一种PCS功率器件健康状态无创监测方法技术

技术编号:46601041 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-10 21:32
本发明专利技术公开一种PCS功率器件健康状态无创监测方法,包括:建立包含功率器件导通损耗与开关损耗的动态损耗模型;建立按功率器件数量与位置分布的多维老化分类框架;采用双路径验证机制分析老化对损耗特性的影响:通过实测数据校准将动态损耗模型的计算结果与基于功率器件输出特性曲线查表法的损耗预测值进行对比,结合纹波耦合分析提取电流/功率纹波频谱作为老化状态特征量;基于FFT分析提取老化特征量并具体老化器件定位;通过耦合功率损耗纹波与三相电流相位实现老化器件精准定位,采用仿真数据与功率器件手册参数双向交叉验证机制,复用PCS现有传感器实现在线实时监测。本发明专利技术具有非侵入性、高精度、低成本及强工况适应性等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子器件健康监测,具体涉及一种pcs功率器件健康状态无创监测方法。


技术介绍

1、随着新能源发电的大规模发展,储能系统作为电网调峰调频的重要支撑,其核心部件储能变流器(power conversion system,简称pcs)的可靠性问题日益突出。pcs中的功率器件igbt在长期运行过程中承受着频繁的功率切换、大电流冲击和剧烈热循环,极易发生键合线脱落、焊层疲劳等老化问题,导致性能退化甚至功能失效。据统计,pcs中约三分之一的故障均与igbt相关,其老化不仅会引起变流器效率下降、电能质量劣化,还可能造成设备非计划停机,甚至引发严重安全事故。

2、现有技术中针对igbt老化监测主要存在三类方法:基于电参量的直接监测法、基于热敏参数的间接评估法以及基于驱动信号的分析法。这些方法在实际应用中均存在明显局限性:基于电参量的方法需要高精度传感器且易受杂散参数干扰;基于热敏参数的方法需要建立复杂的电-热-老化耦合模型,在线实现难度大;基于驱动信号的方法则对电路参数敏感,鲁棒性不足。这些方法普遍存在高附加成本、实施侵入性强、算法复杂且鲁棒本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种PCS功率器件健康状态无创监测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述动态损耗模型包括IGBT的导通损耗、开通损耗和关断损耗,以及续流二极管导通损耗和关断损耗的计算模块,其中:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多维老化分类框架具体包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,双路径验证机制具体实施步骤包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述老化特征量提取方法具体包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,运行所述方法时,复用PCS系统中原有电流传感器与...

【技术特征摘要】

1.一种pcs功率器件健康状态无创监测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述动态损耗模型包括igbt的导通损耗、开通损耗和关断损耗,以及续流二极管导通损耗和关断损耗的计算模块,其中:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多维老化分类框架具体包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,双路径验证机制具...

【专利技术属性】
技术研发人员:田艳军李欣
申请(专利权)人:华北电力大学保定
类型:发明
国别省市:

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