双馈风电变流器IGBT模块功率循环能力评估

发布时间：2018-02-11 13:09

  本文关键词： 双馈风电机组 风电 变流器 IGBT 功率循环能力 结温 湍流风速 可靠性 评估　出处：《电力自动化设备》2015年01期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为准确评估不同风况下双馈风电机组变流器的可靠性水平,提出一种机侧变流器IGBT模块的功率循环能力评估方法,并研究了风速对功率循环能力的影响。基于器件失效模型,建立机侧变流器IGBT模块的平均失效时间(MTTF)计算模型。结合变流器实时运行参数,建立机侧变流器IGBT模块结温计算模型,并分析湍流风速对结温波动的影响,进而提出基于雨流算法提取随机结温波动信息。根据提取的随机结温波动信息,结合风速统计特性,提出机侧变流器IGBT模块功率循环能力评估模型。最后,以某1.5 MW双馈风电机组机侧变流器IGBT模块为例,分析年平均风速及湍流强度对其功率循环能力的影响。分析结果表明:该变流器IGBT模块的MTTF其随着年平均风速及湍流强度的增大而减小;相比传统评估模型,所建立的评估模型更准确。
[Abstract]:In order to accurately evaluate the reliability level of doubly-fed wind turbine converter under different wind conditions, a power cycle capability evaluation method for IGBT module of generator side converter is proposed, and the influence of wind speed on power cycle capacity is studied. The average failure time (MTTF) calculation model of the IGBT module of the converter is established, and the calculation model of junction temperature of the IGBT module of the converter is established in combination with the real-time operating parameters of the converter, and the influence of turbulent wind speed on the junction temperature fluctuation is analyzed. Furthermore, based on rain flow algorithm, the random junction temperature fluctuation information is extracted. According to the extracted random junction temperature fluctuation information and combined with the statistical characteristics of wind speed, the power cycle capability evaluation model of the IGBT module of the side converter is proposed. Taking a 1.5MW doubly-fed wind turbine generator side converter IGBT module as an example, The influence of the annual mean wind speed and turbulence intensity on the power cycle capacity is analyzed. The results show that the MTTF of the IGBT module decreases with the increase of the annual mean wind speed and turbulence intensity. The evaluation model is more accurate.
【作者单位】： 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室;重庆科凯前卫风电设备有限责任公司;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51377184) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(CDJZR12150074) 国家国际科技合作专项资助项目(2013DFG61520) 重庆市集成示范计划项目(CSTC2013JCSF70003)~~
【分类号】：TM46

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1503137