双馈风电变流器IGBT模块功率循环能力评估

被引:15
作者
李辉 [1 ]
秦星 [1 ]
刘盛权 [1 ]
杨东 [1 ]
杨超 [1 ]
胡姚刚 [1 ]
冉立 [1 ]
唐显虎 [2 ]
机构
[1] 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
[2] 重庆科凯前卫风电设备有限责任公司
基金
中央高校基本科研业务费专项资金资助;
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;
D O I
10.16081/j.issn.1006-6047.2015.01.002
中图分类号
TM46 [变流器];
学科分类号
080801 ;
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。
引用
收藏
页码:6 / 12
页数:7
相关论文
共 9 条
[1]   基于器件的结温变化评估风机中参数差异对网侧变流器可靠性的影响 [J].
杨珍贵 ;
周雒维 ;
杜雄 ;
孙鹏菊 ;
毛娅婕 .
中国电机工程学报, 2013, 33 (30) :41-49+8
[2]   IGBT模块的开关暂态模型及损耗分析 [J].
毛鹏 ;
谢少军 ;
许泽刚 .
中国电机工程学报, 2010, 30 (15) :40-47
[3]   变频器中的IGBT模块损耗计算及散热系统设计 [J].
胡建辉 ;
李锦庚 ;
邹继斌 ;
谭久彬 .
电工技术学报, 2009, 24 (03) :159-163
[4]   电压源换流器型直流输电换流器损耗分析 [J].
潘武略 ;
徐政 ;
张静 ;
王超 .
中国电机工程学报, 2008, (21) :7-14
[5]   用实测风速校正的短期风速仿真研究 [J].
王耀南 ;
孙春顺 ;
李欣然 .
中国电机工程学报, 2008, (11) :94-100
[6]  
风能资源评估系统的研究[D]. 曹慧敏.西北工业大学. 2006
[7]  
电子元器件失效与典型案例[M]. 国防工业出版社 , 孔学东, 2006
[8]  
Selected failure mechanisms of modern power modules[J] . Mauro Ciappa.Microelectronics Reliability . 2002 (4)
[9]  
Condition Monitoring for Device Reliability in Power Electronic Converters: A Review .2 Yang,S,Xiang,D,Bryant,A,Mawby,P,Ran,L,Tavner,P. Power Electronics, IEEE Transactions on . 2010