Un algoritmo de fusión para la evaluación en línea de la confiabilidad del IGBT del inversor de microred
Autores: Wang, Chuankun; He, Yigang; Wang, Chenyuan; Wu, Xiaoxin; Li, Lie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Un algoritmo de fusión para la evaluación en línea de la confiabilidad del IGBT del inversor de microred
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Diversidad
Generación distribuida
Inversores de microrred
Transistor bipolar de puerta aislada
Evaluación de confiabilidad
Algoritmo de fusión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Debido a la diversidad de fuentes de generación distribuida, los inversores de microrredes trabajan bajo condiciones complejas y cambiantes. El dispositivo principal de los inversores, un transistor bipolar de puerta aislada (IGBT), soporta una gran cantidad de impacto de estrés térmico, por lo que su fiabilidad está relacionada con la operación estable de la microrred. El efecto del proceso de envejecimiento del IGBT no puede considerarse adecuadamente con los métodos de evaluación de fiabilidad existentes, que aún no han alcanzado los requisitos de evaluación en línea. Este documento propone un algoritmo de fusión para la evaluación de fiabilidad en línea del IGBT del inversor de microrred, que combina el monitoreo de condiciones y la evaluación de fiabilidad. En primer lugar, basado en la topología del inversor de microrred y las características del IGBT, se establece un modelo de acoplamiento electro-térmico para obtener datos de temperatura de unión. En segundo lugar, se estudia el algoritmo LSTM segmentado a largo plazo (LSTM), que puede predecir con precisión el proceso de envejecimiento del IGBT y juzgar el estado de envejecimiento a través de los datos de monitoreo limitados. Luego, los parámetros del modelo de acoplamiento electro-térmico se corrigen de acuerdo con el proceso de envejecimiento. Además, se aplica el algoritmo de fusión al caso práctico. Finalmente, la comparación de datos verifica la viabilidad del algoritmo de fusión, cuyo grado de daño acumulado y error de vida estimado son del 5.10% y 5.83%, respectivamente.
Descripción
Debido a la diversidad de fuentes de generación distribuida, los inversores de microrredes trabajan bajo condiciones complejas y cambiantes. El dispositivo principal de los inversores, un transistor bipolar de puerta aislada (IGBT), soporta una gran cantidad de impacto de estrés térmico, por lo que su fiabilidad está relacionada con la operación estable de la microrred. El efecto del proceso de envejecimiento del IGBT no puede considerarse adecuadamente con los métodos de evaluación de fiabilidad existentes, que aún no han alcanzado los requisitos de evaluación en línea. Este documento propone un algoritmo de fusión para la evaluación de fiabilidad en línea del IGBT del inversor de microrred, que combina el monitoreo de condiciones y la evaluación de fiabilidad. En primer lugar, basado en la topología del inversor de microrred y las características del IGBT, se establece un modelo de acoplamiento electro-térmico para obtener datos de temperatura de unión. En segundo lugar, se estudia el algoritmo LSTM segmentado a largo plazo (LSTM), que puede predecir con precisión el proceso de envejecimiento del IGBT y juzgar el estado de envejecimiento a través de los datos de monitoreo limitados. Luego, los parámetros del modelo de acoplamiento electro-térmico se corrigen de acuerdo con el proceso de envejecimiento. Además, se aplica el algoritmo de fusión al caso práctico. Finalmente, la comparación de datos verifica la viabilidad del algoritmo de fusión, cuyo grado de daño acumulado y error de vida estimado son del 5.10% y 5.83%, respectivamente.