一种风电变流器IGBT功率模块散热系统健康度评价方法技术方案

本发明专利技术提供一种风电变流器IGBT功率模块散热系统健康度评价方法，包括以下步骤：提取风力发电机组的实时运行数据，选取物理特征变量并进行预处理，得到实时变流器IGBT功率模块温度、实时电网A相电流、B相电流、C相电流、机舱温度；比较实时变流器IGBT功率模块温度与变流器IGBT功率模块散热系统启动温度：建立热阻阀值函数，根据热阻阀值函数参数计算理论热阻；根据实时热阻和理论热阻计算热阻残差；根据热阻残差计算变流器IGBT功率模块散热系统劣化度，根据劣化度对变流器IGBT功率模块散热系统的健康度进行评价。本发明专利技术可以在风电变流器IGBT功率模块散热系统健康度劣化时可以提前预警。预警。预警。

【技术实现步骤摘要】
一种风电变流器IGBT功率模块散热系统健康度评价方法


[0001]本专利技术涉及风力发电机组
，具体涉及一种风电变流器IGBT功率模块散热系统健康度评价方法。

技术介绍

[0002]目前，在风力发电机组的变流器中，通常会采用多个IGBT(绝缘栅双极型晶体管)功率模块，IGBT功率模块是由BJT(双极型晶体管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，该功率器件在工作的过程中会产生大量的热量，造成变流器IGBT功率模块的自身温度会随着工作时间的延长而逐步上升，当其温度超过额定工作温度时，就会出现故障。
[0003]在现有技术中，对变流器IGBT功率模块设置有配套的散热系统对其进行散热降温处理，由于风能资源具有很高的间歇性和随机波动性，风力发电机组的出力需要长时间、频繁和大范围的随机变化，同时随着风力发电机组大功率的发展趋势，变流器的功率等级也越来越高，作为风力发电机组电能回馈至电网的关键控制通道，变流器IGBT功率模块长期持续承受交变电热应力，散热系统的健康状况对IGBT功率模块的正常运行有着重要影响。目本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电变流器IGBT功率模块散热系统健康度评价方法，其特征在于，包括以下步骤：提取风力发电机组的实时运行数据，选取物理特征变量并进行预处理，得到实时变流器IGBT功率模块温度、实时电网A相电流、实时电网B相电流、实时电网C相电流、实时机舱温度；将实时变流器IGBT功率模块温度与变流器IGBT功率模块散热系统启动温度进行比较：如果实时变流器IGBT功率模块温度小于散热系统启动温度，健康度评价结果为良好；如果实时变流器IGBT功率模块温度大于或等于散热系统启动温度，根据实时变流器IGBT功率模块温度、实时电网A相电流、实时电网B相电流、实时电网C相电流、实时机舱温度计算实时热阻；根据实时电网A相电流、实时电网B相电流、实时电网C相电流、热阻阀值函数参数计算理论热阻；根据实时热阻和理论热阻计算热阻残差；根据热阻残差计算变流器IGBT功率模块散热系统劣化度；根据所述劣化度对变流器IGBT功率模块散热系统的健康度进行评价。2.根据权利要求1所述的风电变流器IGBT功率模块散热系统健康度评价方法，其特征在于，所述热阻阀值函数参数按照以下方式计算：提取风力发电机组的历史运行数据，选取物理特征变量并进行预处理，得到历史电网三相电流中位数，预处理后的历史变流器IGBT功率模块温度、预处理后的历史机舱温度；根据历史电网三相电流中位数、预处理后的历史变流器IGBT功率模块温度、预处理后的历史机舱温度，构建变流器IGBT功率模块散热系统运行状态良好的第一数据集；从第一数据集中提取第一电网三相电流中位数、第一变流器IGBT功率模块温度、第一机舱温度；根据第一电网三相电流中位数、第一变流器IGBT功率模块温度、第一机舱温度，计算变流器IGBT功率模块历史热阻；根据变流器IGBT功率模块历史热阻和第一电网三相电流中位数，构建第二数据集；将第二数据集根据第一电网三相电流中位数进行数据区间划分，依次取每个区间内历史热阻最大值及历史热阻最大值对应的第一电网三相电流中位数，构建第三数据集；建立热阻阀值函数，根据第三数据集通过数据拟合方法计算热阻阀值函数参数。3.根据权利要求2所述的风电变流器IGBT功率模块散热系统健康度评价方法，其特征在于，所述第一电网三相电流中位数的提取条件为：同时满足变流器IGBT功率模块温度大于...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉军，陶建权，余强，杨妍妮，喻科曦，付道一，周琪，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团海装风电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：