📰 基于全寿命周期成本模型的固态变压器冗余优化设计研究 - 生物通
本文针对中压应用场景下的DC-DC固态变压器(SST)，提出了一种扩展的全寿命周期成本(TCO)模型，系统评估了冗余设计对系统可靠性和经济性的影响。研究通过建立包含早期失效期、随机失效期和老化失效期的三阶段可靠性模型，分析了2L-FB和3L-HB两种子模块配置方案的性能。结果表明，尽管冗余设计增加初始投资，但能显著降低因计划外停机导致的损失，使2L-FB拓扑在25年寿命周期内实现TCO降低43%。
随着能源转型进程加速，中压电力电子技术在多个关键领域展现出广阔应用前景。模块化变换器在高压直流领域应用成熟，固态变压器凭借其高功率处理能力和灵活性，成为中压应用市场的优选方案。然而，模块化变换器面临的可靠性挑战不容忽视，功率电子设备故障是导致计划外停机的主要原因，可靠性设计成为推动技术发展的关键因素。
研究采用三级可靠性建模方法，结合实际风电场数据，开发了考虑折旧效应的TCO分析框架，为评估不同冗余策略的经济性提供了完整框架。研究结果表明，适度冗余投资可显著降低全寿命周期成本，停机成本是影响设计决策的关键因素，为中压功率电子系统的可靠性设计与经济性评估提供了重要指导意义。
🏷️ #固态变压器 #全寿命周期成本 #冗余设计 #可靠性 #经济性
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📰 基于全寿命周期成本模型的固态变压器冗余优化设计研究 - 生物通
本文针对中压应用场景下的DC-DC固态变压器(SST)，提出了一种扩展的全寿命周期成本(TCO)模型，系统评估了冗余设计对系统可靠性和经济性的影响。研究通过建立包含早期失效期、随机失效期和老化失效期的三阶段可靠性模型，分析了2L-FB和3L-HB两种子模块配置方案的性能。结果表明，尽管冗余设计增加初始投资，但能显著降低因计划外停机导致的损失，使2L-FB拓扑在25年寿命周期内实现TCO降低43%。
随着能源转型进程加速，中压电力电子技术在多个关键领域展现出广阔应用前景。模块化变换器在高压直流领域应用成熟，固态变压器凭借其高功率处理能力和灵活性，成为中压应用市场的优选方案。然而，模块化变换器面临的可靠性挑战不容忽视，功率电子设备故障是导致计划外停机的主要原因，可靠性设计成为推动技术发展的关键因素。
研究采用三级可靠性建模方法，结合实际风电场数据，开发了考虑折旧效应的TCO分析框架，为评估不同冗余策略的经济性提供了完整框架。研究结果表明，适度冗余投资可显著降低全寿命周期成本，停机成本是影响设计决策的关键因素，为中压功率电子系统的可靠性设计与经济性评估提供了重要指导意义。
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