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风电变流器IGBT模块的多时间尺度寿命评估

发布时间:2018-04-18 08:58

  本文选题:功率模块 + 寿命评估 ; 参考:《中国电机工程学报》2015年23期


【摘要】:功率变流器是风机系统的核心组件,其可靠性受风机系统的功率波动影响,因此风电变流器的可靠性评估应考虑长时间任务剖面的影响。然而现有器件可靠性评估方法受限于结温计算方法,难以准确而快速的评估功率器件的寿命。因此文中在分析基于组件可靠性手册和基于失效机理的功率模块可靠性评估方法的基础上,对风电变流器长时间任务剖面进行尺度划分,提出一种功率模块的多时间尺度寿命评估方法。文中以1.2 MW直驱风力发电系统为例,利用器件结温数值计算方法,结合实际风速和气温数据快速计算出器件的多尺度任务剖面,基于文中提出的器件寿命评估方法计算了功率模块的寿命消耗,分析了多时间尺度任务剖面对功率模块寿命消耗的影响,并对研究结论进行了深入讨论。文中结论还为研究提高风电变流器中功率器件寿命的措施提供了一种新的思路。
[Abstract]:Power converter is the core component of fan system, and its reliability is affected by the power fluctuation of fan system. Therefore, the reliability evaluation of wind power converter should consider the influence of long time task profile.However, the existing reliability evaluation methods are limited by the junction temperature calculation method, so it is difficult to evaluate the lifetime of power devices accurately and quickly.Therefore, on the basis of analyzing the reliability evaluation method of power module based on component reliability manual and failure mechanism, the long time task profile of wind power converter is scaled.A multi-time scale life evaluation method for power modules is proposed.Taking 1.2 MW direct-drive wind power generation system as an example, the multiscale mission profile of the device is calculated quickly by using the device junction temperature numerical calculation method and combining the actual wind speed and temperature data.Based on the device life evaluation method proposed in this paper, the life consumption of power modules is calculated, and the influence of multi-time scale mission profile on the life consumption of power modules is analyzed, and the conclusions of the research are discussed in depth.The conclusion also provides a new way to study the measures to improve the life of power devices in wind power converters.
【作者单位】: 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学);
【基金】:重庆市杰出青年科学基金项目(CSTC2012JJJQ90004) 国家自然科学基金项目(51137006) 中央高校基本科研业务费项目(CDJZR14158801)~~
【分类号】:TM46;TM614

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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