基于风电场运营工况的风电变流器IGBT寿命预测研究
文档名：基于风电场运营工况的风电变流器IGBT寿命预测研究
摘要：风电机组的运行工况、器件的老化程度对IGBT的使用寿命具有较大的影响,目前对IGBT进行寿命评估时,大多未考虑风电机组的运行工况与IGBT当前寿命等因素.以风电变流器中的IGBT作为研究对象,对其寿命及可靠性进行评估.根据西北某风电场SCADA系统实测数据,利用Simulink仿真软件搭建风力发电机组模型与瞬态双界面法,获取运行一定年限后的IGBT热阻抗,建立Foster热网络模型;利用Simulink和PLECS软件进行电热联合仿真,计算风电IGBT器件的热损耗,以获得结温信息;利用雨流计数法、寿命预测模型和线性累计损伤模型,得到在当前工况下西北某风电场风电IGBT的损伤度.该方案给出了基于完整运行工况的IGBT寿命评估流程,相较其他IGBT寿命评估方法,考虑因素更全面,预测结果更准确.
Abstract：TheoperatingconditionsofthewindturbineandtheagingdegreeofthedevicehaveagreatinfluenceontheservicelifeoftheIGBT.Atpresent,whenevaluatingthelifeoftheIGBT,mostofthefactorssuchastheoperatingconditionsofthewindturbineandthecurrentlifeoftheIGBTarenotconsidered.ThispapertookIGBTinwindpowerconverterastheresearchobject,andevaluateditslifeandreliability.AccordingtothemeasureddataofSCADAsystemofawindfarminNorthwestChina,thewindturbinemodelandtransientdoubleinterfacemethodwerebuiltbySimulinksimulationsoftware,andtheIGBTthermalimpedanceafteracertainnumberofyearsofoperationwasobtained,andtheFosterthermalnetworkmodelwasestablished.SimulinkandPLECSsoftwarewereusedforelectrothermaljointsimulationtocalculatedtheheatlossofwindpowerIGBTdevicestoobtainjunctiontemperatureinformation.Usingtherainflowcountingmethod,thelifepredictionmodelandthelinearcumulativedamagemodel,thedamagedegreeofthewindpowerIGBTinawindfarminNorthwestChinaunderthecurrentworkingconditionswasobtained.TheschemegavetheIGBTlifeassessmentprocessbasedonthecompleteoperatingconditions.ComparedwithotherIGBTlifeassessmentmethods,thefactorsconsideredweremorecomprehensiveandthepredictionresultsweremoreaccurate.
作者：张蕴馨 徐玉龙 吴德 运鸿 刘宝成 黄先进 Author：ZHANGYunxin XUYulong WUDe YUNHong LIUBaocheng HUANGXianjin
作者单位：中节能风力发电股份有限公司,北京100084中节能(甘肃)风力发电股份有限公司,甘肃王门735211北京交通大学,北京100044
刊名：电气应用
Journal：ElectrotechnicalApplication
年，卷(期)：2023, 42(12)
分类号：
关键词：IGBT风电变流器可靠性热损耗模型
Keywords：IGBTwindpowerconvertersreliabilityheatlossmodel
机标分类号：U469.13TP274X932
在线出版日期：2024年1月10日
基金项目：风电变流器功率器件状态检测与寿命评估研究基于风电场运营工况的风电变流器IGBT寿命预测研究[
期刊论文]电气应用--2023, 42(12)张蕴馨徐玉龙吴德运鸿刘宝成黄先进风电机组的运行工况、器件的老化程度对IGBT的使用寿命具有较大的影响,目前对IGBT进行寿命评估时,大多未考虑风电机组的运行工况与IGBT当前寿命等因素.以风电变流器中的IGBT作为研究对象,对其寿命及可靠性进行评估.根据西...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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