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基于车—网耦合的地铁电力调度仿真系统模型研究

张家华  
【摘要】:随着地铁的快速发展人们对地铁的安全性要求越来越严格,对于地铁调度员尤其是对电力调度员的业务技能要求越来越高。采用地铁电力调度仿真系统培训地铁电力调度员是近年来兴起的一种新型训练方式,大大缩短了培训周期,提高了培训效果。对地铁供电系统进行合理正确的仿真建模和计算是搭建高效的地铁电力调度仿真培训系统的前提条件。目前地铁供电仿真系统仅从供电系统拓扑结构考虑,较少涉及牵引供电系统与列车牵引传动系统间的耦合关系,无法精确有效地模拟地铁现场实际线路上的列车运行情况,多车运行时很难逼真模拟车-网耦合工况,致使中压环网与牵引供电系统电力潮流值误差较大,不便于辨识电力元件运行状态与列车运行工况。因此,本文将列车嵌入到牵引供电系统中,结合地铁列车牵引传动系统的牵引特性与车-网之间的关系,构建地铁供电系统的车-网耦合仿真计算模型,并给出潮流计算方法,分析列车对牵引网以及牵引网对列车动力性能的影响,讨论多车运行和不同发车间隔时间对整个牵引网网压波动的影响。实验分析结果表明,文中所构建的车-网耦合模型能更准确地描述地铁现场实际系统中车与牵引网之间的耦合关系,不仅使已有的地铁供电仿真系统更加完善和逼真,同时对牵引供电系统容量设计及时刻表的编排具有一定的指导作用。本文最后将构建的车-网耦合模型应用到青岛地铁3号线的电力调度仿真系统的设计中,从仿真结果看,该模型不仅提高了电力调度培训的真实性和可靠性,更实现了 OCC仿真培训系统下的行车调度、环控调度、电力调度三大培训系统之间的联合培训,具有重要的理论和现实意义。基于车-网耦合的地铁电力调度仿真系统实现了对真实系统的模拟仿真,可以更加有效地培训地铁电力调度员,为后续实现更为复杂多样的地铁综合培训仿真系统奠定了坚实的基础。


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