风电变流器IGBT模块的多时间尺度寿命评估

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。

关键词：功率模块、寿命评估、基频结温波动、低频结温波动、迭代算法

分类号：TM46(变压器、变流器及电抗器)

资助基金：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。 Project Supported by Natural Science Foundation of Chongqing CSTCCSTC2012JJJQ90004;Project Supported by National Natural Science Foundation of China51137006;Project Supported by the Fundamental Research Funds for the Central UniversitiesCDJZR14158801

在线出版日期：2015-12-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：6152-6161