Hjelpeverktøy for banestrømforsyningen

__NUMBEREDHEADINGS__

Hjelpeverktøy

For å forenkle dimensjoneringsprosessen ved utvidelse av eksisterende banestrømforsyning og nybygging er det utviklet flere beregningsprogrammer for datamaskiner. Ved beregning av banestrømforsyning og dimensjonering av matestasjoner og omformerstasjoner

I dette kapittelet vil de programmene som Jernbaneverket har kjøpt inn bli beskrevet. En del andre program vil bli nevnt.

Simpow / TracFeed

Jernbaneverket gikk i 1997 til innkjøp av Simtrac som idag har fått navnet TracFeed. Dette programmet kan brukes til å beregne banestrømforsyning ved hjelp av data for ruteplaner, togmodeller og kontaktledningsanlegget og er laget av Adtranz Sweden. Simtrac bruker Simpow for å beregne lastflyten. Jernbaneverket leier Simpow lisenser av SEfAS i Trondheim. Dette programmet er laget av ABB Power Systems og brukes for å beregne lastflyten i nettet. Simtrac er en dynamisk del som ved hjelp av data finner energibehovet til togene for ethvert tidspunkt. Sammen gir disse mulighet for å dimensjonere banestrømforsyning og kontaktledningsanlegg for best mulig rasjonell utnyttelse av energien.

Simpow

Dette programmet har mulighet til å kjøre lastflytanalyse, dynamisk analyse og kortslutningsberegninger. Ved hjelp av programmet kan mange variable undersøkes, blant annet effekt, spenning, vinkel, strøm i de forskjellige nodene i nettet.

Det finnes en del egne modeller for jernbaneanlegg utviklet for programmet. For å gjøre beregninger om Jernbaneverkets kontaktledningsanlegg trengs inndata fra e-verkene om det overliggende 3-fase kraftnettet.

TracFeed

Programmet er utviklet for simulering av elektrisk banedrift, både AC og DC, hvor da lasten beveger seg. Viktige inndata til programmet er togmodeller, linjedata med stigning og fall for jernbanetraséen, hastighetsgrenser, ruteplaner. Det finnes ingen mulighet for å legge inn signalanlegg i programmet. Dette stiller sterke krav til gode ruteplaner for å unngå at flere tog befinner seg på samme strekning, (fysisk kollisjon).

Programmet er dynamisk og regner på ”momentanverdier” i nettet etter hvor de forskjellige togene befinner seg. Dersom spenning i kontaktledningsanlegget blir lav, vil togenes hastighet bli regulert i henhold til togdataene. Dette gir at trafikksimuleringen vil bli ”riktig” elektrisk, men kan føre til avvik i ruteplanen.

Viktige utdata for jernbanen er belastning av omformerstasjonene, spenning ved togene, strøm i kontaktledningsanlegget.

Andre beregningsprogrammer for banestrømforsyning

I tillegg til Simpow/TracFeed som Jernbaneverket har kjøpt inn, finnes det flere andre programpakker. Noen er delvis i bruk i Jernbaneverket og NSB til ruteplanlegging.

PowerPlan

PowerPlan benytter to moduler kalt RailPlan og TrainPlan for å beregne banestrømforsyningen. Programmet regner fra kinetisk energi om til elektrisk energi for den togruten som er kjørt i modulen TrainPlan. Utfra togenes energibehov regnes så på det elektriske kraftsystemet. Dersom det blir for lav spenning på kontaktledningen til at togene kan holde sin hastighet, må simuleringen gjøres på nytt med en ny ruteplan og togkjøring.

Programmet har hatt problemer med å samkjøre omformerstasjonene.

Vision

Dette programmet er utviklet for å kjøre ruteplaner. Programmet bruker trekkraftkurvene og tar hensyn til lav spenning for togene, og gir dermed en ”ny” ruteplan.

Programmet har enkle modeller av omformerstasjonene, disse er kun representert med 16 kV samleskinner med faseforskyving. 3-fase nettet er ikke med i beregningene.

Litteraturhenvisning

1. ABB Power Systems. SIMPOW User manual, ABB Power Systems, (1987)

2. Adtranz. SIMTRAC User’s manual, Reference manual, Adtranz Sweden (1997)