一种城轨供电系统数字孪生的多尺度仿真设计方法技术方案

本发明专利技术提供了一种城轨供电系统数字孪生的多尺度仿真设计方法。该方法包括：按照器件级、设备级、站所级和系统级的顺序，从低到高逐层组建城轨供电系统数字孪生的多尺度仿真模型；对城轨供电系统数字孪生的多尺度仿真模型进行不同模式尺度自适应的并行交互仿真计算。本发明专利技术实施例提出的基于城轨供电系统数字孪生的多尺度仿真设计方法，一方面提供了系统多尺度模型的层级化、组件化、融合化构建思想，有助于提升系统模型的构建与管理效率，增强多尺度仿真；另一方面提出了基于并行协同交互策略的自适应的多尺度仿真方法，能够减小模型的冗余计算，提升仿真效率。提升仿真效率。提升仿真效率。

【技术实现步骤摘要】
一种城轨供电系统数字孪生的多尺度仿真设计方法


[0001]本专利技术涉及城轨供电系统数字孪生仿真
，尤其涉及一种城轨供电系统数字孪生的多尺度仿真设计方法。

技术介绍

[0002]数字孪生是指借助多尺度模型仿真，结合数据与信息交互，以数字化方式创建虚拟孪生体，并对物理实体进行在线模拟、预测和控制的技术手段。多尺度模型与仿真是数字孪生的核心技术之一，结合系统实际特点，建立覆盖不同尺度、充分表征各类物理域特性的系统模型，是对物理实体进行精准模拟和全面分析的重要途径，结合虚拟试验、故障模拟和虚实映射等手段，服务于系统的节能优化、异常监测及健康管理，对于推动和加强牵引供电系统的智能化运维水平，保证城轨交通的高效、安全、绿色运行意义重大。
[0003]城轨牵引供电系统采用直流供电制式，包含大量的电能转换及电力电子变流装置及器件，实际运行涉及低频及高频不同时间尺度下的能量变化过程，时间异质性从微秒级到年，结构异质性从器件级到系统级，具有典型的多尺度特点。
[0004]目前，现有技术中的城轨供电系统数字孪生的仿真建模方法在不同时间及结构尺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城轨供电系统数字孪生的多尺度仿真设计方法，其特征在于，包括：按照器件级、设备级、站所级和系统级的顺序，从低到高逐层组建城轨供电系统数字孪生的多尺度仿真模型；对所述城轨供电系统数字孪生的多尺度仿真模型进行不同模式尺度自适应的并行交互仿真计算。2.根据权利要求1所述的方法，所述的按照器件级、设备级、站所级和系统级的顺序，从低到高逐层组建城轨供电系统数字孪生的多尺度仿真模型，包括：将层级化、组件化、交叉式作为构建城轨供电系统数字孪生的多尺度模型的基本原则，所述层次化包括按照器件级、设备级、站所级和系统级的顺序，从低到高逐层组建模型；所述组件化是在层级化的基础上，为各层级进行模块化封装，设置对外接口，按照物理关联进行连接；所述交叉式是对各层级和多尺度下的模型进行交叉式构建，提供物理对象各个层级下的多尺度模型；基于所述层级化、组件化和交叉式的原则，从低到高逐层组建城轨供电系统数字孪生的多尺度仿真模型。3.根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，所述的对所述城轨供电系统数字孪生的多尺度仿真模型进行不同模式尺度自适应的并行交互仿真计算，包括：对所述城轨供电系统数字孪生的多尺度仿真模型进行的不同模式并行交互仿真计算包括秒级尺度模型、微秒级尺度模型和纳秒级尺度模型的并行仿真计算，在完成秒级、毫秒级和纳秒级的尺度仿真计算后，将仿真结果进行同步输出，作为城轨供电系统的多尺度仿真结果。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述城轨供电系统数字孪生的多尺度仿真模型进行秒级尺度模型的互仿真计算包括：对于秒级尺度仿真，将秒级仿真的计算持续时间保持与实际物理时间尺度一致。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述城轨供电系统数字孪生的多尺度仿真模型进行微秒...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈林，闫思玲，俞屹，龚兆丰，李晨旭，唐赓，张钢，刘志刚，王运达，邱瑞昌，陈杰，金哲铭，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：