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高速铁路牵引供电系统供电数据仿真

刘潇  
【摘要】:随着我国经济社会的不断发展,为满足居民出行和企业运输的需求,我国的铁路建设力度不断加大。尤其近年来高速铁路的建设发展已上升到了国家战略高度,高速铁路因其列车功率大、行驶速度快、牵引电流大以及行车密度大等特点,对牵引供电系统向动车组供应电能的稳定性和可靠性有较高的要求。AT供电方式因其在供电电压水平、供电距离等方面具有的优势,在高速铁路中得到了广泛的运用。研究AT供电方式下牵引供电系统的供电特性,对牵引网短路故障时电压电流随时间变化的规律以及牵引网中有动车组运行时的电压电流变化规律进行认识,并将相关电压电流数据输出制成数据库供三维虚拟建模软件Unity3D访问,探索为第三方软件提供数据库访问的可行性有了一定的意义。文中对当前高速铁路全并联AT供电方式下的牵引网进行建模分析,根据相关理论建立牵引网多导体传输线链式网络模型。将牵引网按一定距离进行切割,对切割后的牵引子网中串联阻抗和并联导纳的计算方法进行了分析。针对牵引网中传输线数量较多,计算量较大的问题,分析了多导体传输线的等值简化方法。在Simulink仿真软件中搭建全并联AT牵引供电系统仿真模型,主要包含了牵引变电所模型、AT所模型、分区所模型、牵引网模型、短路故障模型以及动车组模型。在仿真模型中牵引网不同里程位置设置线路发生常见类型的短路故障,分别将位于牵引变电所、AT所、分区所测得的T、F线电压电流随时间变化的数值输出。同样,将动车组仿真模型加载至牵引网不同位置,仿真动车组运行时,分别于牵引变电所、AT所、分区所三处测量T、F线的电压电流数值,并将测量的电压电流数据输出。使用Python编程语言将仿真软件输出的数据写入到数据库中,使用SQLite关系型数据库作为管理数据库的工具,编写实现相应功能的代码。用C#编程语言在编辑器Monodeveloper中编写数据库辅助类脚本SQLiteHP,将三维虚拟建模软件Unity3D对数据库进行操作的一系列方法封装到辅助类脚本中。编写相关代码实现Unity3D与数据库之间的访问。


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