随着传统化石能源储量的逐渐枯竭,大量的新能源接入电力系统,光伏逆变器作为新能源光伏发电并网的关键环节,其可靠性问题受到越来越广泛的关注。光伏系统在投入使用后,拓扑结构与控制策略已经确定,通过改善这两者来提高光伏逆变器的可靠性存在着极大的局限性。因而建立光伏逆变器的寿命预测模型,通过预测寿命来提高其可靠性成为了亟待解决的问题。首先,介绍了可靠性的概念和可靠性的评估方法,对光伏逆变器中最易失效的两类器件:功率开关器件IGBT和电解电容的失效机理以及寿命预测模型进行了介绍与分析,指出功率波动引起的温度循环是导致IGBT疲劳失效的主要原因,电解电容ESR引起的内部温升是导致电解电容发热时效的主要原因,两者都揭示了温度是导致器件失效的主要因素之一。其次,为得到负载突变时IGBT的结温变化曲线,对传统的Cauer热阻网络模型进行了改进,建立了考虑温度对IGBT各层材料热阻热容影响的热阻网络模型,对传统模型与改进模型下的IGBT动态结温变化曲线进行了对比分析。基于改进的热阻网络模型得出不同程度负载变化下的IGBT结温变化曲线,并结合热击穿临界值得到IGBT的三维安全操作域。建立的IGBT功率损耗模型与热阻网络模型为后续IGBT寿命预测奠定了基础。再次,给出了基于任务剖面的器件寿命预测流程,将光伏逆变器一年内实际运行中的实际环境作为输入,完成任务剖面到光伏逆变器输出功率、电流剖面、功率损耗剖面、温度剖面以及器件预测寿命的转换。为更简单、快速求得电流剖面,基于二重傅里叶级数对IGBT和电解电容的电流频谱进行求解,并与仿真结果对比,验证了该方法的正确性与准确性。在程序中实现了雨流计数法与疲劳累积损伤理论,以1OkwH桥阻性负载逆变器为例,通过雨流计数法得到IGBT的结温分布图并结合Miner累积损伤准则得到了器件的预测寿命值。最后,基于模特卡洛模拟法得到器件10000个样本的寿命分布,通过寿命分布建立器件的不可靠度模型,基于可靠性框图法建立系统级的不可靠度模型,得到了光伏逆变器不可靠度随运行时间的变化曲线。预测结果显示运行时间达到3.1年与4.1年时,光伏逆变器系统不可靠度分别变为1%与10%。根据不同光伏系统对可靠性的要求选取置信水平值,对光伏逆变器的寿命进行预测。该方法对光伏逆变器的可靠性评估以及检修周期的选择都具有一定的工程价值。