Rydych chi'n gweithredu'r newidydd 500 kVA a'r porthwr foltedd isel sy'n cyflenwi 150 o gartrefi a'u cerbydau trydan. Mae gorlwyth yn gwresogi'r inswleiddio ac yn ei heneiddio'n gyflym; mae porthwr hir yn gadael i'r foltedd ostwng yn y pen pellaf. Un cam yw 5 munud.
Beth fyddwch chi'n ei ddysgu
Sut mae tymereddau olew'r newidydd a man poeth y weindio yn dilyn y llwyth gyda chysonion amser gwahanol iawn (IEEE C57.91 / IEC 60076-7).
Pam mae heneiddio'n esbonyddol gyda thymheredd: gall ychydig oriau ger 140 °C gostio dyddiau o fywyd arferol.
Pa liferi sydd gan weithredwr dosbarthu: oeri, gwefru cerbydau trydan a reolir, trosglwyddo llwyth, pŵer adweithiol a thapiau, a rheoli llwyth.
Efelychydd
Amser 0 mun
✓Man poeth y trawsnewidydd o dan 110 °C
!Man poeth 110–120 °C (heneiddio cyflymach)
⚠Man poeth uwchlaw 120 °C
⌂Cartrefi â foltedd yn yr ystod
!Cartrefi ger y terfyn foltedd
✕Allan o'r ystod neu heb gyflenwad
◎Ffaniau / cynhwysydd mewn gwasanaeth
•Tua thri cherbyd trydan yn gwefru
Rheolyddion
Mae ffaniau'n codi'r gradd oeri tua thraean; mae'r olew'n rhedeg yn oerach am yr un llwyth.
Dim ond i yrwyr sydd wedi ymrestru yn y rhaglen y mae'r dulliau a reolir yn berthnasol; mae'r gweddill yn gwefru wrth gyrraedd.
Mae'n cau'r switsh clymu ar gyfer rhan o'r porthwr. Mae gan y cymydog ei derfyn ei hun (120 %) ac mae'r clymiad hir yn gostwng y foltedd.
150 kvar o gymorth adweithiol: mae'n codi'r foltedd yn y pen pellaf ac yn tocio'r cerrynt ychydig.
Mae pob cam yn codi pob foltedd 1.25 % — ar lwyth ysgafn gall wthio'r pen agos uwchlaw +5 %.
Rheoli llwyth uniongyrchol ar wresogyddion dŵr a chyflyrwyr aer: un bloc o −15 % o lwyth y cartrefi am 60 munud, yna cyfnod cloi o 2 awr tra byddant yn adfer. Daw hanner yr ynni a siedir yn ôl wedyn.
Dangosyddion
Tymheredd man poeth y weindio
59°C
normal
Llwytho'r newidydd
42%
normal
Gwyriad foltedd gwaethaf
0.9%
normal
Ffactor cyflymu heneiddio
0.00×
normal
Tymheredd olew'r brig
53 °C
Tymheredd yr awyr agored
30.8 °C
Bywyd inswleiddio a ddefnyddiwyd (oriau cywerth)
0.0 h
Llwyth y newidydd
202 kW
Pŵer gwefru cerbydau trydan
0 kW
Foltedd wrth y newidydd
100.9 %
Foltedd ym mhen y porthwr
100.0 %
Colledion
3.1 kW
Ynni heb ei gyflenwi
0 kWh
Llwyth wedi'i ollwng gan reolaeth
0 kWh
Ynni cerbydau trydan sy'n dal ar goll
0 %
Llwytho'r newidydd cyfagos
42 %
Ffactor codi llwyth oer
1.00 ×
Tuedd
Senarios argyfwng
Lefel 1 · Brig cerbydau trydan nos o don wres
Prynhawn o don wres: mae cyflyrwyr aer yn rhedeg ym mhob cartref a bydd 100 o gerbydau trydan yn plygio i mewn rhwng 17:00 a 20:00 — ar ben uchafbwynt aelwydydd gyda'r nos. Dim ond 70 % o'r gyrwyr sydd wedi'u cofrestru ar gyfer gwefru wedi'i reoli. Ewch drwodd i 07:00 heb orboethi na baglu'r trawsnewidydd, a heb bwyso ar siedio llwyth.
Man poeth byth uwchlaw 110 °C
Bywyd inswleiddio a ddefnyddiwyd ≤ 17 h (dim cyflymach nag arfer)
Dim cwsmer yn colli cyflenwad
Llwyth a siedir ≤ 60 kWh
Lefel 2 · Nam cymydog: cymryd ei gwsmeriaid
Am 17:00 mae'r newidydd cyfagos yn methu. Caiff hanner ei gartrefi eu newid i ben pellaf eich porthwr drwy'r cebl clymu hir. Mae'r cerrynt ychwanegol yn llifo holl hyd eich llinell: cadwch bob cartref o fewn ±5 % o'r foltedd enwol (ANSI C84.1 Range A) ac osgowch orlwytho eich newidydd eich hun.
Pob foltedd o fewn ±5 % (o 10 munud ar ôl y nam)
Dim cwsmer yn colli cyflenwad
Man poeth byth uwchlaw 120 °C
Llwyth a siedir ≤ 60 kWh
Lefel 3 · Codi llwyth oer ar ôl toriad
Mae toriad chwe awr ar noson rewllyd yn dod i ben am 18:00. Mae pob gwresogydd wedi bod i ffwrdd ac mae pob cerbyd trydan yn aros i wefru. Pan fydd y criw yn cau'r switsh, daw'r llwyth yn ôl ymhell uwchlaw'r arfer — collwch amrywiaeth ac mae'r trawsnewidydd yn baglu eto. Adferwch heb ail doriad, cadwch y foltedd o fewn yr ystod a'r cwtogi'n fach.
Dim ail doriad (ynni heb ei gyflenwi = 0)
Pob foltedd o fewn ±5 % (o 10 munud ar ôl adfer)
Llwyth wedi'i ollwng ≤ 120 kWh
Pob cerbyd trydan wedi'i wefru erbyn 07:00 (≤ 2 % ar goll)
Llwytho'r newidydd yn aros islaw gwerth codi'r ras gyfnewid o 150 % unwaith y bydd y switsh wedi cau (o 18:05)
Sail — y model y tu ôl i'r rhifau
Pob perthynas a ddefnyddir gan yr efelychydd, gyda'i ffynhonnell. Mae cysonion a farciwyd fel rhagdybiaethau yn galibriadau darluniadol.
Mae galw'r cartrefi yn dilyn proffil dyddiol a'r tywydd; mae pob cerbyd trydan yn gwefru ar 7.2 kW nes ei fod yn llawn.
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]Rhagdybiaeth: mae proffil y llwyth, rhifau cerbydau trydan, rhwystriant y porthwr, paramedrau llwyth oer a gradd y ffaniau yn werthoedd darluniadol ar gyfer porthwr maestrefol cyffredinol, nid data o rwydwaith go iawn.
Mae codiad olew'r brig yn closio at ei werth terfynol ar gyfer y llwyth presennol yn esbonyddol, gyda chysonyn amser o oriau.
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]
Mae man poeth y weindio yn eistedd uwchlaw'r olew ac yn dilyn y cerrynt o fewn munudau.
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]Symleiddio: mae codiad y fan boeth yn dilyn un esbonyddol (k21 = 1, cysonyn amser k22·τw). Nid yw gor-saethiad byr f2(t) dau derm IEC 60076-7 ar ôl naid sydyn mewn llwyth wedi'i fodelu, felly gall y fan boeth ddangos ychydig kelvin yn rhy isel am gyfnod byr.
Cam oeri: mae ffaniau'n newid yr esbonyddion a'r gradd y cyfeirir y llwyth ati.
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]Rhagdybiaeth: mae proffil y llwyth, rhifau cerbydau trydan, rhwystriant y porthwr, paramedrau llwyth oer a gradd y ffaniau yn werthoedd darluniadol ar gyfer porthwr maestrefol cyffredinol, nid data o rwydwaith go iawn.
Heneiddio'r inswleiddio o'i gymharu â'r cyfeirnod 110 °C; yn dyblu bob 6–7 K yn fras.
Gostyngiad foltedd bras ar hyd y newidydd a'r porthwr.
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]Rhagdybiaeth: mae proffil y llwyth, rhifau cerbydau trydan, rhwystriant y porthwr, paramedrau llwyth oer a gradd y ffaniau yn werthoedd darluniadol ar gyfer porthwr maestrefol cyffredinol, nid data o rwydwaith go iawn.
Ystodau foltedd gwasanaeth o'r safonau foltedd.
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]
Amddiffyn: pryd mae'r newidydd a'r cymydog yn baglu.
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]Rhagdybiaeth: mae gosodiad gorlwyth 30 munud, yr elfen ar unwaith 2.0 pu a'r baglu man poeth 140 °C yn osodiadau darluniadol sy'n seiliedig ar derfynau IEC 60076-7 ar gyfer newidyddion dosbarthu (1.5 pu cylchol arferol, 2.0 pu argyfwng tymor byr, 140 °C man poeth). Mae amddiffyn go iawn yn defnyddio cromliniau ffiws neu ras.
Ar ôl toriad, mae llwythi thermostatig i gyd yn newid ymlaen ar unwaith; mae'r llwyth ychwanegol yn dadfeilio'n esbonyddol.
M0 = 1 + 1.4·(1 − e^(−D/90 min)); CLPU(t) = 1 + (M0 − 1)·e^(−t/60 min)[8][1]Rhagdybiaeth: mae proffil y llwyth, rhifau cerbydau trydan, rhwystriant y porthwr, paramedrau llwyth oer a gradd y ffaniau yn werthoedd darluniadol ar gyfer porthwr maestrefol cyffredinol, nid data o rwydwaith go iawn.
Cysonion eraill a ddefnyddir gan y model.
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 scaleRhagdybiaeth: mae proffil y llwyth, rhifau cerbydau trydan, rhwystriant y porthwr, paramedrau llwyth oer a gradd y ffaniau yn werthoedd darluniadol ar gyfer porthwr maestrefol cyffredinol, nid data o rwydwaith go iawn.
Ar hap: cynhyrchydd mulberry32 â hedyn; dosbarthiadau a ddefnyddir — unffurf, esbonyddol (CDF gwrthdro), normal (Box–Muller), Poisson (Knuth). Dangosir yr hedyn a gellir ei rannu.
Ffynonellau
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
IEC 60076-7:2018 — Power transformers, Part 7: Loading guide for mineral-oil-immersed power transformers — IEC, 2018
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