模块化直流电源柜散热优化设计：ICEPAK仿真与实验验证

该篇论文《变电站内模块化直流电源柜散热分析与设计》由贲安然、解鹏程、皇甫星星和于海波四位作者合作完成,发表在《XX》杂志2020年第四期,其DOI为10.3969/j.issn.2095-509X.2020.04.012。随着电力需求的增长,传统的直流电源柜已经无法满足大功率应用的需求,模块化设计成为一种发展趋势。模块化直流电源柜通过将多个标准化电源模块并联组成,提升了系统的可靠性和灵活性。 文章的核心内容集中在使用有限元方法对模块化直流电源柜的散热性能进行深入分析和设计。作者以标准尺寸的模块化直流电源柜为研究对象,在ICEPAK软件中构建了集中式散热和分布式散热两种模式的柜体仿真模型。通过仿真计算，分析了两种散热方式下散热器的温度分布和模块前后风压分布，结果显示分布式散热方式在散热效果和系统效率上优于集中式散热。 论文着重探讨了在变电站紧凑的空间条件下，如何有效地解决大功率模块散热问题。通过对比分析，确定了分布式散热作为模块化直流电源柜的理想散热策略。为了验证设计的准确性，作者还进行了实际测量，将实验得到的散热器温升数据与仿真结果进行比较，二者吻合良好，证实了所采用的有限元模拟方法的有效性。 本文的研究成果对于变电站内的直流供电系统具有实际意义，它不仅有利于优化柜体的整体散热设计，降低电源模块的重量，提升散热效率，还能够提高设备的可靠性，减少因过热导致的故障率。此外，作者提供的风机选型和布置建议为实际工程中的散热设计提供了实用指导。 这篇论文不仅理论分析了模块化直流电源柜的散热挑战，而且通过实践验证了设计解决方案，为提升变电站直流电源柜的性能和可靠性提供了有价值的技术支持。