CN109581125A - 风电变流器功率模块的寿命检测方法和装置、存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种风电变流器功率模块的寿命检测方法和装置、存储介质。该方法包括：获得功率模块的历史温度波动数据，历史温度波动数据包括功率模块在所有已运行周期内的最高温度数据和波动差数据；根据历史温度波动数据，统计得到各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次；根据预设的总功率循环周次与各指定最高温度下对应为各指定波动差的对应关系，得到各指定最高温度下对应为各指定波动差的总功率循环周次；根据各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次、总功率循环周次，以及功率模块的已运行时长，计算得到功率模块的剩余寿命。采用本发明实施例中的技术方案，能够提高变流器功率模块的寿命检测精度。

Description

风电变流器功率模块的寿命检测方法和装置、存储介质

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风电变流器功率模块的寿命检测方法和装置、存储介质。

背景技术

风电变流器是风力发电机组电能并网的核心部件，变流器中设有功率模块，功率模块中的每个功率单元由绝缘栅双极型晶体管IGBT和与IGBT并联的二极管芯片组成。二极管芯片的连接线在功率循环的情况下具有损坏的风险，比如，在变流器的单个功率循环周期内，二极管芯片会存在温度波动，由于二极管芯片结壳热阻较高且可能工作在低频和/或负功率因数状态，使得二极管芯片容易持续处于温度高、温度波动幅度大的状态，导致二极管连接线很容易断裂、剥离，造成变流器功率模块失效。

其中，变流器功率模块的寿命指的是功率模块可运行的总功率循环周次，实际中，变流器功率模块的寿命可以达到百万周次功率循环。现有技术中，仅在变流器设计初期利用风电场历史气象数据对变流器功率模块进行了寿命仿真评估，未开展任何关于变流器功率寿命的试验研究，且风电场历史气象数据也无法准确反映出单台变流器功率的寿命，导致变流器功率模块的寿命检测精度低。

发明内容

本发明实施例提供了一种风电变流器功率模块的寿命检测方法和装置、存储介质，能够根据单台变流器功率模块的历史温度波动数据确定变流器功率模块的寿命，从而提高变流器功率模块的寿命检测精度。

第一方面，本发明实施例提供风电变流器功率模块的寿命检测方法，包括：

获得功率模块的历史温度波动数据，历史温度波动数据包括功率模块在所有已运行周期内的最高温度数据和波动差数据；

根据历史温度波动数据，统计得到各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次；

根据预设的总功率循环周次与各指定最高温度下对应为各指定波动差的对应关系，得到各指定最高温度下对应为各指定波动差的总功率循环周次；

根据各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次、总功率循环周次，以及功率模块的已运行时长，计算得到功率模块的剩余寿命。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所有已运行周期为：变流器机侧功率处于预定功率区间内的所有已运行周期。

在第一方面的一种可能的实施方式中，预定功率区间为变流器机侧额定功率的90％和变流器机侧额定功率的100％确定的功率区间。

在第一方面的一种可能的实施方式中，根据各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次、总功率循环周次，以及功率模块的已运行时长，计算得到功率模块的剩余寿命，包括：针对每个指定最高温度和每个指定波动差，计算由该指定最高温度和该指定波动差确定的累计功率循环周次与总功率循环周次的比值；计算由所有指定最高温度下对应为各指定波动差的所有比值的和值；将和值的倒数与功率模块的已运行时长的乘积作为功率模块的总预估寿命，并将总预估寿命和已运行时长的差值作为功率模块的剩余寿命。

在第一方面的一种可能的实施方式中，根据预设的总功率循环周次与各指定最高温度下对应为各指定波动差的对应关系根据如下步骤确定：针对每个指定最高温度和每个指定波动差，根据预设的总功率循环周次与第一预设最高温度和指定波动差的对应关系，以及预设的总功率循环周次与第二预设最高温度和指定波动差的对应关系，得到预设的总功率循环周次与指定最高温度和指定波动差的对应关系。

在第一方面的一种可能的实施方式中，预设的总功率循环周次与指定最高温度和指定波动差的对应关系根据如下公式确定：

N_t1＝a×10^b×ΔT^-c

N_t2＝d×10^e×ΔT^-f

其中，t1为第一预设最高温度，N_t1为总功率循环周次与t1和指定波动差ΔT的对应关系，用固定常数a，b，c表示；t2为第二预设最高温度，N_t2为总功率循环周次与t2和指定波动差ΔT的对应关系，用固定常数d，e，f表示；N_ΔT为初始总功率循环周次与指定最高温度T_max和指定波动差ΔT的对应关系，用固定常数a，b，c，d，e，f，g，h表示；N_total(ΔT，Tmax)为在变流器输出周期T的情况下，总功率循环周次与指定最高温度T_max和指定波动差ΔT的对应关系，用固定常数a，b，c，d，e，f，g，h，K，l表示。

在第一方面的一种可能的实施方式中，在计算得到功率模块的剩余寿命之后，该方法还包括：对剩余寿命和剩余寿命报警阈值进行比较；若剩余寿命和剩余寿命报警阈值大于等于剩余寿命阈值，则将表示功率模块的剩余寿命不足的报警信息发送至风力发电机组的主控制器或者变流器控制器。

第二方面，本发明实施例提供一种风电变流器功率模块的寿命检测装置，包括：

历史温度波动数据获得模块，用于获得功率模块的历史温度波动数据，历史温度波动数据包括功率模块在与风力发电机组输出功率关联的所有已运行周期内的最高温度数据和波动差数据；

累计功率循环周次统计模块，用于根据历史温度波动数据，统计得到各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次；

总功率循环周次计算模块，用于根据预设的总功率循环周次与各指定最高温度下对应为各指定波动差的对应关系，得到各指定最高温度下对应为各指定波动差的总功率循环周次；

功率模块剩余寿命计算模块，用于根据各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次、总功率循环周次，以及功率模块的已运行时长，计算得到功率模块的剩余寿命。

在第二方面的一种可能的实施方式中，功率模块剩余寿命计算模块具体用于，针对每个指定最高温度和每个指定波动差，计算由该指定最高温度和该指定波动差确定的累计功率循环周次与总功率循环周次的比值；计算由所有指定最高温度下对应为各指定波动差的所有比值的和值；将和值的倒数与功率模块的已运行时长的乘积作为功率模块的总预估寿命，并将总预估寿命和已运行时长的差值作为功率模块的剩余寿命。

在第二方面的一种可能的实施方式中，装置设置在风力发电机组的主控制器或者变流器控制器中。

第三方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，程序被处理器执行时实现如上所述的风电变流器功率模块的寿命检测方法。

由于本发明实施例能够获得功率模块在所有已运行周期内的最高温度数据和波动差数据，并根据历史温度波动数据，统计得到各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次，从而能够得到功率模块从安装启动到目前为止的寿命规律，只要假设功率模块后期的运行工况与之前相同，再结合功率模块的已运行时长和各指定最高温度下对应为各指定波动差的总功率循环周次，就能够得到功率模块的剩余寿命，从而实现对变流器功率寿命的在线检测。

与现有技术中的风电场历史气象数据无法准确反映出单台变流器功率的寿命，由于本发明实施例是根据单台变流器功率模块的历史温度波动数据确定变流器功率模块的寿命，从而能够提高变流器功率模块的寿命检测精度。

附图说明

从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1为本发明一实施例提供的变流器功率模块的寿命检测方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的变流器机侧功率对变流器功率模块的功率循环周次的影响示意图；

图3为本发明另一实施例提供的变流器功率模块的寿命检测方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的变流器功率模块的寿命检测装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的变流器功率模块的寿命检测装置的逻辑框图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。

实际运行时，二极管芯片的温度无法直接测量，可以通过变流器功率模块的温度变化反映二极管芯片的温度变化，进而反映功率模块功率循环寿命。

基于此，本发明实施例提供一种风电变流器功率模块的寿命检测方法和装置、存储介质，采用本发明实施例中的技术方案，能够根据单台变流器功率模块的历史温度波动数据确定变流器功率模块的寿命，从而提高变流器功率模块的寿命检测精度。

图1为本发明一实施例提供的变流器功率模块的寿命检测方法的流程示意图。如图1所示，该寿命检测方法包括步骤101至步骤104。

在步骤101中，获得功率模块的历史温度波动数据，历史温度波动数据包括功率模块在所有已运行周期内的最高温度数据和波动差数据。

当功率模块工作在低频运行工况时，输出周期(运行周期)为T，温度波动周期也为ΔT，可以实时计算功率模块在每个温度波动周期(即一个功率循环周次)内的最高温度Tmax和最低温度Tmin，并采用数组法在线存储功率模块在每个已运行周期内的最高温度数据Tmax和波动差数据ΔT，ΔT＝Tmax-Tmin。

在步骤102中，根据历史温度波动数据，统计得到各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次。

也就是说，计算每个功率模块运行周期T内的最高温度Tmax和波动差ΔT，并将该最高温度Tmax和波动差ΔT与上述多个指定最高温度和多个指定波动差进行匹配，然后对匹配得到的指定最高温度Tmax*和指波动差ΔT*的累计功率循环周次加1。

在一示例中，考虑到指定最高温度和指定波动差的组合形式，对于M个指定最高温度和N个指定波动差，可以得到M×N组累计功率循环周次。

在步骤103中，根据预设的总功率循环周次与各指定最高温度下对应为各指定波动差的对应关系，得到各指定最高温度下对应为各指定波动差的总功率循环周次。

在步骤104中，根据各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次、总功率循环周次，以及功率模块的已运行时长，计算得到功率模块的剩余寿命。

其中，功率模块的已运行时长指的是变流器总共的上电时间，即变流器启动之后的总运行时长，包括风力发电机组处于小风或者无风工况下变流器不放电的阶段。

基于线性累计损伤理论：各种应力水平下的疲劳损伤是独立进行的，损伤可以线性积累起来，当累计损伤达到一定数值时，功率模块内部结构就发生了疲劳破坏，因此，通过分析变流器功率模块从安装启动到目前为止随机出现的温度波动数据，就能够得到功率模块整体寿命规律。

由于本发明实施例能够获得功率模块在所有已运行周期内的最高温度数据和波动差数据，并根据历史温度波动数据，统计得到各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次，从而能够得到功率模块从安装启动到目前为止的寿命规律，只要假设功率模块后期的运行工况与之前相同，再结合功率模块的已运行时长和各指定最高温度下对应为各指定波动差的总功率循环周次，就能够得到功率模块的剩余寿命，从而实现对变流器功率寿命的在线检测。

与现有技术中的风电场历史气象数据无法准确反映出单台变流器功率的寿命，由于本发明实施例是根据单台变流器功率模块的历史温度波动数据确定变流器功率模块的寿命，从而能够提高变流器功率模块的寿命检测精度。

具体实施时，本发明实施例可以在线统计随机芯片温度数据，计算某温度点情况下的功率模块寿命，然后将固定的数据写入到变流器控制器执行软件中，从而减少变流器控制器的软件计算空间。

另外，经分析某个风电场内所有机组变流器的运行功率状态发现：位置相近的机组在变流器机侧额定功率点附近运行的时间相差比较大、发电量不同。

例如每年内，A号风机90％额定功率之上的运行时间占比为5％；位置邻近的A+1号风机，90％额定功率之上的运行时间达到10％；通过离线的数据分析，两种情况下功率模块的功率循环寿命可能会相差2倍之上。

图2为本发明实施例提供的变流器机侧功率对变流器功率模块的功率循环周次的影响示意图，其中，横坐标为功率点，功率点按变流器机侧额定功率的2％等差分段，纵坐标为功率循环周次寿命比例。

从图2可以看出，额定功率附近的功率段(包括功率点100％、98％、96％、94％、92％和90％)的功率循环周次寿命比例的和约等于90％，即占据了90％的功率循环寿命。因此，为降低软件开发难度，可以只统计变流器机侧功率处于预定功率区间的所有已运行周期的温度波动数据。在一示例中，预定功率区间为变流器额定功率的90％和所述额定功率的100％确定的功率区间。

在一示例中，考虑不同环境温度的影响，由于额定功率点附近功率模块的最高温度会在81℃-140℃之间，功率模块的波动差会在18K-35K之间，且对于目前通用的铝材质的连接线，温度波动如果低于18K，其对功率循环寿命的影响可以忽略不计，因此，多个指定最高温度可以处于温度区间[81,140]，多个指定波动差可以处于波动差区间[18K-35K]。

图3为本发明另一实施例提供的变流器功率模块的寿命检测方法的流程示意图。图3与图1的不同之处在于，图1中的步骤104可细化为图3中的步骤1041至步骤1043。

在步骤1041中，针对每个指定最高温度和每个指定波动差，计算由该指定最高温度和该指定波动差确定的累计功率循环周次与总功率循环周次与的比值。

在步骤1042中，计算由所有指定最高温度下对应为各指定波动差的所有比值的和值。

在步骤1043中，将和值的倒数与功率模块的已运行时长的乘积作为功率模块的总预估寿命，并将总预估寿命和已运行时长的差值作为功率模块的剩余寿命。

下面举例对图3中的计算过程进行详细说明。

表1示出了由多个不同指定最高温度和多个不同指定波动差确定的累计功率循环周次统计结果N_real_ij；

表2示出了由多个不同指定最高温度和多个不同指定波动差确定的总功率循环周次的给定结果N_total_ij；

表1

表2

其中，i为行编号，j为列编号，表1和表2中示出的多个指定最高温度分别为140℃、139℃…..82℃和81℃，多个指定波动差分别为35K、34K……19K和18K。

结合表1和表2，功率模块的总预估寿命T_total可以表达为：

功率模块的剩余寿命T_rem可以表达为：

T_rem＝T_total-T_real (2)

功率模块已经损耗的寿命比例D_loss可以表达为：

其中，T_real为功率模块的已运行时长。

具体实施时，总功率循环周次的给定结果N_total_ij可以按照表格形式写入变流器控制器的软件中，以软件查询的方式进行提取。

在一示例中，可以针对每个指定最高温度和每个指定波动差，根据总功率循环周次与第一预设最高温度和指定波动差的对应关系，以及总功率循环周次与第二预设最高温度和指定波动差的对应关系，得到预设的总功率循环周次与指定最高温度和指定波动差的对应关系，然后通过查表得到N_total_ij。

在另一示例中，考虑到变流器工作过程中，工作频率会发生变化，会有不同的输出周期T，也可以针对每个指定最高温度和每个指定波动差，根据总功率循环周次与第一预设最高温度和指定波动差的对应关系，以及总功率循环周次与第二预设最高温度和指定波动差的对应关系，得到初始总功率循环周次与指定最高温度和指定波动差的对应关系；对初始总功率循环周次与指定最高温度和指定波动差的对应关系进行周期修正，得到预设的总功率循环周次与指定最高温度和指定波动差的对应关系，然后通过查表得到N_total_ij。

比如，可以根据公式(4)-(7)，计算得到总功率循环周次与指定最高温度Tmax和指定波动差ΔT的对应关系N_total(ΔT，Tmax)：

N_t1＝a×10^b×ΔT^-c (6)

N_t2＝d×10^e×ΔT^-f (7)

其中，t1为第一预设最高温度，N_t1为总功率循环周次与t1和指定波动差ΔT的对应关系，用固定常数a，b，c表示，也可以理解为功率模块在最高温度为t1(比如100℃)、波动差为ΔT以及固定加热时间(比如1.5s)情况下的总功率循环周次；

t2为第二预设最高温度，N_t2为总功率循环周次与t2和指定波动差ΔT的对应关系，用固定常数d，e，f表示，也可以理解为功率模块在最高温度为t2(比如150℃)、波动差为ΔT以及固定加热时间(比如1.5s)情况下的总功率循环周次；

N_ΔT为初始总功率循环周次与指定最高温度T_max和指定波动差ΔT的对应关系，用固定常数a，b，c，d，e，f，g，h表示，也可以理解为功率模块在最高温度为T_max、波动差ΔT为以及固定加热时间(比如1.5s)情况下的总功率循环周次；

因为变流器工作过程中，工作频率会发生变化，会有不同的输出周期T，也就出现了不同的加热时间，所以在变流器实际工作的情况下，N_total(ΔT，Tmax)表示在输出周期T情况下，最高温度为T_max、波动差为ΔT情况下的总功率循环周次，用固定常数a，b，c，d，e，f，g，h，K，l表示。

此外，在计算得到所述功率模块的剩余寿命之后，本发明实施例中的寿命检测方法还包括：对剩余寿命和剩余寿命报警阈值进行比较；若剩余寿命和剩余寿命报警阈值大于等于剩余寿命阈值，则将表示功率模块的剩余寿命不足的报警信息发送至风力发电机组的主控制器或者变流器控制器，在变流器维护人员准确知道功率模块的剩余寿命的同时，还能够提前做好预防工作，防止出现某一台风力发电机组持续、超长时间的满功率输出。

进一步地，当出现某台风力发电机组的功率模块的剩余寿命不足的报警信息后，风电场控制器可以降低此变流器的发电功率，或者提出机侧功率模块的最大电流限制点，以防止风电场后期批量化失效的现象，从而提高风场中某台变流器运行的可靠性。

此外，在变流器设计时的IGBT选型阶段，还可以通过读取IGBT结温随机变化的历史温度波动数据，***被选择的IGBT类型是都满足使用需求，提高设计的可靠性。

图4为本发明实施例提供的变流器功率模块的寿命检测装置的结构示意图，如图4所示，该寿命检测装置包括历史温度波动数据获得模块401、累计功率循环周次统计模块402、总功率循环周次计算模块403和功率模块剩余寿命计算模块404。

其中，历史温度波动数据获得模块401用于获得功率模块的历史温度波动数据，历史温度波动数据包括功率模块在与风力发电机组输出功率关联的所有已运行周期内的最高温度数据和波动差数据。

累计功率循环周次统计模块402用于根据历史温度波动数据，统计得到各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次。

总功率循环周次计算模块403用于根据预设的总功率循环周次与各指定最高温度下对应为各指定波动差的对应关系，得到各指定最高温度下对应为各指定波动差的总功率循环周次。

功率模块剩余寿命计算模块404用于根据各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次、总功率循环周次，以及功率模块的已运行时长，计算得到功率模块的剩余寿命。

具体地，功率模块剩余寿命计算模块404用于针对每个指定最高温度和每个指定波动差，计算由该指定最高温度和该指定波动差确定的累计功率循环周次与总功率循环周次的比值；计算由所有指定最高温度下对应为各指定波动差的所有比值的和值；将和值的倒数与功率模块的已运行时长的乘积作为功率模块的总预估寿命，并将总预估寿命和已运行时长的差值作为功率模块的剩余寿命。

图5为本发明实施例提供的变流器功率模块的寿命检测装置的逻辑框图，用于帮助理解本发明实施例中的风电变流器功率模块的寿命检测方法。

首先，由历史温度波动数据获得模块401根据变流器输出周期T，从基于IGBT热模型得到的温度数据Tj中提取Tj波动模型，输出与风力发电机组输出功率关联的所有已运行周期内的最高温度数据Tj_max和波动差数据ΔT；

然后，由累计功率循环周次统计模块402基于随机波动模型，统计得到各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次N_real_ij；

接着，由总功率循环周次计算模块403离线计算各指定最高温度下对应为各指定波动差的总功率循环周次N_total_ij；

最后，由功率模块剩余寿命计算模块404基于线性损伤理论，根据N_real_ij、N_total_ij和功率模块的运行时间T_real计算IGBT寿命。

具体地，

根据公式(1)计算功率模块的总预估寿命T_total。

根据公式(2)计算功率模块的剩余寿命T_rem。

根据公式(3)功率模块已经损耗的寿命比例D_loss。

如上所述，本发明提出一种变流器功率模块的寿命在线计算的软件实现方法，可以在每一台变流器中实现，具有实现成本低、软件开发难度低的优势，并能够给出机侧功率模块的功率循环寿命该剩余多少，给出预警值。该变流器功率模块的寿命在线计算软件的载体可以在风力发电机组的主控制器中，也可以变流器控制器中，还可以在风电场中央集控器中，此处不进行限定。

此外，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，程序被处理器执行时实现如上所述的风电变流器功率模块的寿命检测方法。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于装置实施例而言，相关之处可以参见方法实施例的说明部分。本发明实施例并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。本领域的技术人员可以在领会本发明实施例的精神之后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明实施例的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

本发明实施例可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。例如，特定实施例中所描述的算法可以被修改，而***体系结构并不脱离本发明实施例的基本精神。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明实施例的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明实施例的范围之中。

Claims (11)

1.一种风电变流器功率模块的寿命检测方法，其中，包括：

获得所述功率模块的历史温度波动数据，所述历史温度波动数据包括所述功率模块在所有已运行周期内的最高温度数据和波动差数据；

根据所述历史温度波动数据，统计得到各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次；

根据预设的总功率循环周次与各指定最高温度下对应为各指定波动差的对应关系，得到各指定最高温度下对应为各指定波动差的总功率循环周次；

根据所述各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次、总功率循环周次，以及所述功率模块的已运行时长，计算得到所述功率模块的剩余寿命。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述所有已运行周期为：变流器机侧功率处于预定功率区间内的所有已运行周期。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述预定功率区间为所述变流器机侧额定功率的90％和所述变流器机侧额定功率的100％确定的功率区间。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其中，所述根据所述各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次、总功率循环周次，以及所述功率模块的已运行时长，计算得到所述功率模块的剩余寿命，包括：

针对每个所述指定最高温度和每个所述指定波动差，计算由该指定最高温度和该指定波动差确定的累计功率循环周次与总功率循环周次的比值；

计算由所有指定最高温度下对应为各指定波动差的所有比值的和值；

将所述和值的倒数与所述功率模块的已运行时长的乘积作为所述功率模块的总预估寿命，并将所述总预估寿命和所述已运行时长的差值作为所述功率模块的剩余寿命。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据预设的总功率循环周次与各指定最高温度下对应为各指定波动差的对应关系根据如下步骤确定：

针对每个所述指定最高温度和每个所述指定波动差，根据预设的总功率循环周次与第一预设最高温度和指定波动差的对应关系，以及预设的总功率循环周次与第二预设最高温度和指定波动差的对应关系，得到所述预设的总功率循环周次与指定最高温度和指定波动差的对应关系。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预设的总功率循环周次与指定最高温度和指定波动差的对应关系根据如下公式确定：

N_t1＝a×10^b×ΔT^-c

N_t2＝d×10^e×ΔT^-f

其中，t1为第一预设最高温度，N_t1为总功率循环周次与t1和指定波动差ΔT的对应关系，用固定常数a，b，c表示；t2为第二预设最高温度，N_t2为总功率循环周次与t2和指定波动差ΔT的对应关系，用固定常数d，e，f表示；N_ΔT为初始总功率循环周次与指定最高温度T_max和指定波动差ΔT的对应关系，用固定常数a，b，c，d，e，f，g，h表示；N_total(ΔT，Tmax)为在变流器输出周期T的情况下，总功率循环周次与指定最高温度T_max和指定波动差ΔT的对应关系，用固定常数a，b，c，d，e，f，g，h，K，l表示。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述计算得到所述功率模块的剩余寿命之后，所述方法还包括：

对所述剩余寿命和剩余寿命报警阈值进行比较；

若所述剩余寿命和剩余寿命报警阈值大于等于所述剩余寿命阈值，则将表示所述功率模块的剩余寿命不足的报警信息发送至风力发电机组的主控制器或者变流器控制器。

8.一种风电变流器功率模块的寿命检测装置，其中，包括：

历史温度波动数据获得模块，用于获得所述功率模块的历史温度波动数据，所述历史温度波动数据包括所述功率模块在与风力发电机组输出功率关联的所有已运行周期内的最高温度数据和波动差数据；

累计功率循环周次统计模块，用于根据所述历史温度波动数据，统计得到各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次；

总功率循环周次计算模块，用于根据预设的总功率循环周次与各指定最高温度下对应为各指定波动差的对应关系，得到各指定最高温度下对应为各指定波动差的总功率循环周次；

功率模块剩余寿命计算模块，用于根据所述各指定最高温度下对应为各指定波动差的累计功率循环周次、总功率循环周次，以及所述功率模块的已运行时长，计算得到所述功率模块的剩余寿命。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述功率模块剩余寿命计算模块具体用于，针对每个所述指定最高温度和每个所述指定波动差，计算由该指定最高温度和该指定波动差确定的累计功率循环周次与总功率循环周次的比值；计算由所有指定最高温度下对应为各指定波动差的所有比值的和值；将所述和值的倒数与所述功率模块的已运行时长的乘积作为所述功率模块的总预估寿命，并将所述总预估寿命和所述已运行时长的差值作为所述功率模块的剩余寿命。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其中，所述装置设置在所述风力发电机组的主控制器或者变流器控制器中。

11.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，其中，程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的风电变流器功率模块的寿命检测方法。