⚡ محلے کی بجلی کی تقسیم براہِ راست ماڈل

بنیاد — اعداد کے پیچھے ماڈل

ہر تعلق جو سمیولیٹر استعمال کرتا ہے، اس کے ماخذ کے ساتھ۔ مفروضے کے طور پر نشان زد مستقل توضیحی کیلیبریشنز ہیں۔

گھریلو طلب روزانہ پروفائل اور موسم کے مطابق ہے؛ ہر الیکٹرک گاڑی بھرنے تک 7.2 kW پر چارج ہوتی ہے۔

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]مفروضہ: لوڈ پروفائل، الیکٹرک گاڑیوں کے اعداد، فیڈر کی مزاحمتیں، کولڈ لوڈ کے پیرامیٹر اور پنکھوں کی درجہ بندی ایک عمومی مضافاتی فیڈر کی مثالی قدریں ہیں، کسی حقیقی نیٹ ورک کا ڈیٹا نہیں۔

اوپری تیل کا درجہ حرارتی اضافہ موجودہ لوڈ کی حتمی قدر کے قریب قوتِ نمائی طور پر پہنچتا ہے، گھنٹوں کے وقتی مستقل کے ساتھ۔

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]

وائنڈنگ کا گرم ترین نقطہ تیل سے اوپر رہتا ہے اور چند منٹ میں کرنٹ کے ساتھ چلتا ہے۔

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]سادہ کاری: ہاٹ اسپاٹ کا اضافہ ایک ایکسپونینشل کی پیروی کرتا ہے (k21 = 1، وقتی مستقل k22·τw)۔ اچانک لوڈ چھلانگ کے بعد IEC 60076-7 کے دو رکنی f2(t) کا مختصر اوور شوٹ ماڈل نہیں کیا گیا، اس لیے ہاٹ اسپاٹ لمحہ بھر کے لیے چند کیلون کم پڑھ سکتا ہے۔

ٹھنڈک کا مرحلہ: پنکھے وہ قوتِ نما اور درجہ بندی بدل دیتے ہیں جن سے لوڈ کا موازنہ کیا جاتا ہے۔

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]مفروضہ: لوڈ پروفائل، الیکٹرک گاڑیوں کے اعداد، فیڈر کی مزاحمتیں، کولڈ لوڈ کے پیرامیٹر اور پنکھوں کی درجہ بندی ایک عمومی مضافاتی فیڈر کی مثالی قدریں ہیں، کسی حقیقی نیٹ ورک کا ڈیٹا نہیں۔

110 °C حوالے کے مقابلے میں انسولیشن کی عمر رسیدگی؛ تقریباً ہر 6–7 K پر دگنی۔

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]

بغیر لوڈ نقصان جمع لوڈ نقصان جو کرنٹ کے مربع کے ساتھ بڑھتا ہے۔

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]

ٹرانسفارمر اور فیڈر کے ساتھ تخمینی وولٹیج ڈراپ۔

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]مفروضہ: لوڈ پروفائل، الیکٹرک گاڑیوں کے اعداد، فیڈر کی مزاحمتیں، کولڈ لوڈ کے پیرامیٹر اور پنکھوں کی درجہ بندی ایک عمومی مضافاتی فیڈر کی مثالی قدریں ہیں، کسی حقیقی نیٹ ورک کا ڈیٹا نہیں۔

وولٹیج کے معیارات سے سروس وولٹیج کی حدیں۔

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]

تحفظ: ٹرانسفارمر اور ہمسایہ کب ٹرپ ہوتے ہیں۔

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]مفروضہ: 30 منٹ کی اوور لوڈ سیٹنگ، 2.0 pu کا فوری عنصر اور 140 °C گرم نقطہ ٹرپ ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمرز کے لیے IEC 60076-7 کی حدود (1.5 pu عام چکری، 2.0 pu مختصر مدتی ہنگامی، 140 °C گرم نقطہ) پر مبنی مثالی سیٹنگز ہیں۔ حقیقی تحفظ فیوز یا ریلے منحنی استعمال کرتا ہے۔

بندش کے بعد تھرموسٹیٹ والے لوڈ سب ایک ساتھ چل پڑتے ہیں؛ اضافی لوڈ قوتِ نمائی طور پر گھٹتا ہے۔

M0 = 1 + 1.4·(1 − e^(−D/90 min)); CLPU(t) = 1 + (M0 − 1)·e^(−t/60 min)[8][1]مفروضہ: لوڈ پروفائل، الیکٹرک گاڑیوں کے اعداد، فیڈر کی مزاحمتیں، کولڈ لوڈ کے پیرامیٹر اور پنکھوں کی درجہ بندی ایک عمومی مضافاتی فیڈر کی مثالی قدریں ہیں، کسی حقیقی نیٹ ورک کا ڈیٹا نہیں۔

ماڈل میں استعمال ہونے والے دیگر مستقل۔

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 scaleمفروضہ: لوڈ پروفائل، الیکٹرک گاڑیوں کے اعداد، فیڈر کی مزاحمتیں، کولڈ لوڈ کے پیرامیٹر اور پنکھوں کی درجہ بندی ایک عمومی مضافاتی فیڈر کی مثالی قدریں ہیں، کسی حقیقی نیٹ ورک کا ڈیٹا نہیں۔

بے ترتیبی: سیڈ والا mulberry32 جنریٹر؛ استعمال شدہ تقسیمیں — یکساں، ایکسپونینشل (الٹا CDF)، نارمل (Box–Muller)، پوائسن (Knuth)۔ سیڈ دکھایا جاتا ہے اور شیئر کیا جا سکتا ہے۔

ماخذ

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