Elektrik Enerjisi Dağıtımı · Dağıtım Yük Faktörleri

#06 Demand factor, load factor, diversity factor ve coincidence factor hesapları

Bağlı yük, grup piki, ortalama talep ve bireysel piklerden demand, load, diversity ve coincidence factor değerlerini hesapla.

Soru

600, 350 ve 500 kW bağlı yükler; 1450 kW toplam bağlı yük, 830 kW grup piki ve 464 kW ortalama talep üzerinden demand ve load factor çözümü. — Aynı veri kümesinde demand factor bağlı yüke, load factor ise grup maksimumuna bölünür.

Konut, okul ve atölye gruplarının bağlı yükleri sırasıyla 600, 350 ve 500 kW; bireysel maksimum talepleri 420, 280 ve 390 kW'tır. Grubun eşzamanlı maksimum talebi 830 kW ve günlük ortalama talebi 464 kW'tır. Toplam bağlı yükü, demand factor, load factor, günlük enerjiyi, diversity factor ve coincidence factor değerlerini hesaplayın. Her oranın beklenen aralığını ve paydasını kontrol edin; çeşitlilik nedeniyle grup pikinin bireysel pikler toplamından ne kadar düşük kaldığını bulun.

Yazılı çözüm ve anlatım dökümü(çözümün tamamını gösterir)

Aşağıda defterde yazılan bütün satırlar ve bunlara eşlik eden sesli anlatımın tam metni bulunur.

1. Üç faktörü cevapladıkları sorularla ayır
Üç oran aynı yük verisini kullanır fakat üç farklı mühendislik sorusuna ve paydaya sahiptir.
Demand factor: bağlı yükün ne kadarı pike dönüşür?
DF = D_max / P_bağlı
Load factor: pik kapasite ne kadar sürekli kullanılır?
LF = D_ort / D_max
Diversity factor: bireysel pikler ne kadar çakışmaz?
DivF = ΣD_i,max / D_grup,max
Oranların tamamı boyutsuzdur
Karıştırmamak için önce payı ve paydayı adlandır
Sesli anlatım metni
Bir önceki derste talep, maksimum talep ve yük eğrisini gördük. Şimdi bu eğriden üç oran çıkaracağız. Load factor, sistemin pikine göre ne kadar dolu kullanıldığını söyler. Demand factor, bağlı gücün ne kadarının aynı anda gerçekten talep edildiğini gösterir. Diversity factor ise farklı yüklerin piklerinin aynı anda gelmemesinden doğan planlama avantajını ölçer. Bu üç oran, dağıtım trafosu ve feeder kapasitesi seçiminde çok pratik bir dil verir.
2. Bağlı yükten grup maksimumuna demand factor bul
Bütün cihazlar aynı anda tam güçte çalışmadığında grup maksimumu bağlı yükten küçüktür.
Bağlı yükler: 600, 350 ve 500 kW
$\displaystyle P_{b}ağlı = 600 + 350 + 500$
P_bağlı = 1450 kW
Grup maksimum talebi D_max = 830 kW
DF = 830/1450 = 0,572414
DF ≈ 0,57 = %57,24
Birim: kW/kW = 1; sonuç boyutsuz
Sanity check: 830 < 1450 olduğundan DF < 1
Bağlı yük kapasite başlangıcı; maksimum gerçek eşzamanlı sınırdır
Sesli anlatım metni
Önce demand factor, yani talep faktörü. Formül şudur: demand factor eşittir maksimum talep bölü toplam bağlı yük. Bağlı yük, sisteme bağlı cihazların isim plakası güçlerinin toplamıdır. Fakat tüm cihazlar aynı anda tam güçte çalışmaz. Bu yüzden maksimum talep çoğu zaman bağlı yükten küçüktür ve demand factor genellikle 1'den küçüktür. Örneğin bağlı yük 1450 kilovat, grup maksimum talebi 830 kilovat ise, demand factor 830 bölü 1450, yani yaklaşık 0.57 olur.
3. Ortalama talebin pike oranından load factor bul
Ortalama pike yaklaştıkça ekipman kapasitesi gün boyunca daha sürekli kullanılır.
Ortalama talep D_ort = 464 kW
Maksimum talep D_max = 830 kW
LF = D_ort/D_max
LF = 464/830 = 0,559036
LF ≈ 0,56 = %55,90
Günlük enerji: E = D_ort·24 h
E = 464 kW·24 h = 11 136 kWh = 11,136 MWh
Birim: kW/kW boyutsuz; kW·h = kWh
464 < 830 olduğundan 0 < LF < 1
Sesli anlatım metni
İkinci oran load factor, yani yük faktörüdür. Formül: load factor eşittir ortalama talep bölü maksimum talep. Aynı maksimum talebe sahip iki feeder düşünelim. Birincisi gün boyunca yüksek yüke yakın kalıyor, ikincisi sadece kısa bir süre pik yapıyor. Birincinin load factor değeri daha yüksek olur. Bu oran enerji kullanımının kapasiteye göre ne kadar yaygın olduğunu anlatır. Yük faktörü yüksekse ekipman daha sürekli kullanılır; düşükse kapasite büyük ölçüde sadece pik için bekler.
4. Farklı zamanlardaki bireysel piklerin etkisini açıkla
Bireysel maksimumların farklı saatlerde oluşması, grup pikini aritmetik pik toplamından aşağıda tutar.
Konut piki: 420 kW; akşam
Okul piki: 280 kW; gündüz
Atölye piki: 390 kW; öğleden sonra
Bireysel pik toplamı = 420 + 280 + 390 = 1090 kW
Eşzamanlı grup piki = 830 kW
Çakışmama farkı = 1090 − 830 = 260 kW
Grup piki, bireysel pik toplamından %23,85 düşüktür
Çeşitlilik avantajı, piklerin saatlerinin farklı olmasından doğar
Sesli anlatım metni
Üçüncü oran diversity factor, yani çeşitlilik faktörüdür. Bir mahalle, okul ve küçük atölyeden oluşan küçük bir dağıtım bölgesi düşünelim. Konut yükü akşam yükselir. Okul yükü gündüz pik yapar. Atölye yükü öğleden sonra yüksek olur. Bu pikler aynı saate denk gelmediği için, toplam feeder piki, bireysel piklerin toplamından daha düşük kalır. Üç boyutlu sahnede bina yük barları farklı saatlerde yükselirken toplam feeder barının daha kontrollü kaldığını göreceğiz.
5. Demand ve load factor sonuçlarını tek tabloda doğrula
Paydalar farklıdır: demand factor bağlı yüke, load factor maksimum talebe göre normalize eder.
Verilen: P_bağlı=1450 kW, D_max=830 kW, D_ort=464 kW
DF = D_max/P_bağlı
DF = 830/1450 = 0,5724 ≈ 0,57
LF = D_ort/D_max
LF = 464/830 = 0,5590 ≈ 0,56
DF paydası: 1450 kW bağlı yük
LF paydası: 830 kW grup maksimumu
Her iki sonuç da 0 ile 1 arasındadır
Yaygın hata: aynı 464/1450 oranını iki faktör yerine kullanmak
Doğru sonuçlar: DF≈0,57; LF≈0,56
Sesli anlatım metni
Şimdi sayısal örneği adım adım yapalım. Konutların bağlı yükü 600 kilovat, okulun bağlı yükü 350 kilovat, atölyenin bağlı yükü 500 kilovattır. Toplam bağlı yük 600 artı 350 artı 500, yani 1450 kilovattır. Günlük toplam yük eğrisinde grup maksimum talebi 830 kilovat olsun. Demand factor eşittir 830 bölü 1450, sonuç 0.57. Günlük ortalama talep yaklaşık 464 kilovat ise, load factor eşittir 464 bölü 830, sonuç 0.56.
6. Diversity ve coincidence factor değerlerini hesapla
Diversity factor ile coincidence factor aynı iki büyüklüğü ters sırada böler.
ΣD_i,max = 420 + 280 + 390
ΣD_i,max = 1090 kW
D_grup,max = 830 kW
DivF = 1090/830 = 1,313253
DivF ≈ 1,31 > 1
Coincidence factor = 830/1090 = 0,761468
CF ≈ 0,76 < 1
Terslik sağlaması: DivF·CF = 1
Birim: kW/kW; iki oran da boyutsuz
1,31 çeşitlilik, piklerin tam çakışmadığını doğrular
Sesli anlatım metni
Aynı örnekte bireysel maksimum talepleri ayrı ayrı okuyalım. Konut piki 420 kilovat, okul piki 280 kilovat, atölye piki 390 kilovattır. Bunların toplamı 1090 kilovattır. Fakat grubun aynı anda görülen maksimum talebi 830 kilovattır. Diversity factor eşittir 1090 bölü 830, yani yaklaşık 1.31. Bu sayı 1'den büyükse, pikler tam çakışmıyor demektir. Tersi olan coincidence factor ise 830 bölü 1090, yaklaşık 0.76 olur.
7. Faktörleri paydaları ve aralıklarıyla toparla
Paydayı doğru seçmek, benzer görünen üç oranı karıştırmayı önler.
Toplam bağlı yük = 1450 kW; grup piki = 830 kW
DF = 830/1450 ≈ 0,57
LF = 464/830 ≈ 0,56
DivF = 1090/830 ≈ 1,31
CF = 830/1090 ≈ 0,76
Beklenen aralık: 0≤DF≤1; 0≤LF≤1; DivF≥1
Fiziksel fark: grup piki bireysel pik toplamından 260 kW düşük
Son kontrol: DivF ve coincidence factor birbirinin tersidir
Sonuç: her formülde önce doğru paydayı seç
Sesli anlatım metni
Özetleyelim. Demand factor, bağlı yükten maksimum talebe geçiş oranıdır ve aynı anda çalışma davranışını gösterir. Load factor, ortalama talebin pike göre seviyesidir ve kapasitenin ne kadar sürekli kullanıldığını anlatır. Diversity factor, bireysel piklerin aynı anda gelmemesinden doğan kapasite avantajını ölçer. Bu oranları karıştırmamak için her zaman paydaya bakın: bağlı yük mü, maksimum talep mi, yoksa grup maksimumu mu? Bir sonraki derste bu yük bilgisini küçük bölge planlamasına taşıyacağız.