【摘要】城區(qū)以內(nèi)的軌道車輛，在電氣制動特有的步驟內(nèi)，包含慣常的再生制動、對應(yīng)著的電阻制動。城軌車輛關(guān)涉的電氣制動，應(yīng)當(dāng)建構(gòu)能量布設(shè)的精準(zhǔn)模型，予以仿真運算。這種制動建模，應(yīng)考量設(shè)定好的車輛編組、布設(shè)線路及車體載重、描畫的運行圖、各時段的牽引供電。供電網(wǎng)絡(luò)布設(shè)的模型，包含單車牽引、并行態(tài)勢下的多車運行。

【關(guān)鍵詞】城市軌道車輛；電氣制動；能量建模；仿真

仿真運算得來的數(shù)值表明，線路及車體固有的狀態(tài)近似之時，若預(yù)設(shè)了180秒特有的發(fā)車間隔，那么耗費掉的再生制動，在電氣制動范疇的總能耗內(nèi)，會占到79%。若發(fā)車間隔拓展，則這一比值會縮減。預(yù)設(shè)了900秒這樣的間隔，則電氣制動特有的能量，常被耗費在電阻之內(nèi)。制動能量布設(shè)的模型，創(chuàng)設(shè)了制動能量依托的回收方式；它也為預(yù)設(shè)回收裝置、選取裝置規(guī)格，提供精準(zhǔn)根據(jù)。

一、建構(gòu)精準(zhǔn)模型

（一）建模的基礎(chǔ)

城軌列車運行，電氣制動特有的制動方式，包含電阻制動、配套的再生制動。真正的制動方式，關(guān)涉瞬時情形下的牽引電壓。這種電壓數(shù)值，不僅關(guān)聯(lián)著車體運行態(tài)勢下的工況，還關(guān)聯(lián)著供電網(wǎng)以內(nèi)的其他車輛、體系之中的變電所。為此，城軌車輛設(shè)定好的制動布設(shè)模型，在單車耗費掉的能量模型之上，建構(gòu)了完備框架內(nèi)的牽引供電。

（二）建模根本原理

牽引供電特有的總網(wǎng)絡(luò)，包含饋電線、布設(shè)的接觸網(wǎng)、牽引特性的變電所、體系架構(gòu)之中的回流線，以及走行軌道。布設(shè)的直流牽引，會把三相高壓特有的電流，變成低壓態(tài)勢下的直流電。銜接著的饋線，把接納的直流電，輸送直至接觸網(wǎng)。城軌范疇之中的接觸網(wǎng)，是順延鐵軌布設(shè)著的送電線路。車體通過配套特性的受流器，銜接了接觸網(wǎng)，由此獲取電能。供電路徑的側(cè)重部分，包含走行軌道。體系之內(nèi)的回流線，把接納的軌道回流，送回變電所。

二、設(shè)定供電模型

車體行進(jìn)之時，在某一時點的精準(zhǔn)位置，是不斷變更著的。比對其他模型，城軌特有的牽引供電，帶有復(fù)雜時變這樣的特性。運行時段之中，多重因素都沒能確定。牽引供電預(yù)設(shè)的總網(wǎng)絡(luò)，也很難求解。為了明晰牽引網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)當(dāng)依循城軌慣常的運營表征，縮減這個體系，建構(gòu)簡單模型。

城軌布設(shè)的接觸網(wǎng)、運行依托的軌道，被等效成電阻。軌道及這樣的接觸網(wǎng)，在預(yù)設(shè)的長度方向，帶有均勻布設(shè)的情形。接觸網(wǎng)特有的電阻，被設(shè)定成車輛方位關(guān)涉的線性函數(shù)。直流側(cè)布設(shè)的牽引網(wǎng)，應(yīng)能明晰它固有的外特性。把這個范疇內(nèi)的直流變電，看成串聯(lián)架構(gòu)下的電壓源、銜接的內(nèi)阻。車體被看成最優(yōu)情形下的電流源。某一時點特有的電流值，關(guān)涉牽引運算得來的數(shù)值、描繪出來的運行圖。

三、制動能量關(guān)聯(lián)的建模

建構(gòu)了牽引框架內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，即可?jīng)過掃描，得來某一時點布設(shè)的供電網(wǎng)絡(luò)。制動能量建模，先要建構(gòu)體系特有的導(dǎo)納矩陣。根據(jù)節(jié)點電壓，采納高斯消去法，求得多層級的節(jié)點電壓。經(jīng)由的節(jié)點電流，涵蓋了等效情形之下的體系模型。牽引網(wǎng)絡(luò)特有的建模根基上，根據(jù)真實的電阻制動、運行時段的再生制動，可以變更建構(gòu)好的網(wǎng)絡(luò)模型。采納這一模型，有序分配預(yù)設(shè)的制動能量。

牽引供電特性的精準(zhǔn)模型，在擬定好的流程以內(nèi)，預(yù)設(shè)了最大范疇的牽引電壓。在調(diào)研之中，把最大范疇的這一數(shù)值，設(shè)定成1800伏特。若車體固有的牽引網(wǎng)壓沒能超出這一數(shù)值，則讀取曲線，把數(shù)值設(shè)定成再生制動。若節(jié)點固有的電壓會超出設(shè)定好的這一數(shù)值，則被劃歸為電阻制動。牽引網(wǎng)在這一時點的交換功率，等同計算得來的輔助功率。

發(fā)車特有的間隔，總會凸顯差異。牽引網(wǎng)絡(luò)范疇內(nèi)的車輛總數(shù)、運行耗費的時段，都會帶有差值。各時段的制動能量，并不是可比的。這種情形下，再生制動及關(guān)涉的電阻制動，應(yīng)能比較占據(jù)的比值。例如：若把擬定好的發(fā)車間隔，設(shè)定成240秒，則運算得來的再生制動，占到總體范疇的電氣制動，僅為78%。這就可以判斷：發(fā)車特有的間隔偏短之時，可回收特性的再生制動，在電氣制動框架以內(nèi)的總體能量比值，還是很高的。

四、擬定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

局部等效特有的假定，便利了接續(xù)的牽引網(wǎng)絡(luò)建模。從現(xiàn)狀看，城軌交通慣用設(shè)定好的固定時間，來預(yù)設(shè)發(fā)車間隔。采納這一運營途徑，區(qū)別了運營時段以內(nèi)的高峰低谷，滿足了真實態(tài)勢下的運營需求。通常來看，若設(shè)定了固定情形之下的發(fā)車時段，則線路承載著的列車總數(shù)，也相應(yīng)被固定。這樣一來，就建構(gòu)了概要網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)框架以內(nèi)，擬定好的主體模型，參數(shù)都會隨同預(yù)設(shè)的時段而不斷變更。為此建構(gòu)起來的牽引網(wǎng)，只需明晰某一周期以內(nèi)的拓?fù)錉顟B(tài)，就能明晰整體框架以內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。MATLAB特有的軟件，對于城區(qū)以內(nèi)的電氣制動，予以能量仿真。運算得來的數(shù)值表征著：發(fā)車間隔被設(shè)定成180秒，再生制動特有的能量，會占到電氣制動這一總量的八成；間隔變更為240秒，關(guān)聯(lián)的比值變更為78%；若發(fā)車間隔預(yù)設(shè)成900秒，則偏多的制動能耗，都被耗費在特有的電阻制動以內(nèi)。擬定了較小數(shù)值的發(fā)車間隔，再生制動能量特有的比值，就會相應(yīng)變大。車輛進(jìn)站以前，會開始制動。牽引電機(jī)特有的工況，變更為預(yù)設(shè)的發(fā)電工況。通過制動步驟，縮減行進(jìn)速度。在這時，若牽引網(wǎng)許可的電壓，沒能超出預(yù)設(shè)的最高數(shù)值，那么反饋得來的這種電能，就會被其他車體吸收，以便再生制動。電氣制動范疇之內(nèi)的總能量，應(yīng)被盡量縮減。

結(jié)語

城軌車輛特有的電阻制動，耗費了偏多電能；散發(fā)出來的偏多熱能，布設(shè)于空氣之中，提升了原有的隧道溫度。這種潛藏隱患，給平日之內(nèi)的車體運行，帶來各類威脅。能源缺失的態(tài)勢下，電氣制動關(guān)涉的若干疑難，都應(yīng)予以化解。面對電阻制動這樣的疑難，應(yīng)當(dāng)創(chuàng)設(shè)回收必備的新穎裝置，把城軌車輛慣常釋放著的制動能，變成其他范疇的可用能量。能量建模仿真，協(xié)助了電氣制動范疇的關(guān)聯(lián)調(diào)研，擬定了仿真路徑下的能量模型。

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