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考虑双重热循环的直驱永磁风力发电机变流器组件级可靠性评估及参数敏感性分析
Component-Level Reliability Assessment of a Direct-Drive PMSG Wind Power Converter Considering Two Terms of Thermal Cycles and the Parameter Sensitivity Analysis
| 作者 | Shuaichen Ye · Dao Zhou · Xiaoxian Yao · Frede Blaabjerg |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2021年9月 |
| 技术分类 | 风电变流技术 |
| 技术标签 | 可靠性分析 功率模块 热仿真 多物理场耦合 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 直驱式PMSG 风电变流器 可靠性评估 热循环 功率模块 失效率 寿命损耗 参数敏感性 |
语言:
中文摘要
本文研究了2MW直驱永磁同步发电机全功率变流器的故障率及年度寿命损耗。重点评估了功率模块在不同热循环周期下的可靠性，并通过参数敏感性分析，揭示了影响变流器长期运行稳定性的关键因素，为风电变流器的设计优化与寿命预测提供了理论依据。
English Abstract
The availability and efficiency of a wind power system are highly affected by the failure or the unreliable operation of its power converter. This article investigates the failure rate and annual consumed lifetime for a 2-MW direct-drive permanent magnet synchronous generator based full-scale converter in a wind power generation system. The reliability assessment mainly focuses on the component le...
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SunView 深度解读
该研究直接契合阳光电源风电变流器业务的核心痛点。通过对功率模块热循环与可靠性的深入分析，阳光电源可优化变流器的热管理设计与功率器件选型，提升产品在复杂风场环境下的全生命周期可靠性。建议将该可靠性评估模型集成至iSolarCloud平台，实现风电变流器运行状态的实时监测与剩余寿命预测（RUL），从而降低运维成本，提升客户资产收益率。此外，研究中的敏感性分析方法可指导下一代高功率密度风电变流器的硬件设计，确保在极端工况下的高可用性。