外文翻譯--小型網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率器件可靠性分析

1、中文 中文 5188 字畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）外 文 文 獻(xiàn) 譯 文 及 原 文學(xué) 生： 生： 學(xué) 號(hào)： 號(hào)： 院 （系）： （系）： 電信學(xué)院 專 業(yè)： 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師： 指導(dǎo)教師： 2009

2、 年 6 月 10 日2的可靠性，但是影響他們的變量是不同的，這就有可能在可靠性方面產(chǎn)生出變異。另外，為了優(yōu)化小型并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的 PCS 的性價(jià)比，對(duì)可靠性進(jìn)行分析是很有必要的[4]。對(duì)于上述的強(qiáng)度分析，本文提出了一種組件級(jí)別的可靠性計(jì)算。這種方法就像通常使用的高加速壽命測(cè)試程序[5]一樣將溫度看作是一個(gè)變量，來(lái)獲得對(duì)一個(gè) PCS 組件的可靠性預(yù)測(cè)。一個(gè)操作點(diǎn)的改變也可以在這種方法中被體現(xiàn)，所以對(duì)于系統(tǒng)可靠性可以有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。將

3、平均故障間隔時(shí)間進(jìn)行量化是在可靠性研究中普遍使用的方法。為了優(yōu)化設(shè)計(jì)小型并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)電力電子接口還要確定一個(gè) PCS 系統(tǒng)的最不可靠組件。本文安排如下：基于小型風(fēng)力渦輪機(jī)的并網(wǎng)永磁發(fā)電機(jī) PCS 系統(tǒng)在第 2 節(jié)講述；接下來(lái)在第3 節(jié)講述的是 SWT 公布的數(shù)據(jù)的最常見(jiàn)故障組件的確定；第 4 節(jié)在電力電子技術(shù)的可靠性分析之后介紹了轉(zhuǎn)換損失的數(shù)學(xué)分析；最后，第 5 節(jié)講述了本研究的結(jié)果和重要的結(jié)論。2.小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)多年來(lái)小型并網(wǎng)

4、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電力電子技術(shù)已經(jīng)從基于 SCRs 變換轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)化 AC-DC-AC 鏈。這一變化使得輸入電網(wǎng)的諧波減少，并且由于數(shù)字信號(hào)處理器的成本降低和象 IGBT 和 MOSFET等新型功率器件的出現(xiàn)使得它成為可能。小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)概念已經(jīng)從固定速度異步發(fā)電機(jī)，硬性被動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)與變速箱發(fā)展為變速永磁發(fā)電機(jī)，柔性小失速無(wú)變速箱系統(tǒng)。圖 1 常用的小型并網(wǎng)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的電路結(jié)構(gòu)。這種電路結(jié)構(gòu)需要 3 相整流橋，升壓轉(zhuǎn)換器和一個(gè)并網(wǎng)

5、逆變器。升壓變換器提供了逆變器所需要的直流環(huán)節(jié)電壓。通過(guò)對(duì)升壓變換器或者逆變器的控制，確保最佳功率，高轉(zhuǎn)換效率和整機(jī)變速操作。但是此結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是通過(guò)逆變器來(lái)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)，但是這種風(fēng)力發(fā)電中使用的逆變器主要是在光伏發(fā)電中使用，可靠性不能確定，并且早起的研究也是從幾個(gè)主要的方面來(lái)增加其可靠性。在低水平可靠性的主導(dǎo)因素是由于電流流動(dòng)時(shí)功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)引起的功率損耗產(chǎn)生的熱量，減小熱量的產(chǎn)生就能顯著提高可靠性。另外，逆變器中的風(fēng)扇壽命有限也需要加以注

6、意[7]。然而，也有其他方面（如濕度，模塊化和包裝等）也需要加以注意，不斷的創(chuàng)新而不是僅僅局限于本研究。3.小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的失效模型長(zhǎng)期的野外數(shù)據(jù)對(duì)于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性能的評(píng)價(jià)是很重要的。由于世界各地顯著的（和日益增長(zhǎng)的）一些不同年限，類型和位置的風(fēng)力渦輪機(jī)的存在，這些長(zhǎng)期記錄得來(lái)的實(shí)效數(shù)據(jù)和可靠性數(shù)據(jù)都是現(xiàn)成可用的。這些信息有助于確定 WECS 中最有可能失效的子系統(tǒng)，并能夠?qū)ζ浼捌渑渲眠M(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。現(xiàn)在對(duì) SWT 實(shí)效子系統(tǒng)的審核已經(jīng)

7、開(kāi)始進(jìn)行。根據(jù)荷蘭大型風(fēng)力放電機(jī)項(xiàng)目 DOWE提供的數(shù)據(jù)，由德國(guó) The Scientific Monitoring and Evaluation Programme (WMEP)[8],瑞典Elsfork[17]和德國(guó)（LWK）Landwirtschaftskammer,Schleswing-Holstein[18]公布的數(shù)據(jù)和評(píng)價(jià)方案展現(xiàn)在圖 2 中。該系統(tǒng)的機(jī)械子系統(tǒng)由齒輪，機(jī)械制動(dòng)器，液壓系統(tǒng)，偏航系統(tǒng)的樞紐，和刀片/攤位組成傳