【精彩论文】基于改进支持向量回归的IGBT老化预测

观点凝练

摘要：为了准确预测绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的老化状态，提出了一种基于改进鲸鱼优化算法（IWOA）优化支持向量回归（SVR）的IGBT老化预测方法。该方法提取IGBT集电极-发射极电压信号的时频域特征，通过核主成分分析（KPCA）降维将时频域特征融合成一个综合指标来表征IGBT的老化状态；针对鲸鱼优化算法（WOA）不足，在WOA的基础上引入Sobol序列种群初始化、惯性权重和反向学习策略，增强WOA的局部搜索能力和收敛速度；利用IWOA优化SVR的惩罚因子和核参数，并构建一种基于综合指标的IGBT预测模型。利用NASA Ames实验室的IGBT老化数据集对IWOA-SVR方法进行验证，结果表明，所构建IWOA-SVR预测模型可以更准确实现对IGBT的老化预测。
结论：IGBT是变流器的核心器件，准确预测IGBT老化状态可以提高变流器的可靠性。本文通过NASA Ames实验室提供的4个IGBT老化数据集，从中提取能够表征IGBT老化状态的时频域特征，并利用KPCA将特征融合成一个指标，减少特征冗余和计算复杂性；提出了IWOA算法，通过6个基本测试函数进行性能测试，IWOA算法与WOA、PSO和GA算法相比具有更强的局部搜索能力和收敛速度；利用IWOA优化SVR预测模型的参数C和g，实现基于综合指标的IGBT老化预测，并与PSO-SVR、GA-SVR以及LSTM预测模型相比，验证了本文提出的IWOA-SVR方法的优越性。

引文信息

陈正雄, 帕孜来·马合木提, 沈玮. 基于改进支持向量回归的IGBT老化预测[J]. 中国电力, 2022, 55(7): 1-10.CHEN Zhengxiong, PAZILAI Mahemuti, SHEN Wei. Aging prediction of IGBT based on improved support vector regression[J]. Electric Power, 2022, 55(7): 1-10.

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编辑：杨彪

校对：蒋东方

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