随着光伏发电的快速发展,光伏逆变器的应用越来越广泛,其可靠性问题也显得越来越重要。有工业调查表明,变流器是光伏并网系统中的薄弱环节,而功率半导体器件是变流器中最容易失效的元件。目前,大多数功率变流器都采用IGBT作为开关器件,所以对其可靠性进行研究显得尤为重要。已有研究表明温度波动是导致IGBT模块渐变失效的关键原因。在光伏逆变器中,IGBT模块首先会因网侧电流呈正弦变化产生基频结温波动。在长时间运行过程中,外部自然条件光照强度、环境温度存在随机波动的特点,会使光伏系统的输出功率产生较大波动,导致IGBT模块损耗变化从而产生低频结温波动。热管理是平滑结温波动、延长器件寿命的有效方法。本文以单级式光伏逆变器中的IGBT模块为研究对象,以一年的光照强度、环境温度历史数据为运行任务剖面,根据评估的基频、低频热循环寿命消耗相对大小及分布规律,提出一种平滑结温波动的宏观热管理策略,以延长IGBT模块的寿命。主要完成以下工作:（1）建立能够反映光伏模块物理特性的数学模型,在不同光照强度、环境温度下可以解析计算与输出相关的电参量。搭建单级式光伏并网系统的仿真模型,分析运行条件发生变化时,光伏逆变器直流侧和交流侧电参量的变化规律。（2）评估长时间尺度下光伏逆变器中IGBT模块的寿命消耗。以一年的光照强度、环境温度为单级式光伏并网系统的运行条件,基于光伏模块的数学模型以及光伏逆变器不同运行工况下的电参量变化规律,获取IGBT模块在各运行工况下用于损耗计算的电参量。利用IGBT模块的损耗模型和热网络模型,采用结温数值迭代计算方法获取各运行工况稳态时的基频结温信息,包括最大结温、平均结温和最小结温。对各运行工况下的平均结温进行极值点提取,由不同工况下的最大结温或最小结温构成低频结温信息,采用雨流计数法提取低频热循环。针对长时间尺度下的两种热循环,利用IGBT模块的解析寿命模型,评估基频热循环、低频热循环产生的寿命消耗。（3）基于IGBT的寿命消耗分布规律,提出一种抑制大幅值低频结温波动的热管理策略。该策略通过调节特定运行区间的开关频率,可以实现特定范围大幅值低频结温波动的有效抑制。并对热管理策略进行了实验验证。实验中通过改变逆变器直流侧电压模拟光伏逆变器的功率波动,提取波动功率下的低频热循环信息,设定一低频结温波动幅值作为控制目标。根据所提热管理策略选取合适的开关频率,应用到实验中的运行情况,控制目标得以实现,验证了所提热管理策略的有效性。