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风电变流器是风电机组与电网连接的关键控制通道,IGBT功率开关模块是风电变流器的核心功率变换部件,其可靠性对风电变流器甚至整个风电机组至关重要。风电工况中由于风速的波动性和随机性,IGBT模块承载间歇性功率应力,使得结温往复波动,进而导致模块芯片、键合线及各封装层承受热循环。模块各层热膨胀系数不同,导致各层材料往复膨胀收缩和邻层材料剪切力循环作用,封装热阻容特性变化使得封装导热性能退化,键合线翘曲脱落使得饱和导通压降增大,同样功率应力下的芯片工作结温升高。因此,IGBT芯片的工作结温及其波动是影响其工作寿命的关键因素,风电工况下IGBT模块的结温探测研究对部件本身及风电变流器的状态监测和运行可靠性研究有重要意义。为研究风电工况IGBT模块的结温探测方法,论文的主要工作包括:（1）从IGBT导通状态出发,深入研究IGBT模块温敏参数中稳态参数——集射极饱和压降VCEsat与结温Tj的关系。从物理机理角度分析饱和压降的伏安特性与温敏特性;设计试验测量不同结温、集电极电流下的饱和压降;使用数学模型法、物理模型法及神经网络模型法对试验结果进行研究,建立基于集射极饱和压降的结温探测模型。（2）从IGBT开关状态出发,深入研究IGBT模块温敏参数中动态参数——通断延迟时间tdon和tdoff与结温Tj的关系。从物理机理角度分析通断延迟时间的温敏特性;设计试验测量不同结温、母线电压及集电极电流下的通断延迟时间;对开通和关断延迟时间进行对比分析,选择线性度和稳定性更高的温敏参数,建立基于关断延迟时间且考虑电压电流影响的结温探测模型。（3）从IGBT工况状态出发,深入研究IGBT模块电热耦合模型探测结温的风电工况应用方法。建立风电工况结温探测模型,主要由计及风速的风机模型和计及环境温度的电热耦合模型构成;输入某风电场冬天九天和夏天九天的风速和温度数据,得到冬夏温度序列;通过提取结温序列三特征参数对风电IGBT模块进行热安全性评估,进而研究影响IGBT模块热安全性的主要因素;通过提取冬夏的累积损伤量对风电IGBT模块进行寿命耗损研究,进而研究影响寿命耗损的主要因素。