變流器線上預診斷與健康管理關鍵技術研究

《變流器線上預診斷與健康管理關鍵技術研究》是依託同濟大學，由向大為擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：變流器線上預診斷與健康管理關鍵技術研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：向大為
• 依託單位：同濟大學

中文摘要

變流器廣泛套用於航空航天、軍事、冶金、交通、電力以及新能源發電等眾多領域，變流器可靠性對保障系統安全、可靠、高效運行至關重要。目前國內外正積極開展變流器故障預診斷與健康管理技術的研究，主要集中在功率器件故障機理以及基於器件參數監測的故障預診斷技術。然而變流器的封裝結構使得內部器件參數測量十分困難，這已成為阻礙該技術大規模工業套用的瓶頸問題。為解決上述困難，本項目擬通過線上監測現成或方便可測的變流器端部變數實現故障預診斷、壽命預測和健康管理功能。課題組將首先研究變流器端部電、熱、磁等各種變數與功率器件故障之間的基本關係；在此基礎上開發簡便、實用的變流器線上監測裝置並研究故障預診斷與剩餘壽命預測相關算法；最後將故障預診斷與變流器運行、控制及維護相結合，通過健康管理實現系統安全、可靠、高效運行。本項目將研究變流器運行可靠性關鍵技術及理論，研究思路新穎，具有重要理論意義與工程價值。

結題摘要

世界上大部分電能通過電力電子技術進行變換與控制，因此提高變流器（即電力電子裝置）的運行可靠性具有十分重要的意義。項目實施期間，課題組按計畫從變流器故障預診斷與健康管理的新角度開展了大量工作。為提高變流器運行可靠性，課題組提出了一系列簡便、安全、有效的變流器測試、監測、診斷以及運行技術。主要研究內容包括：1）基於“端部變數”監測的變流器故障預診斷技術、2）變流器IGBT模組結溫測量技術、3）基於開關頻率動態控制的變流器延壽運行技術以及4）新能源發電現場測試技術。大量實驗和仿真結果驗證了這些方法的可行性與有效性。本項目的開展對相關技術的成熟與發展打下了良好基礎。