[发明专利]城轨供电系统的数字孪生仿真的数据计算方法、系统

说明书

本发明实施例提供了一种城市轨道交通供电系统数字孪生仿真的数据计算方法、系统。所述方法包括：步骤1，采集牵引供电系统的负荷及潮流状态的真实数据；步骤2，采用数据驱动与模型驱动的混合驱动方式，根据所述负荷和所述真实数据，对牵引供电系统模型进行潮流仿真，生成潮流状态的仿真结果；步骤3，根据所述潮流状态的仿真结果和所述真实数据，生成模型的误差指标ModelError；步骤4，判断所述误差指标ModelError是否大于预设阈值，生成比较结果；步骤5，当所述比较结果为是时，输出所述牵引供电系统模型；步骤6，否则，对所述牵引供电系统模型进行参数自动校正，生成更新的所述牵引供电系统模型，转到所述步骤1。本发明能够提高模型的精度。

技术领域

本发明涉及交通仿真领域，尤其涉及一种城市轨道交通供电系统的仿真方法和系统。

背景技术

供电系统是城市轨道交通电力供给的重要保证，主要负责为运行列车提供能源与动力。城轨供电系统的特点是：采用直流供电制式，系统复杂规模庞大；受电列车启停频繁，列车载荷和运行时间受乘客流量、人工驾驶经验、轨道湿滑程度等多种不确定因素干扰。建模仿真是供电系统潮流分析及节能优化的主要研究手段，传统供电系统模型由牵引计算模型及潮流计算模型组成，其中牵引计算模型用于模拟列车运行状态，潮流计算模型根据牵引计算模型结果作为负荷输入条件计算系统潮流。传统模型通常按照预先设置的参数及列车运行条件独立于真实系统运行，本质上是一种离线模型。然而对于复杂多变的城市轨道交通系统，离线模型显然难以应对真实系统中频繁出现的载荷变化、运行干扰，也不具备感知系统变化自主校正模型参数的能力，结果存在较大误差，因此现阶段城轨供电系统在建模方法上还有较大的改进空间。

数字孪生技术是一种新型的数字化仿真建模方法，其利用先进数字技术描述物理对象特性及行为，通过实测、数据交互等方式在线感知系统状态，创建真实系统在虚拟空间的高精度数字模型。数字孪生具备实时交互、数据驱动、自主调整等显著优点，能够极大提升模型精度，为真实系统的决策支持、未来行为预测提供高可靠性依据。随着物联网、高速通信、大数据分析、智能算法等技术的蓬勃发展，数字孪生从理论到技术上都有了足够的支撑，并逐渐应用于航天、工业、医学等各种领域。对于城轨供电系统在传统建模方法上的缺陷，数字孪生技术同样能够给予很好地弥补。然而目前对于城轨供电系统，数字孪生目前并没有明确的应用方案。

发明内容

本发明的实施例提供了一种城市轨道交通供电系统数字孪生仿真的数据计算方法、系统，实现了数字孪生模型的精准仿真。

一种城市轨道交通供电系统数字孪生仿真的数据计算方法，所述方法包括：

步骤1，采集牵引供电系统的负荷及潮流状态的真实数据；

步骤2，采用数据驱动与模型驱动的混合驱动方式，根据所述负荷和所述真实数据，对牵引供电系统模型进行潮流仿真，生成潮流状态的仿真结果；步骤3，根据所述潮流状态的仿真结果和所述真实数据，生成模型的误差指标ModelError；

步骤4，判断所述误差指标ModelError是否大于预设阈值，生成比较结果；

步骤5，当所述比较结果为是时，输出所述牵引供电系统模型；

步骤6，否则，对所述牵引供电系统模型进行参数自动校正，生成更新的所述牵引供电系统模型，转到所述步骤1。

一种城市轨道交通供电系统数字孪生仿真的数据计算系统，包括：

采集单元，采集牵引供电系统的负荷及潮流状态的真实数据；

仿真单元，采用数据驱动与模型驱动的混合驱动方式，根据所述负荷和所述真实数据，对牵引供电系统模型进行潮流仿真，生成潮流状态的仿真结果；

生成单元，根据所述潮流状态的仿真结果和所述真实数据，生成模型的误差指标ModelError；