Ｍａｉｎ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｎｔ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｃｏｏｌｉｎｇ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ＨＴＳ ＤＣ ｃａｂｌｅ
ＷＡＮＧ Ｂａｎｇ⁃ｚｈｕ^{１，２，３}， ＤＡＩ Ｓｈａｏ⁃ｔａｏ^１，３， ＴＥＮＧ Ｙｕ⁃ｐｉｎｇ^１，３
（１． Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９０， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４９， Ｃｈｉｎａ；
３． Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９０， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｔ ｉｓ ａ ｇｒｏｕｎｄｗｏｒｋ ｏｆ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ （ＨＴＳ） ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ （ＤＣ） ｃａ⁃
ｂｌｅ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ ｍａｋｅ ｃｌｅａｒ ｗｈａｔ ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｈｏｗ ｔｈｅｙ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｃｏｏｌｉｎｇ ｌｅｎｇｔｈ （ＭＣＬ）． Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｂｕｉｌｔ
ａ ｐａｒａｌｌｅｌ⁃ｆｌｏｗ ｈｙｄｒｏ⁃ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｂｌｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｉｔ ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｅｍ⁃
ｐｌｏｙｅｄ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ＭＣＬ ａｎｄ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｈｅａｔ ｌｏｓｓ， ｍａｓｓ ｆｌｏｗ， ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｃａｂｌｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｕｎｄｅｒ ｓｔａｔｉｃ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｂｌｅ ｓｙｓｔｅｍ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｈｅａｔ ｌｏｓｓ ａｎｄ ＭＣＬ ｈａｓ ａ ｎｅｇ⁃
ａｔｉｖｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ； ｍａｓｓ ｆｌｏｗ ｒａｔｅ ｅｌｏｎｇａｔｅｓ ＭＣＬ ｏｎｌｙ ｗｉｔｈｉｎ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｒａｎｇｅ； ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｉｎｎｅｒ ａｎｄ ｏｕｔｅｒ
ｆｌｏｗ ｈａｓ ｌｉｔｔｌｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ＭＣＬ； ｗａｌｌ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｓ ｔｈｅ ＭＣＬ ｗｉｔｈ ａ ｇｉｖｅｎ ｆｌｏｗ ｒａｔｅ； ａｎｄ ｗｉｔｈｉｎ ａ ｃｅｒｔａｉｎ
ｒａｎｇｅ ｌａｒｇｅｒ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｉｎｎｅｒ ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ ｐｉｐｅ ｌｅａｄｓ ｔｏ ｌｏｎｇｅｒ ＭＣＬ． Ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎｓ ｂｅｈｉｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ
ａｎｄ ｔｈｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｏｆ ｅａｃｈ ｒｅｓｕｌｔ ｏｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｗａｓ ｓｔａｔｅｄ ｂｒｉｅｆｌｙ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ａｒｅ ｏｆ ｉｍｐｏｒ⁃
ｔａｎｃｅ ｔｏ ＨＴＳ ｃａｂｌｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ， ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙ ｉｎ ｌｏｎｇ ｌｅｎｇｔｈ ｓｃｅｎａｒｉｏ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＨＴＳ ＤＣ ｃａｂｌｅ； ｌｏｎｇ ｌｅｎｇｔｈ； ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄ； ｃｏｏｌｉｎｇ ｌｅｎｇｔｈ； ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ

Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ＡＣ ｌｏｓｓ ｔｅｓｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ＨＴＳ ｃａｂｌｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＬａｂＶＩＥＷ
ＣＨＥＮ Ｘｉａｏ⁃ｙｕ^１，２， ＺＨＵ Ｊｉａ⁃ｈｕｉ^２， ＦＡＮＧ Ｊｉｎ^１， ＬＩ Ｈｕｉ⁃ｆｅｎｇ^１，２， ＱＩＵ Ｍｉｎｇ^２
（１． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４４， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９２， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ＡＣ ｌｏｓｓ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｆａｃｔｏｒ ｉｎ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ
ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｃｏｌｄ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ＡＣ ｌｏｓｓ ｏｆ ＨＴＳ （Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ） ｃａｂｌｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ， ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ
ＬａｂＶＩＥＷ ｃａｂｌｅ ＡＣ ｌｏｓｓ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｂｕｉｌｄ ＡＣ ｌｏｓｓ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｕｓｉｎｇ ＮＩ＇ｓ ｄａｔａ
ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ｔｈｅ ｖｏｌｔａｇｅ ａｎｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｉｇｎａｌｓ ｏｆ ａ ｓｈｏｒｔ ｓａｍｐｌｅ ＨＴＳ ｃａｂｌｅ ｏｕｔｅｒ ａｎｄ ｉｎｎｅｒ ｌａｙｅｒｓ．
Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｒｏｓｓ⁃ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｄｅｒｉｖｅｄ ｐｈａｓｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｖｏｌｔａｇｅ ａｎｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｉｇｎａｌｓ， ｉｎ ｔｈｅ ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ
ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｊｏｉｎｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ＡＣ ｌｏｓｓｅｓ． Ａｔ ５０ ａｎｄ ６０Ｈｚ， ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ０􀆰 ２ｍ ｌｏｎｇ，
１１０ｋＶ／１􀆰 ５ｋＡ ＨＴＳ ｃａｂｌｅ ＡＣ ｌｏｓｓｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｂｌｅ ｓａｍｐｌｅ ｍｏｄｅｌ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｉｎ ｌｏｇａｒｉｔｈｍｉｃ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ，
ｔｈｅ ＡＣ ｌｏｓｓ ｗｉｔｈ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｌｉｎｅａｒｌｙ， ａｆｔｅｒ ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ， ｔｈｅ ｌｏｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｂｌｅ ｃｕｒｖｅ ｕｎｄｅｒ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ ｗａｓ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ， ｕｎｉｔ ｃｙｃｌｅｓ ｏｆ ａｃ ｌｏｓｓ ｖａｌｕｅｓ ａｒｅ ｔｈｅ ｓａｍｅ． Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ｈａｖｅ ｃｅｒｔａｉｎ
ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＨＴＳ ｃａｂｌｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＡＣ ｌｏｓｓ； ＨＴＳ ｃａｂｌｅ； ｃｒｏｓｓ⁃ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ； ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ

Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｗｉｎｄ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ
ＬＩ Ｙｕｎ， ＷＡＮＧ Ｄｅ⁃ｌｉｎ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００３１， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ｗｉｎｄ ｆａｒｍ’ｓ ｓｃａｌｅ， ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｒａｎｄｏｍ ｖａｒｉａｂｌｅ ｐｏｗｅｒ ｕｐｏｎ ｐｏｗｅｒ ｇｒｉｄ ｈａｓ
ｂｅｅｎ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ． Ｉｎ ｇｅｎｅｒａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｔｕｄｙ ａｂｏｕｔ ｗｉｎｄ ｆａｒｍ， ｉｔ ｉｓ ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｔｏ ｓｉｍｐｌｉｆｙ ｔｅｎｓ ｏｒ ｅｖｅｎ
ｔｈｏｕｓａｎｄｓ ｏｆ ｗｉｎｄ ｔｕｒｂｉｎｅｓ ｉｎｔｏ ａ ｆｅｗ ｗｉｎｄ ｔｕｒｂｉｎｅｓ ｗｉｔｈ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｍｏｄｅｌ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｉｔ ｉｓ ｖｅｒｙ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｔｏ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ａ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ａｃｔｕａｌ ｗｉｎｄ ｆａｒｍ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｆａｃ⁃
ｔｏｒｓ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｗｉｎｄ ｓｐｅｅｄ， ａｎｄ ｔａｋｅｓ ｂｏｔｈ ｗａｋｅ ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ ｔｉｍｅ⁃ｄｅｌａｙ ｅｆｆｅｃｔ ｉｎｔｏ
ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ． Ｎｅｘｔ， ｕｓｉｎｇ ｃｏｈｅｒｅｎｃｙ ｍｅｔｈｏｄ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｉｖｉｄｅｓ ＤＦＩＧ （Ｄｏｕｂｌｙ Ｆｅｄ Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ） ｉｎ ｌａｒｇｅ⁃
ｓｃａｌｅ ｗｉｎｄ ｆａｒｍｓ ｉｎｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒｅｇｉｏｎｓ， ａｎｄ ｔｈｅｎ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｗｉｎｄ ｔｕｒｂｉｎｅｓ ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｒｅｇｉｏｎ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｔｏ ｏｎｅ．
Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ， ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｍａｔｌａｂ／ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ， ｔｈｅ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗｉｎｄ ｓｐｅｅｄｓ ａｎｄ ｆａｕｌｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｉｓ
ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓ ｏｆ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｖａｌｉｄａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｓ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ
ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｏｎ ｌａｒｇｅ ｇｒｉｄ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｗｉｎｄ ｆａｒｍｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＤＦＩＧ； ｄｙｎａｍｉｃ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅ； ｗａｋｅ ｅｆｆｅｃｔ； ｔｉｍｅ⁃ｄｅｌａｙ ｅｆｆｅｃｔ

Ｓｔｒａｔｅｇｙ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｗｉｎｄ ｆａｒｍ
ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ＳＶＣ ａｎｄ ＤＦＩＧ
ＬＩ Ｗｅｉ^１， ＹＡＮ Ｎｉｎｇ^１， ＸＩＮＧ Ｚｕｏ⁃ｘｉａ^２， ＺＨＡＮＧ Ｂｏ^３
（１． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０８７０， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｗｉｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１００２３， Ｃｈｉｎａ；
３． Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｍａｃｈｉｎｅｓ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０８７０， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｆｏｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｗｉｎｄ ｆａｒｍ ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ ＤＦＩＧ ｗｉｔｈ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ， ａ ｐａｒａｌｌｅｌ ｒｅａｃｔｉｖｅ
ｐｏｗｅｒ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ． Ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ， ｂｏｔｈ ＳＶＣ ｉｎｓｔａｌｌｅｄ ｉｎ ｗｉｎｄ
ｆａｒｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ＤＦＩＧ ａｒｅ ｕｓｅｄ． Ｔｈｅ ｗｉｎｄ ｆａｒｍ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｆｒｏｍ
ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｏｆｆｓｅｔ ｏｆ ｔｈｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｂｕｓ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ＤＦＩＧ ａｎｄ ＳＶＣ ａｃｔｕａｌ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｂｉｌｉｔｙ ｔｏ ａｓｓｉｇｎ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｌｏｓｓｅｓ． Ｉｎ ｓｔｅａｄｙ ｓｔａｔｅ， ｔｗｏ⁃ｌｅｖｅｌ
ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｃａｎ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｍａｋｅ ｆｕｌｌ ｕｓｅ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ＤＦＩＧ ｄｒｉｖｅｎ ｗｉｎｄ ｔｕｒｂｉｎｅｓ， ｂｕｔ
ａｌｓｏ ｒｅｄｕｃｅ ｗｉｎｄ ｆａｒｍ’ｓ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｌｏｓｓｅｓ． Ｅｘａｍｐｌｅ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｃａｎ ｍａｋｅ ｆｕｌｌ ｕｓｅ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｖｅ
ｐｏｗｅｒ ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｗｉｎｄ ｆａｒｍ ｔｏ ｒｅｓｔｒａｉｎ ｖｏｌｔａｇｅ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｗｉｎｄ
ｓｐｅｅｄ ｏｒ ｌｏａｄ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｉｎｔａｉｎ ｖｏｌｔａｇｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｐｏｗｅｒ ｇｒｉｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＤＦＩＧ； ＳＶＣ； ｖｏｌｔａｇｅ ｃｏｎｔｒｏｌ； ｍｉｎｉｍｕｍ ｏｆ ｌｏｓｓｅｓ

Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｆｌｏｗ ｂｏｉｌｉｎｇ ｉｎ ｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌ ｓｙｓｔｅｍ
ｆｏｒ ｈｉｇｈ⁃ｈｅａｔ⁃ｆｌｕｘ ｐｏｗｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ
ＨＵ Ｘｉａｏ^１， ＬＩＮ Ｇｕｉ⁃ｐｉｎｇ^２， ＷＡＮＧ Ｙｕ⁃ｐｅｎｇ^３， ＹＥ Ｑｉｎｇ^３， ＺＯＮＧ Ｂｏ^１， ＱＩＡＯ Ｅｒ⁃ｍｉｎ^１
（１． Ｓｍａｒｔ Ｇｒｉｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９２， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，
Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９１， Ｃｈｉｎａ； ３． Ｆｕｘｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ
Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｆｕｘｉｎ １２３０００， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌ ｃｏｏｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ａ ｐｒｏｍｉｓｉｎｇ ｈｉｇｈ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ， ｓｕｃｈ ａｓ
ＶＬＳＩ （ｖｅｒｙ ｌａｒｇｅ ｓｃａｌｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ） ｃｉｒｃｕｉｔｓ， ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ， ｎｅｘｔ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｐａｃｅｃｒａｆｔｓ ａｎｄ ｌａｓｅｒ ｔｈｅｒ⁃
ｍａｌ ｗｅａｐｏｎｓ， ｄｕｅ ｔｏ ｉｔｓ ｃｏｍｐａｃｔｎｅｓｓ， ｌａｒｇｅ ｓｕｒｆａｃｅ⁃ｔｏ⁃ｖｏｌｕｍｅ ｒａｔｉｏ， ｈｉｇｈ ａｓｐｅｃｔ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ｍｉｎｉｍａｌ ｃｏｏｌａｎｔ ｕｓａｇｅ
ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｕｎｄｅｒ ｐｈａｓｅ⁃ｃｈａｎｇｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ． Ａ ｃｌｏｓｅｄ⁃ｌｏｏｐ ｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓ ｃｏｏｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｔｏ ｂｏｔｈ ｉｎ⁃
ｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｎｇ ｆｌｕｘ ａｎｄ ｈｅｌｐ ｍａｉｎｔａｉｎ ａ ｌｏｗ ｄｅｖｉｃｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ． Ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓ ｈｅａｔ ｓｉｎｋ ｗａｓ ｍａｄｅ
ｏｆ ｏｘｙｇｅｎ⁃ｆｒｅｅ ｃｏｐｐｅｒ， ａｎｄ １７ ｐａｒａｌｌｅｌ ｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ０􀆰 ６ｍｍ（Ｗ） ×２ｍｍ（Ｄ） × ２０ｍｍ（Ｌ）
ｗｅｒｅ ｆｏｒｍｅｄ． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｗｉｔｈ ｄｅ⁃ｉｏｎｉｚｅｄ ｗａｔｅｒ ｔｈａｔ ｓｐａｎｎｅｄ ｔｈｅ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ： ｅｎｔｒａｎｃｅ
ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｆ Ｐｉｎ ＝３８􀆰 ９ ～１６６􀆰 ８ｋＰａ， ｆｌｏｗ ｒａｔｅ ｏｆ Ｖ ＝３􀆰 ２ ～２０Ｌ／ ｈ， ｍａｓｓ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｆ Ｇ ＝４２ ～２６２ｋｇ／ ｍ２ｓ ａｎｄ ｈｅａｔ
ｆｌｕｘ ｏｆ ｑ″ ＝６􀆰 ６ ～２２０Ｗ／ ｃｍ２． Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄａｔａ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ＩＧＢＴ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｓｙｓ⁃
ｔｅｍ ｐｒｅｓｓｕｒｅ， ｗｈｉｌｅ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｓｙｓｔｅｍ ｐｒｅｓｓｕｒｅ． Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ＩＧＢＴ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｓ ｋｅｐｔ ｂｅ⁃
ｌｏｗ ８０℃， ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ ａｃｈｉｅｖｅｄ １００Ｗ／ ｃｍ２．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ｇａｔｅ ｂｉｐｏｌａｒ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ； ｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓ； ｆｌｏｗ ｂｏｉｌｉｎｇ； ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ； ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ

Ｃｏｎｓｔａｎｔ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｔｕｒｎ⁃ｏｎ ｔｉｍｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ
ｖｏｌｔａｇｅ ｓｃａｌｉｎｇ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ
ＸＵ Ｙａｎｇ⁃ｊｕｎ， ＸＵ Ｊｉａｎ⁃ｐｉｎｇ， ＷＡＮＧ Ｊｉｎ⁃ｐｉｎｇ， ＨＥ Ｓｈｅｎｇ⁃ｚｈｏｎｇ
（Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍａｇｌｅｖ Ｖｅｈｉｃｌｅ， Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，
Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００３１， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｔｕｒｎ⁃Ｏｎ Ｔｉｍｅ （ＣＯＴ） ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ． Ｉｔ ｒｅｇ⁃
ｕｌａｔｅｓ ｏｕｔｐｕｔ ｖｏｌｔａｇｅ ｏｆ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｂｙ ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｗｉｔｃｈ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ． Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｔｕｒｎ⁃Ｏｎ
Ｔｉｍｅ （ＣＦＯＴ） ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ ｖｏｌｔａｇｅ ｓｃａｌｉｎｇ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｃｏｎ⁃
ｓｔａｎｔ Ｏｎ⁃Ｔｉｍｅ， ｂｙ ｔｈｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｐｕｔ ｖｏｌｔａｇｅ ｆｅｅｄ⁃ｆｏｒｗａｒｄ ａｎｄ ｏｕｔｐｕｔ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｆｅｅｄｂａｃｋ ｌｏｏｐ ｃｏｎ⁃
ｓｔａｎｔ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｐｕｔ ａｎｄ／ ｏｒ ｏｕｔｐｕｔ ｖｏｌｔａｇｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｉｓ ｒｅａｌｉｚｅｄ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅ⁃
ｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｓｉｍｉｌａｒ ｔｏ ＣＯＴ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ， ＣＦＯＴ ａｌｓｏ ｂｅｎｅｆｉｔｓ ｓｉｍｐｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｌｏｏｐ ａｎｄ ｆａｓｔ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅ， ｍｏｒｅｏｖｅｒ， ｅｒｒｏｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ａｎｄ ｉｔｓ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｒｅ ｎｏｔ ｎｅｅｄｅｄ． Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ， ｉｔ ｃａｎ
ｍａｋｅ ｔｈｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｐｕｔ ｖｏｌｔａｇｅ ａｎｄ ｏｕｔｐｕｔ ｖｏｌｔａｇｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＣＯＴ ｃｏｎｔｒｏｌ； ＣＦＯＴ ｃｏｎｔｒｏｌ； ｃｏｎｓｔａｎｔ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ； ｄｙｎａｍｉｃ ｖｏｌｔａｇｅ ｓｃａｌｉｎｇ

Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｍｏｄｅｌ ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｒｅｅ⁃ｐｈａｓｅ ｉｎｖｅｒｔｅｒ
ＨＡＮ Ｊｉｎ⁃ｇａｎｇ， ＭＡ Ｚｈｉ⁃ｙｕａｎ， ＺＨＡＯ Ｍｉｎｇ， ＴＡＮＧ Ｔｉａｎ⁃ｈａｏ
（Ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｍａｒｉｔｉｍｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１３０６， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｍｏｄｅｌ ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ ｐｒｅｄｉｃｔ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ｔｈｅ
ｉｎｖｅｒｔｅｒ． Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｖｏｌｔａｇｅ ｉｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｓｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｅｖｅｒｙ ｖｏｌｔａｇｅ ｖｅｃｔｏｒ． Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｏｐ⁃
ｔｉｍａｌ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｓｔａｔｅ ｉｓ ａｃｈｉｅｖｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｖｏｌｔａｇｅ ｖｅｃｔｏｒ． Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｍｏｄｅｌ
ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ⁃ｐｈａｓｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｓｏｕｒｃｅ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｓｙｓｔｅｍ． Ａｎｄ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｉｓ
ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｏｆ ＭＡＴＬＡＢ／ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ． Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｒｅ
ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ． Ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｅｒｒｏｒ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｔｈｅ ｓｔｅａｄｙ⁃ｓｔａｔｅ ａｎｄ ｄｙ⁃
ｎａｍｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｎ ｍｏｄｅｌ ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ａ ｔｈｒｅｅ⁃ｐｈａｓｅ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ａｒｅ ｓｈｏｗｎ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｄｉｆ⁃
ｆｅｒｅｎｔ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ． Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ａｎｄ ｄＳＰＡＣＥ／ ＤＳ１１０４ ｉｓ ｕｓｅｄ ａｓ ａ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｆｏｒ
ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ． Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｍｏｄｅｌ ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｓ ｓｉｍｐｌｅ，
ｗｉｔｈ ｇｏｏｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｏｔｈｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｍｏｄｅｌ ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ； ｉｎｖｅｒｔｅｒ； ｃｏｓｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎ； ｄＳＰＡＣＥ

Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｄｒｉｖｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ
ｆｏｒ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｍｏｔｏｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＬＣＣ
ＦＵ Ｐｉｎｇ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｍｉｎｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｆｕｚｈｏｕ ３５０１２１， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａ ｄｒｉｖｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＬＣＣ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｆｏｒ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｍｏｔｏｒ （ＵＳＭ） ｄｒｉｖｉｎｇ． Ｆｉｒｓｔｌｙ ａ
ｓｉｎｇｌｅ ｐｈａｓｅ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ＵＳＭ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｒｉｖｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂａｓｅｄ
ｏｎ ＬＣＣ ｉｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ． Ａｎｄ ｔｈｕｓ ｔｈｅ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＬＣＣ ｃａｎ ｂｅ ｄｅｄｕｃｅｄ． Ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ
ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ＵＳＭ ｗｉｌｌ ｂｅ ｃｈａｎｇｅｄ ｇｒｅａｔｌｙ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｍｏｔｏｒ ｒｏｔａｔｅｓ． Ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｒｅ ｇｒｅａｔｌｙ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｂｙ ｔｈｅ
ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｏｎａｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔ． Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｄｒｉｖｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＬＣＣ ｗｏｒｋ ａｂｏｕｔ ａ ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ ｒｅｓｏ⁃
ｎａｎｔ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｔｈｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ａｎｄ ｐｈａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ ｐｈａｓｅ ｏｕｔｐｕｔ ｖｏｌｔａｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｗｉｌｌ ｎｏｔ ｂｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｂｙ ｔｈｅ
ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｉｎ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｏｎａｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔ． Ｔｈｅ ｔｗｏ ｐｈａｓｅ ｉｎｐｕｔ ｖｏｌｔａｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｔｏｒ ａｒｅ ａｌｓｏ ｆｉｘｅｄ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｓｉｍｕ⁃
ｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｒｅ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｔｏ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ．
Ｆｒｏｍ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｄｒｉｖｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＬＣＣ ｃａｎ ｂｅ ｖｅｒｉ⁃
ｆｉｅｄ． Ｔｈｅ ｄｒｉｖｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＬＣＣ ｉｓ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｕｌ⁃
ｔｒａｓｏｎｉｃ ｍｏｔｏｒ， ａｎｄ ａｌｓｏ ｆｏｒ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｍｏｔｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＬＣＣ； ｒｅｓｏｎａｎｔ ｄｒｉｖｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ； ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｍｏｔｏｒ

Ｐｈａｓｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｐａｒｔｉａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｉｎ ｎｅｅｄｌｅ⁃ｐｌａｔｅ ｍｏｄｅｌ
ｕｎｄｅｒ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ＡＣ⁃ＤＣ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ
ＷＡＮＧ Ｑｉｏｎｇ^１， ＱＩ Ｂｏ^２， ＣＨＥＮ Ｂｏ^１
（１． Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｏｇｏｌｉａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｈｕｈｈｏｔ ０１００２０， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏ⁃
ｒｙ ｏｆ Ａｌｔｅｒｎａｔｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｏｕｒｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ
　　ａｎｄ ＥＭＣ， Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０２２０６， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｉｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｆ ｒｅｃｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｉｎ ＤＣ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ
ｉｔｓ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｓｔａｔｕｓ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ａｆｆｅｃｔｓ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ． Ｔｈｅ ｖａｌｖｅ ｓｉｄｅ ｗｉｎｄｉｎｇ ｏｆ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ
ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｉｓ ｗｏｒｋｉｎｇ ｕｎｄｅｒ ｃｏｍｐｌｅｘ ｖｏｌｔａｇｅｓ， ｓｏ ｔｈｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｒａｔｅ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｉｔｓ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ ｌｉｅｓ ｈｉｇｈ．
Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｐａｒｔｉａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ（ＰＤ）ｕｎｄｅｒ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ＡＣ⁃ＤＣ ｖｏｌｔａｇｅ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ａ ｍｅｔｈ⁃
ｏｄ ｏｆ ｇｉｖｉｎｇ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ， ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｈｅ
ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｆａｕｌｔ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ＰＤ ｐｒｏｃｅｓｓ， ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ
ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｉｎ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｔｉｍｅ ｐｅｒｉｏｄ ａｒｅ ｔａｋｅｎ ａｓ ｔｈｅ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ， ａｎｄ ａ
ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ， ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｃａｐａｂｌｅ ｏｆ ｅｘｐｌａｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｈａｓｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ａｎｄ
ｔｈｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ， ｉｓ ｂｕｉｌｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ． Ｔｈｅ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ａｒｅ： ｐｈａｓｅ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｃａｎ ａｌｓｏ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｏｎｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ＰＤ，
ａｎｄ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｅｘｉｓｔｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅｍ； ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ＰＤ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｓａｍｐｌｅ ｓｈｏｗｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ
ｕｎｄｅｒ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ＡＣ ａｎｄ ＤＣ ｖｏｌｔａｇｅｓ， ｂｅｃａｕｓｅ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ， ｔｈｅ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ
ｉｓ ｎｏｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ， ａｎｄ ｔｈａｔ ｉｓ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｈａｒｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｐｈａｓｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃｏｍｂｉｎｅｄ ＡＣ⁃ＤＣ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ； ｎｅｅｄｌｅ⁃ｐｌａｔｅ ｍｏｄｅｌ； ｐａｒｔｉａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ； ＰＤ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ； ｐｈａｓｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕ⁃
ｔｉｏｎ； ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ

Ｓｔｒｅａｍｅｒ ｃｏｒｏｎａ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｃｏａｘｉａｌ ｇａｐ ｉｎ ＳＦ６ ／ Ｎ２ ｇａｓ ｍｉｘｔｕｒｅｓ
ＬＩ Ｍｅｎｇ^１， ＷＡＮＧ Ｆｅｎｇ^２， ＺＨＡＮＧ Ｙｉｎｇ⁃ｌｉ^２， ＬＩ Ｚｈｕｏ^２
（１． Ｚｈｕｍａｄｉａｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｈｅｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｚｈｕｍａｄｉａｎ ４６３０００， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｈｕｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００８２， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｇａｓ⁃ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ ａｓ ａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｃａｂｌｅｓ ａｎｄ ｏｖｅｒｈｅａｄ ｌｉｎｅｓ ｗｉｌｌ
ｐｌａｙ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｐｏｗｅｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ． Ｔｈｅ ｆｌｕｉｄ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｓｔｒｅａｍｅｒ ｃｏｒｏｎａ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｍｅｃｈａ⁃
ｎｉｓｍ ｉｎ ｃｏａｘｉａｌ ｇａｐ ｉｎ ＳＦ６ ／ Ｎ２ ｇａｓ ｍｉｘｔｕｒｅｓ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ ｆｏｒ ｐｕｒｅ ＳＦ６． Ｔｈｅ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ⁃ｆｌｕｘ ｃｏｒ⁃
ｒｅｃｔｅｄ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ （ＦＥＭ⁃ＦＣＴ） ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｕｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ｍｅｓｈ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ ｅｑｕａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｅ⁃
ｌｅｃｔｒｏｎｓ， ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｉｏｎｓ， ａｎｄ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｉｏｎｓ． Ｔｈｅ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ （ＦＥＭ） ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｓｏｌｖｅ Ｐｏｉｓｓｏｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ
ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｓｐａｃｅ ｃｈａｒｇｅ． ２⁃ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｓｔｒｅａｍｅｒ ｃｏｒｏｎａ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ ＳＦ６ ／ Ｎ２ ｇａｓ
ｍｉｘｔｕｒｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｏａｘｉａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ ａｒｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ ｉｓ ｂａｌａｎｃｅｄ ｂｙ ｓｔｒｅａｍｅｒ ｃｏｒｏ⁃
ｎａ， ａｎｄ ｓｔｒｅａｍｅｒ ｃｏｒｏｎａ ｗｉｌｌ ｄｉｓａｐｐｅａｒ ａｆｔｅｒ ａ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｔｉｍｅ ｗｉｔｈ ｌｏｗ ａｐｐｌｉｅｄ ｖｏｌｔａｇｅ． Ｌｅｓｓ ｔｉｍｅ ｉｓ ｎｅｅｄｅｄ ｔｏ ｆｏｒｍ
ｓｔｒｅａｍｅｒ ｃｏｒｏｎａ ｉｎ ＳＦ６ ｔｈａｎ ５０％⁃５０％ ＳＦ６ ／ Ｎ２ ｇａｓ ｍｉｘｔｕｒｅｓ． Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐｈｏｔｏｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｉｓ ｓｔｒｏｎｇｅｒ ｔｈａｎ ｐｈｏｔｏｅ⁃
ｍｉｓｓｉｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＧＩＬ； ｃｏａｘｉａｌ ｇａｐ； ｃｏｒｏｎａ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ； ＦＥＭ⁃ＦＣＴ； ｇａｓ ｍｉｘｔｕｒｅｓ

Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｈｉｇｈ⁃ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｂｅａｒｉｎｇ
ＹＵ Ｚｈｉ⁃ｑｉａｎｇ^{１，２，３，４}， ＺＨＡＮＧ Ｇｕｏ⁃ｍｉｎ^１，２， ＱＩＵ Ｑｉｎｇ⁃ｑｕａｎ^１，２， ＨＵ Ｌｅｉ^１，２， ＺＨＡＮＧ Ｗｅｎ⁃ｆｅｎｇ^{１，２，３}
（１． Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９０， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９０， Ｃｈｉｎａ；
３． Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９０， Ｃｈｉｎａ； ４． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ
ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ Ｔｉｅｄａｏ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５００４３， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｈｉｇｈ⁃ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｏｂｔａｉｎｓ ｔｈｅ ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｓｔａｔｅ， ｐａｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｕｘ
ｌｉｎｅｓ ｅｎｔｅｒ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔ ｃａｎ ｌｅｖｉｔａｔｅ ｓｔａｂｌｙ ｗｉｔｈｏｕｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｄｕｅ ｔｏ ｆｌｕｘ ｐｉｎｎｉｎｇ
ｅｆｆｅｃｔ． Ｔｈｉｓ ｌｅｖｉｔａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｉｓ ｐａｓｓｉｖｅ ｓｅｌｆ⁃ｓｔａｂｉｌｉｔｙ． Ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ
ｉｓ ｔｈｅ ｈｉｇｈ⁃ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｂｅａｒｉｎｇｓ （ＨＴＳＢ）． Ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｐａｓｓｉｖｅ ｓｅｌｆ⁃ｓｔａｂｉｌｉｔｙ， ｎｏｎ⁃
ｃｏｎｔａｃｔ ａｎｄ ｌｏｗ⁃ｌｏｓｓ， ｅｔｃ． ｉｔ ａｔｔｒａｃｔｓ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ， ａｎｄ ｈａｓ ｓｏｍｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｆｌｙｗｈｅｅｌ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ
ｓｙｓｔｅｍ （ＦＥＳＳ）， ｈｉｇｈ⁃ｓｐｅｅｄ ｒｏｔｏｒ ａｎｄ ｒｏｔａｔｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｍａｉｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ＨＴＳＢ ａｎｄ ｉｔｓ
ｂａｓｉｃ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ． Ｔｈｅ ａｘｉａｌ⁃ｔｙｐｅ ＨＴＳＢ ｉｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｒａｄｉａｌ⁃ｔｙｐｅ ＨＴＳＢ ｉｎ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ． Ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌ⁃
ｏｐｍｅｎｔ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ＨＴＳＢ ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎｓ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ａｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ． Ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｄ， ｔｈｅ ｆｏｃｕｓ ｏｎ
ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ａｒｅ ａｌｓｏ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｐａｓｓｉｖｅ ｓｅｌｆ⁃ｓｔａｂｉｌｉｔｙ； ｈｉｇｈ⁃ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｂｅａｒｉｎｇ （ＨＴＳＢ）； ａｘｉａｌ⁃ｔｙｐｅ； ｒａｄｉａｌ⁃ｔｙｐｅ

Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｐｔｉｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｆｌｏｗ ｐｒｏｂｌｅｍ ｕｓｉｎｇ ｓｅａｒｃｈ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ
ｂａｓｅｄ ｏｎ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｇｒａｖｉｔａｔｉｏｎ
ＸＩＡＯ Ｅｒ⁃ｌｉａｎｇ， ＬＩＮ Ｗｅｉ， ＭＡＯ Ｈａｉ⁃ｊｕｎ， ＪＵ Ｊｕｎ⁃ｐｉｎｇ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｈａｎｇｈａｉ ｆｏｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００９３， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｇｒａｖｉｔａｔｉｏｎａｌ ｆｏｒｃｅ ｓｅａｒｃｈ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ａ ｎｅｗ ｈｅｕｒｉｓｔｉｃ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｂｙ Ｐｒｏｆｅｓｓｏｒ Ｅｓｍａｔ Ｒａｓｈｅ⁃
ｄｉ． Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ ｓｅａｒｃｈ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｇｒａｖｉｔａｔｉｏｎ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｏｐｔｉ⁃
ｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｆｌｏｗ． Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｇｒａｖｉｔａｔｉｏｎａｌ ｓｅａｒｃｈ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ， ｔｈｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ａｄｄｓ ａ ｗｅｉｇｈｔ ｖａｌｕｅ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｅｒｔｉａｌ
ｍａｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｉｎ ｅｖｅｒｙ ｉｔｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ． Ｔｈｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｗｉｌｌ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ＩＥＥＥ３０ ａｎｄ
ｓｔａｎｄａｒｄ ＩＥＥＥ５７ ｎｏｄｅ ｓｙｓｔｅｍ， ａｎｄ ｉｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｗａｒｍ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｇｅｎｅｔｉｃ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ． Ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ
ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｓｔ ｍｉｎｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｉｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ， ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ， ｔｈｅ
ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｉｔｅｒａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｔｉｍｅ ａｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｇｒａｖｉｔａｔｉｏｎ⁃
ａｌ ｆｏｒｃｅ ｓｅａｒｃｈ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｃａｎ ｂｅ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｆｉｎｄ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｔｒｏｌ ｖａｒｉａｂｌｅ ｓｅｔｔｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｓｔ
ｓｙｓｔｅｍ， ａｎｄ ａｌｓｏ ｔｈｅ ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ ａｎｄ ｓｕｐｅｒｉｏｒｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｔｈｅ ＧＳＡ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ ｏｐｔｉｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｆｌｏｗ ｐｒｏｂｌｅｍ
ａｒｅ ｐｒｏｖｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓ； ｏｐｔｉｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｆｌｏｗ； ｇｒａｖｉｔａｔｉｏｎａｌ ｓｅａｒｃｈ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ； ｎｏｄｅ ｓｙｓｔｅｍ

Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ａｕｄｉｂｌｅ ｎｏｉｓｅ ｏｆ ＥＨＶ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ
ＬＩ Ｙｏｎｇ⁃ｍｉｎｇ^１， ＷＡＮＧ Ｙｕ⁃ｑｉａｎｇ^１， ＸＵ Ｌｕ⁃ｗｅｎ^２， ＳＨＥＮ Ｊｉｅ^３
（１． Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ＆ Ｓｙｓｔｅｍ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｎｄ Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉ⁃
ｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００４４， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｔｅｓｔ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０１１２３，
　　Ｃｈｉｎａ； ３． Ｕｒｂａｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００１４， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ａｕｄｉｂｌｅ ｎｏｉｓｅ ｏｆ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ， ４ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌｓ ｗｈｉｃｈ ｉｎｃｌｕｄｅ ｇｒａｙ ｔｈｅｏｒｙ，
ｒａｄｉｕｓ ｂａｓｉｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ， ｇｒｅｙ⁃ＲＢＦ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎｄ ｗａｖｅ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｒｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｅａｃｈ ｍｅｔｈｏｄ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｍｏｒｅｏｖｅｒ， １４ ｆａｃｔｏｒｓ ｗｈｉｃｈ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ａｕｄｉｂｌｅ ｎｏｉｓｅ ｏｆ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ
ｌｉｎｅ， ｓｕｃｈ ａｓ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， ｌｏｃａｔｉｏｎ， ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ａｎｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ， ａｒｅ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ｆｏｒ ｅａｃｈ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ
ｍｏｄｅｌ． Ｗｈｅｎ ｕｓｉｎｇ ｇｒｅｙ ｔｈｅｏｒｙ ｔｏ ｐｒｅｄｉｃｔ ｔｈｅ ｎｏｉｓｅ， ｔｈｅ ｇｒａｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｅａｃｈ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒ ｉｓ ｆｉｒｓｔｌｙ
ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｂｙ Ｇｒａｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ， ｔｈｅｎ ６ ｆａｃｔｏｒｓ ｗｈｏｓｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ｉｓ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ０􀆰 ８４０４ ａｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｔｏ
ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ｔｈｅ ＧＭ（１，７） ｍｏｄｅｌ． Ｗｉｔｈ ｅｘａｍｐｌｅｓ， ｔｈｅ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ａｃｃｕｒａｃｙ ｆｏｒ Ｉｎｌａｉｄ Ｇｒｅｙ ＲＢＦ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎｄ
ｗａｖｅ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｓ ｍｕｃｈ ｈｉｇｈｅｒ， ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｅｒｒｏｒ ｉｓ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ２􀆰 ２２２％ ａｎｄ ２􀆰 ８５３％， ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｔｈｅｙ
ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｐｒｅｄｉｃｔ ｔｈｅ ａｕｄｉｂｌｅ ｎｏｉｓｅ ｏｆ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ． Ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ａ ｈｉｇｈｅｒ ａｃｃｕ⁃
ｒａｃｙ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ ｍｅｔｈｏｄ， ａｎｄ ｉｔ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ａｕｄｉｂｌｅ ｎｏｉｓｅ； ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅｓ； ｇｒｅｙ ｍｏｄｅｌ； ＲＢＦ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ｍｏｄｅｌ； ｇｒｅｙ⁃ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ｍｏｄ⁃
ｅｌ； ｗａｖｅｌｅｔ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ

Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｎ ＧａＡｓ ＰＣＳＳ’ｓ ｏｎ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｗｉｔｈ ｓｏｌｉｄ⁃ｓｔａｔｅ
ｐｌａｎａｒ Ｂｌｕｍｌｅｉｎ ｌｉｎｅ
ＳＨＥＮ Ｙｉ， ＷＡＮＧ Ｗｅｉ， ＬＩＵ Ｙｉ， ＸＩＡ Ｌｉａｎ⁃ｓｈｅｎｇ， ＺＨＡＮＧ Ｈｕａｎｇ， ＺＨＵ Ｊｕｎ，
ＳＨＩ Ｊｉｎ⁃ｓｈｕｉ， ＺＨＡＮＧ Ｌｉｎ⁃ｗｅｎ
（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｆｌｕｉｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ， Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｐｕｌｓｅｄ Ｐｏｗｅｒ， Ｃｈｉｎａ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｈｙｓｉｃｓ， Ｍｉａｎｙａｎｇ ６２１９００， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｄｅｖｅｌｏｐ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｃｔ ｐｕｌｓｅ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ， ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｎ ＧａＡｓ ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｓｅｍｉｃｏｎ⁃
ｄｕｃｔｏｒ ｓｗｉｔｃｈ （ＰＣＳＳ）’ｓ ｏｎ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｗｉｔｈ ２ｍｍ⁃ｔｈｉｃｋ ｓｏｌｉｄ⁃ｓｔａｔｅ ｐｌａｎａｒ Ｂｌｕｍｌｅｉｎ ｌｉｎｅ， ＧａＡｓ
ＰＣＳＳ ｉｓ ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ｐｕｌｓｅ ｌａｓｅｒ ｄｉｏｄｅ． ＧａＡｓ ＰＣＳＳ ｔｕｒｎｅｄ⁃ｏｎ ｔｈｅ ｌｏｃｋ⁃ｏｎ ｍｏｄｅ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｐｕｌｓｅｄ
ｂｉａｓ ｖｏｌｔａｇｅ． Ａ ２２􀆰 ３ｋＶ ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ ｐｕｌｓｅ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｏｎ ｌｏａｄ ｔｈｒｏｕｇｈ Ｂｌｕｍｌｅｉｎ ｌｉｎｅ， ｗｈｉｃｈ ｓａｔｉｓｆｉｅｄ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ
ｏｆ ｃｏｍｐａｃｔ ｐｕｌｓｅ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ． Ｔｈｅ ＰＣＳＳ’ｓ ｏｎ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ４􀆰 １Ω ｗａｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｂｉａｓ ｖｏｌｔａｇｅ， ｏｕｔｐｕｔ
ｖｏｌｔａｇｅ ａｎｄ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｏｆ Ｂｌｕｍｌｅｉｎ ｌｉｎｅ． Ｍｏｒｅｏｖｅｒ， ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ＧａＡｓ ＰＣＳＳ’ｓ ｏｎ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ａｎｄ ｂｉａｓ
ｖｏｌｔａｇｅ， ｌａｓｅｒ ｅｎｅｒｇｙ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｌｏｃｋ⁃ｏｎ ｍｏｄｅ ｏｆ ＰＣＳＳ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｐｕｌｓｅｄ ｐｏｗｅｒ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｓｏｌｉｄ⁃ｓｔａｔｅ ｐｌａｎａｒ Ｂｌｕｍｌｅｉｎ ｌｉｎｅ； ＧａＡｓ ＰＣＳＳ； ｏｎ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ

Ｎｏｖｅｌ ｖｏｌｔａｇｅ ｂａｌａｎｃｉｎｇ ｃｈａｒｇｅｒ ｆｏｒ ｓｅｒｉｅｓ⁃ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｓｙｓｔｅｍ
ＬＩ Ｈｏｎｇ⁃ｚｈｕ， ＷＡＮＧ Ｘｕ⁃ｓｈｅｎｇ， ＣＨＥＮ Ｓｈｕ⁃ｈａｎ， ＱＩ Ｌｉｎ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｈｕｌｕｄａｏ １２５１０５， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｒｉｅｓ⁃ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｏｄｕｌｅｓ ｏｆ ｓｕｐｅｒ ｃａｐａｃｉｔｏｒｓ （ＳＣｓ） ｔｈｅ ｍｏｎｏｍｅｒ ｖｏｌｔａｇｅ ｉｍｂａｌ⁃
ａｎｃｅ ｃａｎ ｌｅａｄ ｔｏ ｐｒｅｍａｔｕｒｅ ｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｏｄｕｌｅｓ， ｓｕｃｈ ａｓ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｌｉｆｅ ｓｐａｎ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ． Ｈｏｗｅｖｅｒ，
ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓ ｉｎ ＤＣ⁃ＤＣ ｖｏｌｔａｇｅ ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｐｐｒｏａｃｈ ｃｏｎｓｉｓｔ ｏｆ ｎｕｍｅｒｏｕｓ ｓｗｉｔｃｈｅｓ， ｉｎｄｕｃｔｏｒ， ｏｒ
ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ， ｓｏ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｉｚｅ ａｎｄ ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ ａｒｅ ｐｒｏｎｅ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｓｅｒｉｅｓ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ． Ｔｈｉｓ
ｐａｐｅｒ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ａ ｖｏｌｔａｇｅ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｓｙｓｔｅｍ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｂｏｏｓｔ ｔｏｐｏｌｏｇｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ． Ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ⁃ｓｗｉｔｃｈ
ｓｉｎｇｌｅ⁃ｉｎｄｕｃｔｏｒ ｔｏｐｏｌｏｇｙ ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ｃｈａｒｇｅｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ｃａｎ ｄｒａｍａｔｉｃａｌｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔ
ｓｉｚｅ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ． Ｔｈｅ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔ
ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｕｓｉｎｇ ａｎ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ｇｉｖｅｓ ｏｕｔ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｖｏｌｔａｇｅ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ． Ａｎ ｅｘ⁃
ｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｃｈａｒｇｅ ｔｅｓｔ ｗａｓ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ ｆｏｒ ３ ｓｅｒｉｅｓ⁃ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ＳＣ ｍｏｄｕｌｅｓ， ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ
ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ｃｈａｒｇｅｒ ｈａｓ ａ ｈｉｇｈｅｒ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｓｕｐｅｒ ｃａｐａｃｉｔｏｒ； ｖｏｌｔａｇｅ ｉｍｂａｌａｎｃｅ； ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔ