本文關鍵詞： 雙饋風電機組 風電 變流器 IGBT 功率循環(huán)能力 結溫 湍流風速 可靠性 評估　出處：《電力自動化設備》2015年01期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：為準確評估不同風況下雙饋風電機組變流器的可靠性水平,提出一種機側變流器IGBT模塊的功率循環(huán)能力評估方法,并研究了風速對功率循環(huán)能力的影響�；谄骷Ｐ�,建立機側變流器IGBT模塊的平均失效時間(MTTF)計算模型。結合變流器實時運行參數,建立機側變流器IGBT模塊結溫計算模型,并分析湍流風速對結溫波動的影響,進而提出基于雨流算法提取隨機結溫波動信息。根據提取的隨機結溫波動信息,結合風速統(tǒng)計特性,提出機側變流器IGBT模塊功率循環(huán)能力評估模型。最后,以某1.5 MW雙饋風電機組機側變流器IGBT模塊為例,分析年平均風速及湍流強度對其功率循環(huán)能力的影響。分析結果表明:該變流器IGBT模塊的MTTF其隨著年平均風速及湍流強度的增大而減小;相比傳統(tǒng)評估模型,所建立的評估模型更準確。
[Abstract]:In order to accurately evaluate the reliability level of doubly-fed wind turbine converter under different wind conditions, a power cycle capability evaluation method for IGBT module of generator side converter is proposed, and the influence of wind speed on power cycle capacity is studied. The average failure time (MTTF) calculation model of the IGBT module of the converter is established, and the calculation model of junction temperature of the IGBT module of the converter is established in combination with the real-time operating parameters of the converter, and the influence of turbulent wind speed on the junction temperature fluctuation is analyzed. Furthermore, based on rain flow algorithm, the random junction temperature fluctuation information is extracted. According to the extracted random junction temperature fluctuation information and combined with the statistical characteristics of wind speed, the power cycle capability evaluation model of the IGBT module of the side converter is proposed. Taking a 1.5MW doubly-fed wind turbine generator side converter IGBT module as an example, The influence of the annual mean wind speed and turbulence intensity on the power cycle capacity is analyzed. The results show that the MTTF of the IGBT module decreases with the increase of the annual mean wind speed and turbulence intensity. The evaluation model is more accurate.
【作者單位】： 重慶大學輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術國家重點實驗室;重慶科凱前衛(wèi)風電設備有限責任公司;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51377184) 中央高校基本科研業(yè)務費專項資金資助項目(CDJZR12150074) 國家國際科技合作專項資助項目(2013DFG61520) 重慶市集成示范計劃項目(CSTC2013JCSF70003)~~
【分類號】：TM46

【參考文獻】

相關期刊論文 前4條

1 胡建輝;李錦庚;鄒繼斌;譚久彬;;變頻器中的IGBT模塊損耗計算及散熱系統(tǒng)設計[J];電工技術學報;2009年03期

2 潘武略;徐政;張靜;王超;;電壓源換流器型直流輸電換流器損耗分析[J];中國電機工程學報;2008年21期

3 毛鵬;謝少軍;許澤剛;;IGBT模塊的開關暫態(tài)模型及損耗分析[J];中國電機工程學報;2010年15期

4 楊珍貴;周雒維;杜雄;孫鵬菊;毛婭婕;;基于器件的結溫變化評估風機中參數差異對網側變流器可靠性的影響[J];中國電機工程學報;2013年30期

【共引文獻】

相關期刊論文 前10條

1 楊旭;周雒維;杜雄;沈剛;徐銘偉;;絕緣柵雙極型晶體管結溫測量方法及其發(fā)展[J];電測與儀表;2012年02期

2 景巍;譚國俊;葉宗彬;;大功率三電平變頻器損耗計算及散熱分析[J];電工技術學報;2011年02期

3 鄭利兵;韓立;劉鈞;溫旭輝;;基于三維熱電耦合有限元模型的IGBT失效形式溫度特性研究[J];電工技術學報;2011年07期

4 譚國俊;景巍;;有源鉗位三電平變頻器及其結溫平衡控制[J];電工技術學報;2012年02期

5 朱藝鋒;葛瓊璇;劉育紅;任晉旗;;75kVA三電平背靠背變流器的散熱分析及優(yōu)化[J];電工技術學報;2012年02期

6 李洪才;陳非凡;董永貴;;功率器件散熱特性的非穩(wěn)態(tài)測量方法[J];電工技術學報;2012年02期

7 范豐欣;曹彪;張書浩;劉鳳生;;大功率點焊電源損耗分析及解決方案[J];電焊機;2009年11期

8 黃先進;侯少敏;孫湖;林飛;鄭瓊林;;牽引變流系統(tǒng)熱設計與溫升仿真研究[J];電力電子;2011年02期

9 管敏淵;徐政;屠卿瑞;潘偉勇;;模塊化多電平換流器型直流輸電的調制策略[J];電力系統(tǒng)自動化;2010年02期

10 景巍;譚國俊;葉宗彬;;永磁直驅風力發(fā)電系統(tǒng)中兩電平與三電平變流器比較[J];電力系統(tǒng)自動化;2011年06期

相關會議論文 前2條

1 吳軍科;周雒維;孫鵬菊;杜雄;;功率變流器中IGBT模塊的結溫管理策略研究[A];第七屆中國高校電力電子與電力傳動學術年會論文集[C];2013年

2 李黎;李楊;羅洋;;一種饋能式IGBT串聯動態(tài)均壓電路[A];2013年中國電機工程學會年會論文集[C];2013年

相關博士學位論文 前10條

1 景巍;大功率三電平變頻器功率器件損耗研究[D];中國礦業(yè)大學;2011年

2 毛鵬;航空應用三相高功率因數整流器研究[D];南京航空航天大學;2010年

3 徐志鷗;防爆環(huán)境下大功率三電平變換器功率損耗與散熱方法研究[D];中國礦業(yè)大學;2011年

4 張翌暉;全控直流輸電新型拓撲方案探索性研究[D];華中科技大學;2011年

5 王偉;車用永磁同步電機的參數匹配、協(xié)調控制與性能評價研究[D];吉林大學;2010年

6 華明;三相逆變器冗余并聯運行關鍵技術及應用研究[D];南京航空航天大學;2011年

7 胡韶華;現代數控機床多源能耗特性研究[D];重慶大學;2012年

8 李勇;感應濾波理論及其在直流輸電系統(tǒng)中的應用研究[D];湖南大學;2011年

9 杜明星;功率器件狀態(tài)監(jiān)測的關鍵問題研究[D];天津大學;2012年

10 周生奇;功率變流裝置中IGBT器件缺陷辨識研究[D];重慶大學;2012年

相關碩士學位論文 前10條

1 吳懷亮;隔爆水冷變頻器熱交換及溫差控制機理研究[D];太原理工大學;2011年

2 侯少敏;高速動車組變流系統(tǒng)損耗分析與散熱研究[D];北京交通大學;2011年

3 何文志;電力電子裝置的多物理場耦合模型及優(yōu)化設計[D];華南理工大學;2011年

4 杜吉飛;三相變流器改進空間矢量電流控制方法的研究與實現[D];天津理工大學;2011年

5 劉凱;機車輔助電源逆變器研究[D];南京航空航天大學;2011年

6 曹劍坤;寬輸入非隔離型6kVA三相航空靜止變流器[D];南京航空航天大學;2011年

7 要焰梅;基于擴頻原理的永磁同步電機系統(tǒng)開關噪音抑制策略[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

8 包雪松;鋁合金壓鑄散熱模塊結構設計研究[D];上海交通大學;2011年

9 楊哲;新型軟開關的損耗分析與研究[D];天津大學;2012年

10 曹亮亮;PWM整流器及其控制策略的研究[D];哈爾濱理工大學;2011年

【二級參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 續(xù)明進;張皓;董武;;高壓變頻器散熱與通風的設計[J];變頻器世界;2006年05期

2 張桂斌,徐政;最小開關損耗VSVPWM技術的研究與仿真[J];電工技術學報;2001年02期

3 徐殿國;李向榮;;極限溫度下的電力電子技術[J];電工技術學報;2006年03期

4 杜貴平;張波;陳立軍;;ZVS移相全橋變換器開關管等損耗控制策略[J];電工技術學報;2007年01期

5 王群京;陳權;姜衛(wèi)東;胡存剛;;中點鉗位型三電平逆變器通態(tài)損耗分析[J];電工技術學報;2007年03期

6 陳權;王群京;姜衛(wèi)東;胡存剛;;二極管鉗位型三電平變換器開關損耗分析[J];電工技術學報;2008年02期

7 范子超;劉文華;宋強;李建國;;適于硬開關變流器的IGCT/二極管綜合模型[J];電工技術學報;2008年03期

8 楊旭,馬靜,張新武,王兆安;電力電子裝置強制風冷散熱方式的研究[J];電力電子技術;2000年04期

9 王丹,毛承雄,范澍,馬海晶;高壓變頻器散熱系統(tǒng)的設計[J];電力電子技術;2005年02期

10 鄭超,周孝信,李若梅;電壓源換流器式高壓直流輸電的動態(tài)建模與暫態(tài)仿真[J];電網技術;2005年16期

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 李正國,羅安,馬國喜;大功率靜止同步補償裝置IGBT模塊吸收保護電路參數的多目標優(yōu)化設計[J];電網技術;2004年13期

2 吳曉;楊美傳;;IGBT模塊在列車供電系統(tǒng)中的應用及保護[J];鐵道車輛;2008年03期

3 孫國印;IGBT模塊應用中過電壓的抑制[J];電力電子技術;2002年04期

4 宮崎裕二;村\『陫;日吉道明;;適合中高頻應用的NFM系列IGBT模塊[J];電力電子技術;2006年04期

5 馮國雨;姜斌;楊志剛;劉曉論;田豐君;;半橋逆變IGBT模塊壓電驅動與保護電路設計[J];電源技術;2009年08期

6 翟超;郭清;盛況;;IGBT模塊封裝熱應力研究[J];機電工程;2013年09期

7 陶海敏;何湘寧;;IR2110驅動IGBT模塊中的柵極抗干擾技術[J];電源技術應用;2002年06期

8 李鋒;;基于IGBT模塊和超級電容的停電保磁裝置設計[J];自動化應用;2011年04期

9 魏克新;杜明星;;基于集總參數法的IGBT模塊溫度預測模型[J];電工技術學報;2011年12期

10 龔熙國;;適用于電力系統(tǒng)設備的新一代高壓IGBT模塊[J];電力電子技術;2011年10期

相關會議論文 前2條

1 劉蕩波;;IGBT模塊及其應用[A];中國電工技術學會電力電子學會第八屆學術年會論文集[C];2002年

2 劉蕩波;張立;張歧寧;王曉寶;;IGBT模塊及其應用[A];展望新世紀——’02學術年會論文集[C];2002年

相關重要報紙文章 前1條

1 江蘇 趙建南;對IGBT模塊過熱保護設定溫度的看法[N];電子報;2004年

相關碩士學位論文 前2條

1 秦星;風電變流器IGBT模塊結溫計算及功率循環(huán)能力評估[D];重慶大學;2014年

2 王彥剛;IGBT模塊熱行為及可靠性研究[D];北京工業(yè)大學;2000年

，

本文編號：1503137