⚡ უბნის ელექტრომომარაგება ცოცხალი მოდელი

საფუძველი — რიცხვების უკან მდგომი მოდელი

ყველა დამოკიდებულება, რომელსაც სიმულატორი იყენებს, წყაროთურთ. დაშვებად მონიშნული მუდმივები საილუსტრაციო კალიბრაციებია.

საყოფაცხოვრებო მოთხოვნა დღიურ პროფილსა და ამინდს მიჰყვება; ყოველი ელმობილი 7,2 კვტ-ით იტენება სავსეობამდე.

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]დაშვება: დატვირთვის პროფილი, ელმობილის რიცხვები, ფიდერის წინაღობები, ცივი დატვირთვის პარამეტრები და ვენტილატორის სიმძლავრე საილუსტრაციო მნიშვნელობებია ტიპური გარეუბნის ფიდერისთვის და არა რეალური ქსელის მონაცემები.

ზეთის ზედა ფენის ტემპერატურის მატება ექსპონენციალურად უახლოვდება მიმდინარე დატვირთვის საბოლოო მნიშვნელობას, საათების დროის მუდმივით.

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]

გრაგნილის ცხელი წერტილი ზეთზე მაღლაა და დენს რამდენიმე წუთში მიჰყვება.

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]გამარტივება: ცხელი წერტილის მატება ერთ ექსპონენტას მიჰყვება (k21 = 1, დროის მუდმივა k22·τw). IEC 60076-7-ის ორწევრიანი f2(t)-ის მოკლე გადაჭარბება დატვირთვის უეცარი ნახტომის შემდეგ მოდელირებული არ არის, ამიტომ ცხელმა წერტილმა შეიძლება მცირე ხნით რამდენიმე კელვინით ნაკლები აჩვენოს.

გაგრილების საფეხური: ვენტილატორები ცვლიან მაჩვენებლებსა და ნომინალს, რომელზეც დატვირთვაა მიბმული.

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]დაშვება: დატვირთვის პროფილი, ელმობილის რიცხვები, ფიდერის წინაღობები, ცივი დატვირთვის პარამეტრები და ვენტილატორის სიმძლავრე საილუსტრაციო მნიშვნელობებია ტიპური გარეუბნის ფიდერისთვის და არა რეალური ქსელის მონაცემები.

იზოლაციის დაძველება 110 °C საორიენტაციოსთან შედარებით; დაახლოებით ყოველ 6–7 K-ზე ორმაგდება.

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]

უდატვირთვო დანაკარგები პლუს დატვირთვის დანაკარგები, რომლებიც დენის კვადრატთან ერთად იზრდება.

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]

ძაბვის სავარაუდო ვარდნა ტრანსფორმატორსა და ფიდერზე.

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]დაშვება: დატვირთვის პროფილი, ელმობილის რიცხვები, ფიდერის წინაღობები, ცივი დატვირთვის პარამეტრები და ვენტილატორის სიმძლავრე საილუსტრაციო მნიშვნელობებია ტიპური გარეუბნის ფიდერისთვის და არა რეალური ქსელის მონაცემები.

მომსახურების ძაბვის დიაპაზონები ძაბვის სტანდარტებიდან.

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]

დაცვა: როდის ითიშება ტრანსფორმატორი და მეზობელი.

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]დაშვება: 30-წუთიანი გადატვირთვის დაყენება, 2,0 pu მყისიერი ელემენტი და 140 °C ცხელი წერტილის გათიშვა საილუსტრაციო პარამეტრებია, დაფუძნებული IEC 60076-7 ზღვრებზე გამანაწილებელი ტრანსფორმატორებისთვის (1,5 pu ნორმალური ციკლური, 2,0 pu მოკლევადიანი საავარიო, 140 °C ცხელი წერტილი). რეალური დაცვა დამცავების ან რელეს მრუდებს იყენებს.

გათიშვის შემდეგ თერმოსტატული დატვირთვები ყველა ერთდროულად ირთვება; დამატებითი დატვირთვა ექსპონენციალურად კლებულობს.

M0 = 1 + 1.4·(1 − e^(−D/90 min)); CLPU(t) = 1 + (M0 − 1)·e^(−t/60 min)[8][1]დაშვება: დატვირთვის პროფილი, ელმობილის რიცხვები, ფიდერის წინაღობები, ცივი დატვირთვის პარამეტრები და ვენტილატორის სიმძლავრე საილუსტრაციო მნიშვნელობებია ტიპური გარეუბნის ფიდერისთვის და არა რეალური ქსელის მონაცემები.

მოდელის მიერ გამოყენებული სხვა მუდმივები.

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 scaleდაშვება: დატვირთვის პროფილი, ელმობილის რიცხვები, ფიდერის წინაღობები, ცივი დატვირთვის პარამეტრები და ვენტილატორის სიმძლავრე საილუსტრაციო მნიშვნელობებია ტიპური გარეუბნის ფიდერისთვის და არა რეალური ქსელის მონაცემები.

შემთხვევითობა: სიდიანი mulberry32 გენერატორი; გამოყენებული განაწილებები — თანაბარი, ექსპონენციალური (შებრუნებული CDF), ნორმალური (ბოქს–მიულერი), პუასონის (კნუტი). სიდი ნაჩვენებია და გაზიარებადია.

წყაროები

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