雙饋風(fēng)電變流器IGBT模塊功率循環(huán)能力評(píng)估

【摘要】：為準(zhǔn)確評(píng)估不同風(fēng)況下雙饋風(fēng)電機(jī)組變流器的可靠性水平,提出一種機(jī)側(cè)變流器IGBT模塊的功率循環(huán)能力評(píng)估方法,并研究了風(fēng)速對(duì)功率循環(huán)能力的影響。基于器件失效模型,建立機(jī)側(cè)變流器IGBT模塊的平均失效時(shí)間(MTTF)計(jì)算模型。結(jié)合變流器實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù),建立機(jī)側(cè)變流器IGBT模塊結(jié)溫計(jì)算模型,并分析湍流風(fēng)速對(duì)結(jié)溫波動(dòng)的影響,進(jìn)而提出基于雨流算法提取隨機(jī)結(jié)溫波動(dòng)信息。根據(jù)提取的隨機(jī)結(jié)溫波動(dòng)信息,結(jié)合風(fēng)速統(tǒng)計(jì)特性,提出機(jī)側(cè)變流器IGBT模塊功率循環(huán)能力評(píng)估模型。最后,以某1.5 MW雙饋風(fēng)電機(jī)組機(jī)側(cè)變流器IGBT模塊為例,分析年平均風(fēng)速及湍流強(qiáng)度對(duì)其功率循環(huán)能力的影響。分析結(jié)果表明:該變流器IGBT模塊的MTTF其隨著年平均風(fēng)速及湍流強(qiáng)度的增大而減小;相比傳統(tǒng)評(píng)估模型,所建立的評(píng)估模型更準(zhǔn)確。 【作者單位】： 重慶大學(xué)輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;重慶科凱前衛(wèi)風(fēng)電設(shè)備有限責(zé)任公司;
【關(guān)鍵詞】： 雙饋風(fēng)電機(jī)組 風(fēng)電 變流器 IGBT 功率循環(huán)能力 結(jié)溫 湍流風(fēng)速 可靠性 評(píng)估
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51377184) 中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(CDJZR12150074) 國家國際科技合作專項(xiàng)資助項(xiàng)目(2013DFG61520) 重慶市集成示范計(jì)劃項(xiàng)目(CSTC2013JCSF70003)~~
【分類號(hào)】：TM46
【正文快照】： 0引言風(fēng)電變流器作為風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的樞紐,是影響風(fēng)電機(jī)組及其入網(wǎng)穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié),但現(xiàn)有文獻(xiàn)表明,風(fēng)電變流器是風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)之一,因變流器失效導(dǎo)致系統(tǒng)故障占的比重很大,而且其中超過50%的故障是因IGBT模塊(6組IGBT及其反并聯(lián)二極管構(gòu)成)功率循環(huán)失效造成的[1

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