牽引供電計(jì)算專(zhuān)題(面向交流)

1、牽引供電仿真專(zhuān)題牽引供電仿真專(zhuān)題西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院2022-6-2劉煒劉煒西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院手機(jī)手機(jī): +86話(huà)電話(huà): +86 28 87600946地址地址: 成都二環(huán)路北一段成都二環(huán)路北一段111號(hào)，號(hào)，610031Wei LiuSchool of Electrical Engineering, Southwest Jiaotong UniversityPhone: +86ork: +86 28 87600946Address: Erhuan Rd #111, Chengdu,

2、Sichuan, 610031v研究領(lǐng)域研究領(lǐng)域電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析牽引供電系統(tǒng)理論牽引供電系統(tǒng)理論牽引供電仿真軟件開(kāi)發(fā)牽引供電仿真軟件開(kāi)發(fā)v工作經(jīng)歷工作經(jīng)歷2010年年3月至今，西南交通大學(xué)，講師月至今，西南交通大學(xué)，講師2010年年9月至月至2012年年1月，田納西大學(xué)，月，田納西大學(xué)，ABB美國(guó)研究所，博士后美國(guó)研究所，博士后v愛(ài)好愛(ài)好編程，工作需要，談不上愛(ài)好編程，工作需要，談不上愛(ài)好拍照，離攝影還有段距離拍照，離攝影還有段距離 系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)軟件一般包括列車(chē)牽引計(jì)算和供電計(jì)算兩部分。國(guó)內(nèi)外比較成熟的仿真分析設(shè)計(jì)軟件：uCarnegie-Mollon大學(xué)的EMM 軟件uBalfour

3、 Beatty公司的RailpoweruElbas 公司的WEBANET，SINANETu鐵科院機(jī)車(chē)車(chē)輛研究所的牽引電算軟件；北京交通大學(xué)的列車(chē)運(yùn)行計(jì)算模擬系統(tǒng)；城市軌道交通牽引供電仿真軟件URTPS；SUPPLY 2000等。一、研究現(xiàn)狀概述EMMEMM(Transportation Systems Energy Management Model)主體包括TPS(Train Perfermance Simulator), ENS(Electric Network Simulator) TPS模塊在額定電壓下、仿真單列車(chē)從起點(diǎn)到終點(diǎn)的運(yùn)行情況，即電流和速度的時(shí)間位移曲線(xiàn)。ENS(Electri

4、c Network Simulator)，以TPS的輸出數(shù)據(jù)為輸入，配合列車(chē)運(yùn)行時(shí)刻表，經(jīng)直流負(fù)載潮流分析，求出N組列車(chē)同時(shí)在線(xiàn)路上運(yùn)行時(shí)，線(xiàn)路上各指定點(diǎn)電壓、電流、功率的變化，以及交流側(cè)電氣網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算。RAILPOWER 20世紀(jì)80年代，Balfour Beatty 公司開(kāi)發(fā)了軟件RAILPOWER。該軟件能夠模擬無(wú)分叉的單線(xiàn)和雙線(xiàn)線(xiàn)路，并且分為直流和交流兩個(gè)版本。但并沒(méi)有考慮AT供電系統(tǒng)，此系統(tǒng)可通過(guò)將交流系統(tǒng)的50kV電路等效成25kV電路而獲得。RAILPOWER軟件成功地應(yīng)用世界各國(guó)各工程領(lǐng)域，其較新的版本RAILPOWER。 RAILPOWER提供了一個(gè)對(duì)整個(gè)牽引供電系統(tǒng)在每

5、一時(shí)刻的完全的交互仿真。優(yōu)點(diǎn)：列車(chē)運(yùn)行情況將根據(jù)牽引網(wǎng)電壓不停地做調(diào)整，合理地引進(jìn)再生制動(dòng)，實(shí)施控制策略防止列車(chē)發(fā)生追尾和在接合處碰撞。通過(guò)隨意設(shè)置車(chē)站的停留時(shí)間獲得不同時(shí)期的運(yùn)行圖(蒙特卡羅仿真)，對(duì)于一個(gè)真實(shí)的系統(tǒng)模型這是必需的。Elbas: Switzerland Ltd as Engineering Company for Electrical Railway. Founded in June 2001. Business fields Traction power supply; Catenary systems; Motive power unit technology; SCAD

6、A and Signaling; Telecommunications.Elbas：WEBANET，SINANETWEBANETu Simulation System for AC Railways in LRT and Long Distance Transport.uIntegrated Traction Simulation and Network Calculation Software.uIt contains digital traction simulation and the nodal potential method for electrical network calcu

7、lation.uTraction simulation permits any train types both of classical railway lines and of high speed lines. uAdvance: Universal network description permits the realization of all possible feeding situations;Considering regenerative braking; Effect for driving behavior caused by catenary voltage is

8、taken into accounts; SINANETuSimulation System for DC RailwaysuSuitable to several DC railway lines of standard voltage(600V, 750V, 1200V, 1500V and 3000V)uModels overlaid three-phase network supplying the DC substations. Mixed-Mode-Simulation.uPowerful energy storage devices for absorption and depo

9、sing of regenerate braking energy can be modeled. Stationary and installed at vehicle energy storage device. 北京交通大學(xué)開(kāi)發(fā)的“城市列車(chē)運(yùn)行計(jì)算系統(tǒng)”，該系統(tǒng)于2001年開(kāi)發(fā)成功，主要面向城市軌道交通列車(chē)牽引計(jì)算與運(yùn)行仿真。北京城建院基于運(yùn)行圖法，開(kāi)發(fā)出的“城市軌道交通牽引供電仿真軟件URTPS V2.10”；基于平均運(yùn)量法，開(kāi)發(fā)出的“SUPPLY 2000”牽引供電仿真軟件。這些軟件已多次成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外城軌供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中，取得了理想的效果。 以國(guó)內(nèi)各設(shè)計(jì)院對(duì)城市軌道牽引供電系統(tǒng)

10、的設(shè)計(jì)研究為例，牽引計(jì)算結(jié)果一般由行車(chē)部門(mén)提供，是在假定牽引網(wǎng)電壓額定的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，電化部門(mén)在提供的牽引計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上采用供電分析方法和軟件進(jìn)行牽引供電設(shè)計(jì)。實(shí)際上，開(kāi)發(fā)包括列車(chē)運(yùn)行和牽引供電模型在內(nèi)的綜合仿真軟件是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。 列車(chē)運(yùn)行過(guò)程模擬根據(jù)列車(chē)的牽引特性、制動(dòng)特性，采用優(yōu)化牽引策略，解算列車(chē)運(yùn)行方程，模擬列車(chē)啟動(dòng)、區(qū)間運(yùn)行及停車(chē)制動(dòng)全過(guò)程。近些年來(lái)，遺傳進(jìn)化算法、模糊集理論、智能體技術(shù)，分布式仿真技術(shù)等在交通運(yùn)輸模擬系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。牽引計(jì)算牽引供電計(jì)算u平均運(yùn)量法：計(jì)算供電臂平均電流和有效電流，供電臂的平均電壓損失和電能損失。u概率統(tǒng)計(jì)法：利用概率統(tǒng)計(jì)的原理揭示牽引負(fù)荷這

11、一隨機(jī)變量的規(guī)律性。概率潮流計(jì)算主要包括解析法和蒙特卡洛模擬兩種基本方法。 解析法由于其計(jì)算量隨元件數(shù)增加而劇增，處理負(fù)荷潮流相關(guān)模式比較困難，因而在復(fù)雜系統(tǒng)的分析中應(yīng)用有限。蒙特卡洛模擬可考慮各種復(fù)雜情況、系統(tǒng)的各種隨機(jī)因素，輸出信息豐富而全面，故獲得普遍應(yīng)用。u列車(chē)運(yùn)行圖法 利用列車(chē)運(yùn)行圖和由牽引計(jì)算得到的列車(chē)電流、功率變化曲線(xiàn)，確定供電區(qū)段內(nèi)的牽引負(fù)荷變化規(guī)律。根據(jù)列車(chē)運(yùn)行圖，確定每一時(shí)刻區(qū)段上列車(chē)的位置、取流和功率，通過(guò)計(jì)算得到每一瞬間的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，包括牽引網(wǎng)網(wǎng)壓、整流變電所功率等。 根據(jù)列車(chē)運(yùn)行圖進(jìn)行牽引供電計(jì)算，能直觀(guān)地描述牽引負(fù)荷的變化特征，特別是瞬時(shí)特征。雖然這種計(jì)算方法比較復(fù)雜

12、，但隨著計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展和運(yùn)用，利用運(yùn)行圖進(jìn)行牽引供電計(jì)算無(wú)論從原理還是從今后發(fā)展方向考慮，都將得到廣泛的應(yīng)用。分析設(shè)計(jì)基本流程二、設(shè)計(jì)流程1、線(xiàn)路 線(xiàn)路專(zhuān)業(yè)需要提供線(xiàn)路的站點(diǎn)分布、車(chē)輛段和車(chē)場(chǎng)的設(shè)置方案；本工程的近遠(yuǎn)期的實(shí)施計(jì)劃，即建設(shè)工期，為近期實(shí)施和遠(yuǎn)期預(yù)留提供依據(jù)。線(xiàn)路專(zhuān)業(yè)需要提供具體資料包括：線(xiàn)路基本說(shuō)明、線(xiàn)路的縱斷面圖和車(chē)站基本信息表(車(chē)站基本形式、與線(xiàn)網(wǎng)其他線(xiàn)路車(chē)站的換乘信息)。2、行車(chē)組織 行車(chē)組織專(zhuān)業(yè)提供的資料直接決定了牽引供電系統(tǒng)的容量和規(guī)模。其需要提供線(xiàn)路的配線(xiàn)方案、全日行車(chē)計(jì)劃表、近遠(yuǎn)期的停站時(shí)間表、系統(tǒng)運(yùn)輸能力、列車(chē)運(yùn)行圖和牽引計(jì)算數(shù)據(jù)。牽引計(jì)算數(shù)據(jù)應(yīng)包括列車(chē)的速度時(shí)

13、間曲線(xiàn)、速度里程曲線(xiàn)和運(yùn)行工況等。3、車(chē)輛 車(chē)輛是牽引供電系統(tǒng)的唯一用電負(fù)荷，與常規(guī)用電負(fù)荷相比最大的區(qū)別在于車(chē)輛是在時(shí)間和空間上的移動(dòng)負(fù)荷。車(chē)輛專(zhuān)業(yè)需要提供基礎(chǔ)資料包括：車(chē)輛供電電壓、車(chē)輛類(lèi)型、列車(chē)編組、列車(chē)重量、列車(chē)輔助設(shè)備用電和列車(chē)的牽引/制動(dòng)特性。4、牽引供電系統(tǒng) 在開(kāi)展設(shè)計(jì)的初期，牽引供電系統(tǒng)需要提供一些常規(guī)資料作為開(kāi)展設(shè)計(jì)的前提，主要包括：接入端系統(tǒng)的短路容量、牽引網(wǎng)和回流網(wǎng)的基本電參數(shù)(電阻和電抗、鋼軌泄漏電阻)和整流機(jī)組的外特性曲線(xiàn)(直流牽引供電計(jì)算)。三、牽引計(jì)算列車(chē)運(yùn)行仿真 牽引計(jì)算仿真單一列車(chē)在線(xiàn)路上運(yùn)行時(shí)，列車(chē)速度位置曲線(xiàn)，運(yùn)行時(shí)間位置曲線(xiàn)，列車(chē)取用功率位置曲線(xiàn)。u牽引

14、計(jì)算的數(shù)學(xué)模型阻力部分02027600/100.00013irsirssssWWWWWWabvcvWiWRLvWL類(lèi)別型號(hào)單位基本阻力計(jì)算系數(shù)取值A(chǔ)BC電力機(jī)車(chē)SS1、SS3、SS42.250.0190.000320SS71.400.00380.000348SS81.020.00350.0004266K3.250.00920.0003082.550.00830.000212內(nèi)燃機(jī)車(chē)DF2.930.00730.000271DF4、DF7D2.280.02930.000178DF82.400.00220.00039DF110.860.00540.000218ND51.310.01670.00039

15、1ND22.980.02020.000033DFH32.400.00950.000673DF8CJ1.140.00030.000369客車(chē)21、22型客車(chē)1.660.00750.00015525B、型客車(chē)1.820.01000.000145準(zhǔn)高速單層客車(chē)1.610.00400.000187準(zhǔn)高速雙層客車(chē)1.240.00350.000157貨車(chē)滾動(dòng)軸承0.920.00480.000125油罐重車(chē)專(zhuān)列0.530.01210.000675空貨車(chē)1.070.00110.000236動(dòng)車(chē)組先鋒號(hào)1.650.00010.000791中原之星號(hào)1.280.00120.000195中華之星號(hào)1.160.005

16、340.000182基本阻力公式u機(jī)車(chē)出力機(jī)車(chē)出力 機(jī)車(chē)牽引力是由動(dòng)力傳動(dòng)裝置產(chǎn)生的、與列車(chē)運(yùn)行方向相同、導(dǎo)致列車(chē)運(yùn)行并可由司機(jī)根據(jù)需要調(diào)節(jié)的外力。 牽引工況：牽引力F由列車(chē)牽引特性曲線(xiàn)決定 F=f1(U,n,v) U:列車(chē)牽引網(wǎng)網(wǎng)壓；v:列車(chē)速度; n: 列車(chē)控制手柄級(jí)位。SS8型電力機(jī)車(chē)第18級(jí)位下的牽引特性曲線(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速的城軌列車(chē)牽引特性曲線(xiàn)u 制動(dòng)力 由制動(dòng)裝置引起的與列車(chē)方向相反的外力，稱(chēng)為制動(dòng)力。這個(gè)人為的阻力比自然產(chǎn)生的列車(chē)運(yùn)行阻力一般要大得多。空氣制動(dòng) 中國(guó)鐵路目前主要使用閘瓦制動(dòng)、盤(pán)形制動(dòng)和動(dòng)力制動(dòng)。閘瓦制動(dòng)又稱(chēng)踏面制動(dòng)，它通過(guò)閘瓦與車(chē)輪踏面的機(jī)械摩擦，把列車(chē)動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芟?/p>

17、于大氣，并產(chǎn)生制動(dòng)力。盤(pán)形制動(dòng)是在車(chē)軸上或車(chē)輪側(cè)面安裝制動(dòng)盤(pán)，通過(guò)閘片與制動(dòng)盤(pán)側(cè)面的機(jī)械摩擦產(chǎn)生制動(dòng)作用。動(dòng)力制動(dòng)是讓機(jī)車(chē)或動(dòng)車(chē)的車(chē)輪帶動(dòng)其動(dòng)力傳動(dòng)裝置，使它產(chǎn)生逆作用，從而消耗列車(chē)動(dòng)能，產(chǎn)生制動(dòng)作用。電阻制動(dòng) 機(jī)車(chē)動(dòng)力制動(dòng)是利用機(jī)車(chē)動(dòng)力裝置、機(jī)車(chē)傳動(dòng)裝置或牽引電動(dòng)機(jī)的逆動(dòng)所產(chǎn)生的阻滯作用來(lái)限制或降低列車(chē)運(yùn)行速度以至停車(chē)。 例如：電阻制動(dòng)、再生制動(dòng)和反接制動(dòng) 列車(chē)制動(dòng)力B由列車(chē)電阻制動(dòng)特性曲線(xiàn)或者再生制動(dòng)特性曲線(xiàn)決定；B=f2(U,n,v)常用制動(dòng) 常用制動(dòng)，是正常情況下為調(diào)控列車(chē)速度或進(jìn)站停車(chē)所施行的制動(dòng)，其作用較緩和，而且制動(dòng)力可以調(diào)節(jié)，通常只用制動(dòng)能力的20%80%，多數(shù)情況下只用50%

18、左右。緊急制動(dòng) 緊急制動(dòng)，是緊急情況下為使列車(chē)盡快停住而施行的制動(dòng)，它不僅用上了全部制動(dòng)能力，而且作用比較迅猛。u合力合力WFC牽引工況惰行工況WC制動(dòng)工況BWC單位合力加速度gGPCc)(103gac)1 (1000u牽引策略a) 最大能力牽引策略列車(chē)以最大性能運(yùn)行，旅行時(shí)間最短。在給定線(xiàn)路條件下、線(xiàn)路限速的條件下，如果列車(chē)速度低于限速就采用全部牽引加速，如果列車(chē)速度接近或等于限速就保持恒速(若全力牽引仍不能保持恒速，那么就全力牽引)，當(dāng)限速降低時(shí)，采用全力制動(dòng)。b) 手動(dòng)駕駛 用戶(hù)直接手動(dòng)干預(yù)牽引列車(chē)，手動(dòng)駕駛功能。c) 定時(shí)節(jié)能運(yùn)行指定列車(chē)運(yùn)行時(shí)間的情況下，優(yōu)化列車(chē)的操縱策略，使列車(chē)在指

19、定時(shí)間下，能耗最低。(機(jī)械能模型與能耗模型)。優(yōu)化策略主要有兩種：一種是牽引、惰行更迭的策略，另一種是存在部分牽引工況，列車(chē)有巡航恒速階段。列車(chē)節(jié)能控制策略由全力牽引、部分牽引、惰行、部分制動(dòng)和全力制動(dòng)組成。全力牽引使用在臨近陡上坡或限速上升等情況；部分牽引可用在普通坡道上，使列車(chē)克服阻力保持恒速運(yùn)行；部分制動(dòng)發(fā)生在陡下坡時(shí)，且列車(chē)運(yùn)行速度接近限速時(shí)；全力制動(dòng)運(yùn)用在制動(dòng)進(jìn)站或者限速下降的情況；惰行運(yùn)用在臨近陡下坡、限速下降的區(qū)域或者其他用來(lái)調(diào)整運(yùn)行時(shí)間的區(qū)域。u較傳統(tǒng)牽引計(jì)算的改進(jìn)考慮車(chē)長(zhǎng)對(duì)列車(chē)受力的影響，即多質(zhì)點(diǎn)列車(chē)模型。 1600rijiisisiilwxi lwlLR單質(zhì)點(diǎn)模型多質(zhì)點(diǎn)模型

20、系統(tǒng)用例圖 列車(chē)運(yùn)行仿真系統(tǒng)的總體框架列車(chē)運(yùn)行仿真系統(tǒng)的總體框架列車(chē)運(yùn)行仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模塊屏幕顯示模塊運(yùn)行仿真模塊運(yùn)行圖模塊結(jié)果輸出模塊數(shù)據(jù)處理模塊線(xiàn)路處理模塊列車(chē)處理模塊線(xiàn)路坡道編輯模塊線(xiàn)路曲線(xiàn)編輯模塊線(xiàn)路限速編輯模塊線(xiàn)路標(biāo)志編輯模塊線(xiàn)路轉(zhuǎn)換模塊機(jī)車(chē)數(shù)據(jù)編輯模塊客車(chē)數(shù)據(jù)編輯模塊貨車(chē)數(shù)據(jù)編輯模塊列車(chē)編組數(shù)據(jù)模塊 該模塊主要是對(duì)列車(chē)牽引計(jì)算所需要的大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行輸入和編輯。并將這些數(shù)據(jù)保存在相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件或數(shù)據(jù)庫(kù)中。 運(yùn)行圖模塊運(yùn)行圖模塊運(yùn)行圖模塊運(yùn)行時(shí)刻表編輯運(yùn)行圖顯示 通過(guò)該模塊用戶(hù)可以根據(jù)自己的需求，編輯和修改列車(chē)運(yùn)行時(shí)刻表；然后根據(jù)運(yùn)行時(shí)刻表繪制列車(chē)運(yùn)行圖。 運(yùn)行仿真模塊運(yùn)行仿真

21、模塊 根據(jù)選擇的列車(chē)編組和線(xiàn)路數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)列車(chē)的手動(dòng)駕駛、節(jié)時(shí)自動(dòng)駕駛和定時(shí)節(jié)能運(yùn)行等。 運(yùn)行仿真模塊仿真條件設(shè)置模塊仿真算法模塊手動(dòng)駕駛算法節(jié)時(shí)制動(dòng)駕駛算法定時(shí)節(jié)能駕駛算法 屏幕顯示模塊屏幕顯示模塊 根據(jù)選擇的線(xiàn)路文件，將坡道、曲線(xiàn)、限速、公里標(biāo)等數(shù)據(jù)繪制在屏幕上，并實(shí)時(shí)繪制列車(chē)運(yùn)行信息。通過(guò)顯示控制模塊來(lái)控制其顯示的內(nèi)容和范圍。屏幕顯示模塊線(xiàn)路屬性顯示模塊列車(chē)顯示模塊運(yùn)行信息顯示模塊顯示控制模塊 結(jié)果處理模塊結(jié)果處理模塊結(jié)果處理模塊運(yùn)行結(jié)果顯示運(yùn)行結(jié)果保存 列車(chē)運(yùn)行仿真結(jié)束后，自動(dòng)生成一運(yùn)行記錄文檔，該文檔用以記錄整個(gè)區(qū)間列車(chē)的運(yùn)行信息，同時(shí)將運(yùn)行結(jié)果保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。四、牽引供電系統(tǒng)仿真 列車(chē)

22、運(yùn)行仿真是牽引供電計(jì)算的基礎(chǔ)，牽引計(jì)算給出列車(chē)在線(xiàn)路上運(yùn)行的位置、取流、功率與運(yùn)行時(shí)間的函數(shù)關(guān)系。根據(jù)牽引計(jì)算結(jié)果與運(yùn)行圖可確定任一運(yùn)行時(shí)刻，線(xiàn)路上多列車(chē)位置和功率的分布，由牽引供電計(jì)算獲得牽引網(wǎng)網(wǎng)壓，變電所電壓、電流以及負(fù)荷變化過(guò)程。 牽引供電計(jì)算是牽引供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。它關(guān)系到供電系統(tǒng)構(gòu)成、牽引供電方式、變電所設(shè)置等多項(xiàng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。研究意義v牽引供電系統(tǒng)負(fù)荷過(guò)程仿真，可以對(duì)各種供電方式、運(yùn)行方式及列車(chē)在各種運(yùn)行狀態(tài)下系統(tǒng)的供電指標(biāo)進(jìn)行核查，為最優(yōu)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行方案的制定提供科學(xué)依據(jù)。v輔助牽引供電系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，如不同供電方式的牽引供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)；同相供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)；柔性牽引供

23、電系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。v行車(chē)調(diào)度方案的驗(yàn)證，各種行調(diào)方案的比選。研究?jī)?nèi)容牽引供電系統(tǒng)負(fù)荷過(guò)程仿真分為兩個(gè)部分： 對(duì)交流牽引供電系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，是實(shí)現(xiàn)仿真過(guò)程中任一時(shí)刻的關(guān)鍵； 實(shí)現(xiàn)基于運(yùn)行圖的，是實(shí)現(xiàn)牽引供電系統(tǒng)負(fù)荷動(dòng)態(tài)過(guò)程的關(guān)鍵。仿真平臺(tái)的用途 新線(xiàn)牽引供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 既有線(xiàn)行車(chē)調(diào)度方案比選，供電能力的校驗(yàn) 電氣化鐵道對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響分析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀vElbas公司的Webanet(交流牽引供電仿真平臺(tái))與Sinanet(直流牽引供電仿真平臺(tái))。vOpenTrack來(lái)源于本世紀(jì)90年代中期瑞士聯(lián)邦研究院所承擔(dān)的鐵道網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)研究項(xiàng)目。vOpenPowerNet軟件由德國(guó)德累斯頓工業(yè)大學(xué)軌

24、道交通技術(shù)研究所開(kāi)發(fā)，該軟件在OpenTrack的列車(chē)運(yùn)行仿真的基礎(chǔ)上，提供復(fù)雜路網(wǎng)及運(yùn)輸條件下軌道交通供電網(wǎng)絡(luò)電參量與能耗分析。既有牽引供電仿真軟件的不足Webanet與OpenTrack、OpenPowerNet，國(guó)內(nèi)鐵道設(shè)計(jì)院有引進(jìn)，其。由于國(guó)內(nèi)外在牽引供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求和分析方法上存在一定差異，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，存在不清楚，無(wú)法進(jìn)行維護(hù)和二次開(kāi)發(fā)等問(wèn)題。仿真軟件的牽引供電計(jì)算的結(jié)果均。牽引供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀 以國(guó)內(nèi)各設(shè)計(jì)院為例，列車(chē)運(yùn)行模擬一般由行車(chē)部門(mén)提供，電化部門(mén)則在牽引計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行牽引供電設(shè)計(jì)。 前處理：重視牽引供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。 后評(píng)估：缺乏實(shí)測(cè)驗(yàn)證，修正牽引供電計(jì)算模型

25、與參數(shù)的環(huán)節(jié)；忽視既有線(xiàn)牽引供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。仿真平臺(tái)前期工作基礎(chǔ)v早在上個(gè)世紀(jì)80年代中期，以西南交通大學(xué)張進(jìn)思為代表的一批教授和學(xué)者，利用計(jì)算機(jī)對(duì)牽引供電系統(tǒng)負(fù)荷過(guò)程及其行為仿真，牽引網(wǎng)諧波模型的建立和分布計(jì)算、 AT牽引網(wǎng)中含并聯(lián)導(dǎo)體的多導(dǎo)體系統(tǒng)的支路阻抗矩陣和導(dǎo)納矩陣以及鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)模型做了大量而富有成果的工作。v李曙輝、鄒立平等人對(duì)基于牽引計(jì)算結(jié)果的牽引供電系統(tǒng)仿真進(jìn)行了開(kāi)發(fā)，對(duì)由電力機(jī)車(chē)引發(fā)的諧波過(guò)程進(jìn)行了深入分析和數(shù)學(xué)建模。已有研究基礎(chǔ)和條件v西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院牽引供電與列車(chē)運(yùn)行仿真課題組，擁有扎實(shí)的電氣化鐵路牽引供電理論研究基礎(chǔ)和持續(xù)創(chuàng)新能力，熟諳電氣化鐵路牽引供電行業(yè)背景，具有豐富的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定的經(jīng)驗(yàn)，是一支團(tuán)結(jié)穩(wěn)定、不斷引領(lǐng)國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展方向的專(zhuān)業(yè)研究力量。軟件平臺(tái)總體架構(gòu)完整交流牽引供電仿真流程圖等效電路仿真u直接供電牽引網(wǎng)直接供電形式單線(xiàn)直接供電回路構(gòu)造單線(xiàn)等效電路復(fù)線(xiàn)牽引網(wǎng)布置情況復(fù)線(xiàn)牽引網(wǎng)模型電路合并后的等效電路uA