一种基于结温的IGCT变流器寿命优化控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种基于结温的IGCT变流器寿命优化控制方法及系统，对IGCT芯片进行实时结温监测，结合模型预测控制，预测下一采样时刻的输出电流，通过预测的输出电流，结合电流参考值、IGCT变流器采样时的开关状态以及未来开关状态，以代价函数最小对应的开关状态对IGCT变流器进行控制，可有效解决因变流系统长期处于大电流运行工况引起的结温持续升高，从而使IGCT芯片的使用寿命降低的问题，最大程度地延长变流器的使用寿命，减少设备故障和停机时间，提高系统的运行可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于igct变流器相关，尤其涉及一种基于结温的igct变流器寿命优化控制方法及系统。

技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。

2、相比igbt，igct有着导通损耗低，成本低，可靠性高并且可耐高电压、大电流等优点，以igct为核心装备电力变流器，广泛应用于海上风电等大功率变流系统中。然而，igct的开关损耗却明显高于其他变流芯片，电力变流器长期工作在大功率、高结温、有限散热等工况下，系统内部疲劳损伤迅速积累，从而降低变流器的使用寿命，进一步导致建设成本提高，造成重大经济损失。因此，研究大功率igct变流器的模型预测控制策略，尤其是对开关频率的控制，提升系统运行可靠性，对可再生能源发电并网，尤其是海上风电变流等系统的高效、高可靠运行具有重要的科学及工程意义。

3、现有的寿命预测方法主要是将变流器的系统模型参数和铭牌值作为输入参数应用到寿命预测模型中，通过结温与电流耦合的计算方法，并结合igct芯片的失效机理，根据平均结温和结温波动计算出其疲劳损伤，最终得到变流器彻底失效时间本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于结温的IGCT变流器寿命优化控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种基于结温的IGCT变流器寿命优化控制方法，其特征在于，基于模型预测控制预测未来两个采样周期后的IGCT变流器输出电流，并基于当前采样时刻的交流电网电压与预测的下一采样时刻的交流电网电压相等，补偿计算延时。

3.如权利要求2所述的一种基于结温的IGCT变流器寿命优化控制方法，其特征在于，当采样频率大于电网频率时，当前采样时刻的交流电网电压与预测的下一采样时刻的交流电网电压相等。

4.如权利要求1所述的一种基于结温的IGCT变流器寿命优化控制方法，其特征在于，根...

【技术特征摘要】

1.一种基于结温的igct变流器寿命优化控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种基于结温的igct变流器寿命优化控制方法，其特征在于，基于模型预测控制预测未来两个采样周期后的igct变流器输出电流，并基于当前采样时刻的交流电网电压与预测的下一采样时刻的交流电网电压相等，补偿计算延时。

3.如权利要求2所述的一种基于结温的igct变流器寿命优化控制方法，其特征在于，当采样频率大于电网频率时，当前采样时刻的交流电网电压与预测的下一采样时刻的交流电网电压相等。

4.如权利要求1所述的一种基于结温的igct变流器寿命优化控制方法，其特征在于，根据所预测的下一采样时刻的igct变流器输出电流与αβ坐标系下电流参考值之差，以及igct变流器采样时的开关状态与未来开关状态之差，以及根据igct变流器结温所确定的权重系数，构建代价函数。

5.如权利要求4所述的一种基于结温的igct变流器寿命优化控制方法，其特征在于，所述igct变流器为三相两电平变流器，在所述三相两电平变流器上桥臂导通且下桥臂关断时，开关状态设为1；在所述三相两电平变流器上桥臂关断且下桥臂导...

【专利技术属性】
技术研发人员：张祯滨，陈逸阳，李真，张一民，陈昊宇，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：