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申请/专利权人：中国长江电力股份有限公司

摘要：基于SPWM技术的水轮机组输出模拟方法及其装置，包括步骤一、机频曲线获取；步骤二、曲线函数拟合；步骤三、调制函数获取；步骤四、函数调制，获得数字脉冲信号；步骤五、硬件波形模拟；不仅可以方便工程人员拟合各种工况下的机组频率函数，而且可以根据不同机型以及水头修正内置函数模型，使结果更精确；SPWM调制技术的应用不仅提供直流输入到交流输出的变化，配合全控型器件组成的桥式电路还能够输出理想变频曲线。通过该装置进行频率信号的发生，不仅能够避免手动操作的随机性，而且能够契合当前水头以及机型，从而保证在无水试验时提供正确数据，进而提高有水试验下的安全性以及节约试验周期。

主权项：1.基于SPWM技术的水轮机组输出模拟方法，其特征在于，模拟的步骤包括：步骤一、在水轮机组的电力输出端通过电压互感器获取不同机型水轮机组在开机及甩负荷工况下的机频曲线图，即机组输出频率随着时间变化的曲线；步骤二、采用反三角函数对步骤一中获取的机频曲线进行函数拟合；步骤三、根据步骤二中得到的机组频率函数，确定模拟装置所需的目标函数，也即SPWM调制的调制函数；步骤四、对步骤三得到的SPWM调制函数，使用等腰三角波作为载波进行调制，调制波形在穿过载波即三角波时可看作直线，等腰三角波幅值等于调制函数的幅值A，比较等腰三角波的当前高度和调制函数波形高度，得到在载波频率下的数字脉冲信号；步骤五、将步骤四中得到的数字信号输出到单相全控桥的MOS驱动电路中，使得单相全控桥输出的波形频率曲线等同于步骤一中获取的机频曲线图；所述的步骤四中，SPWM调制的具体过程为：使用双极性的等腰三角波作为载波，三角波幅值等于步骤三中目标函数幅值A，设定等腰三角波的载波频率为K△，模拟水轮机组机频曲线最高输出频率为K，按照等腰三角波的载波频率沿时间轴对等腰三角波和目标函数进行比较，当载波高度小于调制波形高度时，输出有效值1，否则则输出0信号，得到一系列宽度正比于幅值的输出信号，即脉冲宽度随调制信号幅值规律变换的信号，即数字脉冲信号；所述的等腰三角波的载波频率为K△与模拟水轮机组机频曲线最高输出频率为K之间关系为K△=N*K，当逆变器的开关器件确定时，器件的开通时间ton、关断时间toff以及下降时间tf也确定，选取载波频率的方法为： ；其中N的最大值即为所求的载波比，即K△=N*K，为调制比，为开关器件关断时间toff，为开通时间ton加上关断时间toff以及下降时间tf，T为基波周期。

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