[发明专利]风电变流器功率模块的寿命检测方法和装置、存储介质有效
申请号: | 201811589265.4 | 申请日: | 2018-12-25 |
公开(公告)号: | CN109581125B | 公开(公告)日: | 2021-01-22 |
发明(设计)人: | 王猛;文丽婷;杨志千 | 申请(专利权)人: | 北京金风科创风电设备有限公司 |
主分类号: | G01R31/00 | 分类号: | G01R31/00 |
代理公司: | 北京东方亿思知识产权代理有限责任公司 11258 | 代理人: | 彭琼 |
地址: | 100176 北京市大*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 变流器 功率 模块 寿命 检测 方法 装置 存储 介质 | ||
1.一种风电变流器功率模块的寿命检测方法,其中,包括:
获得所述功率模块的历史温度波动数据,所述历史温度波动数据包括所述功率模块在所有已运行周期内的最高温度数据和波动差数据;
根据所述历史温度波动数据,统计得到各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次;
根据预设的总功率循环周次与各指定最高温度下对应为各指定波动差的对应关系,得到各指定最高温度下对应为各指定波动差的总功率循环周次;
根据所述各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次、总功率循环周次,以及所述功率模块的已运行时长,计算得到所述功率模块的剩余寿命。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述所有已运行周期为:变流器机侧功率处于预定功率区间内的所有已运行周期。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述预定功率区间为所述变流器机侧额定功率的90%和所述变流器机侧额定功率的100%确定的功率区间。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其中,所述根据所述各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次、总功率循环周次,以及所述功率模块的已运行时长,计算得到所述功率模块的剩余寿命,包括:
针对每个所述指定最高温度和每个所述指定波动差,计算由该指定最高温度和该指定波动差确定的累计功率循环周次与总功率循环周次的比值;
计算由所有指定最高温度下对应为各指定波动差的所有比值的和值;
将所述和值的倒数与所述功率模块的已运行时长的乘积作为所述功率模块的总预估寿命,并将所述总预估寿命和所述已运行时长的差值作为所述功率模块的剩余寿命。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述根据预设的总功率循环周次与各指定最高温度下对应为各指定波动差的对应关系根据如下步骤确定:
针对每个所述指定最高温度和每个所述指定波动差,根据预设的总功率循环周次与第一预设最高温度和指定波动差的对应关系,以及预设的总功率循环周次与第二预设最高温度和指定波动差的对应关系,得到所述预设的总功率循环周次与指定最高温度和指定波动差的对应关系。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述预设的总功率循环周次与指定最高温度和指定波动差的对应关系根据如下公式确定:
N_t1=a×10b×ΔT-c
N_t2=d×10e×ΔT-f
其中,t1为第一预设最高温度,N_t1为总功率循环周次与t1和指定波动差ΔT的对应关系,用固定常数a,b,c表示;t2为第二预设最高温度,N_t2为总功率循环周次与t2和指定波动差ΔT的对应关系,用固定常数d,e,f表示;N_ΔT为初始总功率循环周次与指定最高温度T_max和指定波动差ΔT的对应关系,用固定常数a,b,c,d,e,f,g,h表示;N_total(ΔT,Tmax)为在变流器输出周期T的情况下,总功率循环周次与指定最高温度T_max和指定波动差ΔT的对应关系,用固定常数a,b,c,d,e,f,g,h,K,l表示。
7.一种风电变流器功率模块的寿命检测装置,其中,包括:
历史温度波动数据获得模块,用于获得所述功率模块的历史温度波动数据,所述历史温度波动数据包括所述功率模块在与风力发电机组输出功率关联的所有已运行周期内的最高温度数据和波动差数据;
累计功率循环周次统计模块,用于根据所述历史温度波动数据,统计得到各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次;
总功率循环周次计算模块,用于根据预设的总功率循环周次与各指定最高温度下对应为各指定波动差的对应关系,得到各指定最高温度下对应为各指定波动差的总功率循环周次;
功率模块剩余寿命计算模块,用于根据所述各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次、总功率循环周次,以及所述功率模块的已运行时长,计算得到所述功率模块的剩余寿命。
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