Page 128 - 捷運技術 第35期

120 曾乙申 林文進 捷運直流供電系統分析實例與節能方案探討

之建立，以節點電流法求解負極網路方程式I bus = Y busV bus，得負極網路各匯流排電壓
（含上、下行軌各處之鋼軌電位），並依所求得之匯流排電壓計算各分枝電流（包括
上、下行軌各處之雜散電流與各TSS之一、二次雜散電流）。
為獲得精確的模擬結果，本牽引動力負載分析、鋼軌電位分析與雜散電流分析採
用0.1秒的模擬間距。

(2) 分析案例
牽引動力負載分析、鋼軌電位分析與雜散電流分析之模擬案例涵蓋正常及非正常
兩種操作情況。正常操作情況係指所有TSS皆上線，牽引電力系統處於正常營運的情
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況，此時列車依PTS之規定以最大運轉速度80 km/hr且最大加、減速度皆為1.0 m/s 的
特性運轉；非正常操作情況係指系統中有一TSS故障離線，牽引電力系統在非正常營
運的情況下操作，此時為避免電力不足及壓降過大的問題，列車之最大運轉速度降為
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64 km/hr、最大加速度降為0.5 m/s 、最大減速度則維持1.0 m/s 的特性運轉。

圖 2 DCRAIL 各直流分析程式組成架構與執行流程

2. 直流短路分析方法

(1) 分析流程
本直流短路分析所使用之軟體為專業版PSCAD/EMTDC V4.0.3【Manitoba,
2004】。PSCAD/EMTDC係針對電力系統之時間領域瞬時值分析（即所謂電磁暫態分
析）而開發，其組成包括PSCAD（Power System CAD）與EMTDC（Electromagnetic
Transients including DC）兩模組：PSCAD為圖形化使用者輸出入介面，EMTDC則是
電磁暫態分析的主模擬程式。圖3所示為EMTDC主程式之執行流程，各執行步驟解說
如下：
步驟1：Initialization：進行模擬前之變數初始化工作。

步驟2：t = t + ∆t：於每一快照執行之初進行模擬時間的遞增。為獲得足夠精確的解答
並避免程式發散，本直流短路分析採用50µs的模擬間距(∆t)。

步驟3：DSDYN：將使用者自行撰寫之C或Fortran等程式碼安插於EMTDC主程式中。