Presentation of the application of KRUCHSIDOS Energy Simulation tool within THE TRANSPORT FOR THE HAGUE Public Transport Company.

1. Energie Flow Simulatie bij HTM
M. Pieruschka 10 Feb 2021

2. Inhoud
1. Over HTM
2. Over HTM Ingenieursbureau
2. OV Netwerk HTM
3. Implementatie met GIS
4. Het EFS Model
5. Functionaliteit
6. Waarom EFS
7. Projecten
8. Toekomst
Vragen?
2

3. 1. Over HTM
3
Haagsche Tramweg Maatschappij
Opgericht 1864 (157 jaar oud)
OV in de Den Haag
Reizigers per jaar: 102.591.000 (2019)
Vervoer d.m.v.
201 - Trams
115 - Bussen
338km - Netwerk
12 - Tramlijnen
8 - Buslijnen
6 - Nachtbuslijn

4. 2. Over HTM Ingenieursbureau
4
Ingenieursbureau
Activiteiten:
• Project engineering
• Onderzoek en Advies
• Kennis centrum HTM & assets
• geografisch informatie systeem
Disciplines:
• Civiel
• Bovenleiding en Stroomvoorziening
• Seinen en beveiliging
• Sporen
Voor:
HTM Afd. Projecten en Toekomst
HTM Afd. Assetmanagement
(Onderhoud en beheer)

5. 3. Tram Netwerk & Bus Netwerk
5
260 - km Tram Netwerk
500 - haltes
48 - Stadsenet Onderstations
10 - Randstadrail Onderstations
12 - Tramlijnen
76 - km Bus Netwerk
8 - Buslijnen
6 - Nachtbuslijnen

6. 4. Het EFS Model
6
▪ 600 VDC netwerk
▪ 115 km trackdata
▪ 51 Onderstations
▪ 312 haltes
▪ 63 parkeer load-punten
▪ 206 schakelaars
▪ 12 lijnen
▪ 3 Voertuigtypes
▪ 40 Invoedingspunten Stedin 10/23kV
▪ 130 Voertuigen HTM Stadsenet
▪ 71 voertuigen HTM RR (600-750VDC)
▪ 750 VDC netwerk
▪ 41 km trackdata
▪ 14 Onderstations
▪ 34 haltes
▪ 11 parkeer load-punten
▪ 80 schakelaars
▪ 3 lijnen
▪ 3 voertuigtypes
▪ 6 invoedingspunten Stedin 10/23kV
▪ 71 voertuigen HTM RR (600-750VDC)
▪ 6 voertuigen RET
Model 1. (stadsenet) Model 2. Randstadrail

7. 7
4. Het EFS Model met GIS
Uitwisselen van bovenleidingdata
d.m.v.
GIS informatie tabel

8. 5. Functionaliteiten
8
Wat kunnen wij met dit simulatieprogramma?
DC Functionaliteiten
1. Minimum voltage on the OCS for every block of the OCS
2. Highest voltage on the return rail vs every block of the track
3. Highest current on the OCS for every block of the OCS
4. Highest temperature of the contact wire for every block of the OCS
5. Highest braking energy for every block of the OCS
6. Load diagrams of the power on the rectifier
7. Energy balance
8. Substation Energy
9. Vehicle distance vs time
10. Vehicles speed vs time
11. Vehicle current vs time
12. Vehicle voltage vs time
13. Vehicle power vs time
14. Rectifier and Feeder data (Voltage, Current, Power) vs time
15. Worst case second information of every rectifier
16. Short Circuit calculation
AC Functionaliteiten
1. Load diagrams of the power on the AC side Substation
2. Feeding point AC data (Voltage, Current, kW, kVA, kVAr, harmonic) vs time
3. AC feeder Substation data (Voltage, Current, kW, kVA, kVAr, harmonic) vs time
4. Worst case second information of every AC feeder Substation
5. Delivered Energy
Energy Flow Simulation
Powered by

9. 6. Waarom EFS?
9
Project
Dienstregeling
Assetmangement AS-built Model
Toekomst Model
Simulatie Advies
Inkoop
Uitvraag
specificatie
offertes
Opdracht
verstrekking
Intake
Uitgangspunten
Netwerk informatie
Simulatie/
calculatie
Review/2e
simulatie
Analyse
Analyse
Advies
Zonder EFS tool
m.b.v. EFS tool
Doorlooptijd: 1 - 5 dagen
Doorlooptijd: 1-3 Maanden
Project
Dienstregeling
Assetmangement

10. 7. Validatie met EFS
10
1. a
2. b
3. c
4. d
5. e
Validatie
DC spanning
DC stroom
BVL temperatuur
Railspanning versus aarde
DC instelling
Belasting Onderstation
kW/h energie contract OS
Kortsluitstroom DC
AC instelling
Performance dienstregeling
Netwerk configuratie

11. 11
7. Project: N-1 in avond/dag Stadsenet
Validatie N
situatie
N-1
Situatie
Spits
N-1
Situatie
Dal
DC spanning
DC stroom
BVL temperatuur
Railspanning versus aarde
DC instelling
Belasting Onderstation
kW/h energie contract OS
Kortsluitstroom DC
AC instelling
Performance
dienstregeling
Netwerk configuratie
* Bovenstaande afhankelijk weer condities, schakeling netwerk,
rijdraad slijtage

12. 7. Project: Nieuwe Stadstram 2 (NST2) narekenen verzwaring
12
1250A
1250A
660A
700A
<1250A
NST2

13. 13
7. Project: Gekoppeld rijden in het Stadsenet
Analyse gevolgen gekoppeld rijden
stadsenet

14. 14
7. Project: Frequentie verzwaring RR Samenloopdeel
Verzwaring van voertuigen door korter op elkaar te gaan rijden op het samenloopdeel
Validatie N
situatie
N-1
Situatie
Spits
N-1
Situatie
Dal
DC spanning
DC stroom
BVL temperatuur
Railspanning versus aarde
DC instellingen
Belasting Onderstation
kW/h energie contract OS
Kortsluitstroom DC
AC instelling
Performance
dienstregeling
* Bovenstaande afhankelijk weer condities, dienstregeling, schakeling
netwerk, rijdraad slijtage
Herhaaldelijke spanningsdip zorgt
Voor vermogens verlies tram en kan
daardoor de rijtijd niet meer in stand houden

15. 7. Project: Energie reductie Tram
15
werkgebied
energie
reductie
Tram
Energy flow diagram

16. 16
7. Project: Energie reductie Tram HVAC
75% 79% 74% 68% 64% 59%
14% 11%
12%
12% 12%
10%
0%
20%
40%
60%
80%
100%
18,4 14,5 13 11,6 6,4 6,7
% usage of System power versus
Temperature in Celcius
Traction: Aux Climate

17. 7. Project: Zonnepark t’Oor
17
Aangesloten op het 10kV AC energienetwerk van de randstadrail
Simulaties en praktijk data gebruiken om energie buffer te berekenen
voor een sluitende business case
?

18. 8. Toekomstige projecten
18
▪ Business case omgeschakeld net 750Vdc i.p.v. 600Vdc.
▪ Business case energy opslag in de infra
▪ Business case energy buffer op tram
▪ Business case gevolgen bovenleidingloos rijden
▪ Business case laadpleinen gevoed via bovenleiding
▪ Efficiëntie energieverbruik nieuwe tram voertuigen (theoretisch)
▪ Business case voeden van elektrische bussen via de onderstations
▪ Voorspellingsmodellen onderhoud rijdraad
Projecten waarin EFS wat kan in betekenen

19. 9. Toekomst met EFS
19
▪ Tijdvertraging analyse per rit door tractie performance verlies d.m.v. lage spanning
▪ Analyse van limieten
▪ Energie calculatie per lijn
▪ Energie calculatie per rit
▪ Resultaten exporteren naar GIS
▪ Rijdraad Draaddata informatie automatisch updaten in GIS -> EFS model
▪ Dienstregeling instelling d.m.v. Import dienstregeling NETEX model
▪ Nauwkeurigheid selectie – 15% of 5% onnauwkeurigheid
▪ Dynamische HVAC simulatie
▪ Actieve meetdate gebruiken om te simuleren
▪ Trafo thermisch door rekenen i.p.v.IEC norm van overbelasting
Functionaliteiten blijven aanvullen om gebruik en analyse nog beter te kunnen doen
Zoals:

20. Bedankt voor uw aandacht,
zijn er nog vragen?
10 Feb 2021
Marc Pieruschka
Senior Rail Engineer Tractie - Energievoorziening
HTM Ingenieursbureau
+31(0)6 46 99 88 33
m.pieruschka@htm.nl
HTM Personenvervoer N.V.
3e verdieping kantoren Stichthage
Centraal Station Den Haag
Koningin Julianaplein 10
2595 AA Den Haag
www.htm.nl