【摘要】：風(fēng)電機(jī)側(cè)變流器中絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)模塊運(yùn)行時(shí)承受著復(fù)雜的多時(shí)間常數(shù)特性熱載荷,是風(fēng)電系統(tǒng)中最為薄弱的環(huán)節(jié)之一。然而現(xiàn)有研究更多是簡(jiǎn)單選取工作點(diǎn)數(shù)據(jù)或者僅考慮穩(wěn)態(tài)工況以及無(wú)法考慮外部環(huán)境的長(zhǎng)期隨機(jī)變化。因此,本文建立了一種能夠綜合計(jì)及IGBT模塊熱載荷的復(fù)雜時(shí)間常數(shù)特性影響的壽命評(píng)估模型。分析了實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)中不同時(shí)間常數(shù)熱載荷的壽命消耗特點(diǎn),以及風(fēng)速分布與壽命消耗之間的關(guān)系。研究了不同氣溫等效方法對(duì)壽命評(píng)估的影響規(guī)律,最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的準(zhǔn)確性。結(jié)果表明,雙饋風(fēng)機(jī)中低頻周期熱載荷造成的壽命消耗更為嚴(yán)重,占到整體壽命消耗的64.42%�；l周期壽命消耗與風(fēng)速概率密度具有嚴(yán)重的不對(duì)稱(chēng)性,超過(guò)60%的IGBT模塊壽命主要消耗在低概率密度的高風(fēng)速區(qū)間。氣溫等效方法對(duì)基頻周期熱載荷影響可以忽略不計(jì),而忽略氣溫波動(dòng)將導(dǎo)致低頻周期壽命消耗評(píng)估結(jié)果減小12.26%。
[Abstract]:The operation of the insulated gate bipolar transistor (IGBT) module in the wind motor-side converter is one of the most weak links in the wind power system. However, that exist study is more simple to select the work point data or only to consider the steady state condition and to consider the long-term random variation of the external environment. Therefore, this paper establishes a service life evaluation model which can comprehensively take into account the influence of the thermal load of the IGBT module on the characteristics of the complex time constant. The life-consuming characteristics of different time constant thermal loads in the real wind farm and the relation between the wind speed distribution and the life consumption are analyzed. The influence of different temperature equivalent methods on the life assessment is studied, and the accuracy of the method is verified by the experiment. The results show that the lifetime consumption of the low-frequency cycle heat load in the double-fed fan is more serious, accounting for 64.42% of the total life consumption. The life consumption of the fundamental frequency period and the probability density of the wind speed have serious asymmetry, and the life of the IGBT module over 60% is mainly consumed in the high wind speed interval of the low probability density. The effect of the temperature equivalent method on the thermal load of the fundamental frequency period is negligible, and the neglect of the temperature fluctuation will result in a decrease of 12.26% of the evaluation of the life consumption of the low frequency period.
【作者單位】： 輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(重慶大學(xué));國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司電力科學(xué)研究院;
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)(2012CB25200) 國(guó)家自然科學(xué)基金(51477019) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)(106112015CDJXY150004)資助項(xiàng)目
【分類(lèi)號(hào)】：TM46;TM614

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8 ;[J];;年期

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本文編號(hào)：2487857