ICS29.280 CCSS35 T/CI150-2022 轨道交通牵引电传动系统故障测试规范 第1部分：硬件在环仿真平台 TechnicalSpecificationofFaultTestforTractionElectricDrive SystemsofRailTransit Part1:Hardware-in-the-loopSimulationPlatform 中国国际科技促进会发布团体标准 2022-12-15发布 2022-12-15实施 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/CI150-2022 I目次 前言......................................................................II 1范围.......................................................................1 2规范性引用文件.............................................................1 3术语和定义.................................................................1 4平台构成...................................................................4 5技术要求...................................................................4 6实施指南...................................................................6 附录A...................................................................9 参考文献....................................................................15 全国团体标准信息平台 T/CI150-2022 II前言 本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规 则》起草。 某些内容可能涉及专利，本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本文件由中南大学提出。 本文件由中国国际科技促进会归口。 本文件主要起草单位：中南大学、中车株洲电力机车研究所有限公司、株洲中车时 代电气股份有限公司、中铁检验认证株洲牵引电气设备检验站有限公司、清华大学、南 京航空航天大学、北京交通大学、东北大学、山东科技大学。 本文件主要起草人：彭涛、张朝阳、杨超、张宇、阳春华、徐立恩、何潇、陆宁云、 冒泽慧、刘江、刘强、钟麦英。 本文件为首次发布。 全国团体标准信息平台 T/CI150-2022 1轨道交通牵引电传动系统故障测试规范 第1部分：硬件在环仿真平台 1范围 本文件规定了轨道交通牵引电传动系统的故障测试（硬件在环仿真平台）的平台构成、 技术要求、实施指南。 本文件适用于轨道交通机车、动车组车辆上的牵引电传动系统车载安全保障算法（不限 于控制类、监测类、诊断类、隔离保护类等）在故障模拟下的完备性功能和性能测试试验、 隐患分析和整体评价，其它类型车辆的牵引电传动系统可参照执行。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适 用于本文件。凡是不注日期引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T2900.13-2008电工术语可信性与服务质量 GB/T37863.1-2019轨道交通牵引电传动系统第1部分：城轨车辆 GB/T37863.2-2021轨道交通牵引电传动系统第2部分：机车、动车组 GB/T25117-2020轨道交通机车车辆牵引系统组合试验方法 GB/T21562.3-2015轨道交通可靠性、可用性、可维修性和安全性规范及示例第3部 分：机车车辆RAM的应用指南 GB/T21562.2-2015轨道交通可靠性、可用性、可维修性和安全性规范及示例第2部 分：安全性的应用指南示例 GB/T21562-2008轨道交通可靠性、可用性、可维修性和安全性规范及示例 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 牵引电传动系统tractionelectricdrivesystem 实现轨道交通机车、动车组的牵引与电制动功能、进行电能和动能转换的一种电力驱动 系统。 全国团体标准信息平台 T/CI150-2022 2注：应用于机车、动车组车辆上的该系统以驱动交流电机为特征，并对所有必须的相关 系统设备进行控制。 [GB/T37863.1—2019，定义3.1] 3.2 故障fault 产品不能完成要求的功能的状态。预防性维修或其他计划的行动或因缺乏外部资源的情 况除外。 注：故障通常是产品自身失效引起的，但即使失效未发生，故障也可能存在。 [GB/T2900.13—2008，定义191-05-01] 3.3 线路运行曲线routeprofile 机车车辆通过典型工作状态的重复或组合达到温升稳定的运行曲线（在给定的误差范围 内，与连续的工作状态周期关联的重复峰值温度），代表机车车辆的日常运行曲线。 [GB/T25117—2020，定义3.9] 3.4 可靠性reliability 产品在给定的条件下和给定的时间区间内能完成要求的功能的能力。 注：通常认为产品在时间区间的始端处于能完成要求的功能的状态。 [GB/T2900.13—2008，定义191-02-06] 3.5 硬件在环仿真平台hardware-in-the-loopsimulationplatform 将牵引电传动系统的牵引控制单元以实物形式接入仿真回路中进行仿真的软件、硬件平 台。 3.6 部件component 牵引系统的组成部分。 [GB/T25117—2020，定义3.3] 3.7 全国团体标准信息平台 T/CI150-2022 3故障模拟部件componentswithfaultsimulation 故障测试过程中，模拟发生故障的部件。 3.8 故障场景faultscene 故障模拟部件发生某类型故障时的系统行为，包括但不限于系统中电气、机械、控制等 多领域的宏观行为和部件内部多物理场作用的微观行为。 3.9 故障建模faultmodeling 建立能够反映与表征一类故障场景的数学描述。 3.10 故障注入faultinjection 故障测试过程中，将故障引入系统的过程，用于模拟/复现故障场景。 3.11 故障注入模式faultinjectionmode 故障注入的方式，包括确定模式和随机模式。 3.12 故障注入条件faultinjectionconfiguration 执行故障注入所需的参数，其属性包括但不限于部件属性（故障模拟部件及其故障类型 和故障程度）、空间属性（故障注入位置）和时间属性（故障生效方式、故障生效时刻、故 障持续方式和故障持续时间）。 3.13 故障测试集faulttesting-set 某一或某些故障注入条件下用于系统故障测试的数据总集。 3.14 算法评估algorithmevaluation 对待测算法测试结果进行总体性分析，包括定性分析和定量分析。 3.15 全国团体标准信息平台 T/CI150-2022 4隐患分析hazardanalysis 故障测试过程中，待测算法对系统整体运行的潜在安全隐患分析，包括但不限于系统与 待测算法的兼容性分析。 4平台构成 轨道交通牵引电传动系统故障测试的硬件在环仿真平台，包括但不限于以下部分： a)实物牵引控制单元，具备实时调节牵引变流器、牵引电机运行状态的功能。 b)实时仿真单元，具备能够模拟真实牵引变流器、牵引电机运行状态的功能。 c)信号调理单元，具备完成实物牵引控制单元与实时仿真单元之间的信号传输与转 换的功能。 d)故障测试操作台，是仿真平台和数据交互的控制与管理端，至少具备以下功能： 数据采集：具备对仿真平台所产生所有数据的采集功能。 数据存储：具备对仿真平台所产生所有数据的存储功能。 数据交换：具备仿真平台各单元与操作台之间的数据交换功能。 测试管理：具备对故障测试前、测试中、测试后的故障注入控制、故障测试流 程执行和测试结果评价等管理功能。 5技术要求 5.1功能要求 5.1.1牵引电传动系统的硬件在环仿真 牵引电传动系统的硬件在环仿真要求包括： a)支持牵引电传动系统在各线路运行曲线下的仿真。 b)支持牵引电传动系统部件的新增、设置、删除和替换，包括但不限于牵引变流器、 牵引电机、牵引控制单元和传感器。 5.1.2故障注入 故障注入功能要求包括： a)支持实时生效、定时生效或者事件触发等多种故障生效方式。 b)支持对故障注入条件属性范围的设置。 全国团体标准信息平台 T/CI150-2022 5c)覆盖牵引电传动系统常见的故障模拟部件及其故障类型，故障模拟部件包括但不 限于牵引变流器、牵引电机、牵引控制单元和传感器。 d)支持故障模型的新增、设置、删除和替换。 5.1.3算法测试 算法测试功能要求包括： a)支持在故障注入下对牵引电传动系统控制类、监测类、诊断类、隔离保护类等待 测算法进行功能性测试。 b)支持多故障注入下测试能力。 5.1.4算法评估 算法评估功能要求包括： a)覆盖待测算法常见评价指标，包括但不限于定量指标和