一种电气化轨道交通列车仿真模拟方法与流程

技术特征：
1.一种电气化轨道交通列车仿真模拟方法，其特征在于：包括以下步骤：s1：获取仿真计算所需的参数和函数，所述参数包括列车低压保护启动阈值u
min
、列车高压保护启动阈值u
max
、应急电源输出电压u
s
、应急电源等效内阻r
s
、应急电源储能量下限e
s_min
，所述函数包括列车电机牵引功率限制函数p
t_max
(u
dc
)、列车电机制动功率限制函数p
r_max
(u
dc
)、车载电阻功率调控函数p
b
(u
dc
)；s2：建立列车等效电路模型，所述列车等效电路模型包括电机支路、辅助设备支路、车载电阻支路、应急电源支路和开关k
hv
，所述电机支路、辅助设备支路、车载电阻支路、应急电源支路并联后与开关k
hv
串联，所述电机支路采用电流源i
m
模拟，辅助设备支路采用电流源i
a
模拟，车载电阻支路采用电流源i
r
模拟，应急电源支路采用串联的开关k
s
、电阻r
s
和电压源u
s
模拟；s3：初始化列车等效电路模型各元件的设置状态或参数；s4：在本次仿真步长下，获取当前列车接触网电压u
pan
、当前列车直流母线电压u
dc
、当前应急电源储能量e
s
、列车运行需要的电机功率p
m
、辅助设备运行需要的辅助功率p
a
，结合步骤s1中的参数和函数计算本次仿真步长的列车等效电路模型各元件的设置状态或参数；计算过程为：s4.1：判断是否成立：若成立，则列车为接触网供电状态，开关k
hv
为闭合状态，开关k
s
为断开状态，电流源i
m
的电流值为，电流源i
a
的电流值为，电流源i
r
的电流值为，电压源u
s
的电压值为u
s
、电阻r
s
的电阻值为r
s
，本次仿真步长计算结束，进入s5；若不成立，则进入s4.2；s4.2：判断是否成立，若成立，则列车为应急电源供电状态，开关k
hv
为断开状态，开关k
s
为闭合状态，电流源i
m
的电流值为，电流源i
a
的电流值为，电流源i
r
的电流值为，电压源u
s
的电压值为u
s
、电阻r
s
的电阻值为r
s
，本次仿真步长计算结束，进入s5；若不成立，则列车为停止供电状态，开关k
hv
为断开状态，开关k
s
为断开状态，电流源i
m
的电流值为0，电流源i
a
的电流值为0，电流源i
r
的电流值为0，电压源u
s
的电压值为0、电阻r
s
的电阻值为r
s
，本次仿真步长计算结束，进入s5；s5：判断本次仿真步长是否为设定的最后一个仿真步长，若是，则仿真结束；若不是，则
开始下一个仿真步长，进入步骤s4。2.如权利要求1所述的电气化轨道交通列车仿真模拟方法，其特征在于：步骤s3中，列车等效电路模型各元件的初始化设置状态或参数为：开关k
hv
为断开状态，开关k
s
为断开状态，电流源i
m
的电流值为0，电流源i
a
的电流值为0，电流源i
r
的电流值为0，电压源u
s
的电压值为u
s
、电阻r
s
的电阻值为r
s
。

技术总结
本发明提供了一种电气化轨道交通列车仿真模拟方法，包括以下步骤：获取仿真计算所需的参数和函数；建立列车等效电路模型；初始化列车等效电路模型各元件的设置状态或参数；在本次仿真步长下，获取当前列车接触网电压、当前列车直流母线电压、当前应急电源储能量、列车运行需要的电机功率、辅助设备运行需要的辅助功率，结合参数和函数计算本次仿真步长的列车等效电路模型各元件的设置状态或参数；进行下一个仿真步长直至仿真结束。本发明采用广义的列车等效电路模型，无需搭建变流器、斩波器等复杂设备的主电路和控制电路，可以准确模拟列车在接触网供电、应急电源供电、停止供电等不同工况下的复杂动态特性和状态切换。不同工况下的复杂动态特性和状态切换。不同工况下的复杂动态特性和状态切换。


技术研发人员：陈怀鑫 李力鹏 王立天 肖立君 于晓杰 杨建兴 王世峰 韩喆 刘芊 张昊然 陈敏 孔清
受保护的技术使用者：中铁电气化勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2022.03.15
技术公布日：2022/4/12