本书全面系统地介绍高速列车牵引供电系统数字孪生技术的研究与应用。全书共6章，分别介绍高速列车牵引供电系统数字孪生架构、高速列车牵引供电系统数字孪生建模、高速列车关键设备多物理场数字孪生、高速列车典型场景数字孪生和高速列车牵引供电系统数字孪生运维技术。本书全面阐述高速列车牵引供电系统数字孪生建模和智能运维方法，提出数字孪生智能运维这一新思路，保障了高速列车安全运行。 本书取材新颖、重点突出，面向工程实际问题，涵盖理论架构、模型建立、数据分析、应用实践，可作为高校相关专业研究生和轨道交通及电力工程技术人员的参考用书。

第1章 绪论
1.1 高速列车牵引供电系统
1.1.1 高速列车牵引供电系统结构
1.1.2 高速列车牵引供电设备运行特征
1.1.3 高速列车牵引供电系统典型故障
1.2 数字孪生技术
1.2.1 数字孪生的定义
1.2.2 数字孪生的特征
1.2.3 数字孪生的应用
1.3 高速列车牵引供电系统运维
1.3.1 高速列车牵引供电系统运维技术
1.3.2 高速列车牵引供电系统运维挑战
参考文献
第2章 高速列车牵引供电系统数字孪生架构
2.1 整体架构
2.2 物理层
2.3 感知层
2.3.1 环境数据
2.3.2 运行数据
2.3.3 状态数据
2.3.4 几何数据
2.4 数据层
2.4.1 数据预处理
2.4.2 数据存储
2.5 运算层
2.6 功能层
2.7 应用层
2.8 本章小结
参考文献
第3章 高速列车牵引供电系统数字孪生建模
3.1 数字孪生建模方法
3.2 数学模型
3.2.1 电磁场模型
3.2.2 温度场模型
3.2.3 流场模型
3.2.4 应力场模型
3.3 物理模型
3.3.1 高速列车关键供电设备
3.3.2 供电设备物理模型
3.4 复杂环境多物理场耦合分析
3.4.1 污秽环境
3.4.2 雨雾环境
3.4.3 高速气流环境
3.4.4 大温差环境
3.4.5 沙尘环境
3.5 数字孪生数值求解
3.5.1 污秽环境
3.5.2 雨雾环境
3.5.3 高速气流环境
3.5.4 大温差环境
3.5.5 沙尘环境
3.6 网格剖分
3.7 本章小结
参考文献
第4章 高速列车关键设备多物理场数字孪生
4.1 电缆终端
4.1.1 电场数字孪生分析
4.1.2 温度场数字孪生分析
4.1.3 应力场数字孪生分析
4.1.4 流场数字孪生分析
4.2 电压互感器
4.2.1 电场数字孪生分析
4.2.2 磁场数字孪生分析
4.2.3 温度场数字孪生分析
4.3 高压隔离开关
4.3.1 电场数字孪生分析
4.3.2 温度场数字孪生分析
4.3.3 应力场数字孪生分析
4.4 主断路器
4.4.1 电场数字孪生分析
4.4.2 温度场数字孪生分析
4.4.3 应力场数字孪生分析
4.5 车顶绝缘子
4.5.1 电场数字孪生分析
4.5.2 流场数字孪生分析
4.6 避雷器
4.6.1 电场数字孪生分析
4.6.2 温度场数字孪生分析
4.6.3 应力场数字孪生分析
4.7 受电弓
4.7.1 温度场数字孪生分析
4.7.2 磁流体场数字孪生分析
4.8 本章小结
参考文献
第5章 高速列车典型场景数字孪生
5.1 污秽场景数字孪生
5.1.1 污秽环境数字孪生
5.1.2 污秽环境设备电场分布特性
5.2 雨雾场景数字孪生
5.2.1 雨雾环境数字孪生
5.2.2 雨雾环境设备电场分布特性
5.3 高速气流场景数字孪生
5.3.1 高速气流环境数字孪生
5.3.2 高速气流环境设备温度分布特性
5.3.3 高速气流环境设备气压分布特性
5.4 大温差场景数字孪生
5.4.1 大温差环境数字孪生
5.4.2 大温差环境设备电势分布特性
5.4.3 大温差环境设备温度分布特性
5.4.4 大温差环境设备应力分布特性
5.5 沙尘场景数字孪生
5.5.1 沙尘环境数字孪生
5.5.2 沙尘环境设备电压分布特性
5.5.3 沙尘环境设备电场分布特性
5.6 本章小结
参考文献
第6章 高速列车牵引供电系统数字孪生运维技术
6.1 高速列车牵引供电系统数字孪生智能运维架构
6.2 机理驱动的数字孪生智能运维
6.2.1 高速列车牵引供电设备全寿命周期劣化规律
6.2.2 基于劣化机理的剩余寿命预测
6.3 数据驱动的数字孪生智能运维
6.3.1 基于自适应极限学习机的故障诊断
6.3.2 基于状态空间模型的寿命预测
6.3.3 基于状态空间模型的算例分析
6.4 本章小结
参考文献