含车载制动电阻的地铁供电系统建模仿真研究(2)

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2.2 车载制动电阻 6

3 含车载制动电阻的直流牵引供电系统模型 8

3.1 直流牵引系统模型 9

3.2 牵引电网络编程求解方法 12

4 地铁直流牵引供电系统的实验与仿真 17

4.1 直流供电系统的实验数据测量 18

4.2直流供电系统仿真实例分析 19

5 系统的软件实现 25

5.1 软件整体设计 25

5.2 软件的技术实现 28

结论 32

致谢 33

参考文献 34

1 绪论

1．1 研究背景及意义

随着经济的发展，物流的加快，运输量，客流量的不断增大，城市交通基础设施逐渐落后，使得地面交通越来越拥堵，交通问题越来越严重，妨碍了人们的日常生活和经济建设的步伐。城市轨道交通和其他共交通相比，具有以下特点:用地省，运能大，轨道线路的输送能力远超公路交通输送能力的，每一单位运输能源消耗量少，节约能源[1]。地铁网络的出现大大提高了城市的公共交通水平，减轻了城市道路交通的拥挤状况，改善居民出行条件，促进了其经济的发展。

世界第一条地铁线路1863年建于英国伦敦，它标志着城市轨道交通的诞生，之后的30年，美国、法国、英国、奥地利、匈牙利等国家也相继修建了地铁[2],二次世界大战后，世界进入了和平发展时期，国外城市轨道交通迅猛发展。我国的第一条地铁在1969年诞生于北京，全长23.6km。随着社会经济的发展，我国各大城市的交通问题逐渐凸显，各大城市纷纷开始建设城市轨道交通。虽然我国城市地铁建设时间总体上较世界发达国家迟了20~30年，但当前我国城市地铁建设已经是世界上规模最大、速度最快的。2010~2015年间，我国规划建设的城市快速轨道交通将投资多达5000多亿元,总长达1700km，。目前我国多个城市都已有地铁线路在运行，轨道交通工程是我国20世纪80年代发展起来的新兴的产业，但是与之相匹配的车辆设备、机电设备及控制系统设备制造相对滞后，投资居高不下，在很大程度上影响了我国城轨交通的高速发展。目前，我国城市轨道系统的技术设备还不能自主研发，大部分依赖进口，为了解决这一问题，政府采用引进技术和设备同时进行的仿真，逐步吸收国外先进技术，提高产品的国有化进度，使我国城市轨道交通事业进入快速发展的快车道[3]。

城市轨道交通建设投资巨大，不可能直接进行地铁建设，再进行测试，数据采集和修改方案。因此通过建立其数学模型进行仿真，在仿真计算的过程中以不同的基础参数模拟各种组合下的运行状况，以此探讨线路设计的合理性以及系统参数对自身稳态与暂态特性的影响，从而确定最佳设计结构及最优系统参数，提高设计质量；借助仿真分析不仅可以计算列车区间运行时间、规划列车追踪间隔、评估牵引能耗、计算设备容量，同时可以作为线路节能坡段设计的参考依据，以降低线路运行成本，提高轨道交通的经济及社会效益[5]。

现代城市轨道交通作为电力传动动车组,以电力传动的方式来实现电能与机械能的变换与传递[6],其技术及装备体现了技术方面的多科学性及产业上的跨行业性，是规模庞大、专业分工细致的大系统。牵引供电系统作为这个庞大的交通体系的能量来源，如果其不能为整个交通系统提供安全、稳定有保障的电能，城市轨道交通将无法正常运行。所以，在城市轨道交通的设计阶段以及投运以后，针对其牵引供电系统进行仿真，对技术人员明确系统技术性能及供电指标都十分必要[7]。论文网