Müasir AC/DC elektrik şəbəkələrində güc elektronikası çeviriciləri əsas tezlik davranışı ilə yanaşı harmonik qarşılıqlı təsirlər və sürətli idarəetmə dinamikaları yaradır. EMT modelləri bu detalları tuta bilir, lakin böyük sistemlərdə hesablama xərcləri yüksələrkən, klassik fazor və orta-qiymət modelləri daha sürətli olsalar da harmonik əlaqələnməni kifayət qədər təmsil etməyə bilər. DQsym bu iki yanaşma arasında dinamik fazor nəzəriyyəsindən istifadə edən blok əsaslı MATLAB/Simulink mühiti təqdim edir. Siqnalların seçilmiş harmonik komponentləri zamanla dəyişən Fourier əmsalları şəklində təmsil olunur; müsbət, mənfi və sıfır ardıcıllıq komponentləri DQ istinad çərçivələrində ortaq siqnal formatına çevrilir. Mənbələrin, riyazi əməliyyatların, vəziyyət-fəza modellərinin, ölçmə bloklarının və mövcud versiyada ortalanmış MMC çeviricisinin eyni formatdan istifadə etməsi sayəsində istifadəçi standart Simulink iş məntiqi ilə model qura bilər. Doğrulamada harmonik hasil testi EMT nəticələri ilə eyni 50 Hz əsas kəmiyyəti və eyni %160,79 THD dəyərini vermiş; tam idarə olunan bir stansiyalı MMC nümunəsində PCC gərginliyi, şəbəkə cərəyanı və qol cərəyanları EMT istinadı ilə yaxın uyğunluq göstərmişdir. Modelin mühüm məhdudiyyəti v1.0 versiyasında çevirici əhatəsinin hələ məhdud olması, generatorun mexaniki dinamikalarının dəstəklənməməsi və harmonik mərtəbəsi yüksəldikcə hesablama yükünün artmasıdır.

MATLAB baxımından tədqiqat, bir tədqiqat alqoritminin yalnız bir `.m` faylından ibarət olmadığını çox aydın göstərir. DQsym-də MATLAB skriptləri giriş parametrlərini və iş parametrlərini müəyyən edir; Simulink blokları fiziki/dinamik sistemi qurur; masked subsystem-lər mürəkkəb daxili alqoritmləri istifadəçidən abstraktlaşdırır; vəziyyət-fəza blokları diferensial tənlikləri həll edir; ölçmə blokları DQsym siqnallarını yenidən zaman sahəsinə çevirir və MATLAB funksiyaları ilə FFT kimi sonrakı analizlər aparıla bilər. Beləliklə istifadəçi fiziki modeli, ədədi həll edicini, idarəetmə sistemini və nəticə analizini vahid MATLAB/Simulink ekosistemində birləşdirə bilər.

Müasir AC/DC güc sistemlərində niyə yeni simulyasiya yanaşmasına ehtiyac var?

Əsas problem güc sistemlərinin getdikcə daha çox güc elektronikası çeviricisi ehtiva etməsidir. Voltage Source Converter (VSC) əsaslı sistemlər klassik sinxron maşınlı şəbəkələrlə müqayisədə daha sürətli idarəetmə dövrlərinə və daha mürəkkəb harmonik qarşılıqlı təsirlərə malik ola bilər.

Model yalnız 50 Hz və ya 60 Hz əsas komponenti təmsil edərsə, bəzi harmonik qarşılıqlı təsirləri nəzərdən qaçıra bilər. Digər tərəfdən güc elektronikasındakı hər kommutasiya hadisəsini elektromaqnit keçid rejimi səviyyəsində ətraflı həll etmək böyük şəbəkələrdə hesablama yükünü artıra bilər.

Mənbə bu iki uc yanaşmanı belə mövqeləndirir:

DQsym üçüncü yanaşmanı MATLAB/Simulink daxilində daxili blok kitabxanasına çevirir.

Dinamik fazor nədir?

Dinamik fazor təxminən periodik siqnalı yalnız bir sabit kompleks fazorla göstərmək əvəzinə, zamanla dəyişə bilən Fourier əmsalları vasitəsilə təmsil edir.

Mənbədə \(x(t)\) siqnalının \(k\). mərtəbəli dinamik fazoru:

\[ \langle x\rangle_k(t)= \frac{1}{T} \int_{t-T}^{t} x(\tau)e^{-jk\omega_c\tau},d\tau \]

kimi tərif edilir.

Burada:

• \(T\), əsas perioddur.
• \(\omega_c=2\pi/T\), əsas bucaq tezliyidir.
• \(k\), izlənilən harmonik mərtəbəsidir.
• \(\langle x\rangle_k(t)\), müvafiq harmonik komponentin zamanla dəyişən amplituda və faza məlumatını daşıyır.

Bu tərifin ən mühüm tərəfi budur: klassik Fourier analizində əmsallar çox vaxt sabit bir qeyd üçün hesablandığı halda, dinamik fazorda əmsalın özü zamanın funksiyasıdır. Beləliklə sistem keçid rejimi yaşayarkən harmonik komponentlər də dinamik şəkildə izlənə bilər.

Orijinal zaman siqnalı necə yenidən qurulur?

Mənbə seçilmiş harmoniklərin cəmi ilə siqnalı təxminən:

\[ x(t)\approx \sum_{k=-N}^{N} \langle x\rangle_k(t)e^{jk\omega_ct} \]

şəklində yenidən qurur.

\(N\), modelə daxil edilən ən yüksək harmonik mərtəbəsidir.

Bu tənlik çox mühüm modelləşdirmə kompromisini açıqlayır:

Daha böyük \(N\) → daha çox harmonik detal → daha çox hesablama.

Deməli, dinamik fazor yanaşmasında istifadəçi sistem üçün həqiqətən vacib olan tezlik komponentlərini seçə bilər.

DQsym adı haradan gəlir?

DQsym siqnalları yalnız harmonik mərtəbəsinə görə deyil, həm də üçfazalı sistemlərin:

• müsbət ardıcıllıq,
• mənfi ardıcıllıq,
• sıfır ardıcıllıq

komponentləri üzrə təşkil edilir.

ABC faza dəyişənləri əvvəlcə simmetrik komponentlərə, sonra sinxron fırlanan DQ istinad çərçivəsinə çevrilir.

Mənbədə ortaq siqnal quruluşu:

\[ \begin{bmatrix} \langle x_{dq,p}\rangle_k\ \langle x_{dq,n}\rangle_k\ \langle x_{dq,z}\rangle_k \end{bmatrix} ============= \begin{bmatrix} x_d^p(k)+jx_q^p(k)\ x_d^n(k)+jx_q^n(k)\ x_d^z(k)+jx_q^z(k) \end{bmatrix} \]

şəklində göstərilir.

Buradakı:

• \(p\): positive sequence,
• \(n\): negative sequence,
• \(z\): zero sequence,
• \(d,q\): fırlanan istinad çərçivəsinin iki oxu

deməkdir.

DQ çevrilməsi oxucu üçün niyə vacibdir?

Üçfazalı sinusoidal sistem ABC koordinatlarında davamlı olaraq rəqs edir. Uyğun sürətlə fırlanan DQ koordinat sisteminə keçdikdə əsas komponentlər daha yavaş dəyişən və ya uyğun şərtlərdə təxminən sabit kəmiyyətlərə çevrilə bilər.

İdarəetmə sistemlərinin mühüm hissəsinin DQ oxlarında layihələndirilməsinin səbəblərindən biri də budur. DQsym bunu daha irəli apararaq müxtəlif harmoniklərin hər biri üçün tələb olunan fırlanan istinad çərçivələrini eyni model daxilində təşkil edir.

Səhifə 2-dəki DQsym iş axını bizə nə göstərir?

Mənbənin səhifə 2-dəki Şəkil 1-i MATLAB/Simulink iş zəncirini üç mərhələdə göstərir:

1. Model giriş məlumatları `.m` fayllarında müəyyən edilir.
2. Şəbəkə DQsym Simulink blokları ilə qurulur.
3. Nəticələr istinad modeli ilə müqayisə edilərək doğrulanır.

Giriş məlumatlarına şəbəkə, synchronous generator (SG), çevirici parametrləri və şəbəkə vəziyyət-fəza matrisləri daxil ola bilər.

DQsym kitabxanasının blok arxitekturası necə qurulub?

Kitabxanadakı komponentlər masked subsystem formasındadır. Bu, Simulink baxımından çox mühüm proqram təminatı layihələndirmə texnikasıdır.

Masked subsystem mürəkkəb alt modelin hamısını istifadəçinin qarşısına çıxarmadan müəyyən giriş sahələri və parametrlər vasitəsilə idarə etməyə imkan verir. İstifadəçi, məsələn, mənbə gərginliyini və ya harmonik mərtəbəsini maskaya daxil edir; alt blokların daxili quruluşunu hər istifadədə dəyişmək məcburiyyətində qalmır.

DQsym v1.0 aşağıdakı əsas blok qruplarını ehtiva edir:

DQsym modelini dəyişdirmək niyə nisbətən asandır?

Bütün bloklar ortaq giriş-çıxış formatından istifadə etdiyinə görə bir komponent başqa komponentlə əvəz oluna və ya yeni komponent əlavə edilə bilər. İstifadəçinin bütün şəbəkə arxitekturasını yenidən yazmasına ehtiyac yoxdur.

Bu yanaşma obyekt-yönlü proqram təminatı layihələndirməsindəki standart interfeys ideyasına bənzəyir: daxili hesablama fərqli ola bilər, lakin xarici qoşulma forması dəyişmir.

State-space block nə edir?

Vəziyyət-fəza təsviri ümumiyyətlə:

\[ \dot x=Ax+Bu ] [ y=Cx+Du \]

şəklində yazılır.

Burada:

• \(x\): vəziyyət vektoru,
• \(u\): giriş vektoru,
• \(y\): çıxış vektoru,
• \(A\): sistem matrisi,
• \(B\): giriş matrisi,
• \(C\): çıxış matrisi,
• \(D\): birbaşa keçid matrisi

kimi qəbul edilir.

DQsym bloklarında bu yanaşma diskret zaman formasında da istifadə edilə bilər:

\[ x[k+1]=A_dx[k]+B_du[k] ] [ y[k]=C_dx[k]+D_du[k]. \]

Bu forma MATLAB/Simulink-də idarəetmə sistemi və dayanıqlılıq analizinin ən əsas riyazi strukturlarından biridir.

Algorithm 1 niyə sadəcə adi vəziyyət-fəza inteqrasiyası deyil?

Güc elektronikası sistemlərində kommutasiya və ya iş konfiqurasiyası dəyişdikdə sistem matrisləri də dəyişə bilər. Mənbədə Algorithm 1 bu vəziyyəti xüsusi olaraq nəzərə alır.

Əsas əməliyyat zənciri belədir:

Bu yanaşmanın məqsədi kommutasiya hadisəsinin yalnız zaman addımının sonunda fərq edilməsi səbəbindən yarana biləcək zamanlama xətasını azaltmaqdır.

Harmonik siqnallar niyə adi hasil kimi davranmır?

İki siqnal vurulduqda yalnız eyni tezliklər yaranmır. Harmonik komponentlər bir-biri ilə qarşılıqlı təsir edərək cəm və fərq tezlikləri yarada bilər.

Məsələn, konseptual olaraq:

\[ \cos(\omega_1t)\cos(\omega_2t) ============================== \frac{1}{2} \left[ \cos((\omega_1-\omega_2)t)+ \cos((\omega_1+\omega_2)t) \right]. \]

Beləliklə iki harmonik-zəngin güc sistemi siqnalının hasili yeni tezlik komponentləri yaradır. DQsym-in riyaziyyat bloklarının mühüm vəzifəsi bu çarpaz harmonik qarşılıqlı təsirləri düzgün indeksləməkdir.

Algorithm 2 — DQsym hasil bloku necə işləyir?

Hasil əməliyyatının mənbədə verilən yüksək səviyyəli alqoritmi dörd əsas mərhələdən ibarətdir:

1. DQsym siqnallarını ABC faza sahəsinə çevir.
2. Hər harmonik üçün sinus və kosinus Fourier əmsallarını çıxar.
3. Əmsalları kompleks vurma qaydalarına görə birləşdir.
4. Nəticəni əvvəlcə ABC-də yenidən qur, sonra yenidən DQsym formatına çevir.

Əmsalların hasili:

\[ a_k^z=a_k^xa_k^y-b_k^xb_k^y ] [ b_k^z=a_k^xb_k^y+b_k^xa_k^y \]

şəklində verilir.

Bu ifadələr kompleks ədədlərin vurulmasının həqiqi və xəyali komponentləri ilə eyni quruluşa malikdir.

Algorithm 3 nə edir?

Algorithm 3 DQsym formatındakı çoxharmonikalı siqnalı yenidən real üçfazalı ABC siqnalına çevirir:

\[ x_{abc}\leftarrow T_{pnz}^{-1} \left{ X_{dq}^{p,n,z} \right}. \]

Bu çevrilmə xüsusilə doğrulama və vizuallaşdırma üçün tələb olunur. Çünki istifadəçi güc sistemi mühəndisliyində çox vaxt sonda:

• \(v_a,v_b,v_c\),
• \(i_a,i_b,i_c\)

kimi fiziki faza dalğa formalarını görmək istəyir.

MATLAB ilə DQsym necə quraşdırılır?

Mənbəyə görə quraşdırma kitabxana qovluğundakı:

addlib.m

MATLAB skriptinin işə salınması ilə aparılır.

Bu skript iki əsas işi yerinə yetirir:

• DQsym qovluqlarını MATLAB path-ə əlavə edir.
• Kitabxananı Simulink Library Browser-da qeydiyyatdan keçirir.

Bundan sonra DQsym adi Simulink kitabxanası kimi Library Browser daxilindən istifadə edilə bilər.

İstifadəçi modeli necə yaradır?

Mənbə tədqiqatında istifadəçinin DQsym bloklarının daxili alqoritmini dəyişdirməsi tələb olunmur. Normal Simulink iş qaydası istifadə edilir:

1. Yeni Simulink modeli yaradılır.
2. DQsym Library Browser-dan tələb olunan bloklar sürüklənir.
3. Blok parametrləri maskalardan daxil edilir.
4. Bloklar elektrik və idarəetmə siqnalları ilə birləşdirilir.
5. Simulyasiya parametrləri müəyyən edilir.
6. Standart Simulink solver işə salınır.
7. Nəticələr loglanır.
8. Lazım gələrsə ABC sahəsinə çevrilir.
9. MATLAB funksiyaları ilə post-processing aparılır.

FFT analizi burada niyə istifadə edilib?

Zaman sahəsindəki iki dalğa forması gözlə çox oxşar görünsə belə, onların harmonik məzmunları fərqli ola bilər. Buna görə tədqiqatda yalnız dalğa formaları üst-üstə qoyulmayıb, nəticələrin tezlik spektrləri də FFT ilə müqayisə edilib.

Bu, MATLAB öyrənənlər üçün mühüm doğrulama dərsidir:

Zaman sahəsi doğrulaması + tezlik sahəsi doğrulaması birlikdə aparılmalıdır.

Səhifə 5-dəki ilk doğrulama təcrübəsi necə qurulub?

Səhifə 5-dəki Şəkil 2 və Şəkil 3 DQsym-in harmonik riyaziyyat bloklarını doğrulayan minimum test nümunəsini göstərir.

İki giriş siqnalı beşinci harmonik mərtəbəyə qədər komponentlər daşıyır. Bundan əlavə müstəqil onuncu mərtəbəli komponent də nəzərə alınır.

Tədqiqatda əməliyyat:

\[ Z_{DQsym} ========= X_{DQsym}\times Y_{DQsym} + 2Y_{2DQsym} \]

şəklində qurulub.

DQsym nəticəsi eyni əməliyyatın klassik EMT/Simulink istinadı ilə müqayisə edilib.

İlk testin ən mühüm nəticəsi nədir?

İki üsul zaman sahəsində bir-birinin üzərinə yaxın şəkildə düşmüş və FFT nəticələrində ölçülən bütün tezlik komponentləri üçün uyğunluq müşahidə olunmuşdur.

THD-nin %160,79 olması xətadırmı?

Xeyr. Bu xüsusi doğrulama siqnalı başlanğıcdan etibarən sıx harmonik komponentlər ehtiva edəcək şəkildə yaradılıb. THD-nin %100-dən yuxarı olması harmonik komponentlərin RMS töhfəsinin əsas komponentdən daha böyük ola biləcəyini göstərir.

Bu dəyər normal güc şəbəkəsinin hədəf THD dəyəri kimi şərh edilməməlidir. Buradakı məqsəd DQsym riyaziyyat blokunun harmonik-zəngin sintetik əməliyyatı düzgün hesablayıb-hesablamadığını sınamaqdır.

MMC nədir?

Modular Multilevel Converter (MMC), xüsusilə yüksək gərginlikli sabit cərəyan (HVDC) sistemlərində istifadə olunan çoxsəviyyəli güc elektronikası çevirici arxitekturasıdır.

Çoxlu sayda alt modulun ardıcıl qoşulması ilə yüksək gərginlikli və daha aşağı harmonik məzmunlu AC dalğa formaları yaradıla bilər. Lakin MMC-nin:

• qol cərəyanları,
• kondensator gərginlikləri,
• circulating current,
• aktiv və reaktiv güc idarəetməsi

kimi çoxsaylı daxili dinamikaları vardır.

Buna görə MMC DQsym-in real güc elektronikası sistemi üzərində sınaqdan keçirilməsi üçün uyğun test nümunəsidir.

MMC kondensator dinamikası necə modelləşdirilib?

Mənbə yuxarı və aşağı qolun ümumi kondensator gərginliklərinin dinamikasını:

\[ \frac{du_{cp}^{\Sigma}}{dt} =========================== \left( i_c+\frac{i_g}{2} \right) \frac{m_p}{C_{arm}} ] [ \frac{du_{cn}^{\Sigma}}{dt} =========================== \left( i_c-\frac{i_g}{2} \right) \frac{m_n}{C_{arm}} \]

şəklində verir.

Burada:

• \(i_c\): circulating current,
• \(i_g\): grid current,
• \(m_p,m_n\): yuxarı/aşağı qol modulyasiya siqnalları,
• \(C_{arm}\): ekvivalent qol tutumu

ilə əlaqəlidir.

MMC idarəetmə sistemi hansı funksiyaları ehtiva edir?

Mənbədə tam idarə olunan stansiya modeli:

• aktiv güc tənzimlənməsi,
• reaktiv güc tənzimlənməsi,
• circulating current suppression

funksiyalarını ehtiva edir.

İdarəetmə siqnalları da birbaşa DQsym sahəsində emal olunur.

MMC doğrulamasında istifadə olunan əsas parametrlər hansılardır?

Səhifə 6-dakı qrafiklər nə göstərir?

Səhifə 6-dakı Şəkil 4 EMT və DQsym modellərinin PCC gərginliyi, şəbəkə cərəyanı, yuxarı qol cərəyanı və aşağı qol cərəyanının zaman cavablarını üst-üstə göstərir.

Aktiv gücdəki pilləli dəyişiklikdən sonra iki model oxşar keçid rejimi nümayiş etdirir və qısa müddətdə eyni sabit vəziyyətə yaxınlaşır.

Şəkildə həmçinin DQsym ilə EMT arasındakı xəta əyriləri ayrı oxlarda göstərilib. Beləliklə yalnız iki xəttin “gözlə oxşaması” deyil, onların arasındakı mütləq fərq də izlənir.

MMC zaman sahəsi dəqiqliyi hansı səviyyədədir?

Bu dəyərlər DQsym-in istinad modelinin zaman sahəsi dinamikasını yaxın şəkildə izlədiyini göstərir.

Tezlik sahəsi doğrulamasında nə baş verdi?

Səhifə 6-dakı Şəkil 5 EMT və DQsym harmonik spektrlərini müqayisə edir.

Qrafikdə hər iki yanaşma üçün əsas komponentin kəmiyyəti:

[ 0.2705 ]

olaraq eynidir.

Buna qarşı THD dəyərləri:

şəklindədir.

Mənbə bu THD fərqini DQsym nümunəsində harmonik təmsilin beşinci mərtəbədə kəsilməsi ilə əlaqələndirir. Yəni yüksək harmoniklərin modelə daxil edilməməsi şüurlu modelləşdirmə seçimidir; müəlliflər bunu DQsym nəzəriyyəsinin təbii və dəyişdirilə bilməyən məhdudiyyəti kimi qiymətləndirmirlər.

Niyə harmonik truncation edilir?

Bütün tezlik komponentlərini saxlamaq dinamik fazor modelini getdikcə böyüdür. Hər harmonik üçün yeni vəziyyətlərin və çarpaz tezlik əlaqələrinin hesablanması tələb olunur.

Buna görə istifadəçi tətbiqinə uyğun olaraq:

Hansı harmoniklər fiziki baxımdan vacibdir?

sualına cavab verərək \(N\) dəyərini seçməlidir.

Bu seçim optimallaşdırma probleminə bənzəyir:

Daha çox harmonik → daha yüksək spektral dəqiqlik → daha böyük hesablama yükü.

DQsym klassik Simulink-dən niyə fərqlidir?

Klassik Simulink-də dinamik fazor modeli əl ilə də qurula bilər. Lakin bu halda tədqiqatçı:

• hər harmonik üçün yeni vəziyyətlər müəyyən etməli,
• müsbət/mənfi/sıfır ardıcıllıqları idarə etməli,
• harmonik çarpaz əlaqələnmə əməliyyatlarını yazmalı,
• ABC ↔ DQ çevrilmələrini davamlı olaraq yenidən qurmalı

ola bilər.

DQsym-in əsas töhfəsi bu hesablamaları təkrar istifadə edilə bilən bloklara çevirməsidir.

Kitabxanada hansı hazır nümunələr var?

Mənbə v1.0 deposunda nümayiş və doğrulama üçün aşağıdakı sistemlərin olduğunu bildirir:

• sadə RLC sistemi,
• point-to-point HVDC sistemi,
• point-to-point HVDC bağlantısı ilə genişləndirilmiş IEEE 9-bus hibrid AC/DC şəbəkəsi.

Məqalədə ətraflı göstərilən iki doğrulama isə harmonik siqnal hasilidir və bir stansiyalı tam idarə olunan MMC-dir.

MATLAB-da nəticələr necə saxlanılır?

Simulyasiya zamanı seçilmiş siqnallar loglana bilər. Sonra nəticələr ABC sahəsinə çevrilərək structured MATLAB variables formasında saxlanıla bilər.

Bu quruluş xüsusilə böyük tədqiqat layihəsində vacibdir. Məsələn hər tədqiqat üçün:

• parametrlər,
• simulyasiya çıxışları,
• harmonik spektrlər,
• idarəetmə dəyişənləri

nizamlı məlumat strukturları altında saxlanıla bilər.

DQsym dayanıqlılıq analizi baxımından niyə vacibdir?

Tədqiqatın ən strateji iddialarından biri eyni vəziyyət-fəza modelinin gələcəkdə həm zaman sahəsi simulyasiyası, həm də tezlik sahəsi dayanıqlılıq analizi üçün istifadə edilə bilməsidir.

Model yalnız birbaşa zaman sahəsi bloklarından ibarətdirsə, xətti sistem/özqiymət analizi üçün modelin yenidən çıxarılması lazım gələ bilər. DQsym vəziyyət-fəza quruluşunu başlanğıcdan qoruyaraq bu yenidən modelləşdirmə ehtiyacını azaltmağı hədəfləyir.

DQsym EMT-dən daha sürətlidirmi?

Tədqiqat bunu əsas iddia kimi irəli sürmür.

Mənbə açıq şəkildə bildirir ki, DQsym-in əsas məqsədi EMT ilə müqayisədə simulyasiya müddətini azaltmaq deyil. Hətta sadələşdirilmiş modellərlə müqayisədə bir neçə harmonikin qorunması hesablama yükünü artıra bilər.

Əsas məqsəd:

• harmonik dəqiqlik,
• sistem səviyyəsində modelləşdirmə,
• vəziyyət-fəza təsviri,
• idarəetmə layihələndirilməsi ilə inteqrasiya,
• gələcəkdə dayanıqlılıq analizi

arasında vahid model quruluşu yaratmaqdır.

Tədqiqatın dəstəklədiyi nəticələr

Mənbə tədqiqat DQsym-in MATLAB/Simulink daxilində işləyən real və açıq mənbəli dinamik fazor kitabxanası olduğunu; çoxharmonikalı siqnalları ortaq DQsym formatında emal edə bildiyini; harmonik hasil əməliyyatlarında EMT istinadı ilə eyni əsas və THD nəticələrini yarada bildiyini; bir stansiyalı MMC-nin zaman sahəsi gərginlik və cərəyan davranışlarını aşağı xəta səviyyələri ilə yenidən yarada bildiyini; blok əsaslı quruluşun MATLAB/Simulink idarəetmə iş axınına birbaşa qoşula bildiyini və vəziyyət-fəza formulyasiyasını qoruduğunu dəstəkləyir.

Tədqiqatın dəstəkləmədiyi və ya sınaqdan keçirmədiyi nəticələr

Tədqiqat DQsym-in hər EMT proqram təminatından daha sürətli olduğunu göstərmir; bütün güc elektronikası çevirici tiplərini dəstəkləmir; v1.0-da ortalanmış MMC xaricində daha detallı converter modelləri əlavə inkişaf tələb edir; generatorların mexaniki dinamikaları mövcud versiyada dəstəklənmir; Linux və macOS üzərində geniş doğrulama aparılmayıb; bütün harmonik mərtəbələrinin limitsiz hesablama xərci olmadan təmsil edilə bildiyini göstərmir və təqdim olunan doğrulamalar real fiziki HVDC qurğusundan götürülmüş sahə ölçmələri deyil, MATLAB/Simulink əsaslı istinad modelləri ilə aparılmış ədədi müqayisələrdir.

Türkiyə baxımından harada mənalı ola bilər?

Tədqiqat Türkiyəyə məxsus elektrik şəbəkəsi üzərində aparılmayıb. Bununla belə metodun hədəflədiyi problem — HVDC bağlantıları, güc elektronikası çeviriciləri, bərpa olunan enerji bağlantıları və harmonik qarşılıqlı təsirlər — müasir ötürmə və paylama şəbəkələrinin ümumi problemləridir.

Türkiyədə tətbiq edilmək istənərsə yerli şəbəkənin:

• gərginlik səviyyələri,
• kabel və xətt parametrləri,
• transformator modelləri,
• converter topologiyaları,
• idarəetmə parametrləri,
• harmonik mənbələri

DQsym modelində ayrıca müəyyən edilməli və yerli ölçmələr və ya etibarlı EMT istinadları ilə doğrulanmalıdır.

Tədqiqatın Metodu və Nəticələri

Proqram təminatının hazırlanma mühiti

Metod 1: dinamik fazor təsvirinin qurulması

Hər bir təxminən periodik siqnal seçilmiş harmonik mərtəbələri üçün zamanla dəyişən Fourier əmsallarına ayrılır. Sonra üçfazalı ABC siqnalı simmetrik komponentlər və fırlanan DQ koordinatları vasitəsilə DQsym siqnal quruluşuna çevrilir.

Modeldə qorunan harmonik sayı \(N\) ilə idarə olunur. \(N\)-nin yüksəlməsi daha çox tezlik komponenti təmin edə bilər, lakin vəziyyət ölçüsünü böyüdür.

Metod 2: vəziyyət-fəza əsaslı blok modeli

Dinamik komponentlər diskret zaman vəziyyət-fəza matrisləri ilə işlədilir. State-space block lazım olduqda davamlı matrisləri diskret formaya çevirir və zaman addımları boyunca vəziyyət vektorunu irəli aparır.

Kommutasiya hadisəsi zaman addımı daxilində baş verərsə sistem matrisləri dəyişdirilir və half-step correction yenidən tətbiq olunur.

Metod 3: harmonik hasil doğrulaması

İki harmonik-zəngin giriş siqnalı beşinci mərtəbəyə qədər harmoniklər ehtiva edir və müstəqil onuncu mərtəbəli komponent əlavə olunur.

DQsym nəticələri klassik EMT Simulink istinadı ilə həm:

• zaman sahəsində,
• FFT/tezlik sahəsində

müqayisə edilmişdir.

Bu test DQsym hasil və ölçmə bloklarının nonlinear harmonic interaction kimi ifadə edilən çarpaz harmonik komponentləri düzgün indekslədiyini dəstəkləyir.

Metod 4: bir stansiyalı MMC doğrulaması

İkinci doğrulamada DQsym ilə 1000 MVA əsas gücə, 640 kV DC nominal gərginliyə və 400 kV PCC gərginliyinə malik MMC stansiyası modelləşdirilib.

Model:

• kondensator gərginlik dinamikalarını,
• grid current-ı,
• circulating current-ı,
• aktiv güc idarəetməsini,
• reaktiv güc idarəetməsini,
• circulating current suppression idarəetməsini

eyni DQsym vəziyyət-fəza quruluşunda təmsil edir.

MMC zaman sahəsi nəticəsi

MMC tezlik sahəsi nəticəsi

Əsas komponent tamamilə eyni görünərkən THD fərqi vardır. Tədqiqat bunu DQsym nümunəsinin beşinci mərtəbədə kəsilmiş harmonik təmsili ilə əlaqələndirir.

Mənbədə niyə birbaşa icra müddəti müqayisəsi yoxdur?

Çünki tədqiqatın araşdırma sualı “DQsym EMT-dən neçə dəfə sürətlidir?” deyil. Müəlliflər DQsym-in əsas hədəfinin hesablama müddətinin azaldılması olmadığını açıq şəkildə bildirirlər.

Buna görə mənbədə olmayan:

• “2× sürətli”,
• “10× sürətli”,
• “%50 daha az RAM”

kimi performans rəqəmləri Verianla tərəfindən yaradılmayıb.

Proqram təminatının mövcud məhdudiyyətləri

Bu tədqiqat MATLAB öyrənmək istəyən biri üçün niyə vacibdir?

DQsym məqaləsi MATLAB öyrənməyin yalnız sintaksisi öyrənmək olmadığını göstərir. Real mühəndislik proqram təminatı hazırlanarkən aşağıdakı qatların hamısı birlikdə işləyir:

1. Riyazi nəzəriyyəni qurmaq.
2. Diferensial tənlikləri vəziyyət-fəza formasına çevirmək.
3. Uyğun koordinat çevrilmələrini müəyyən etmək.
4. Siqnal məlumat formatını standartlaşdırmaq.
5. Təkrar istifadə edilə bilən Simulink blokları yaratmaq.
6. Masked subsystem ilə istifadəçi interfeysini sadələşdirmək.
7. MATLAB skriptləri ilə parametr idarəetməsini aparmaq.
8. Kommutasiya hadisələrini ədədi həll edici daxilində düzgün idarə etmək.
9. Nəticələri structured variables kimi saxlamaq.
10. Zaman sahəsində doğrulama aparmaq.
11. FFT ilə tezlik sahəsində ikinci doğrulama aparmaq.
12. İstinad modeli ilə ədədi xəta miqdarını ölçmək.

Beləliklə bu tədqiqat MATLAB/Simulink-in yalnız hazır blokları bir-birinə qoşmaqdan ibarət olmadığını; riyaziyyat, güc sistemləri, idarəetmə nəzəriyyəsi və proqram təminatı arxitekturasının eyni layihədə birlikdə aparıla biləcəyini göstərir.

Mənbə və Metod Qeydi

Tam orijinal işin adı: 𝐷𝑄𝑠𝑦𝑚: A MATLAB/Simulink library for dynamic phasor simulation of AC/DC power systems

Müəlliflər: Saif Alsarayreh; Robert Dimitrovski; Aleksandra Lekić.

Müəllif sırası: Mənbədəki sıra olduğu kimi qorunub.

Bərabər töhfə/bərabər birinci müəllif: Mənbədə bərabər töhfə və ya bərabər birinci müəlliflik bəyanatı yoxdur.

Məsul müəllif: Saif Alsarayreh.

Qurum 1: Faculty of Electrical Engineering, Mathematics, and Computer Science, TU Delft, Mekelweg 4, 2618 CD, Delft, Netherlands.

Qurum 2: TenneT TSO GmbH, Bernecker Str. 70, 95448 Bayreuth, Germany. Robert Dimitrovski bu qurumla da əlaqəlidir.

Jurnal: SoftwareX.

Cild: 34.

Məqalə nömrəsi: 102719.

Nəşr ili: 2026.

DOI: 10.1016/j.softx.2026.102719.

Qəbul edilmə tarixi: 23 Fevral 2026.

Revizə edilmiş versiya: 28 Aprel 2026.

Qəbul tarixi: 11 May 2026.

Onlayn nəşr: 26 May 2026.

Mənbə növü: Resenziyalı elmi proqram təminatı və hesablama güc sistemləri məqaləsi.

Resenziya statusu: Resenziya prosesindən keçmiş və SoftwareX jurnalında dərc olunmuş yekun məqalədir.

Məqalə lisenziyası: Creative Commons Attribution, CC BY 4.0.

Proqram təminatı versiyası: DQsym v1.0.

Proqram təminatı lisenziyası: MIT License.

Proqramlaşdırma dili/mühiti: MATLAB və Simulink.

Sınaqdan keçirilmiş MATLAB versiyası: MATLAB R2024a.

Əsas asılılıqlar: Simulink, Simscape və Simscape Electrical.

Opsional asılılıqlar: Müəyyən nümunələr və post-processing əməliyyatları üçün Signal Processing Toolbox və DSP System Toolbox.

Sınaqdan keçirilmiş əməliyyat sistemi: Windows 11. Mənbə Linux və macOS uyğunluğunu gözləyir, lakin bu platformaların geniş şəkildə doğrulanmadığını bildirir.

Kod deposu: Mənbə məqalədə `https://github.com/control-protection-grids-tudelft/DP` ünvanı verilib.

Sənədləşdirmə: Mənbə depo daxilindəki `DP_v1.0/Documentation` qovluğunu tərtibatçı sənədləşdirməsi kimi göstərir.

Maliyyələşdirmə: CRESYM project Harmony.

Maraqların toqquşması: Müəlliflər tədqiqata təsir edə biləcək məlum rəqib maliyyə maraqlarının və ya şəxsi münasibətlərin olmadığını bəyan edirlər.

CRediT — Saif Alsarayreh: Writing – review & editing; Writing – original draft; Visualization; Validation; Software; Project administration; Methodology; Investigation; Formal analysis; Data curation; Conceptualization.

CRediT — Robert Dimitrovski: Writing – review & editing; Supervision; Software; Resources; Project administration; Methodology; Funding acquisition; Conceptualization.

CRediT — Aleksandra Lekić: Writing – review & editing; Supervision; Resources; Project administration; Funding acquisition; Conceptualization.

Elmi məzmun mənbəyi: Bu Verianla məqaləsindəki dinamik fazor tərifləri, DQsym arxitekturası, vəziyyət-fəza alqoritmləri, MATLAB/Simulink iş üsulu, MMC parametrləri, doğrulama dəyərləri, FFT nəticələri və məhdudiyyətlər yüklənmiş 7 səhifəlik elmi tədqiqata əsaslanır. Biblioqrafik xarici yoxlama yalnız nəşr kimliyinin və yekun nəşr statusunun doğrulanması məqsədilə aparılıb; xarici mənbələrdən yeni elmi nəticə əlavə edilməyib.

Əsas metodoloji məhdudiyyət: Doğrulamalar MATLAB/Simulink əsaslı istinad modelləri ilə aparılan simulyasiya müqayisələridir. Tədqiqat real HVDC qurğusundan götürülmüş yeni sahə ölçmələri ilə doğrulama təqdim etmir. v1.0-ın çevirici əhatəsi məhduddur və mexaniki generator dinamikaları mövcud versiyada dəstəklənmir.