外文翻譯譯文--小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)的可靠性分析節(jié)選-資料下載頁
【導(dǎo)讀】流，一個(gè)DC-DC轉(zhuǎn)換器和一個(gè)并網(wǎng)逆變器。本文提出這種并網(wǎng)方式功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)中最不可靠。在某一特定風(fēng)速下對(duì)最高轉(zhuǎn)換損耗的最壞打算進(jìn)行了可。性是相當(dāng)?shù)偷模谝荒陜?nèi)它降低到初始值的84％。調(diào)查得到進(jìn)一步增強(qiáng)，對(duì)沒有功率調(diào)節(jié)系。統(tǒng)的不可靠組件的驗(yàn)證這個(gè)結(jié)果被進(jìn)一步確定了，并發(fā)現(xiàn)逆變器主要影響該系統(tǒng)的可靠性，分析還表明，新的研究是必須為小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。轉(zhuǎn)換系統(tǒng)確定強(qiáng)大的電力電子裝置。任何一個(gè)子系統(tǒng)出現(xiàn)問題都會(huì)造成重大。種有效和可靠的裝置，有必要對(duì)小型WECS進(jìn)行可靠性評(píng)估。于電力電子裝置的可靠性預(yù)測的數(shù)據(jù)，這種做法因?yàn)檫^時(shí)和悲觀而被批評(píng)。素可能對(duì)計(jì)算可靠性數(shù)值構(gòu)成嚴(yán)峻的制約。事實(shí)上，整流器，轉(zhuǎn)換器或逆變器準(zhǔn)確的可靠性。器和逆變器作為一個(gè)整體系統(tǒng)而從一個(gè)使用者到其他使用者忽視其操作要點(diǎn)。足整體系統(tǒng)的某些標(biāo)準(zhǔn)同一系統(tǒng)的裝置總數(shù)可能會(huì)變化。包括緩沖電路，逆變器由4個(gè)開關(guān)和4個(gè)反并列二極管組成，如圖1所示。
【正文】 相當(dāng)于 6 年的 MTBF 值，導(dǎo)致系統(tǒng)更加脆弱，和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的壽命相比，它通常是 1520 年。從金融角度來看，更換這樣一個(gè)復(fù)雜的 PCS 很昂貴，而且需要一個(gè)高度熟練的專業(yè)維修。圖 2 顯示的是 1 年（ 8760 小時(shí) ） PCS 的可靠性。結(jié)果表明， PCS 的可靠性 1年后下降到 84％， 40,000 小時(shí)（ 年）不足 50%。圖 3 所示 ，由于高維修和更換費(fèi)用， 在SWT 渦輪系統(tǒng)中采用是不可取的。 此外， PCS 的可靠是要犧牲一小部分系統(tǒng)的效率。 圖 2 一年中功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的可靠性 7 圖 3 隨時(shí)間推移功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的可靠性 圖 4 系統(tǒng)可 靠性對(duì)整流器，升壓轉(zhuǎn)換器和逆變器的影響 確定關(guān)鍵 子系統(tǒng)在 PCS 的 可靠 性是重點(diǎn) 。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，當(dāng)升壓轉(zhuǎn)換器和逆變器的平均無故障時(shí)間 MTBT 不變時(shí)，橋式整流器的 MTBF 減少 50％。用同樣的方法，每個(gè)升壓變換8 器和逆變器的可靠性在 MTBF 的影響下的變化可以計(jì)算 ， 可以得到，逆變器是起主導(dǎo)作用的子系統(tǒng)，同時(shí)，升壓變換器比整流橋具有更重要的作用。在文章中發(fā)現(xiàn)逆變器是最不可靠的系統(tǒng)，這個(gè)研究結(jié)果通過定量分析得到證明。這樣復(fù)雜的電力電子系統(tǒng)的可靠性顯著減小，對(duì)一個(gè) SWT 系統(tǒng)是不可取的。然而，通過改變工作點(diǎn)的開關(guān)頻率就可以 得到一個(gè)可靠性較高的PCS。隨著開關(guān)頻率的增加，電力電子元件損失明顯增加，隨后失敗率的增加導(dǎo)致 MTBF 的減少，反之亦然。然而，開關(guān)頻率低，電流紋波大，在開啟和關(guān)斷時(shí)損失是不同的。在開關(guān)頻率的工作點(diǎn)和系統(tǒng)的理想性能之間應(yīng)做個(gè)權(quán)衡。為了觀察 MTBF 對(duì)開關(guān)頻率的依賴性做了一個(gè)研究。在第 節(jié)，改變開關(guān)頻率可以使 PCS 中的功率損耗改變，因此而改變了 PCS 的效率，從而系統(tǒng)的 MTBF 也隨著變化。效率和 MTBF 的變化隨著開關(guān)頻率變化。開關(guān)頻率（ 1020 千赫）增加 100%， PCS 的效率和平均無故障時(shí)間 MTBF 分別減少 4％和 ％；開關(guān)頻率（ 1030千赫）增加 200%， PCS 的效率和平均無故障時(shí)間 MTBF 分別 減少 8％和 9％這就導(dǎo)致了一個(gè)重要觀點(diǎn)，即控制系統(tǒng)在較低（更高）的開關(guān)頻率下，效率和平均無故障時(shí)間將增加（減少），但是 MTBF 的變化不明顯。降低開關(guān)頻率由于要在 PCS 的輸出端加入濾波電路以降低系統(tǒng)的諧波污染而增大了成本，和地開關(guān)頻率相比，高開關(guān)頻率會(huì)引入高次諧波，用低成本的濾波電路不容易將其濾除。結(jié)論就是，較低的開關(guān)頻率會(huì)導(dǎo)致引入低次諧波的 PCS 效率更高，成本更高。但是，在任何情況下，系統(tǒng)的 MTBF 都不會(huì)觀察到明顯 的變化。整體而言，研究應(yīng)該放在裝置的優(yōu)化，使系統(tǒng)低功耗，高效率并且結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，可靠性更高，降低成本。其中一個(gè)可能的裝置是基于變速 SWT 的繞線轉(zhuǎn)子異步發(fā)電機(jī)。 5 總 結(jié) 對(duì) SWT 子系統(tǒng)分配裝置的故障的簡單回顧，了解了小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)子系統(tǒng)的頻率故障。 提出了基于 SWT 的永磁發(fā)電機(jī)的功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的可靠性分析。在可靠性分析中，選擇溫度作為變量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這種裝置的可靠性低。逆變器被證明是功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)中最不可靠的器件，研究了 PCS 可靠性中工作點(diǎn)的變化。得出的結(jié)論是要想得到更高的可靠性，小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)應(yīng)該使用一個(gè)并網(wǎng)裝置 來滿足電力電子技術(shù)的最低要求。
鄂ICP備17016276號(hào)-1