计及疲劳损伤的多时间尺度风电变流器IGBT可靠性评估

• 作者: 王传坤 何怡刚 王晨苑 李猎 吴晓欣 李济源
• 来源期刊: 电力自动化设备
• 关键词: 疲劳损伤 威布尔分布 IGBT 风电变流器 多时间尺度 可靠性
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 清洁能源|CLEAN ENERGY
• 页码范围: 173-178
• 页数: 6页
• 分类号: TM46|TM614
• 语种: 中文
• DOI: 10.16081/j.epae.202101007

摘要

现有的风电变流器中绝缘栅双极型晶体管(IGBT)可靠性评估方法在计及疲劳损伤时无法兼顾计算效率与准确度,为此提出了一种多时间尺度可靠性评估算法.首先,基于监测控制和数据采集(SCADA)数据建立风速的威布尔概率分布模型,依据风电变流器拓扑结构推导IGBT模块的电热耦合模型,并引入了常用的寿命预测模型;其次,对风电变流器IGBT进行时间尺度划分,并针对某2 MW风力发电系统,从不同时间尺度开展IGBT可靠性评估;最后,得出了计及疲劳损伤的可靠性评估参量,与现有统计数据对比,从累积损伤度和寿命预测2个方面来验证所提算法的可行性和准确性.结果表明,所提算法相较于现有算法,可以更加准确高效地评估IGBT的健康状况.