[發明專利]一種軌道交通全線路仿真系統及仿真方法

有效

• 申請號: 201710846620.0
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107590343B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 謝曄源;劉洪德;王宇;楊浩;連建陽
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種軌道交通全線路仿真系統，仿真系統包含一條軌道交通直流線路，連接了至少一個牽引站，牽引站之間包含線路等效電阻，牽引站內包含整流機組、能量回饋裝置與交流電網，仿真系統中還包含至少一個等效電流源，等效電流源的電流數值由直流線路上運行機車的狀態決定，自動根據機車的位置、重量、運行方向、運行速度計算，本發明通過等效電流源模擬機車剎車制動和啟動的能量，并在每個牽引站設置了能量回饋裝置，可實現對整條線路電壓電流情況的仿真模擬，驗證能量回饋裝置配置容量是否能夠滿足要求。

技術領域

本發明應用于軌道交通領域，特別涉及一種應用于軌道交通全線路仿真系統。

背景技術

軌道交通領域中存在再生能量利用的需求，機車運行過程中進站時刻，剎車制動的能量將反饋給牽引網，優先被相鄰車吸收利用，當產生的再生電能不能被相鄰車利用時，列車制動將繼續抬升直流牽引網網壓，當達到設置在變電所的能量回饋裝置的整定值時，該裝置投入，開始吸收再生電能。在系統設計時，需要計算能量回饋裝置的配置容量即最大回饋電流是否能夠滿足要求，容量配置過高產生浪費，配置低會造成直流母線電壓過高，直流牽引網上的設備會因為過壓損壞，因此需要校驗再生能量回饋裝置在牽引站中的配置容量。

整條直流牽引線路中包含多個牽引站，每個牽引站之間包含線路等效電阻，機車在運行過程中，機車位置和速度不同，使得各個參數耦合在一起，難以計算，能量回饋裝置的引入使系統復雜度更高，很難通過理論計算的方式給出配置容量的計算，無法給出整條線路直流電壓的變化趨勢，目前也沒有滿足上述需求的解決方案，針對上述缺陷，本發明提出搭建全線路仿真系統，包含整條線路的主要設備，可校驗能量回饋設備的容量配置。

發明內容

本發明的目的，在于設計一種軌道交通全線路仿真系統及仿真方法，可實現對全線直流線路電壓、電流情況的實時仿真，校驗能量回饋裝置的容量配置是否滿足要求。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種軌道交通全線路仿真系統，所述仿真系統包含一條軌道交通直流線路，所述直流線路連接了至少一個牽引站，牽引站之間包含線路等效電阻，所述牽引站內包含整流機組、能量回饋裝置與交流電網，所述能量回饋裝置的交流側與交流電網連接，直流側與直流線路連接，所述仿真系統中還包含至少一個等效電流源，所述等效電流源與直流線路連接，所述等效電流源的電流數值由直流線路上運行機車的狀態決定，自動根據機車的位置、重量、運行方向、運行速度計算，當機車減速時，電流由直流線路的負極流入直流線路的正極，當機車加速時，由直流線路的整極流入直流線路的負極。

所述等效電阻的阻值由機車當前運行位置與牽引站之間的相對位置決定，阻值由相對位置之間的距離與單位長度的阻值相乘計算獲得，是隨時間變化的變量。

上述仿真模型的第一種具體實現方式：所述直流線路、等效電阻、牽引站中的整流機組、交流電網與等效電流源均為模擬仿真系統中的數值等效模型，所述能量回饋裝置也為模擬仿真系統中的數值等效模型，通過電流源方式進行模擬，電流源的數值模擬能量回饋電流。

上述仿真模型的第一種具體實現方式：所述直流線路、等效電阻、牽引站中的整流機組、交流電網與等效電流源均為實時仿真系統中的數值等效模型，所述能量回饋裝置為實體物理控制器，可自動檢測直流電壓，控制輸出至交流電網的回饋電流。

所述回饋電流可設定限值，所述回饋電流設定限值由能量回饋裝置的最大輸出電流決定，當回饋電流達到限制時，即使直流電壓繼續上升，裝置也以最大輸出電流恒流輸出。

本發明還公開了一種軌道交通全線路仿真系統的仿真方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：

(1)根據機車的位置、重量、運行方向、運行速度計算獲得等效電流源的電流方向以及電流數值；