⚡ የሰፈር የኃይል ስርጭት ቀጥታ ሞዴል

መሠረት — ከቁጥሮቹ በስተጀርባ ያለው ሞዴል

ሲሙሌተሩ የሚጠቀምበት እያንዳንዱ ግንኙነት ከምንጩ ጋር። በግምት የተመለከቱ ቋሚዎች ማሳያ ማስተካከያዎች ናቸው።

የቤት ፍላጎት የቀን መገለጫንና የአየር ሁኔታን ይከተላል፤ እያንዳንዱ EV እስኪሞላ በ7.2 kW ይሞላል።

P_homes = 150 × 2.0 kW × shape(h) × [1 + 0.025·max(0, θa−24) + 0.02·max(0, 15−θa)] × CLPU(t); P_EV = Σ 7.2 kW while plugged and not full[9]ግምት፦ የጭነት መገለጫ፣ የEV ቁጥሮች፣ የፊደር ኢምፒዳንሶች፣ የቀዝቃዛ ጭነት መለኪያዎች እና የማራገቢያ ደረጃ ለተለመደ የከተማ ዳርቻ ፊደር ማሳያ ዋጋዎች ናቸው፣ ከእውነተኛ አውታር የተገኘ ውሂብ አይደሉም።

የላይኛው ዘይት ጭማሬ ለአሁኑ ጭነት ወደ መጨረሻ እሴቱ በገላጭ ሁኔታ ይቀርባል፣ የጊዜ ቋሚው በሰዓታት ነው።

Δθ_TO,U = 55 K · [(K²R+1)/(R+1)]ⁿ; Δθ_TO ← Δθ_TO,U + (Δθ_TO − Δθ_TO,U)·e^(−Δt/τ_TO), τ_TO = 180 min (ONAN) / 150 min (ONAF); R = P_k/P₀ at the rating K is referred to: 5 (ONAN), 5 × 1.33² ≈ 8.8 (ONAF)[1][2]

የመጠምጠሚያው ሞቃት ነጥብ ከዘይቱ በላይ ይቀመጣል እና በደቂቃዎች ውስጥ ጅረቱን ይከተላል።

Δθ_H,U = 25 K · K^(2m); Δθ_H ← Δθ_H,U + (Δθ_H − Δθ_H,U)·e^(−Δt/(k22·τw)), k22·τw = 8 min; θ_H = θ_A + Δθ_TO + Δθ_H[1][2]ማቃለል፦ የሞቃት ነጥብ ጭማሪ አንድ ገላጭ ኩርባ ይከተላል (k21 = 1፣ የጊዜ ቋሚ k22·τw)። ድንገተኛ የጭነት ደረጃ በኋላ የIEC 60076-7 ሁለት-ቃል f2(t) አጭር ማለፍ አልተሞዴለም፤ ስለዚህ ሞቃት ነጥቡ ለአጭር ጊዜ ጥቂት ኬልቪን ዝቅ ሊያነብ ይችላል።

የማቀዝቀዣ ደረጃ፦ ማራገቢያዎች ገላጮቹንና ጭነቱ የሚጣቀስበትን ደረጃ ይለውጣሉ።

ONAN n = 0.8, m = 0.8; ONAF n = 0.9, m = 0.8 (IEEE C57.91), with K and R referred to the ONAF rating (1.33 × ONAN, R ≈ 8.8)[1][3]ግምት፦ የጭነት መገለጫ፣ የEV ቁጥሮች፣ የፊደር ኢምፒዳንሶች፣ የቀዝቃዛ ጭነት መለኪያዎች እና የማራገቢያ ደረጃ ለተለመደ የከተማ ዳርቻ ፊደር ማሳያ ዋጋዎች ናቸው፣ ከእውነተኛ አውታር የተገኘ ውሂብ አይደሉም።

የኢንሱሌሽን እርጅና ከ110 °C ማጣቀሻ አንጻር፤ በየ6–7 K ያህል በእጥፍ ይጨምራል።

F_AA = exp(15000/383 − 15000/(θ_H + 273)); aged hours = Σ F_AA·Δt; F_EQA = Σ F_AA·Δt / Σ Δt; normal life 180 000 h[1][3][2]

ያለ ጭነት ኪሳራ እና በጅረቱ ካሬ የሚጨምር የጭነት ኪሳራ።

P_loss = P₀ + P_k·K² + r_f·S_b·(|s_d|²/3 + Re(s_d·s_p*) + |s_p|²) + r_tie·S_b·|s_tie|², s_d = distributed load, s_p = far-end block (incl. capacitor); P₀ = 1 kW, P_k = 5 kW[7][2]

በትራንስፎርመሩና በፊደሩ ላይ ግምታዊ የቮልቴጅ መውደቅ።

ΔV ≈ p·r + q·x (pu); distributed load drops ½ of the lumped value; capacitor Q_c raises V by Q_c·x; V_src = 1.02 + 0.02·(0.5 − shape) + tap × 1.25 %[7]ግምት፦ የጭነት መገለጫ፣ የEV ቁጥሮች፣ የፊደር ኢምፒዳንሶች፣ የቀዝቃዛ ጭነት መለኪያዎች እና የማራገቢያ ደረጃ ለተለመደ የከተማ ዳርቻ ፊደር ማሳያ ዋጋዎች ናቸው፣ ከእውነተኛ አውታር የተገኘ ውሂብ አይደሉም።

ከቮልቴጅ መስፈርቶች የተወሰዱ የአገልግሎት ቮልቴጅ ክልሎች።

target |V − 1| ≤ 5 % (ANSI C84.1 Range A); Range B −8.3 % / +5.8 %; EN 50160: ±10 % for 95 % of 10-min means[4][5][6]

ጥበቃ፦ ትራንስፎርመሩና ጎረቤቱ የሚቋረጡበት ጊዜ።

trip if K ≥ 1.5 for 30 min (accumulated), K ≥ 2.0 at once, or θ_H ≥ 140 °C; neighbour trips if K_B ≥ 1.2 for 30 min; re-energised after 60 min[2]ግምት፦ የ30 ደቂቃ ከመጠን በላይ ጭነት ቅንብር፣ 2.0 pu ቅጽበታዊ አካል እና 140 °C የሞቃት ነጥብ መቋረጥ ለማከፋፈያ ትራንስፎርመሮች በIEC 60076-7 ገደቦች ላይ የተገነቡ ማሳያ ቅንብሮች ናቸው (1.5 pu መደበኛ ዑደት፣ 2.0 pu የአጭር ጊዜ ድንገተኛ፣ 140 °C ሞቃት ነጥብ)። እውነተኛ ጥበቃ የፊውዝ ወይም የሪሌ ጥምዝ ይጠቀማል።

ከመቋረጥ በኋላ የሙቀት ተቆጣጣሪ ጭነቶች ሁሉም በአንድ ጊዜ ይበራሉ፤ ተጨማሪው ጭነት በገላጭ ሁኔታ ይቀንሳል።

M0 = 1 + 1.4·(1 − e^(−D/90 min)); CLPU(t) = 1 + (M0 − 1)·e^(−t/60 min)[8][1]ግምት፦ የጭነት መገለጫ፣ የEV ቁጥሮች፣ የፊደር ኢምፒዳንሶች፣ የቀዝቃዛ ጭነት መለኪያዎች እና የማራገቢያ ደረጃ ለተለመደ የከተማ ዳርቻ ፊደር ማሳያ ዋጋዎች ናቸው፣ ከእውነተኛ አውታር የተገኘ ውሂብ አይደሉም።

ሞዴሉ የሚጠቀምባቸው ሌሎች ቋሚዎች።

500 kVA transformer, 30 °C rated ambient (55 K oil + 25 K gradient → 110 °C) · 60 EVs, 6–20 kWh need, arrival ≈ N(18:30, 1 h), depart 07:00 · curtailed charging 3.6 kW · transformer r = 1 %, x = 4 %; feeder r = 4 %, x = 2 %; tie r = 10 %, x = 4 % (500 kVA base) · neighbour 400 kVA, 120 homes, transfer ≤ 40 % · capacitor 150 kvar · tap ±4 × 1.25 % · shedding one 15 % block for 60 min, 120 min lockout, 50 % payback · fans 0.4 kW · ±3 % load noise, ±5 % daily scaleግምት፦ የጭነት መገለጫ፣ የEV ቁጥሮች፣ የፊደር ኢምፒዳንሶች፣ የቀዝቃዛ ጭነት መለኪያዎች እና የማራገቢያ ደረጃ ለተለመደ የከተማ ዳርቻ ፊደር ማሳያ ዋጋዎች ናቸው፣ ከእውነተኛ አውታር የተገኘ ውሂብ አይደሉም።

አጋጣሚነት፦ ዘር ያለው የ mulberry32 አመንጪ፤ ጥቅም ላይ የዋሉ ስርጭቶች — ወጥ፣ ገላጭ (የተገላቢጦሽ CDF)፣ መደበኛ (ቦክስ–ሙለር)፣ ፖይሰን (ክኑት)። ዘሩ ይታያል፤ ሊጋራም ይችላል።

ምንጮች

1. IEEE Std C57.91-2011 — IEEE Guide for Loading Mineral-Oil-Immersed Transformers and Step-Voltage Regulators (clause 5 ageing, clause 7 temperature, Annex on cold-load pickup) — IEEE, 2011
2. IEC 60076-7:2018 — Power transformers, Part 7: Loading guide for mineral-oil-immersed power transformers — IEC, 2018
3. Comparison of Loading Guide Standards (IEEE C57.91 and IEC 60076-7): ageing equations, exponents n/m by cooling mode, 180 000 h normal life — IEEE PES Transformers Committee, C57.91 working group
4. ANSI C84.1 — Electric Power Systems and Equipment: Voltage Ratings (60 Hz); Range A service voltage ±5 % (114–126 V on 120 V), Range B 110–127 V — NEMA / ANSI (summarised in USDA Rural Utilities Service guidance), 2020
5. EN 50160:2022 — Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks, clause 4 low-voltage supply characteristics (clause 4 is not in the free preview, which ends at the scope) — CENELEC, CLC/TC 8X (official preview of the English text via the Slovak national standards body ÚNMS SR, STN EN 50160:2023), 2022
6. A. Klajn, M. Bątkiewicz-Pantuła — Application Note: Standard EN 50160, Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks (LV supply voltage variations: Un ± 10 % for 95 % of the 10-min mean rms values of each week) — European Copper Institute / Leonardo ENERGY, Publication No. Cu0147, 2013
7. W. H. Kersting — Distribution System Modeling and Analysis (approximate voltage drop, uniformly distributed load, line losses) — CRC Press, 2017
8. C. Hachmann et al. — Cold load pickup model parameters based on measurements in distribution systems (exponential decay model, CLPU factors ≈ 1.9–2.8) — IET Generation, Transmission & Distribution 13(23), 2019
9. SAE J1772 — Electric Vehicle and Plug-in Hybrid Electric Vehicle Conductive Charge Coupler (AC Level 2 charging, e.g. 32 A × 240 V ≈ 7.7 kW) — SAE International, 2017