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地铁交直流网络联合仿真软件设计与实现

闫付乐  
【摘要】:当前我国地铁建设正处于大规模发展阶段,地铁供电系统计算机仿真也得到了一定的应用,但目前图形化的建模软件设计方法并没有在此类仿真软件中得到有效使用,该方法可以提高地铁供电仿真软件在设计和运营中的使用效率。本文通过分析地铁供电系统的结构,结合深圳地铁实际供电系统,设计实现了全图形化的地铁供电仿真软件。通过与地铁供电专业设计人员对仿真软件实现方案的探讨,明确目前地铁建设需要可视化和交互性良好的供电仿真软件,以减少学习成本,提高相关供电计算方法的使用效率。详细分析了地铁中压网络的结构,通过调研针对性地了解了深圳地铁供电系统具体的网络结构,通过现场测试获得到了大量实测数据,为仿真分析、对比验证打下了基础。使用C#语言进行软件的整体设计,采用所见即所得的技术为直流供电网络和交流供电网络设计了图形化的模型搭建方式,针对所设计的图形化的界面,为交流供电网络设计了一种支路分层的潮流计算方法,将交流供电计算方法与图形界面结合,软件实现了可视化的建模和仿真效果。为了使直流供电计算和交流供电计算可以独立仿真也可实现交直流联合仿真,计算方法采用了模块化的设计。为牵引计算软件和交直流联合供电计算设计了统一的交互接口,接口设计采用面向对象的设计方法,使用户具有更多的操作权限。为软件设计了一种统一的文件存储的方式,针对用户需求设计了计算结果统计和输出方式,提高了软件的易用性。对深圳地铁中压供电网络进行了正常运行和故障运行方式模型的搭建和仿真计算,说明了软件的实用性;针对一种测试工况,进行了交直流联合仿真计算,并与测试得到的数据进行对比分析,验证了该软件平台在仿真计算中的准确性。最后,完成了地铁交直流网络联合仿真软件平台的设计,该软件具备Windows窗口风格,可在独立环境下运行,有独立的数据存储和读取功能,操作学习简单,目前,该软件已经在工程中得到了初步应用。


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