[發(fā)明專利]一種含變頻調(diào)速機和電氣化鐵路的特殊負荷數(shù)字物理仿真平臺及仿真方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710631249.6
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107239045A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚力;胡瑛俊;徐韜;韓霄漢;沈建良
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02;G05B19/042
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 魯力

1.一種含變頻調(diào)速機和電氣化鐵路的特殊負荷數(shù)字物理仿真平臺，其特征在于：包括

LabVIEW和StarSim仿真開發(fā)平臺：用于搭建特殊負荷的軟件仿真模型，包括控制模塊和顯示模塊；

特負荷仿真模型包括變頻調(diào)速機和電氣化鐵路；

用戶通過控制模塊發(fā)出對模型的控制指令，

顯示模塊對模型進行潮流計算的結(jié)果波形顯示；

NI PXI測量與控制平臺：用于數(shù)據(jù)采集，和上位機連接的實現(xiàn)遠程控制和數(shù)據(jù)傳輸，包括具有定時和同步功能的機箱、系統(tǒng)控制器模塊、外圍模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含變頻調(diào)速機和電氣化鐵路的特殊負荷數(shù)字物理仿真平臺，其特征在于：特殊負荷數(shù)字物理仿真平臺中，所述變頻調(diào)速機采用恒壓頻比變頻調(diào)速方式進行建模，即保持恒定的電動勢頻率比的控制方式；所述電氣化鐵路包括供電系統(tǒng)和電力機車組成，供電系統(tǒng)包括供電電源和牽引供電系統(tǒng)兩部分，其中，牽引供電系統(tǒng)由牽引供電所和牽引網(wǎng)組成，系統(tǒng)通過牽引網(wǎng)將三相電網(wǎng)系統(tǒng)和牽引變電所相連，電動機車是鐵路運輸?shù)臓恳齽恿Γ妱訖C車本身不攜帶電源，靠接受牽引網(wǎng)輸送的電流，通過車載變流器由電動機驅(qū)動車輪。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含變頻調(diào)速機和電氣化鐵路的特殊負荷數(shù)字物理仿真平臺，其特征在于：特殊負荷數(shù)字物理仿真平臺中，

所述外圍模塊包括配有：Virtex-5LX110FPGA的R系列多功能RIO模塊、針對于DSP的Xilinx Kintex-7FPGA模塊，通過LabVIEW軟件對這兩個FPGA模塊進行編程；高壓模擬輸出模塊、10V輸入的前置式接線盒和高速模擬輸出模塊，對FPGA模塊編程進行計算，計算結(jié)果通過模擬輸出模塊輸出模擬波形；

具有定時和同步功能的機箱背板設(shè)有PCI和PCI Express通信總線；所述系統(tǒng)控制器模塊采用具備微軟Windows操作系統(tǒng)或?qū)崟r操作系統(tǒng)的高性能嵌入式控制器、或臺式機、或工作站、或服務(wù)器或筆記本電腦控制的遠程控制器；

系統(tǒng)控制器模塊和外圍模塊插入PXI機箱插槽中，外部PC設(shè)備通過系統(tǒng)控制器模塊的外設(shè)接口和PXI系統(tǒng)連接，并通過機箱背板的通信總線進行數(shù)據(jù)傳輸和遠程控制；特殊負荷的仿真模型在外部PC設(shè)備上的LabVIEW和StarSim仿真平臺進行開發(fā)。

4.一種特殊負荷數(shù)字物理仿真方法，其特征在于：包括：

步驟1，在LabVIEW中分別編寫上位機Host程序、下位機RT程序，選用LabVIEW自帶的功率計算元件進行計算；

步驟2，運行RT程序，數(shù)字仿真模型與外部物理接口在PXI上進行部署；

步驟3，運行Host程序，發(fā)出控制指令；

步驟4，數(shù)據(jù)流傳輸?shù)较挛粰C，CPU、FPGA對模型進行仿真計算；

步驟5，計算結(jié)果返回上位機，在Host主界面進行顯示；或者通過PXI外部模塊輸出至接線盒，在示波器顯示。