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具备无功输出能力的光伏逆变器IGBT可靠性分析

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提出一种基于数据驱动的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)可靠性评估方法,根据光伏电源有功功率、无功功率、太阳辐照度、环境温度定量分析光伏逆变器IGBT可靠性.该方法利用LightGBM机器学习模型刻画IGBT工况和IGBT结温之间的非线性映射关系,有效解决了IGBT可靠性评估中IGBT结温计算耗时长、依赖模型参数的问题.最后,基于IEEE 33节点配电系统对参与配电网无功调控的光伏逆变器IGBT可靠性进行量化评估分析.
RELIABILITY ANALYSIS OF IGBT FOR PV INVERTER WITH REACTIVE POWER OUTPUT CAPABILITY
In this paper,a data-driven IGBT reliability evaluation method is proposed to quantitatively evaluate IGBT reliability in PV inverters according to active power,reactive power,solar irradiance and ambient temperature.At the same time,LightGBM machine learning model is used to replace the traditional thermoelectric coupling model,which effectively improves the calculation efficiency of IGBT junction temperature and reduces the dependence of IGBT reliability evaluation results on IGBT model parameters.Finally,based on IEEE 33 node distribution system,the reliability of IGBT PV inverters participating in reactive power regulation of distribution network was evaluated quantitatively.

solar energydistribution networkphotovoltaic inverterreliability analysisLightGBM modeljunction temperature

张波、高远、李铁成、胡雪凯、王磊

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华北电力大学河北省分布式储能与微网重点实验室,保定 071003

东南大学电气工程学院,南京 210096

国网河北省电力有限公司电力科学研究院,石家庄 050021

太阳能 配电网 光伏逆变器 可靠性分析 LightGBM模型 结温

河北省自然科学基金国家电网河北省电力公司电力科学研究院科技项目

E2022502059kj2022-021

2024

太阳能学报
中国可再生能源学会

太阳能学报

CSTPCD北大核心
影响因子:0.392
ISSN:0254-0096
年,卷(期):2024.45(6)