外文翻譯--小型網(wǎng)絡互聯(lián)風力發(fā)電機功率器件可靠性分析

1、中文 中文 5188 字畢 業(yè) 設 計（論 文）外 文 文 獻 譯 文 及 原 文學 生： 生： 學 號： 號： 院 （系）： （系）： 電信學院 專 業(yè)： 業(yè)： 電氣工程及其自動化 指導教師： 指導教師： 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)風力發(fā)電機組的 PCS 的性價比，對可靠性進行分析是很有必要的[4]。對于上述的強度分析，本文提出了一種組件級別的可靠性計算。這種方法就像通常使用的高加速壽命測試程序[5]一樣將溫度看作是一個變量，來獲得對一個 PCS 組件的可靠性預測。一個操作點的改變也可以在這種方法中被體現(xiàn)，所以對于系統(tǒng)可靠性可以有一個清晰的認識。將

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

4、風力發(fā)電機的電力電子技術已經(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。小型風力發(fā)電機組的設計概念已經(jīng)從固定速度異步發(fā)電機，硬性被動傳動系統(tǒng)與變速箱發(fā)展為變速永磁發(fā)電機，柔性小失速無變速箱系統(tǒng)。圖 1 常用的小型并網(wǎng)永磁風力發(fā)電機組的電路結構。這種電路結構需要 3 相整流橋，升壓轉(zhuǎn)換器和一個并網(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。通過對升壓變換器或者逆變器的控制，確保最佳功率，高轉(zhuǎn)換效率和整機變速操作。但是此結構的缺點是通過逆變器來實現(xiàn)并網(wǎng)，但是這種風力發(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主要的方面來增加其可靠性。在低水平可靠性的主導因素是由于電流流動時功率開關的開關引起的功率損耗產(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.小型風力發(fā)電機系統(tǒng)的失效模型長期的野外數(shù)據(jù)對于技術和經(jīng)濟性能的評價是很重要的。由于世界各地顯著的（和日益增長的）一些不同年限，類型和位置的風力渦輪機的存在，這些長期記錄得來的實效數(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行優(yōu)化設計?，F(xiàn)在對 SWT 實效子系統(tǒng)的審核已經(jīng)

7、開始進行。根據(jù)荷蘭大型風力放電機項目 DOWE提供的數(shù)據(jù)，由德國 The Scientific Monitoring and Evaluation Programme (WMEP)[8],瑞典Elsfork[17]和德國（LWK）Landwirtschaftskammer,Schleswing-Holstein[18]公布的數(shù)據(jù)和評價方案展現(xiàn)在圖 2 中。該系統(tǒng)的機械子系統(tǒng)由齒輪，機械制動器，液壓系統(tǒng)，偏航系統(tǒng)的樞紐，和刀片/攤位組成傳