Ｓｍａｒｔ ｇｒｉｄ ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｌａｒｇｅ⁃ｓｃａｌｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ａｉｒ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＣＨＥＮ Ｌａｉ⁃ｊｕｎ^１， ＭＥＩ Ｓｈｅｎｇ⁃ｗｅｉ^１， ＷＡＮＧ Ｊｕｎ⁃ｊｉｅ^２， ＬＵ Ｑｉａｎｇ^１
（１． Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂ ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ （Ｄｅｐｔ． ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｔｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８４， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｃｒｙｏｇｅｎｉｃｓ，
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ， ＣＡＳ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９０， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｗｉｎｄ， ｓｏｌａｒ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｎｅｗ ｅｎｅｒｇｙ ｓｏｕｒｃｅｓ ａｒｅ ｖｏｌａｔｉｌｅ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔ， ａｎｄ ｌａｒｇｅ⁃ｓｃａｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐ⁃
ｍｅｎｔ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｏｓｅ ｎｅｗ ｅｎｅｒｇｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ａ ｓｅｒｉｏｕｓ ｃｈａｌｌｅｎｇｅ ｔｏ ｔｈｅ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓ⁃
ｔｅｍ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ． Ｌａｒｇｅ⁃ｓｃａｌｅ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｉｓ ｋｎｏｗｎ ａｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｗａｙ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｉｓ ｐｒｏｂｌｅｍ． Ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ
ａｉｒ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ （ＣＡＥＳ） ｉｓ ｅｘｐｅｃｔｅｄ ｔｏ ｂｅ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｃｈｏｉｃｅ ｉｎ ａｌｌ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ⁃ｓｃａｌｅ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｃｏｎ⁃
ｃｅｒｎｉｎｇ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｅｃｏｎｏｍｙ， ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｍａｔｕｒｉｔｙ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｉｍｐａｃｔ． Ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｇｒａｄｅ ａｎｄ
ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ｒｅａｃｈ ａｎ ｉｎ⁃ｄｅｐｔｈ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｄｉｆ⁃
ｆｅｒｅｎｔ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅａｎｓ． Ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ａｉｒ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｉｓ ｂｒｉｅｆｌｙ ｒｅｖｉｅｗｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｏｎ⁃ａｆ⁃
ｔｅｒｂｕｒｎｉｎｇ ＣＡＥＳ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｄｏｐｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ５００ｋＷ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．
Ｔｈｅｎ， ｔｈｅ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ＣＡＥＳ ａｒｅ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｎｅｅｄ ｔｏ ｂｅ ｓｔｕｄｉｅｄ
ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ， ｓｏ ａｓ ｔｏ ｐｒｏｍｏｔｅ ｌａｒｇｅ⁃ｓｃａｌｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＣＡＥＳ ｉｎ ｔｈｅ ｓｍａｒｔ ｇｒｉｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｎｅｗ ｅｎｅｒｇｙ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ； ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｇｒａｄｅ； ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ａｉｒ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ； ｓｍａｒｔ ｇｒｉｄ

Ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｌｏａｄ ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｑｕａｎｔｕｍ ｂｅｈａｖｉｏｒ
ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｗａｒｍ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ⁃ｃｈａｏｔｉｃ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ
ＷＡＮＧ Ｂｉｎｇ⁃ｓｈａｎ^１， ＺＨＯＵ Ｂｕ⁃ｘｉａｎｇ^１， ＸＩＡＯ Ｘｉａｎ^１， ＬＩＮ Ｎａｎ^２
（１． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ， Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００６５， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｓｉｃｈｕａｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００７１， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｖｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｌｏａｄ ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｑｕａｎｔｕｍ ｂｅｈａｖｉｏｒ
ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｗａｒｍ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｏｔｉｃ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｑｕａｎｔｕｍ ｂｅｈａｖｉｏｒａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｒ⁃
ｔｉｃｌｅ ｓｗａｒｍ， ａｎｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｉｄｅｎｔｉｃａｌ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ ｕｐｄａｔｅ ｔｈｅ ｐａｒｔｉｃｌｅ’ｓ ｐｏｓｉｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｄｉ⁃
ｔｉｏｎａｌ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｗａｒｍ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ， ｓｕｃｈ ａｓ ｌｏｗ ａｃｃｕｒａｃｙ， ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ ｅａｓｙ， ａｎｄ ｓｌｏｗ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ｒａｔｅ ｃａｎ ｂｅ ａｖｏｉ⁃
ｄｅｄ． Ｕｓｉｎｇ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｗａｒｍ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｃｈａｏｔｉｃ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ｗｅｉｇｈｔｓ ａｎｄ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｓ， ｗｅ
ｃａｎ ｏｖｅｒｃｏｍｅ ｔｈｅ ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓ ｔｈａｔ ｉｔ ｉｓ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ａｎｄ ｓｌｏｗ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｃｈａｏｔｉｃ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ． Ｕ⁃
ｓｉｎｇ ｔｈｅ ｗｅｉｇｈｔｓ ａｎｄ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｓ， ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｗａｒｍ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ⁃ｃｈａｏｔｉｃ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ
ｍｏｄｅｌ， ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｔｉｍｅ ｌｏａｄ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇ ｄａｔｅ ｃａｎ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐ⁃
ｐｌｉｃａｔｉｏｎ， ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｂｅｔｔｅｒ ａｃｃｕｒａｃｙ， ｗｉｔｈ ｓｏｍｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ
ｖａｌｕｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｑｕａｎｔｕｍ ｂｅｈａｖｉｏｒ； ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｗａｒｍ； ｉｄｅｎｔｉｃａｌ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ； ｃｈａｏｔｉｃ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ； ｌｏａｄ ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ

Ｓｔａｔｉｃ ｖｏｌｔａｇｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓ ｗｉｔｈ ｗｉｎｄ ｆａｒｍ ｇｒｏｕｐｓ
ＬＩＵ Ｗｅｎ⁃ｘｉａ^１， ＷＵ Ｆａｎｇ⁃ｑｕａｎ^２
（１． Ｇｒｉｄ Ｐｌａｎｎｉｎｇ ＆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ， Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｐｏｗｅｒ Ｇｒｉｄ Ｃｏｏｐｏｒａｔｉｏｎ， Ｇｕｉｙａｎｇ ５５０００３， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｙｕｎｎａｎ Ｈｏｎｇｈｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｂｕｒｅａｕ， Ｈｏｎｇｈｅ ６６１０００， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｈｉｇｈ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｗｉｎｄ ｆａｒｍ ｇｒｏｕｐｓ ｗｉｌｌ ｐｒｏｄｕｃｅ ｃｅｒｔａｉｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ’ｓ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｓｔａｂｌｉｌｉ⁃
ｔｙ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ｖｏｌｔａｇｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ ｗｉｎｄ ｆａｒｍ ｇｒｏｕｐｓ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｐｐｌｉｅｓ ｉｎｖｅｒｓｅ
Ｎａｔａｆ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｏ ｂｕｉｌｄ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｎｄ ｓｐｅｅｄ ｏｆ ｗｉｎｄ ｆａｒｍ ｇｒｏｕｐｓ， ａｎｄ ｗｉｎｄ ｆａｒｍｓ ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｅｑｕａｌｉｚｅｄ ａｓ
ｗｉｎｄ ｔｕｒｂｉｎｅｓ ｗｉｌｌ ｃｏｎｎｅｃｔ ｔｏ ＰＱ ｂｕｓｅｓ ａｓ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｌｏａｄｓ． Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｐｏｗｅｒ Ｆｌｏｗ ｗｉｌｌ ｃｏｍｐｕｔｅ ｓｙｓｔｅｍ’ｓ ｖｏｌｔａｇｅ
ｃｏｌｌａｐｓｅ ｐｏｉｎｔｓ ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｓｅｒｖｅｄ ａｓ ｌｏａｄ ｍａｒｇｉｎ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗｉｎｄ ｓｐｅｅｄ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｓｏ ａｓ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｓｔａｔｉｃ
ｖｏｌｔａｇｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ． Ｔｈｅ ｃａｓｅ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ＩＥＥＥ⁃１４ ａｎｄ ＩＥＥＥ⁃３０ ｂｕｓｅｓ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｓ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ
ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ， ａｎｄ ｉｔ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｃｅｒｔａｉｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｔｏ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｐｏｗｅｒ ｆｌｏｗ； ｗｉｎｄ ｆａｒｍ ｇｒｏｕｐｓ； ｉｎｖｅｒｓｅ Ｎａｔａｆ ｔａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ； Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ； ｓｔａｔｉｃ
ｖｏｌｔａｇｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ； ｌｏａｄ ｍａｒｇｉｎ

Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｔｅｒｍｉｎａｌ ｐｉｅｃｅｗｉｓｅ ｓｌｉｄｉｎｇ ｍｏｄｅ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ
ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ＰＳＯ
ＺＨＡＮＧ Ｈｏｎｇ， ＹＵ Ｌｅｉ， ＸＵ Ｂｉｎ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｄｉａｎｌｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｊｉｌｉｎ １３２０１２， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ｂｅｔｔｅｒ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ｒａｔｅ， Ｔｅｒｍｉｎａｌ ｐｉｅｃｅｗｉｓｅ ｓｌｉｄｉｎｇ ｍｏｄｅ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ
ｂａｓｅｄ ｏｎ ｆａｓｔ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｓｌｉｄｉｎｇ ｍｏｄｅ ｓｕｒｆａｃｅ． Ｓｌｉｄｉｎｇ ｍｏｄｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｃｏｎｔａｉｎｓ ｍｏｒｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ， ｓｏ ｔｈａｔ ｔｏ ｓｏｌｖｅ
ｔｈｉｓ ｐｒｏｂｌｅｍ， ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｗａｒｍ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ （ＰＳＯ） ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｅｆｅｒａｂｌｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ
ｓｅａｒｃｈｉｎｇ． Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｒｅ ｄｏｎｅ ｕｎｄｅｒ ａ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｉｎｇｌｅ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏ ｉｎｆｉｎｉｔｅ⁃
ｂｕｓ ｓｙｓｔｅｍ． Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｒａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｓ ｆａｓ⁃
ｔｅｒ， ａｎｄ ｉｔ ｃａｎ ａｌｓｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ａｎｄ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｅ⁃
ｃｉｓｉｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｔｅｒｍｉｎａｌ ｐｉｅｃｅｗｉｓｅ ｓｌｉｄｉｎｇ ｍｏｄｅ； ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｗａｒｍ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ； ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ； ｓｉｎｇｌｅ ｍａｃｈｉｎｅ ｉｎｆｉ⁃
ｎｉｔｅ ｓｙｓｔｅｍ

Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ⁃ｈａｒｍｏｎｉｃ ａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｆｉｌｔｅｒ ｕｓｉｎｇ ｃｏｍｐｌｅｘ ｖｅｃｔｏｒ
ＰＩ ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｇｕｌａｔｏｒ
ＺＨＯＮＧ Ｃｈａｎｇ， ＹＯＵ Ｘｉａｏ⁃ｊｉｅ， ＧＵＯ Ｘｉ⁃ｚｈｅｎｇ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４４， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｒｅｅ⁃ｐｈａｓｅ Ｓｈｕｎｔ Ａｃｔｉｖｅ Ｐｏｗｅｒ Ｆｉｌｔｅｒ （ＳＡＰＦ） ｉｓ ａ ｐｏｗｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｖｉｃｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｈａｒｍｏｎｉｃｓ
ａｎｄ ｉｎａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ｎｏｎ⁃ｌｉｎｅａｒ ｌｏａｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ． Ａｎｄ ｉｔｓ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｓ ｐｒｉｍａｒｉｌｙ
ｄｅｃｉｄｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｇｕｌａｔｏｒ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ａ ｃｏｍｐｌｅｘ ｖｅｃｔｏｒ ＰＩ ｃｕｒｒｅｎｔ
ｒｅｇｕｌａｔｏｒ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｄｅｃｅｎｔ ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ ｆｏｒ ｓｙｓｔｅｍ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｅｌｉｍｉｎａｔｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ
ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ ｄｅｌａｙ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ， ａ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｌａｙ ｂｙ ａｄｖａｎｃｉｎｇ ｔｈｅ
ｐｈａｓｅ ｏｆ ｖｏｌｔａｇｅ ｃｏｍｍａｎｄ ｉｓ ｅｍｐｌｏｙｅｄ． Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌｌｙ， ｔｈｅ ｖｉｒｔｕａｌ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓａｋｅ ｏｆ ｅｎ⁃
ｈａｎｃｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
ｔｏｏｌ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｖａｌｉｄａｔｅ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｍｅｔｈｏｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＳＨ⁃ＡＰＦ； ｄｅｌａｙ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ； ｃｏｍｐｌｅｘ ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｇｕｌａｔｏｒ； ｖｉｒｔｕａｌ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｍｅｔｈｏｄ

Ｃｏｍｍｕｔａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｒｅｅ⁃ｐｈａｓｅ Ｚ⁃ｓｏｕｒｃｅ ｉｎｖｅｒｔｅｒ
ＬＩ Ｊｉｅ^１， ＱＵ Ｋｅ⁃ｑｉｎｇ^２， ＬＩ Ｚｈａｎ⁃ｗｅｉ^１
（１． Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｏｐｅｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００４３３， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ， Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ ａｎｄ
Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００９０， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ⁃ｐｈａｓｅ Ｚ⁃ｓｏｕｒｃｅ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｈａｓ ９ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｓｔａｔｅｓ， ｓｏ ｉｔｓ ｃｏｍｍｕｔａｔｉｏｎ ｉｓ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ． Ｉｎ
ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＩＧＢＴ ａｎｄ ｓｎｕｂｂｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ ｉｎ ｔｈｅ ｐｈａｓｅ ｌｅｇ， ｃｏｍｍｕｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ
ｔｈｒｅｅ⁃ｐｈａｓｅ Ｚ⁃ｓｏｕｒｃｅ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｂｙ ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｓ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇ⁃
ｎｅｔ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ （ＰＭＳＧ） ｗｉｎｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｒｅｅ⁃ｐｈａｓｅ Ｚ⁃ｓｏｕｒｃｅ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｖｅｒｉｆｙ ｔｈｅ ｃｏｒ⁃
ｒｅｃｔｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｔｈｒｅｅ⁃ｐｈａｓｅ Ｚ⁃ｓｏｕｒｃｅ ｉｎｖｅｒｔｅｒ； ｃｏｍｍｕｔａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ； ｓｎｕｂｂｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ

Ｄｕａｌ⁃ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｆａｕｌｔ ｔｏｌｅｒａｎｔ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔ ｍｏｔｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ
ＨＵＡＮＧ Ｙｉ⁃ｈｏｎｇ， ＨＡＯ Ｚｈｅｎ⁃ｙａｎｇ， ＭＵ Ｘｉａｏ⁃ｊｉｎｇ
（Ｊｉａｎｇｓｕ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｎｅｗ Ｅｎｅｒｇｙ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ （Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
ｏｆ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ）， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００１６， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｆａｕｌｔ⁃ｔｏｌｅｒａｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｓｙｓｔｅｍ， ａ ｃｏｎ⁃
ｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｏｆ ｄｕａｌ ｒｅｄｕｎｄａｎｔ ｍｏｔｏｒ ｓｙｓｔｅｍ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｆａｕｌｔ ｔｏｌｅｒａｎｔ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔ ｍｏｔｏｒ ｗｉｔｈ ｄｕａｌ⁃ｗｉｎｄｉｎｇ ｉｓ
ａｎａｌｙｚｅｄ． Ａ ｆａｕｌｔ⁃ｔｏｌｅｒａｎｔ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔ ｍａｃｈｉｎｅ ｏｆ ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｗｉｎｄｉｎｇ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ， ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ
ｏｆ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ， ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｕｘ ａｎｄ ｆａｕｌｔ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ． Ａｎｄ ｖｅｃｔｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｓ ａｄａｐｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ． Ｔｈｅ Ｍａｔｌａｂ
ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｗｈｉｃｈ ｃｏｎｔａｉｎｓ ｔｈｅ ｍｏｔｏｒ ｍｏｄｅｌ， ＳＶＰＷＭ， ｓｐｅｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ， ｔｈｒｅｅ⁃ｐｈａｓｅ ｆｕｌｌ⁃ｂｒｉｄｇｅ
ｉｎｖｅｒｔｅｒ ａｎｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ． Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｒｅｖｅａｌ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｓｐｅｅｄ ｍｏｄｅ ａｎｄ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｔｏｒｑｕｅ ｍｏｄｅ
ｃａｎ ｂｅ ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｄｕａｌ⁃ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｐｅｅｄ ｉｓ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ
ｌｏａｄ ｔｏｒｑｕｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｕｎｄｅｒ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｓｐｅｅｄ ｍｏｄｅ， ａｎｄ ｔｈｅ ｔｏｒｑｕｅ ｉｓ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｓｐｅｅｄ ｃｈａｎｇｅｓ ｕｎｄｅｒ ｃｏｎｓｔａｎｔ
ｔｏｒｑｕｅ ｍｏｄｅ． Ｂｏｔｈ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｆａｕｌｔ⁃ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ａｃｈｉｅｖｅｄ
ｗｈｅｎ ｏｐｅｎ⁃ｃｉｒｃｕｉｔ ｆａｕｌｔ ｏｃｃｕｒｓ ｗｈｉｌｅ ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ａｎｄ ｓｐｅｅｄ ｕｎｃｈａｎｇｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｆａｕｌｔ⁃ｔｏｌｅｒａｎｔ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔ ｍｏｔｏｒ； ｄｕａｌ⁃ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｃｏｎｔｒｏｌ； ｖｅｃｔｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ； ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｓｗｉｔｃ⁃
ｈｉｎｇ

Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ
ｒｅａｃｔｏｒ ｏｆ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｔｙｐｅ ｗｉｔｈ ｈａｒｍｏｎｉｃ⁃ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｗｉｎｄｉｎｇ
ＧＵ Ｓｈｅｎｇ⁃ｊｉｅ^１，２， ＴＩＡＮ Ｍｉｎｇ⁃ｘｉｎｇ^２
（１． Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｏｐｔｏ⁃Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ
ｏｆ Ｌａｎｚｈｏｕ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００７０， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｌａｎｚｈｏｕ
Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ＆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｌａｎｚｈｏｕ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００７０， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｒｅａｃｔｏｒ ｏｆ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｔｙｐｅ ｗｉｔｈ ｈａｒｍｏｎｉｃ⁃ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｗｉｎｄｉｎｇ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｂａｓｅｄ
ｏｎ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｗｉｎｄｉｎｇｓ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ． Ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｃａｐａｃｔｉｖｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｈａｔ ｉｓ ｄｅ⁃
ｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍ ｎｔｈ ＬＣ ｆｉｔｌｅｒｓ ｔｏ ｎｏｍｉｎａｌ ｃｕｒｅｎｔ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ ｐｈａｓｅ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｗｈｅｎ ｔｈｙｒｉｔｏｒ ｂｒａｎｃｈ ｉｓ ｏｐｅｎ ａｎｄ ｒｅａｃｔｉｖｅ
ｐｏｗｅｒ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ＬＣ ｆｉｌｔｅｒ ｉｓ ｍｉｎｉｍｕｍ． Ａｌｌ ａｎａｌｙｓｅｓ ｓｈｏｗ ｔｈｅ ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＣＲＴ．
Ｔｈｅ ＭＡＴＬＡＢ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｐｈａｓｅ ＣＲＴ ｉｓ ｂｕｉｌｔ ｔｏ ｖｅｒｉｆｙ ｔｈｅ ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒ⁃
ｉｓｔｉｃ， ａｎｄ ｔｈｅ Ｕ⁃Ｑ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ＣＲＴ ｉｓ ａｌｓｏ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｓ ｅｆ⁃
ｆｅｃｔｉｖｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｒｅａｃｔｏｒ ｏｆ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｔｙｐｅ； ｓｈｏｒｔ ｃｉｒｃｕｉｔ ｒｅａｃｔａｎｃｅ； ｈａｒｍｏｎｉｃ； ＬＣ ｆｉｌｔｅｒｓ； ｍｉｎｉｍｕｍ ｒｅａｃｔｉｖｅ
ｐｏｗｅｒ ｃａｐａｃｉｔｙ； ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ

Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｍｉｎｉｍａｌ ｌｏａｄ ｍａｒｇｉｎ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ
ｂｙ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ
ＣＨＡＮＧ Ｎａｉ⁃ｃｈａｏ， ＴＡＯ Ｈｏｎｇ⁃ｚｈｕ， ＧＵＯ Ｊｉａｎ⁃ｃｈｅｎｇ， ＸＩＮ Ｙａｏ⁃ｚｈｏｎｇ
（Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３２， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｃｏｎｓｉｄｅｒ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｏａｄ⁃ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ ｔｏ ｔｈｅ ｌｏａｄ ｍａｒｇｉｎ ｃｏｎ⁃
ｓｔｒａｉｎｅｄ ｂｙ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ， ａｎ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｍｉｎｉｍａｌ ｌｏａｄ ｍａｒｇｉｎ ｃｏｎ⁃
ｓｔｒａｉｎｅｄ ｂｙ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ． Ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ
ＰＥＢＳ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ， ａｎｄ ｉｔ ｈａｓ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｍｏｄｅｌ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ａｓ ｔｈｅ ｔｉｍｅ
ｄｏｍａｉｎ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ． Ａ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｓｏｌｖｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｇｉｖｅｎ ｏｕｔ
ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｔｈｅｏｒｅｍ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｆｒｏｍ ａ ｐｏｉｎｔ ｔｏ ａ ｃｕｒｖｅｄ ｓｕｒｆａｃｅ． Ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｉｄｅａ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｓｏｌｕ⁃
ｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌ ｖｅｃｔｏｒ ａｔ ｔｈｅ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｂｏｕｎｄａｒｙ ｓｕｒｆａｃｅ ｉｓ
ｔａｋｅｎ ａｓ ｔｈｅ ｌｏａｄ⁃ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｉｔｅｒａｔｉｖｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ， ａｎｄ ｔｈｅ ｍｉｎｉｍａｌ ｌｏａｄ ｍａｒｇｉｎ
ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ ｂｙ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｉｓ ｆｉｎａｌｌｙ ａｃｑｕｉｒｅｄ． Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙ， ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ
ｃａｎ ａｌｓｏ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｍａｘｉｍａｌ ｌｏａｄ ｍａｒｇｉｎ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ ｂｙ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ， ａｎｄ ａｌｌ
ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ ｃａｎ ａｌｓｏ ｂｅ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ． Ａ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｅｘａｍｐｌｅ ｖｅｒｉｆｉｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｍｏｄ⁃
ｅｌ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ； ｌｏａｄ ｍａｒｇｉｎ； ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓ

Ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｓｅｌｆ⁃ｒｅｇｕｌａｔｅｄ
ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｓｔｒａｉｎｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
ＺＨＡＮＧ Ｙｕａｎ⁃ｓｅｎ^１， ＺＨＡＮＧ Ｅｎ⁃ｐｉｎｇ_^２， ＬＩＵ Ｚｈｉ⁃ｙｏｎｇ^１， ＷＡＮＧ Ｚｅ⁃ｚｈｏｎｇ^３，
ＺＨＡＮＧ Ｄｏｎｇ⁃ｆｅｎｇ^１， ＬＩＵ Ｊｉａｎ^１， ＬＶ Ｆｅｎ⁃ｆｅｉ^１
（１． Ｄｅｚｈｏｕ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｄｅｚｈｏｕ ２５３０００， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｊｉｎａｎ， Ｊｉｎａｎ ２５００２２， Ｃｈｉｎａ； ３． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ
＆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０２２０６， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｆｉｅｌｄ ｔｅｓｔ ｒｕｎｎｉｎｇ ｈａｓ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈａｔ ｉｎｊｅｃｔｅｄ ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｌｉｎｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｖｅｒｙ ｅｆｆｅｃ⁃
ｔｉｖｅ ｉｎ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ⁃ｐｈａｓｅ ｇｒｏｕｎｄｅｄ ｆａｕｌｔ ｌｉｎｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｍａｌｌ ｃｕｒｒｅｎｔ ｇｒｏｕｎｄｅｄ ｓｙｓｔｅｍ， ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉ⁃
ｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｔａｋｅｓ ａ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｆａｕｌｔ ｌｉｎｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ．
Ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｉｓ ｍａｄｅ ｕｐ ｏｆ ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ ｐａｒｔ ａｎｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｓｔｒａｉｎｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ． Ａ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅ⁃
ｓｔｒａｉｎｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＰＴＣ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｓｅｌｆ⁃ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｉｎ ｗｈｉｃｈ ａ ｐｏｓｉ⁃
ｔｉｖｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒ ｓｅｌｆ⁃ｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｅｌｅｍｅｎｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＰＴＣ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｐａｒａｌｌｅｌｅｄ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｖａｌｕｅ ｒｅｓｉｓｔ⁃
ａｎｃｅ ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅ ａ ｎｅｔｗｏｒｋ ｅｌｅｍｅｎｔ， ａｎｄ ｓｅｖｅｒａｌ ｓｅｒｉａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅ ｔｈｅ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｓｅｌｆ⁃ｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｓｔｒａｉｎｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ ｒｅｇｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｖａｌｕｅ ｓｅｌｆ⁃ａｄａｐｔｉｖｅｌｙ
ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｎｅｕｔｒａｌ ｔｏ ｇｒｏｕｎｄ ｖｏｌｔａｇｅ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｈａｓ ｍａｄｅ ａ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｏ⁃
ｗａｒｄｓ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｉｔｓ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ， ａｎｄ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｂ ｈａｓ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈｉｓ
ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｓｉｎｇｌｅ⁃ｐｈａｓｅ ｇｒｏｕｎｄｅｄ ｆａｕｌｔ； ｌｉｎｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｉｎｊｅｃｔｅｄ ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ； ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ
ｇｅｎｅｒａｔｏｒ； ｓｅｌｆ⁃ｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｓｔｒａｉｎｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ； ＰＴＣ

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｓｍ⁃ｌｉｋｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ
ｉｎ ｓｈｏｒｔ ｃｉｒｃｕｉｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｌｉｍｉｔｉｎｇ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
ＬＥＩ Ｑｉｎｇ^１， ＺＨＯＵ Ｂｕ⁃ｘｉａｎｇ^１， ＬＩＮ Ｎａｎ^２， ＹＥ Ｚｏｎｇ⁃ｂｉｎ^１， ＫＯＮＧ Ｘｉａｎｇ⁃ｃｏｎｇ^１
（１． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ， Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００６５， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｓｉｃｈｕａｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００７１， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｓｍ⁃ｌｉｋｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ（ＥＭ） ｉｓ ａ ｓｔｏｃｈａｓｔｉｃ ｇｌｏｂａｌ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ． Ｉｔ ｓｉｍｕｌａｔｅｓ ｔｈｅ
ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ａｔｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｐｕｌｓｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ， ａｓｓｉｍｉｌａｔｅｓ ｅａｃｈ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｏ ａ ｃｈａｒｇｅｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ，
ａｎｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｃｅｒｔａｉｎ ｃｒｉｔｅｒｉａ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｓｅａｒｃｈ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｍｏｖｅ ｔｏｗａｒｄｓ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｓｏｌｕｔｉｏｎ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｗｅ
ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ： ｕｓｉｎｇ ｕｎｉｆｏｒｍ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｒｅ ｕｎｉｆｏｒｍ； ｕｓｉｎｇ ｃｈａｏｔｉｃ ｏｐｔｉ⁃
ｍｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｌｏｃａｌ ｓｅａｒｃｈ ｍａｋｅｓ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ａｃｃｅｌｅｒａｅｄ； ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｏｒｃｅ ａｎｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｕｐｄａｔｅ ａｌｓｏ ｍａｋｅｓ
ｓｏｍｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ． Ｆｉｎａｌｌｙ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ＥＭ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｌｉｍｉｔｉｎｇ
ｍｅａｓｕｒｅｓ． Ｔｈｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ ｓｏｌｖｉｎｇ ｔｈｅ ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｖａｒｉａｂｌｅ ａｎｄ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍ ｈａｓ ｔｈｅ ａｄ⁃
ｖａｎｔａｇｅ ｏｆ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ， ａｎｄ ｉｔ ｍａｋｅｓ ｃｕｒｒｅｎｔ ｌｉｍｉｔｉｎｇ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｔｏ ｈａｖｅ ｇｏｏｄ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ
ａｎｄ ｇｌｏｂａｌ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｂｉｌｉｔｙ． Ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｓｕｌｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｎｅｗ Ｅｎｇｌａｎｄ ３９ ｎｏｄｅｓ ｓｙｓｔｅｍ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ
ｐｒｏｐｏｓｅｄ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｈａｓ ｂｅｔｔｅｒ ｇｌｏｂａｌ ｓｅａｒｃｈｉｎｇ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ， ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ， ａｎｄ ｃａｎ ｇｅｔ ｇｏｏｄ ｒｅｓｕｌｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｓｍ⁃ｌｉｋｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ； ｓｈｏｒｔ ｃｉｒｃｕｉｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｌｉｍｉｔｉｎｇ； ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ； ｓｅａｒｃｈ ｓｐａｃｅ

Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｉｔｓ ｉｍｐａｃｔ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｒｅｒａｄｉａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ
ｏｎ ｒａｄｉｏ ｓｔａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ＵＨＶ ｐｏｗｅｒ ｌｉｎｅｓ
ＴＡＮＧ Ｂｏ^１， ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎ⁃ｇｏｎｇ^２， ＷＡＮＧ Ｈｕｉ⁃ｌｉ^３， ＧＥ Ｇｕａｎｇ⁃ｚｕ^１， ＬＩＵ Ｘｉｎｇ⁃ｆａ^２
（１． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＆ Ｎｅｗ Ｅｎｅｒｇｙ， Ｃｈｉｎａ Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｙｉｃｈａｎｇ ４４３００２， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｗｕｈａｎ ４３００７４， Ｃｈｉｎａ；
３． Ｓａｎｍｅｎｘｉａ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｈｅｎａｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ， Ｓａｎｍｅｎｘｉａ ２１００９８， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｔｈｅ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｒａｄｉａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ ｒａｄｉｏ ｓｔａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ＵＨＶ ｐｏｗｅｒ
ｌｉｎｅｓ． ＩＥＥＥ ｇｉｖｅｓ ｔｈｅ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ ｉｔｓ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｔ ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｂａｎｄ ｏｆ ５３５ ～１７０５ ｋＨｚ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ
ｒｅｓｅａｒｃｈ ｔｈｅ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｒｅｒａｄｉａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｔ ｈｉｇｈｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ， ｔｈｅ ｗｉｒｅ⁃ｓｕｒｆａｃｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
ｍｏｄｅｌ ｅｘｃｉｔｅｄ ｂｙ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｐｌａｎｅ ｗａｖｅ， ｉｎ ｗｈｉｃｈ ｓｔｅｅｌ ｔｏｗｅｒ ｉｓ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ａｓ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｇｒｏｕｎｄ
ｗｉｒｅ ｉｓ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ａｓ ｗｉｒｅ ｍｏｄｅｌ， ｉｓ ｕｓｅｄ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｍｏｍｅｎｔｓ （ＭｏＭ）， ｔｈｅ ｂａｓｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｗｉｒｅ⁃
ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｄｅｌ ｊｕｎｃｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅｓ ａｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ
ａｔ ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｂａｎｄ ｏｆ ０􀆰 ５ ～ ５０􀆰 ５ＭＨｚ． Ｔｈｅ ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｉｍｐａｃｔ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ， ｓｕｃｈ ａｓ ｇｒｏｕｎｄ
ｗｉｒｅ， ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ， ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｔｏｗｅｒｓ ａｎｄ ｔｏｗｅｒ ｓｐａｎｓ， ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｅｃｉｓｉｖｅ ｉｍｐａｃｔ ｆａｃｔｏｒ
ｏｎ ｒｅｒａｄｉａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｉｓ ｔｏｗｅｒ ｓｐａｎｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＵＨＶ ｐｏｗｅｒ ｌｉｎｅｓ； ｒｅｒａｄｉａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ； ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ； ｗｉｒｅ⁃ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｄｅｌ； ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ
ｍｏｍｅｎｔｓ； ｉｍｐａｃｔ ｆａｃｔｏｒ

ＤＣ⁃ｂｉａｓｉｎｇ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＤＣ⁃ｂｉａｓｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ
ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｉｎｇｌｅ⁃ｐｈａｓｅ ｔｈｒｅｅ⁃ｌｉｍｂ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ
ＺＨＡＯ Ｘｉａｏ⁃ｊｕｎ^１， ＬＩ Ｈｕｉ⁃ｑｉ^１， ＺＨＡＮＧ Ｘｉａｏ⁃ｘｉｎ^１， ＬＩＵ Ｙａｎｇ^１， ＣＨＥＮＧ Ｚｈｉ⁃ｇｕａｎｇ^２
（１． Ｈｅｂｅｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｄｅｆｅｎｓｅ，
Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂａｏｄｉｎｇ ０７１００３， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｔｉａｎｗｅｉ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ． ， ＬＴＤ． ， Ｂａｏｄｉｎｇ ０７１０５６， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｍａｇｎｅｔｉｚｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ａｎｄ ｎｏｒｍａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｇｒｉｄｓ ａｒｅ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ
ｑｕａｓｉ⁃ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃａｕｓｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｓｏｌａｒ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ＨＶＤＣ ｓｙｓｔｅｍ ｒｅｓｐｅｃ⁃
ｔｉｖｅｌｙ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ＤＣ⁃ｂｉａｓｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ， ａ ｓｉｎｇｌｅ⁃ｐｈａｓｅ ｔｈｒｅｅ⁃ｌｉｍｂ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｉｓ
ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｃａｒｒｙ ｏｕｔ ｔｈｅ ＤＣ ｂｉａｓｉｎｇ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｍａｇｎｅｔｉｚｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｏ
ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ＤＣ ｂｉａｓ ｏｎ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｚｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ． Ｔｈｅ ｉｒｏｎ ｌｏｓｓ ａｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ａｎｄ ａｎａ⁃
ｌｙｚｅｄ ｕｎｄｅｒ ＤＣ⁃ｂｉａｓｅｄ ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈｅ ＤＣ ｂｉａｓ ｃｕｒｒｅｎｔ ｈａｓ ａ ｇｒｅａｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ
ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ ａｎｄ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ． Ｔｈｅ ＤＣ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｕｘ ｉｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ＤＣ ｂｉａｓ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ
ｖｏｌｔａｇｅ ｂｙ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎｄ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｄｅｄｕｃｔｉｏｎ． Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＤＣ⁃ｂｉａｓｉｎｇ ｍａｇｎｅｔｉｚｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒ⁃
ｉｓｔｉｃｓ ｉｓ ｏｆ ｇｒｅａｔ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｓａｆｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ， ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ｏｆ
ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ； ＤＣ ｂｉａｓ； ＤＣ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｕｘ； ｍａｇｎｅｔｉｚｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ

Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｉｍｐｕｌｓｅ
ｖｏｌｔａｇｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＩＥＣ６００６０⁃３ ｓｔａｎｄａｒｄ
ＬＩＡＮＧ Ｊｉａｎ⁃ｆｅｎｇ^１， ＬＩ Ｊｕｎ⁃ｈａｏ^１， ＨＯＵ Ｘｉｎ⁃ｙｕ^１， ＷＵ Ｘｕ⁃ｔａｏ^２，
ＷＡＮＧ Ｇｕｏ⁃ｌｉ^３， ＬＩ Ｙａｎ⁃ｍｉｎｇ^１
（１． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｘｉ’ａｎ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｘｉ’ａｎ ７１００４９， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｎｉｎｇｘｉａ Ｇｒｉｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ， Ｙｉｎｃｈｕａｎ ７５０００２， Ｃｈｉｎａ；
３． Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ （Ｋｕｎｍｉｎｇ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ），
Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１００８０， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｉｍｐｕｌｓｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ
ＩＥＣ６００６０⁃３ ｓｔａｎｄａｒｄ ｉｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｆ ｔｈｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｉｍｐｕｌｓｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ
ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｏｒｍｕｌａｓ ｏｆ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．
Ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｃａｎ ｂｅ ｅｖａｌｕａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｔｏ ｐｅａｋ， ｔｉｍｅ ｔｏ ｈａｌｆ⁃ｖａｌｕｅ ａｎｄ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
ｏｆ ｔｈｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｉｍｐｕｌｓｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｗａｖｅｆｏｒｍ． Ｔｈｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ
ｗａｖｅｆｏｒｍｓ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ＩＥＣ６００６０⁃３ ｓｔａｎｄａｒｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｆｏｒｍｕｌａｓ ｃａｎ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｃｉｒ⁃
ｃｕｉｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｂｙ ｔｈｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｉｍｐｕｌｓｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｗａｖｅｆｏｒｍ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ． Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ａｒｅ
ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｉｎ ａｎ １１０ｋＶ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｗｉｔｈ ａ ｓｉｎｇｌｅ ｐｈａｓｅ ａｎｄ ｔｗｏ ｗｉｎｄｉｎｇｓ ｂｙ ｔｈｅ Ｈａｅｆｅｌｙ ＲＳＧ ４８１， ａｎｄ ｔｈｅ
ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｒｅｖｅａｌ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｇｅｎｅｒａｔｅ ｔｈｅ ｏｓｃｉｌ⁃
ｌａｔｉｎｇ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｉｍｐｕｌｓｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｗｈｉｃｈ ｓａｔｉｓｆｉｅｓ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ＩＥＣ６００６０⁃３ ｓｔａｎｄａｒｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｈａｅｆｅｌｙ ＲＳＧ ４８１
ｉｎｐｕｔ ｔｏ ｔｈｅ ｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＩＥＣ６００６０⁃３； ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｉｍｐｕｌｓｅ ｖｏｌｔａｇｅ； ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ