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高性能电力电子设计自动化求解器关键因素与解决方法
被引量：
5
1
作者
袁立强
陆子贤
+1 位作者
戴宇轩
赵争鸣
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第20期7055-7067,共13页
电力电子设计自动化有望加快电力电子系统设计效率,优化设计结果,兼具实用性和通用性。但面对复杂结构的大容量电力电子装置设计问题时,现有的设计工具在设计速度和精度这两个矛盾性能上的权衡失调,无法应用于工程实践。当前研究侧重多...
电力电子设计自动化有望加快电力电子系统设计效率,优化设计结果,兼具实用性和通用性。但面对复杂结构的大容量电力电子装置设计问题时,现有的设计工具在设计速度和精度这两个矛盾性能上的权衡失调,无法应用于工程实践。当前研究侧重多物理模型的建立和求解,忽略了设计架构、设计流程、优化算法等求解器范畴的关键因素对设计性能的提升。文中提出一种用于电力电子设计自动化的求解器,方法论上,所提出的求解器与电力电子系统特性深度适配、与实用需求紧密结合、搭建统一框架,预留接口增加可扩展性和适用性;效果上,与已有设计工具相比,能在更短的设计周期内,优化并平衡了变换器损耗与体积的综合性能。最后,使用该工具设计一套50kW隔离双向DC-DC变换器样机,通过实验验证了所述工具计算合理性和优异性。
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关键词
电力
电子
设计
自动化
计算机辅助
设计
工具
求解器
设计
架构
设计
流程
遗传算法
隔离双向直流变换器
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职称材料
电能路由器设计自动化综述——设计流程架构和遗传算法
被引量：
10
2
作者
袁立强
陆子贤
+2 位作者
孙建宁
段任之
赵争鸣
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第18期3878-3893,共16页
电能路由器在未来能源互联网、泛在电力物联网等领域具有广泛的应用前景,具有多级联、多端口、多流向和多形态的特征,这些特征给传统人工设计带来诸多难题。电力电子设计自动化有望克服设计目标权衡困难、裕量设计浪费成本、硬件迭代耗...
电能路由器在未来能源互联网、泛在电力物联网等领域具有广泛的应用前景,具有多级联、多端口、多流向和多形态的特征,这些特征给传统人工设计带来诸多难题。电力电子设计自动化有望克服设计目标权衡困难、裕量设计浪费成本、硬件迭代耗时耗力、设计自动化程度低等挑战。在宽禁带器件蓬勃发展、计算机性能快速迭代、变换器应用场景延伸细化的三重推进下,电力电子设计自动化有望实现设计集成化、精细化和快速化。电能路由器设计问题可以抽象为多学科优化问题,该问题数学性质差、问题规模大,传统优化算法难以胜任,而遗传算法在解决此类优化问题上性能优异。该文在系统总结当前主流的电力电子系统的设计流程和设计软件架构的基础上,分析了遗传算法解决电力电子设计自动化问题的适用性,总结了电能路由器设计自动化潜在的问题和挑战,并给出相应的建议。
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关键词
电力
电子
设计
自动化
电能路由器
设计
流程
设计
软件
优化
遗传算法
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职称材料
基于深度强化学习的有源中点钳位逆变器效率优化设计
被引量：
1
3
作者
王佳宁
杨仁海
+2 位作者
姚张浩
彭强
谢绿伟
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第9期3311-3320,共10页
传统电力电子变换器设计多采用顺序设计法,依赖人工经验。近年来,电力电子自动化设计可通过计算机快速优化设计电力电子系统而备受关注。该文以有源中点钳位(ANPC)逆变器的效率优化设计为例,提出一种基于深度强化学习(DRL)的电力电子自...
传统电力电子变换器设计多采用顺序设计法,依赖人工经验。近年来,电力电子自动化设计可通过计算机快速优化设计电力电子系统而备受关注。该文以有源中点钳位(ANPC)逆变器的效率优化设计为例,提出一种基于深度强化学习(DRL)的电力电子自动化设计方法,可实现在变换器设计需求变化时,根据设计目标快速得到最优的设计参数。首先介绍了基于DRL的逆变器效率优化整体框架;然后建立了逆变器的效率模型;接着通过深度确定性策略梯度(DDPG)算法的自学习不断训练智能体,获得了最小化功率损耗的优化策略,该策略能够快速响应设计规格变化提供最大化效率的设计变量;最后,搭建了140 kW的实验样机,实验结果验证了所提方法的有效性,相比于遗传算法和强化学习(RL),实测效率分别提高了0.025%和0.025%。
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关键词
电力电子自动化设计
有源中点钳位逆变器
效率
深度强化学习
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职称材料
题名
高性能电力电子设计自动化求解器关键因素与解决方法
被引量：
5
1
作者
袁立强
陆子贤
戴宇轩
赵争鸣
机构
电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系)
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第20期7055-7067,共13页
基金
国家自然科学基金项目(51577100)。
文摘
电力电子设计自动化有望加快电力电子系统设计效率,优化设计结果,兼具实用性和通用性。但面对复杂结构的大容量电力电子装置设计问题时,现有的设计工具在设计速度和精度这两个矛盾性能上的权衡失调,无法应用于工程实践。当前研究侧重多物理模型的建立和求解,忽略了设计架构、设计流程、优化算法等求解器范畴的关键因素对设计性能的提升。文中提出一种用于电力电子设计自动化的求解器,方法论上,所提出的求解器与电力电子系统特性深度适配、与实用需求紧密结合、搭建统一框架,预留接口增加可扩展性和适用性;效果上,与已有设计工具相比,能在更短的设计周期内,优化并平衡了变换器损耗与体积的综合性能。最后,使用该工具设计一套50kW隔离双向DC-DC变换器样机,通过实验验证了所述工具计算合理性和优异性。
关键词
电力
电子
设计
自动化
计算机辅助
设计
工具
求解器
设计
架构
设计
流程
遗传算法
隔离双向直流变换器
Keywords
design automation for power electronics
computer aided design tool
solver
design framework
design procedure
genetic algorithm
isolated bidirectional DC-DC converter
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
电能路由器设计自动化综述——设计流程架构和遗传算法
被引量：
10
2
作者
袁立强
陆子贤
孙建宁
段任之
赵争鸣
机构
电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系)
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第18期3878-3893,共16页
基金
国家自然科学基金资助项目(51577100,51490683)。
文摘
电能路由器在未来能源互联网、泛在电力物联网等领域具有广泛的应用前景,具有多级联、多端口、多流向和多形态的特征,这些特征给传统人工设计带来诸多难题。电力电子设计自动化有望克服设计目标权衡困难、裕量设计浪费成本、硬件迭代耗时耗力、设计自动化程度低等挑战。在宽禁带器件蓬勃发展、计算机性能快速迭代、变换器应用场景延伸细化的三重推进下,电力电子设计自动化有望实现设计集成化、精细化和快速化。电能路由器设计问题可以抽象为多学科优化问题,该问题数学性质差、问题规模大,传统优化算法难以胜任,而遗传算法在解决此类优化问题上性能优异。该文在系统总结当前主流的电力电子系统的设计流程和设计软件架构的基础上,分析了遗传算法解决电力电子设计自动化问题的适用性,总结了电能路由器设计自动化潜在的问题和挑战,并给出相应的建议。
关键词
电力
电子
设计
自动化
电能路由器
设计
流程
设计
软件
优化
遗传算法
Keywords
Design automation for power electronics
electrical energy router
design workflow
design software
optimization
genetic algorithm
分类号
TM46 [电气工程—电器]
TP301 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
基于深度强化学习的有源中点钳位逆变器效率优化设计
被引量：
1
3
作者
王佳宁
杨仁海
姚张浩
彭强
谢绿伟
机构
合肥工业大学电气与自动化工程学院
出处
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第9期3311-3320,共10页
基金
国家自然科学基金(52077051)
合肥综合性国家科学中心能源研究院重大培育项目(21KZS203)
高等学校学科创新引智计划(BP0719039)。
文摘
传统电力电子变换器设计多采用顺序设计法,依赖人工经验。近年来,电力电子自动化设计可通过计算机快速优化设计电力电子系统而备受关注。该文以有源中点钳位(ANPC)逆变器的效率优化设计为例,提出一种基于深度强化学习(DRL)的电力电子自动化设计方法,可实现在变换器设计需求变化时,根据设计目标快速得到最优的设计参数。首先介绍了基于DRL的逆变器效率优化整体框架;然后建立了逆变器的效率模型;接着通过深度确定性策略梯度(DDPG)算法的自学习不断训练智能体,获得了最小化功率损耗的优化策略,该策略能够快速响应设计规格变化提供最大化效率的设计变量;最后,搭建了140 kW的实验样机,实验结果验证了所提方法的有效性,相比于遗传算法和强化学习(RL),实测效率分别提高了0.025%和0.025%。
关键词
电力电子自动化设计
有源中点钳位逆变器
效率
深度强化学习
Keywords
Power electronics automation design
Active Neutral Point Clamped(ANPC)inverter
Efficiency
Deep Reinforcement Learning(DRL)
分类号
TN710 [电子电信—电路与系统]
TP181 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高性能电力电子设计自动化求解器关键因素与解决方法
袁立强
陆子贤
戴宇轩
赵争鸣
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
电能路由器设计自动化综述——设计流程架构和遗传算法
袁立强
陆子贤
孙建宁
段任之
赵争鸣
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于深度强化学习的有源中点钳位逆变器效率优化设计
王佳宁
杨仁海
姚张浩
彭强
谢绿伟
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
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