风电变流器IGBT模块工作结温估算研究

针对风电变流器中的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)工作结温估算精度低、难度大的问题,分析了IGBT模块的伏安特性和温敏特性,进而建立了一种基于饱和压降的结温估算物理模型;通过IGBT模块的伏安特性和温敏特性试验,获取了IGBT模块在不同集电极电流下的饱和压降温敏特性曲线,进而基于饱和压降提出了一种结温估算数学模型。研究结果表明,物理模型相比数学模型精度较高,但需获取器件各物理参数准确值,建模过程较复杂;数学模型无需了解器件物理机理,但精度相对较低。实际风电工况中可根据精度需要选择物理模型或数学模型,这为IGBT模块和风电机组的状态监测和安全评估提供了一种新思路。