[发明专利]一种列车供电系统的仿真建模方法及仿真建模装置

权利要求书

1.一种列车供电系统的仿真建模方法，其特征在于，所述仿真建模方法包括：

基于实时仿真系统所支持的建模工具，构建列车供电系统内各个部件的数学模型，其中，所述实时仿真系统配置有两个以上仿真平台；

根据所述各个部件的特性和所述实时仿真系统内各个仿真平台的性能，确定每个部件所适合的仿真平台；

分别将所述各个部件的数学模型加载于相应的仿真平台中；

根据所述各个部件之间的连接关系，对运行于不同仿真平台上的数学模型的对外数据接口进行标准化处理，以便运行于不同仿真平台上的数学模型之间可基于标准化处理后的对外数据接口进行信号的交互；

所述各个部件包括：电网电压变压器、电源基站与控制器、松耦合变压器、整流器、DC-DC变换器、中间直流回路、操作界面、负载与线路、牵引外特性器、辅助外特性器、整流控制器和DC-DC控制器，其中，所述牵引外特性器用于控制牵引电动机的外特性，所述辅助外特性器用于控制辅助逆变器、风机、充电机、充电机和空调；

所述基于实时仿真系统所支持的建模工具，构建列车供电系统内各个部件的数学模型具体为：基于所述建模工具分别建立电网电压变压器模型、电源基站与控制器模型、松耦合变压器模型、整流器模型、DC-DC变换器模型、中间直流回路模型、操作界面模型、负载与线路模型、牵引外特性模型、辅助外特性模型、整流控制模型和DC-DC控制器模型；

所述仿真平台包括：CPU仿真平台、第一FPGA仿真平台和第二FPGA仿真平台；

所述根据所述各个部件的特性和所述实时仿真系统内各个仿真平台的性能，确定每个部件所适合的仿真平台具体为：

基于所述操作界面的操作特性、所述负载与线路的负载特性、所述牵引外特性器的牵引外特性、所述辅助外特性器的辅助外特性、所述整流控制器的整流控制特性、所述DC-DC控制器的DC-DC控制特性和各个仿真平台的仿真特性，确定所述CPU仿真平台为所述操作界面、所述负载与线路、所述牵引外特性器、所述辅助外特性器、所述整流控制器和所述DC-DC控制器所适合的仿真平台；

基于所述电网电压变压器的电网变压特性、所述电源基站与控制器的电源控制特性、所述松耦合变压器的松耦合变压特性、所述整流器的整流特性和各个仿真平台的电压仿真特性，确定所述第一FPGA仿真平台为所述电网电压变压器、所述电源基站与控制器、所述松耦合变压器和所述整流器所适合的仿真平台；

基于所述DC-DC变换器的DC-DC变换特性、所述中间直流回路的电流特性和各个仿真平台的电流仿真特性，确定所述第二FPGA仿真平台为所述DC-DC变换器和所述中间直流回路所适合的仿真平台。

2.根据权利要求1所述的列车供电系统的仿真建模方法，其特征在于，所述对外数据接口包括：第一对外数据接口、第二对外数据接口和第三对外数据接口；

所述第一对外数据接口对应设置于所述CPU仿真平台和所述第一FPGA仿真平台上；

所述第二对外数据接口对应设置于所述CPU仿真平台和所述第二FPGA仿真平台上；

第三对外数据接口，所述第三对外数据接口对应设置于所述第一FPGA仿真平台和所述第二FPGA仿真平台上；

所述根据所述各个部件之间的连接关系，对运行于不同仿真平台上的数学模型的对外数据接口进行标准化处理具体为：

标准化处理所述第一对外数据接口，以便所述CPU仿真平台与所述第一FPGA仿真平台之间传输松耦合变压器参数信号；

标准化处理所述第二对外数据接口，以便所述CPU仿真平台与所述第二FPGA仿真平台之间传输脉冲宽度调制信号、负载电流信号、直流电压信号和电压电流反馈信号；

标准化处理所述第三对外数据接口，以便所述第一FPGA仿真平台与所述第二FPGA仿真平台之间传输直流电流信号和直流电压信号。