柔性直流换流阀IGBT器件及模组可靠性评测

柔性直流换流阀是柔性直流输电系统的核心装备，换流阀IGBT器件及模组可靠性水平对装备本身和系统安全运行至关重要。本书总结了团队多年来在压接型IGBT器件、金属化薄膜电容器失效模拟以及换流阀可靠性评估方面所取得的研究成果，围绕换流阀关键部件老化失效与可靠性评测问题，以换流阀关键部件失效模拟与可靠性评估为主线，从关键部件多物理场建模、失效模拟、换流阀系统可靠性评估、模型验证和评估软件等方面开展研究，全面阐述了计及关键部件失效模拟的换流阀模组可靠性及其评测。
本书是一本理论基础和工程实践相结合的专著，可作为高等院校电气工程及其相关专业高年级本科生、研究生和教师的参考书，也可供从事柔性直流输变电专业的工程技术人员参考使用。

李辉，博士，重庆大学教授、博士生导师，教育部新世纪优秀人才支持计划入选者，2020年-2021年爱思唯尔“中国高被引学者”，输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室副主任。中国电机工程学会电力电子器件专业委员会委员、中国电工技术学会人工智能与电气应用专业委员会委员、中国工业节能与清洁生产协会绿色电机系统专业委员会专家。长期从事大功率电力电子器件封装及可靠性、风力发电系统控制、新型电驱系统控制等方面研究。主持国家自然科学基金智能电网联合基金重点项目1项、面上项目2项，中丹、中英国际合作课题2项，参与国家重点研发计划项目2项，省部级科研项目8项。获重庆市科技进步奖二等奖1项（第一完成人）、中国电工技术学会技术发明奖二等奖1项，发表高质量论文72篇，出版专著1部，授权国家发明专利18件，软件著作权2项。

第1章 绪论
1.1 柔性直流换流阀关键部件可靠性研究意义
1.2 柔性直流换流阀可靠性研究现状
1.3 关键部件失效模拟研究现状
1.3.1 压接型IGBT器件失效模拟研究现状
1.3.2 金属化薄膜电容器失效模拟研究现状
第2章 压接型IGBT器件失效模拟与可靠性评估
2.1 压接型IGBT器件多物理场建模
2.1.1 温度对压接型IGBT器件材料属性的影响
2.1.2 压接型IGBT器件多物理场耦合分析与建模
2.1.3 压接型IGBT器件瞬态仿真分析与对比
2.2 模型验证
2.2.1 静态I-V特性验证
2.2.2 动态结温变化验证
2.3 压接型IGBT器件失效模拟
2.3.1 压接型IGBT器件微动磨损建模
2.3.2 压接型IGBT器件微动磨损失效模拟
2.3.3 实验验证
2.4 压接型IGBT器件可靠性评估
2.4.1 考虑微动磨损失效的器件寿命模型
2.4.2 基于故障树法的器件寿命建模
2.4.3 功率循环实验验证
2.5 本章小结
第3章 金属化薄膜电容器失效模拟与可靠性评估
3.1 金属化薄膜电容器电场模型
3.1.1 金属化薄膜电容器电场建模
3.1.2 金属化薄膜电容器电场分析与验证
3.2 金属化薄膜电容器温度场模型
3.2.1 金属化薄膜电容器温度场建模
3.2.2 金属化薄膜电容器温度场分析与验证
3.3 金属化薄膜电容器老化失效模型
3.3.1 金属化薄膜电容器故障率模型
3.3.2 金属化薄膜电容器老化模型
3.4 金属化薄膜电容器可靠性评估
3.5 本章小结
第4章 采用关键部件故障率模型的换流阀可靠性评估模型
4.1 模块化多电平换流阀的运行工况模拟
4.1.1 模块化多电平换流阀电路模型
4.1.2 模块化多电平换流阀运行性能仿真
4.2 基于故障树的模块化多电平换流阀可靠性模型
4.2.1 计及运行工况的器件故障率模型
4.2.2 模块化多电平换流阀故障树模型
4.2.3 模块化多电平换流阀薄弱环节分析
4.3 计及运行工况的模块化多电平换流阀可靠性评估
4.4 本章小结
第5章 采用关键部件物理场失效模拟的换流阀可靠性评估模型
5.1 柔性直流换流阀系统建模
5.2 换流阀工况下电容与压接型IGBT器件可靠性评估
5.3 模块化多电平换流阀部件可靠性模型
5.4 模块化多电平换流阀子模块可靠性评估
5.5 本章小结
第6章 换流阀可靠性评估软件开发
6.1 可靠性评估软件设计平台
6.2 可靠性评估软件总体结构
6.3 程序模块设计
6.4 可靠性评估软件界面
6.5 不同换流阀可靠性评估模型对比
6.6 本章小结
参考文献