⚡ Аудандық электр тарату Тірі модель

Негіз — сандар артындағы модель

Симулятор қолданатын әрбір қатынас өз дереккөзімен. Жорамал деп белгіленген тұрақтылар — көрнекі калибрлеулер.

Тұрмыстық сұраныс тәуліктік профильге және ауа райына бағынады; әр электромобиль толғанша 7,2 кВт-пен зарядталады.

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]Жорамал: жүктеме профилі, электромобиль сандары, фидер кедергілері, суық жүктеме параметрлері және желдеткіш қуаты типтік қала маңы фидеріне арналған иллюстрациялық мәндер, нақты желінің деректері емес.

Жоғарғы май температурасының өсімі қазіргі жүктеме үшін өзінің шекті мәніне бірнеше сағаттық уақыт тұрақтысымен экспоненциалды түрде жақындайды.

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]

Орамның ең ыстық нүктесі майдан жоғары орналасады және бірнеше минутта токты қуалайды.

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]Жеңілдету: ыстық нүктенің көтерілуі бір экспонентаға ұқсайды (k21 = 1, уақыт тұрақтысы k22·τw). IEC 60076-7 екі мүшелі f2(t) функциясының жүктеме күрт өскеннен кейінгі қысқа асып кетуі модельденбеген, сондықтан ыстық нүкте қысқа уақытқа бірнеше келвинге төмен көрсетуі мүмкін.

Салқындату сатысы: желдеткіштер дәрежелерді және жүктеме қатысты алынатын қуатты өзгертеді.

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]Жорамал: жүктеме профилі, электромобиль сандары, фидер кедергілері, суық жүктеме параметрлері және желдеткіш қуаты типтік қала маңы фидеріне арналған иллюстрациялық мәндер, нақты желінің деректері емес.

Оқшаулаудың 110 °C тірек мәніне қатысты ескіруі; шамамен әр 6–7 К сайын екі есе артады.

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]

Бос жүріс шығыны плюс токтың квадратымен өсетін жүктеме шығыны.

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]

Трансформатор мен фидер бойындағы шамамен кернеу түсуі.

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]Жорамал: жүктеме профилі, электромобиль сандары, фидер кедергілері, суық жүктеме параметрлері және желдеткіш қуаты типтік қала маңы фидеріне арналған иллюстрациялық мәндер, нақты желінің деректері емес.

Кернеу стандарттарындағы қызмет көрсету кернеуі диапазондары.

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]

Қорғаныс: трансформатор мен көрші қашан ажыратылады.

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]Жорамал: 30 минуттық шамадан тыс жүктеме баптауы, 2,0 pu лезде элементі және 140 °C ыстық нүкте ажыратуы — тарату трансформаторларына арналған IEC 60076-7 шектеріне (1,5 pu қалыпты циклдік, 2,0 pu қысқа мерзімді апаттық, 140 °C ыстық нүкте) негізделген иллюстрациялық баптаулар. Нақты қорғаныс сақтандырғыш немесе реле қисықтарын қолданады.

Үзілістен кейін термостаттық жүктемелердің бәрі бір мезгілде қосылады; қосымша жүктеме экспоненциалды түрде азаяды.

M0 = 1 + 1.4·(1 − e^(−D/90 min)); CLPU(t) = 1 + (M0 − 1)·e^(−t/60 min)[8][1]Жорамал: жүктеме профилі, электромобиль сандары, фидер кедергілері, суық жүктеме параметрлері және желдеткіш қуаты типтік қала маңы фидеріне арналған иллюстрациялық мәндер, нақты желінің деректері емес.

Модель қолданатын басқа тұрақтылар.

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 scaleЖорамал: жүктеме профилі, электромобиль сандары, фидер кедергілері, суық жүктеме параметрлері және желдеткіш қуаты типтік қала маңы фидеріне арналған иллюстрациялық мәндер, нақты желінің деректері емес.

Кездейсоқтық: seed бар mulberry32 генераторы; қолданылатын үлестірімдер — біркелкі, экспоненциалды (кері CDF), қалыпты (Box–Muller), Пуассон (Knuth). Seed көрсетіледі және оны бөлісуге болады.

Дереккөздер

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