⚡ പ്രാദേശിക വൈദ്യുതി വിതരണം ലൈവ് മോഡൽ

അടിസ്ഥാനം — സംഖ്യകൾക്ക് പിന്നിലെ മോഡൽ

സിമുലേറ്റർ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഓരോ ബന്ധവും അതിന്റെ ഉറവിടം സഹിതം. അനുമാനങ്ങളായി അടയാളപ്പെടുത്തിയ സ്ഥിരാങ്കങ്ങൾ ഉദാഹരണത്തിനുള്ള കാലിബ്രേഷനുകളാണ്.

വീട്ടു ഡിമാൻഡ് ദിവസേനയുള്ള പ്രൊഫൈലും കാലാവസ്ഥയും പിന്തുടരുന്നു; ഓരോ EV യും നിറയുന്നതുവരെ 7.2 kW ൽ ചാർജ് ചെയ്യുന്നു.

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]അനുമാനം: ലോഡ് പ്രൊഫൈൽ, EV സംഖ്യകൾ, ഫീഡർ ഇംപെഡൻസുകൾ, കോൾഡ്-ലോഡ് പാരാമീറ്ററുകൾ, ഫാൻ റേറ്റിംഗ് എന്നിവ ഒരു സാധാരണ ഉപനഗര ഫീഡറിനുള്ള ഉദാഹരണ മൂല്യങ്ങളാണ്, യഥാർത്ഥ ശൃംഖലയിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റയല്ല.

ടോപ്പ്-ഓയിൽ ഉയർച്ച നിലവിലെ ലോഡിനുള്ള അതിന്റെ അന്തിമ മൂല്യത്തെ എക്സ്പോണൻഷ്യലായി സമീപിക്കുന്നു, മണിക്കൂറുകൾ നീളുന്ന സമയ സ്ഥിരാങ്കത്തോടെ.

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]

വൈൻഡിംഗ് ഹോട്ട് സ്പോട്ട് എണ്ണയ്ക്ക് മുകളിലാണ്, മിനിറ്റുകൾക്കുള്ളിൽ കറന്റിനെ പിന്തുടരുന്നു.

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]ലളിതവൽക്കരണം: ഹോട്ട്-സ്പോട്ട് ഉയർച്ച ഒരു എക്സ്പോണൻഷ്യൽ പിന്തുടരുന്നു (k21 = 1, സമയ സ്ഥിരാങ്കം k22·τw). പെട്ടെന്നുള്ള ലോഡ് ചാട്ടത്തിന് ശേഷം IEC 60076-7-ന്റെ രണ്ട്-പദ f2(t)-യുടെ ഹ്രസ്വ ഓവർഷൂട്ട് മോഡൽ ചെയ്തിട്ടില്ല, അതിനാൽ ഹോട്ട് സ്പോട്ട് ഹ്രസ്വമായി ചില കെൽവിൻ കുറവായി കാണിച്ചേക്കാം.

തണുപ്പിക്കൽ ഘട്ടം: ഫാനുകൾ എക്സ്പോണന്റുകളെയും ലോഡ് ബന്ധപ്പെടുത്തുന്ന റേറ്റിംഗിനെയും മാറ്റുന്നു.

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]അനുമാനം: ലോഡ് പ്രൊഫൈൽ, EV സംഖ്യകൾ, ഫീഡർ ഇംപെഡൻസുകൾ, കോൾഡ്-ലോഡ് പാരാമീറ്ററുകൾ, ഫാൻ റേറ്റിംഗ് എന്നിവ ഒരു സാധാരണ ഉപനഗര ഫീഡറിനുള്ള ഉദാഹരണ മൂല്യങ്ങളാണ്, യഥാർത്ഥ ശൃംഖലയിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റയല്ല.

ഇൻസുലേഷൻ പഴകൽ 110 °C റഫറൻസുമായി താരതമ്യം ചെയ്ത്; ഓരോ 6–7 K ലും ഏകദേശം ഇരട്ടിയാകുന്നു.

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]

നോ-ലോഡ് നഷ്ടം കൂടാതെ കറന്റിന്റെ വർഗ്ഗത്തിനനുസരിച്ച് കൂടുന്ന ലോഡ് നഷ്ടം.

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]

ട്രാൻസ്ഫോർമറിലൂടെയും ഫീഡറിലൂടെയുമുള്ള ഏകദേശ വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പ്.

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]അനുമാനം: ലോഡ് പ്രൊഫൈൽ, EV സംഖ്യകൾ, ഫീഡർ ഇംപെഡൻസുകൾ, കോൾഡ്-ലോഡ് പാരാമീറ്ററുകൾ, ഫാൻ റേറ്റിംഗ് എന്നിവ ഒരു സാധാരണ ഉപനഗര ഫീഡറിനുള്ള ഉദാഹരണ മൂല്യങ്ങളാണ്, യഥാർത്ഥ ശൃംഖലയിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റയല്ല.

വോൾട്ടേജ് മാനദണ്ഡങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള സേവന വോൾട്ടേജ് പരിധികൾ.

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]

സംരക്ഷണം: ട്രാൻസ്ഫോർമറും അയൽ ഫീഡറും എപ്പോൾ ട്രിപ്പ് ചെയ്യുന്നു.

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]അനുമാനം: 30 മിനിറ്റ് ഓവർലോഡ് ക്രമീകരണം, 2.0 pu ഇൻസ്റ്റന്റേനിയസ് എലമെന്റ്, 140 °C ഹോട്ട്-സ്പോട്ട് ട്രിപ്പ് എന്നിവ വിതരണ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾക്കായുള്ള IEC 60076-7 പരിധികളെ (1.5 pu സാധാരണ ചാക്രികം, 2.0 pu ഹ്രസ്വകാല അടിയന്തരം, 140 °C ഹോട്ട് സ്പോട്ട്) അടിസ്ഥാനമാക്കിയ ഉദാഹരണ ക്രമീകരണങ്ങളാണ്. യഥാർത്ഥ സംരക്ഷണം ഫ്യൂസ് അല്ലെങ്കിൽ റിലേ വക്രങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

വൈദ്യുതി മുടക്കത്തിന് ശേഷം തെർമോസ്റ്റാറ്റിക് ലോഡുകൾ എല്ലാം ഒരേസമയം ഓണാകുന്നു; അധിക ലോഡ് എക്സ്പോണൻഷ്യലായി കുറയുന്നു.

M0 = 1 + 1.4·(1 − e^(−D/90 min)); CLPU(t) = 1 + (M0 − 1)·e^(−t/60 min)[8][1]അനുമാനം: ലോഡ് പ്രൊഫൈൽ, EV സംഖ്യകൾ, ഫീഡർ ഇംപെഡൻസുകൾ, കോൾഡ്-ലോഡ് പാരാമീറ്ററുകൾ, ഫാൻ റേറ്റിംഗ് എന്നിവ ഒരു സാധാരണ ഉപനഗര ഫീഡറിനുള്ള ഉദാഹരണ മൂല്യങ്ങളാണ്, യഥാർത്ഥ ശൃംഖലയിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റയല്ല.

മോഡൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന മറ്റ് സ്ഥിരാങ്കങ്ങൾ.

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 scaleഅനുമാനം: ലോഡ് പ്രൊഫൈൽ, EV സംഖ്യകൾ, ഫീഡർ ഇംപെഡൻസുകൾ, കോൾഡ്-ലോഡ് പാരാമീറ്ററുകൾ, ഫാൻ റേറ്റിംഗ് എന്നിവ ഒരു സാധാരണ ഉപനഗര ഫീഡറിനുള്ള ഉദാഹരണ മൂല്യങ്ങളാണ്, യഥാർത്ഥ ശൃംഖലയിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റയല്ല.

ക്രമരാഹിത്യം: സീഡ് ഉള്ള mulberry32 ജനറേറ്റർ; ഉപയോഗിക്കുന്ന വിതരണങ്ങൾ — യൂണിഫോം, എക്സ്പോണൻഷ്യൽ (ഇൻവേഴ്സ് CDF), നോർമൽ (Box–Muller), പോയിസൺ (Knuth). സീഡ് കാണിക്കുകയും പങ്കിടാൻ കഴിയുകയും ചെയ്യും.

ഉറവിടങ്ങൾ

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