| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状分析 | 第11-14页 |
| 1.2.1 风电变流器可靠性评估研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.2 目前存在的主要问题 | 第13-14页 |
| 1.3 本文的研究内容 | 第14-16页 |
| 2 风电变流器可靠性评估指标及方法 | 第16-24页 |
| 2.1 引言 | 第16页 |
| 2.2 可靠性评估指标及风电变流器故障率统计结果 | 第16-18页 |
| 2.3 基于物理失效分析的可靠性评估 | 第18-21页 |
| 2.3.1 采用线性疲劳累积模型估算可靠度 | 第18-20页 |
| 2.3.2 采用加速模型衡量可靠度与应力关系 | 第20-21页 |
| 2.4 基于可靠性评估导则对电力电子设备进行可靠性评估 | 第21-22页 |
| 2.4.1 MIL-HDBK-217F 导则在可靠性评估中的应用 | 第21-22页 |
| 2.4.2 FIDES 导则在可靠性评估中的应用 | 第22页 |
| 2.5 小结 | 第22-24页 |
| 3 风电变流器功率模块结温计算模型及分析 | 第24-40页 |
| 3.1 引言 | 第24页 |
| 3.2 风电变流器功率模块结温仿真的热-电耦合模型 | 第24-27页 |
| 3.2.1 功率模块损耗计算方法 | 第24-25页 |
| 3.2.2 功率模块热网络模型 | 第25-26页 |
| 3.2.3 基于 MATLAB/Simulink 的功率模块结温仿真模型 | 第26-27页 |
| 3.3 恒定风速运行下功率模块结温波动特点 | 第27-32页 |
| 3.3.1 额定风速下结温波动特点 | 第27-28页 |
| 3.3.2 全风速运行区域结温波动特点 | 第28-29页 |
| 3.3.3 结温波动特点理论分析 | 第29-32页 |
| 3.4 变风速运行下功率模块结温波动特点 | 第32-39页 |
| 3.4.1 风速各分量对结温波动的影响 | 第32-36页 |
| 3.4.2 随机风速下结温波动特点 | 第36-39页 |
| 3.5 小结 | 第39-40页 |
| 4 风速采样时间间隔对变流器可靠性评估的影响 | 第40-50页 |
| 4.1 引言 | 第40页 |
| 4.2 永磁直驱风力发电机控制及运行特性分析 | 第40-42页 |
| 4.2.1 风轮机输出特性及传动链模型 | 第40-41页 |
| 4.2.2 永磁直驱风电机组运行特性及最大风能跟踪控制原理 | 第41-42页 |
| 4.3 机组暂态响应时间对风速采样点时间间隔的影响 | 第42-48页 |
| 4.3.1 结温波动信息采样点评估与仿真结果对比 | 第42-45页 |
| 4.3.2 风速对机组暂态响应时间的影响 | 第45-48页 |
| 4.4 风速采样时间间隔实例分析 | 第48-49页 |
| 4.5 小结 | 第49-50页 |
| 5 计及不同时间尺度的风电变流器可靠性评估模型 | 第50-71页 |
| 5.1 引言 | 第50页 |
| 5.2 长时间尺度下变流器故障率计算 | 第50-55页 |
| 5.2.1 根据采样点对元器件的稳态温度进行计算 | 第50-53页 |
| 5.2.2 风电变流器运行状态的二维状态划分 | 第53页 |
| 5.2.3 长时间尺度下变流器故障率计算模型 | 第53-55页 |
| 5.3 短时间尺度下变流器故障率计算 | 第55-56页 |
| 5.3.1 不同结温波动下功率器件的循环能力 | 第55页 |
| 5.3.2 短时间尺度下变流器故障率计算模型 | 第55-56页 |
| 5.4 计及不同时间尺度的变流器可靠性评估模型 | 第56-58页 |
| 5.4.1 随机载荷到变幅载荷的处理 | 第56-57页 |
| 5.4.2 基于实测风场数据的变流器可靠性评估流程 | 第57-58页 |
| 5.5 可靠性评估结果分析 | 第58-63页 |
| 5.5.1 长时间尺度下的故障率计算结果 | 第59-61页 |
| 5.5.2 短时间尺度下的故障率计算结果 | 第61-63页 |
| 5.5.3 计及不同时间尺度的变流器可靠性评估结果 | 第63页 |
| 5.6 可靠性影响参数分析 | 第63-68页 |
| 5.6.1 风机运行参数对可靠性的影响 | 第63-67页 |
| 5.6.2 散热器设计参数对可靠性的影响 | 第67-68页 |
| 5.7 小结 | 第68-71页 |
| 6 结论与展望 | 第71-73页 |
| 致谢 | 第73-75页 |
| 参考文献 | 第75-79页 |
| 附录 | 第79-81页 |
| A．变流器主要元器件型号和所对应的可靠性评估参数 | 第79页 |
| B．变流器其它元器件、子系统的故障率 | 第79页 |
| C．风电机组仿真参数 | 第79-80页 |
| D．基于实测风速的风电变流器可靠性评估计算流程 | 第80-81页 |
| E. 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目 | 第81页 |
