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基于学习增强型模型预测控制的混合储能系统实时能量管理策略及其在波浪能转换器中的应用
Real-Time Energy Management of Hybrid Energy Storage System with Application to Wave Energy Converters: A Learning-Augmented MPC Strategy
Xuanyi Zhu · Zechuan Lin · Xuanrui Huang · Kemeng Chen 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
将混合储能系统（HESS）集成到波浪能转换器（WEC）中可有效抑制多时间尺度下的功率波动，但需依赖高效的能量管理策略（EMS）。模型预测控制（MPC）虽能逼近全局最优并满足约束，但非线性优化问题带来高计算负担，且多目标权衡下的代价函数权重因子（WF）整定困难。为此，本文提出一种学习增强型MPC策略。该方法结合模糊逻辑非对称动作裁剪技术以降低计算耗时，并引入高效暖启动Q学习框架实现WF的在线自整定。为缩小仿真与实际间的差距，设计了基于神经网络的电流预测器以感知功率转换中的非线性损耗。仿真与实验结果...
解读: 该学习增强型MPC策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其模糊逻辑动作裁剪技术可显著降低MPC实时计算负担，适配储能变流器DSP/FPGA控制平台；Q学习框架实现的权重因子在线自整定能优化多目标权衡（功率平滑、电池寿命、效率），提升ESS集成方案的全生命...
基于热平衡的IGBT功率模块安全工作区及其退化评估方法
Thermal Balance-Based Evaluation Method for Safe Operating Areas and Its Degradation of IGBT Power Module
Tongyao Han · Yifei Luo · Binli Liu · Hao Yuan 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
针对IGBT功率模块在短时过载时的热应力和电热特性强非线性,数据手册二维安全工作区(SOA)无法满足可靠性评估需求。提出基于热平衡原理的SOA定量评估方法,建立包含电压、电流和结温的三维SOA防止IGBT热失效。所提SOA表明IGBT可在超额定电流两倍以上安全运行,结温可超448.15K(175°C)而不发生热失效。建立器件热不稳定性表征准则和半导体物理-热传导理论集成的净热流分析模型,考虑长期运行中电热特性退化对SOA的影响。仿真和实验验证了SOA及其退化有效预测短时过载下IGBT可靠性。
解读: 该IGBT三维安全工作区评估技术对阳光电源IGBT功率模块应用有重要可靠性保障价值。热平衡SOA方法可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的IGBT选型和过载保护设计,提高短时过载能力。电热耦合退化模型对PowerTitan大型储能系统的长期可靠性预测和维护策略制定有指导意义。该技术对阳光电源功率模...