Bạn vận hành máy biến áp 500 kVA và tuyến hạ áp cấp điện cho 150 hộ gia đình và xe điện của họ. Quá tải làm nóng cách điện và làm nó già đi nhanh; tuyến dài làm điện áp sụt ở cuối. Mỗi bước là 5 phút.
Quạt tăng định mức làm mát khoảng một phần ba; dầu chạy mát hơn với cùng một tải.
Các chế độ có quản lý chỉ áp dụng cho các tài xế đã đăng ký chương trình; những người còn lại sạc ngay khi về.
Đóng dao liên lạc cho một phần tuyến. Tuyến bên cạnh có giới hạn riêng (120 %) và đường liên lạc dài làm sụt áp.
Hỗ trợ công suất phản kháng 150 kvar: nâng điện áp cuối đường dây và giảm nhẹ dòng điện.
Mỗi nấc nâng mọi điện áp lên 1,25 % — lúc tải nhẹ có thể đẩy đầu gần lên trên +5 %.
Điều khiển trực tiếp phụ tải máy nước nóng và điều hòa: một khối −15 % phụ tải hộ gia đình trong 60 phút, sau đó khóa 2 giờ trong lúc chúng phục hồi. Một nửa năng lượng đã cắt sẽ quay lại sau đó.
| Nhiệt độ dầu lớp trên | 53 °C |
|---|---|
| Nhiệt độ ngoài trời | 30,8 °C |
| Tuổi thọ cách điện đã dùng (giờ tương đương) | 0,0 h |
| Tải máy biến áp | 202 kW |
| Công suất sạc xe điện | 0 kW |
| Điện áp tại máy biến áp | 100,9 % |
| Điện áp ở cuối tuyến | 100,0 % |
| Tổn hao | 3,1 kW |
| Năng lượng không được cấp | 0 kWh |
| Tải bị cắt bởi điều khiển | 0 kWh |
| Năng lượng xe điện còn thiếu | 0 % |
| Mức mang tải máy biến áp lân cận | 42 % |
| Hệ số khởi động tải lạnh | 1,00 × |
Một buổi chiều nắng nóng: điều hòa chạy ở mọi nhà và 100 xe điện sẽ cắm sạc từ 17:00 đến 20:00 — chồng lên đỉnh tải sinh hoạt buổi tối. Chỉ 70 % tài xế tham gia sạc có quản lý. Hãy vượt qua đến 07:00 mà không làm máy biến áp quá nhiệt hay nhảy, và không dựa vào cắt tải.
Lúc 17:00 máy biến áp lân cận hỏng. Một nửa số hộ của nó được chuyển sang cuối tuyến của bạn qua cáp liên lạc dài. Dòng điện thêm chạy suốt chiều dài đường dây: giữ mọi hộ trong ±5 % điện áp danh định (ANSI C84.1 Range A) và tránh quá tải máy biến áp của bạn.
Một lần mất điện sáu giờ vào buổi tối giá rét kết thúc lúc 18:00. Mọi máy sưởi đều đã tắt và mọi xe điện đang chờ sạc. Khi đội đóng công tắc, phụ tải quay lại cao hơn bình thường rất nhiều — mất tính đa dạng thì máy biến áp lại nhảy. Hãy cấp điện lại mà không có lần mất điện thứ hai, giữ điện áp trong dải và lượng cắt giảm nhỏ.
Mọi quan hệ mà trình mô phỏng sử dụng, kèm nguồn. Các hằng số đánh dấu là giả định là các hiệu chỉnh minh họa.
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]Giả định: biểu đồ phụ tải, số liệu xe điện, tổng trở đường dây, thông số tải lạnh và định mức quạt là giá trị minh họa cho một tuyến ngoại ô điển hình, không phải dữ liệu từ một lưới thật.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]Đơn giản hóa: mức tăng nhiệt điểm nóng theo một hàm mũ (k21 = 1, hằng số thời gian k22·τw). Đoạn vọt lố ngắn của f2(t) hai thành phần trong IEC 60076-7 sau một bước tải đột ngột không được mô hình hóa, nên điểm nóng có thể tạm thời hiển thị thấp hơn vài kelvin.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]Giả định: biểu đồ phụ tải, số liệu xe điện, tổng trở đường dây, thông số tải lạnh và định mức quạt là giá trị minh họa cho một tuyến ngoại ô điển hình, không phải dữ liệu từ một lưới thật.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]Giả định: biểu đồ phụ tải, số liệu xe điện, tổng trở đường dây, thông số tải lạnh và định mức quạt là giá trị minh họa cho một tuyến ngoại ô điển hình, không phải dữ liệu từ một lưới thật.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]Giả định: cài đặt quá tải 30 phút, phần tử tức thời 2,0 pu và ngưỡng cắt điểm nóng 140 °C là các cài đặt minh họa dựa trên giới hạn IEC 60076-7 cho máy biến áp phân phối (1,5 pu theo chu kỳ bình thường, 2,0 pu khẩn cấp ngắn hạn, điểm nóng 140 °C). Bảo vệ thực tế dùng đường cong cầu chì hoặc rơ le.M0 = 1 + 1.4·(1 − e^(−D/90 min)); CLPU(t) = 1 + (M0 − 1)·e^(−t/60 min)[8][1]Giả định: biểu đồ phụ tải, số liệu xe điện, tổng trở đường dây, thông số tải lạnh và định mức quạt là giá trị minh họa cho một tuyến ngoại ô điển hình, không phải dữ liệu từ một lưới thật.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 scaleGiả định: biểu đồ phụ tải, số liệu xe điện, tổng trở đường dây, thông số tải lạnh và định mức quạt là giá trị minh họa cho một tuyến ngoại ô điển hình, không phải dữ liệu từ một lưới thật.Tính ngẫu nhiên: bộ sinh mulberry32 có seed; các phân phối được dùng — đều, mũ (CDF nghịch đảo), chuẩn (Box–Muller), Poisson (Knuth). Seed được hiển thị và có thể chia sẻ.
Mô hình giáo dục — không dùng để ra quyết định vận hành. Các cơ sở thực tế hiệu chỉnh mọi hằng số theo thiết bị và dữ liệu riêng của họ.