基于风电场运营工况的风电变流器IGBT寿命预测研究

风电机组的运行工况、器件的老化程度对IGBT的使用寿命具有较大的影响，目前对IGBT进行寿命评估时，大多未考虑风电机组的运行工况与IGBT当前寿命等因素。以风电变流器中的IGBT作为研究对象，对其寿命及可靠性进行评估。根据西北某风电场SCADA系统实测数据，利用Simulink仿真软件搭建风力发电机组模型与瞬态双界面法，获取运行一定年限后的IGBT热阻抗，建立Foster热网络模型；利用Simulink和PLECS软件进行电热联合仿真，计算风电IGBT器件的热损耗，以获得结温信息；利用雨流计数法、寿命预测模型和线性累计损伤模型，得到在当前工况下西北某风电场风电IGBT的损伤度。该方案给出了基于完整运行工况的IGBT寿命评估流程，相较其他IGBT寿命评估方法，考虑因素更全面，预测结果更准确。