Du driver transformatoren på 500 kVA og lavspentlinjen som forsyner 150 hjem og elbilene deres. Overlast varmer opp isolasjonen og eldrer den raskt; en lang linje lar spenningen synke i enden. Ett steg er 5 minutter.
Vifter øker kjølekapasiteten med omtrent en tredjedel; oljen går kjøligere ved samme last.
Styrte moduser gjelder bare for sjåfører som er med i ordningen; de andre lader ved ankomst.
Lukker skillebryteren for en del av strekket. Naboen har sin egen grense (120 %), og den lange forbindelsen gir spenningsfall.
150 kvar reaktiv støtte: hever spenningen i enden og trimmer strømmen litt.
Hvert trinn hever alle spenninger med 1,25 % – ved lett last kan det presse nærenden over +5 %.
Direkte lastkontroll av varmtvannsberedere og klimaanlegg: én blokk på −15 % av husholdningslasten i 60 min, deretter 2 timers sperre mens de hentes seg inn. Halvparten av den utkoblede energien kommer tilbake etterpå.
| Topp-oljetemperatur | 53 °C |
|---|---|
| Utetemperatur | 30,8 °C |
| Brukt isolasjonslevetid (ekvivalente timer) | 0,0 h |
| Transformatorlast | 202 kW |
| Ladeeffekt for elbiler | 0 kW |
| Spenning ved transformatoren | 100,9 % |
| Spenning i enden av linjen | 100,0 % |
| Tap | 3,1 kW |
| Ikke levert energi | 0 kWh |
| Last koblet ut av styring | 0 kWh |
| Elbilenergi som fortsatt mangler | 0 % |
| Belastning på nabotransformatoren | 42 % |
| Faktor for kaldlastoppstart | 1,00 × |
En ettermiddag med hetebølge: klimaanlegg går i alle hjem, og 100 elbiler kobles til mellom 17:00 og 20:00 — oppå husholdningenes kveldstopp. Bare 70 % av sjåførene er med i styrt lading. Kom deg gjennom til 07:00 uten overoppheting eller utløsing av transformatoren, og uten å støtte deg på lastkutt.
Kl. 17:00 svikter nabotransformatoren. Halvparten av hjemmene dens kobles over til enden av din linje gjennom den lange forbindelseskabelen. Den ekstra strømmen går gjennom hele din linje: hold alle hjem innenfor ±5 % av nominell spenning (ANSI C84.1 Range A) og unngå å overbelaste din egen transformator.
Et strømbrudd på seks timer en iskald kveld slutter kl. 18:00. Alle varmeovner har vært av, og alle elbiler venter på lading. Når mannskapet lukker bryteren, kommer lasten tilbake langt over det normale — mister du mangfoldet, løser transformatoren ut igjen. Gjenopprett uten et nytt strømbrudd, hold spenningen innenfor området og begrensningen liten.
Hver sammenheng simulatoren bruker, med kilde. Konstanter merket som antakelser er illustrative kalibreringer.
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]Forutsetning: lastprofil, elbiltall, impedanser i linjen, parametere for kaldlast og viftekapasitet er illustrerende verdier for en generisk forstadsfeeder, ikke data fra et ekte nett.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]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]Forenkling: hot spot-stigningen følger én eksponentialfunksjon (k21 = 1, tidskonstant k22·τw). Det korte overskuddet i IEC 60076-7 sin tostegs f2(t) etter et plutselig lasttrinn er ikke modellert, så hot spot kan en kort stund vises noen få kelvin for lavt.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]Forutsetning: lastprofil, elbiltall, impedanser i linjen, parametere for kaldlast og viftekapasitet er illustrerende verdier for en generisk forstadsfeeder, ikke data fra et ekte nett.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]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]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]Forutsetning: lastprofil, elbiltall, impedanser i linjen, parametere for kaldlast og viftekapasitet er illustrerende verdier for en generisk forstadsfeeder, ikke data fra et ekte nett.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]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]Forutsetning: overlastinnstillingen på 30 minutter, det momentane elementet på 2,0 pu og hot spot-utløsningen på 140 °C er illustrerende innstillinger bygget på IEC 60076-7-grensene for distribusjonstransformatorer (1,5 pu normal syklisk, 2,0 pu kortvarig nødsituasjon, 140 °C hot spot). Ekte vern bruker sikrings- eller reléekurver.M0 = 1 + 1.4·(1 − e^(−D/90 min)); CLPU(t) = 1 + (M0 − 1)·e^(−t/60 min)[8][1]Forutsetning: lastprofil, elbiltall, impedanser i linjen, parametere for kaldlast og viftekapasitet er illustrerende verdier for en generisk forstadsfeeder, ikke data fra et ekte nett.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 scaleForutsetning: lastprofil, elbiltall, impedanser i linjen, parametere for kaldlast og viftekapasitet er illustrerende verdier for en generisk forstadsfeeder, ikke data fra et ekte nett.Tilfeldighet: en seedet mulberry32-generator; fordelinger som brukes — uniform, eksponentiell (invers CDF), normal (Box–Muller), Poisson (Knuth). Seeden vises og kan deles.
Pedagogisk modell — ikke for operative beslutninger. Reelle anlegg kalibrerer hver konstant mot eget utstyr og egne data.