⚡ मोहल्ले का बिजली वितरण लाइव मॉडल

आधार — आँकड़ों के पीछे का मॉडल

सिमुलेटर द्वारा प्रयुक्त हर संबंध, उसके स्रोत के साथ। मान्यता के रूप में चिह्नित स्थिरांक उदाहरणात्मक अंशांकन हैं।

घरेलू माँग दैनिक प्रोफ़ाइल और मौसम का अनुसरण करती है; हर EV भरने तक 7.2 kW पर चार्ज होती है।

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]मान्यता: लोड प्रोफ़ाइल, EV के आँकड़े, फ़ीडर प्रतिबाधाएँ, कोल्ड-लोड पैरामीटर और पंखे की रेटिंग एक सामान्य उपनगरीय फ़ीडर के लिए उदाहरणात्मक मान हैं, किसी असली नेटवर्क के आँकड़े नहीं।

ऊपरी तेल की वृद्धि वर्तमान लोड के अपने अंतिम मान के पास चरघातांकी रूप से पहुँचती है, घंटों के समय-स्थिरांक के साथ।

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]

वाइंडिंग का हॉट स्पॉट तेल से ऊपर रहता है और मिनटों में धारा का अनुसरण करता है।

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]सरलीकरण: हॉट-स्पॉट वृद्धि एक घातांकी वक्र का अनुसरण करती है (k21 = 1, समय-स्थिरांक k22·τw)। अचानक लोड-वृद्धि के बाद IEC 60076-7 के दो-पद वाले f2(t) का छोटा ओवरशूट मॉडल नहीं किया गया है, इसलिए हॉट स्पॉट थोड़ी देर के लिए कुछ केल्विन कम दिख सकता है।

कूलिंग चरण: पंखे घातांक और वह रेटिंग बदलते हैं जिससे लोड की तुलना होती है।

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]मान्यता: लोड प्रोफ़ाइल, EV के आँकड़े, फ़ीडर प्रतिबाधाएँ, कोल्ड-लोड पैरामीटर और पंखे की रेटिंग एक सामान्य उपनगरीय फ़ीडर के लिए उदाहरणात्मक मान हैं, किसी असली नेटवर्क के आँकड़े नहीं।

110 °C संदर्भ की तुलना में इन्सुलेशन की उम्र बढ़ना; लगभग हर 6–7 K पर दोगुना।

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]

नो-लोड हानि के साथ धारा के वर्ग के साथ बढ़ने वाली लोड हानि।

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]

ट्रांसफ़ॉर्मर और फ़ीडर के साथ अनुमानित वोल्टेज गिरावट।

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]मान्यता: लोड प्रोफ़ाइल, EV के आँकड़े, फ़ीडर प्रतिबाधाएँ, कोल्ड-लोड पैरामीटर और पंखे की रेटिंग एक सामान्य उपनगरीय फ़ीडर के लिए उदाहरणात्मक मान हैं, किसी असली नेटवर्क के आँकड़े नहीं।

वोल्टेज मानकों से सेवा वोल्टेज की सीमाएँ।

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]

सुरक्षा: ट्रांसफ़ॉर्मर और पड़ोसी कब ट्रिप होते हैं।

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]मान्यता: 30 मिनट की ओवरलोड सेटिंग, 2.0 pu का तात्कालिक तत्व और 140 °C हॉट-स्पॉट ट्रिप वितरण ट्रांसफ़ॉर्मरों के लिए IEC 60076-7 सीमाओं (1.5 pu सामान्य चक्रीय, 2.0 pu अल्पकालिक आपातकालीन, 140 °C हॉट स्पॉट) पर बनी उदाहरणात्मक सेटिंग हैं। असली सुरक्षा फ़्यूज़ या रिले वक्रों का उपयोग करती है।

बिजली जाने के बाद थर्मोस्टैट वाले लोड सब एक साथ चालू हो जाते हैं; अतिरिक्त लोड चरघातांकी रूप से घटता है।

M0 = 1 + 1.4·(1 − e^(−D/90 min)); CLPU(t) = 1 + (M0 − 1)·e^(−t/60 min)[8][1]मान्यता: लोड प्रोफ़ाइल, EV के आँकड़े, फ़ीडर प्रतिबाधाएँ, कोल्ड-लोड पैरामीटर और पंखे की रेटिंग एक सामान्य उपनगरीय फ़ीडर के लिए उदाहरणात्मक मान हैं, किसी असली नेटवर्क के आँकड़े नहीं।

मॉडल द्वारा प्रयुक्त अन्य स्थिरांक।

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 scaleमान्यता: लोड प्रोफ़ाइल, EV के आँकड़े, फ़ीडर प्रतिबाधाएँ, कोल्ड-लोड पैरामीटर और पंखे की रेटिंग एक सामान्य उपनगरीय फ़ीडर के लिए उदाहरणात्मक मान हैं, किसी असली नेटवर्क के आँकड़े नहीं।

यादृच्छिकता: सीड वाला mulberry32 जनरेटर; प्रयुक्त बंटन — समान, घातांकीय (प्रतिलोम CDF), सामान्य (Box–Muller), प्वासों (Knuth)। सीड दिखाया जाता है और साझा किया जा सकता है।

स्रोत

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