈ ｔｉｍｅ ｐｅｒｉｏｄ． Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｗｉｎｄｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｉｓｅ ｏｆ ＹＪＫＫ５００⁃４，
２５００ｋＷ ｍｏｔｏｒ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｏａｄ， ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｃｌｏｓｅ ｔｏ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ， ｗｈｉｃｈ ｓａｔｉｓｆｙ ｔｈｅ ｅｎｇｉ⁃
ｎｅｅｒｉｎｇ ｄｅｍａｎｄｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｍｅｄｉｕｍ⁃ｓｉｚｅｄ ｈｉｇｈ⁃ｖｏｌｔａｇｅ ｍｏｔｏｒ； ｗｉｎｄｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｉｓｅ； ｗｉｎｄａｇｅ ｎｅｔｗｏｒｋ； ｓｔａｒｔｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ

Ｍａｔｅｒｉａｌ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｌａｒｇｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｃｏｏｌｉｎｇ
ＺＨＡＮＧ Ｐｅｎｇ^１，２， ＲＵＡＮ Ｌｉｎ^２， ＸＩＯＮＧ Ｂｉｎ^２
（１． Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９０， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９０， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｔｈｅ ｈｅａｔ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍ ｈａｓ ｂｅ⁃
ｃｏｍｅ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ， ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｌａｒｇｅ⁃ｓｃａｌｅ ｈｉｇｈ⁃ｄｅｎｓｉｔｙ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ． Ｅ⁃
ｖａｐｏｒａｔｉｖｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ
ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｌａｔｅｎｔ ｏｆ ｃｏｏｌｉｎｇ ｍｅｄｉｕｍ， ｃｏｏｌｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｈａｓ ｔｈｅ ｇｒｅａｔ ａｄｖａｎｔａｇｅ ｔｈａｎ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ａｉｒ⁃ｃｏｏｌｅｄ ｃｏｏｌｉｎｇ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｗｈｅｎ ｉｔ ｉｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｌａｒｇｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｃｏｏｌｉｎｇ， ｍａｔｅｒｉａｌ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐｒｏｂ⁃
ｌｅｍ， ｗｈｉｃｈ ｒｅｑｕｉｒｅｓ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｓｔｕｄｙ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ
ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｏｏｌｉｎｇ ｍｅｄｉａ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ． Ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｒｏｖｉｄｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ｍｅｄｉａ ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ
ｇｕｉｄａｎｃｅ ｆｏｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ， ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｕｐｐｏｒｔ ｆｏｒ ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｐ⁃
ｐｌｙｉｎｇ ｔｏ ｌａｒｇｅ⁃ｓｃａｌｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ， ｉｎ ｆｕｔｕｒｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｍａｔｅｒｉａｌ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ； ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ ｃｏｏｌｉｎｇ； ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ