Электр өткөрүү системаларында чыңалуу бир гана өндүрүлгөн активдүү кубатка көз каранды эмес. Линиялардын, трансформаторлордун жана айрыкча индуктивдүү же сыйымдуулук жүктөрдүн жараткан реактивдүү кубат агымы тармак чыңалуусун олуттуу өзгөртө алат. Жүк тез көбөйгөндө же системада күтүүсүз бузук таасир пайда болгондо реактивдүү кубат колдоосу жетиштүү ылдам берилбесе, шина чыңалуусу төмөндөшү мүмкүн; өтө оор учурларда чыңалуунун туруксуздугу жана чыңалуу кулашы пайда болушу мүмкүн.

Хашим Кочакелчи жана Юрдагүл Бентешен Якуттун изилдөөсү бул маселеге күч электроникасына негизделген чечим болгон Статикалык Синхрондук Компенсатордун (STATCOM) таасирин Мардиндин Кызылтепе районундагы реалдуу өткөрүү системасы аркылуу карайт. Изилдөөдө TÜBİTAK Мармара Изилдөө Борборунун Энергия Институту менен TEİAŞ 16-аймактык башкармалыгынын биргелешкен долбоорунун алкагында аймакта колдонулган 2×12 MVAr, башкача айтканда жалпы 24 MVAr класстагы STATCOM жана тиешелүү күч системасынын маалыматтары каралган.

Изилдөөчүлөр 2022-жылдын 1–30-июну аралыгындагы TR5, TR6 жана STATCOM талаа жазууларын изилдеп; андан кийин системаны реалдуу эксплуатациялык маалыматтарга таянып MATLAB/Simulink чөйрөсүндө моделдештирген. Симуляцияда күтүүсүз чыңалуу төмөндөөлөрү болгондо STATCOMдун реактивдүү кубат реакциясы болжол менен 0,01–0,02 секунд ичинде башталганы; фазалардын бириндеги бузулуу болжол менен 0,07 секундда, экинчисиндеги узагыраак бузулуу болсо болжол менен 0,155 секундда калыбына келгени билдирилген.

Референстик чыңалуу жагынан симуляциянын башка бир көрсөтүүсүндө шина мааниси болжол менен 1,00 pu деңгээлинен 0,95 pu'га түшкөндөн кийин STATCOM ишке кирип, чыңалуу болжол менен 0,99 pu деңгээлине көтөрүлгөн. Табылгалар каралган модель жана талаа шарттарында STATCOM тез реактивдүү кубат алмашуу аркылуу чыңалуу колдоосун берерин көрсөтөт.

Чыңалуунун туруктуулугу эмне үчүн реактивдүү кубат менен байланыштуу?

Алмашма ток системаларында активдүү кубат негизинен пайдалуу энергия өткөрүүнү билдирсе, реактивдүү кубат электр жана магнит талааларын түзүү үчүн линиялар, трансформаторлор жана жүктөр арасында тынымсыз ары-бери жүрөт. Айрыкча узун өткөрүү линияларында жана оор индуктивдүү жүктө реактивдүү кубат муктаждыгынын өсүшү шина чыңалууларын төмөн тартышы мүмкүн.

Бир тармакта жүк өзгөргөндө керектүү реактивдүү колдоо тез камсыздалбаса, чыңалуунун төмөндөшү бир гана жергиликтүү маселе болуп калбашы мүмкүн. Чыңалуу төмөндөгөн сайын айрым жүктөр көбүрөөк ток тартып, линия жоготуулары көбөйүп, реактивдүү кубат муктаждыгы өсүп, системаны дагы күчөтүп кыйнашы мүмкүн. Ошондуктан заманбап өткөрүү системаларында ылдам жана үзгүлтүксүз жөнгө салынуучу реактивдүү кубат булактары маанилүү.

STATCOM чыңалууну кантип жөнгө салат?

STATCOM шина чыңалуусун өлчөп, чыңалуу-булактуу өзгөрткүчүнүн чыгыш чыңалуусун тармак чыңалуусуна жараша жөндөйт; ылайыктуу учурда тармакка сыйымдуулук реактивдүү ток берет, башка учурда индуктивдүү реактивдүү ток тартып, чыңалуу чоңдугун референстик маанинин айланасында кармоого аракет кылат.

STATCOMдун негизги түзүлүшү

Булак изилдөөдө STATCOM төрт негизги компонент аркылуу түшүндүрүлөт:

• Voltage Source Converter (VSC): DC тарабындагы чыңалууну башкарылуучу үч фазалуу AC чыңалууга өзгөртөт.
• Кошулуу трансформатору: STATCOM менен тармактын ортосунда электрдик байланышты жана ылайыктуу чыңалуу деңгээлин камсыз кылат.
• Башкаруу бирдиги: Шина чыңалуусу менен референстин ортосундагы катаны көзөмөлдөйт жана өзгөрткүчтүн башкаруу өзгөрмөлөрүн чыгарат.
• DC энергия булагы / DC шина: Өзгөрткүч үчүн зарыл болгон DC чыңалуу деңгээлин түзөт.

Сыйымдуулук жана индуктивдүү иштөө

Булактын иштөө-принциби бөлүмүндө өзгөрткүчтүн чыгыш чыңалуусунун чоңдугу тармак чыңалуусунан жогору болгондо ток STATCOMдон AC системага агып, түзмөк сыйымдуулук реактивдүү кубат колдоосун берери; чыгыш чыңалуусу төмөн болгондо болсо тармактан STATCOMго реактивдүү ток агып, түзмөк индуктивдүү иштөө аймагына өтөрү түшүндүрүлөт.

Өзгөрткүч чыгышы менен тармак чыңалуусу бирдей болгондо жана фаза айырмасы жок болгондо идеалдуу шартта таза реактивдүү кубат алмашуу нөлгө жакындайт.

Булактын 5-бетиндеги пункттар тизмесинде бул “өндүрүү/керектөө” багыттары тескери сөздөр менен да жазылган. Ошондуктан белгилер конвенциясына байланыштуу ошол пункттар тизмеси ошол эле макаланын 3-бетиндеги иштөө-принциби түшүндүрмөсү менен толук шайкеш эмес. Verianla текстинде бул карама-каршылык жашырылбайт.

Эмне үчүн классикалык конденсатор банкынан ылдамыраак?

STATCOMдун негизги артыкчылыгы — механикалык котормолуу конденсатор же реактор топторун баскычтап ишке киргизүүнүн ордуна жарым өткөргүч күч электроникасы аркылуу үзгүлтүксүз жана өтө тез башкаруу жасай алуусу. Булак түзмөктүн миллисекунд масштабында реактивдүү кубатты өндүрүп да, керектеп да туруусун күтүүсүз жүк өзгөрүүлөрүндө жана авария шарттарында маанилүү артыкчылык катары баалайт.

Макала ошондой эле төмөн тармак чыңалууларында STATCOM TCSVCге салыштырмалуу жогору ток колдоосун сактай аларын баса белгилейт. Булактын баянына караганда TCSVCнин реактивдүү кубат жөндөмү төмөн чыңалууда чыңалуунун квадраты менен тезирээк азайса, STATCOMдун чыгышы ток чеги себептүү чыңалуу менен көбүрөөк сызыктуу азаят.

PI жөнгө салгыч эмне кылат?

Башкаруу системасында өлчөнгөн чыңалуу менен максаттуу чыңалуунун ортосундагы айырма ката сигналын түзөт. PI жөнгө салгыч бул катанын пропорционалдык жана интегралдык компоненттерин колдонуп, VSC үчүн жаңы башкаруу сигналын чыгарат.

Булак пропорционалдык жана интегралдык күчөтүүлөрдүн туура эмес тандалышы системаны жайлатышы же туруксуз кылышы мүмкүн экенин; иштөө сапатын IAE, ISE, ITAE жана ITSE сыяктуу убакыт аймагынын ката өлчөмдөрү менен баалоого болорун белгилейт.

Кызылтепедеги Реалдуу Күч Системасы Кантип Изилденди?

Изилдөөчүлөр TEİAŞ 16-аймактык башкармалыгынан алынган Кызылтепе талаа маалыматтарын колдонуп, TR5 жана TR6 трансформаторлорун, аймактагы фидерлерди, болжол менен 60 MW жалпы жүктү жана 2×12 MVAr STATCOMду MATLAB/Simulinkте кайра моделдештирген; моделдин реактивдүү кубат жана чыңалуу жүрүмүн талаа жазуулары менен салыштырган.

Талаа инфраструктурасы

Булакта аймак TR5 жана TR6 деп аталган эки негизги трансформатор борбору тарабынан азыктанары айтылат. Трансформаторлор 380/33,6 kV чыңалуу классына жана 125 MVA классына таандык деп аныкталат.

Талаа маалыматтарына ылайык эки негизги трансформатордун орточо жүгү болжол менен ар бири 30 MW деңгээлинде; ошондуктан изилдөө симуляция үчүн болжол менен 60 MW жалпы жүк колдонгон.

Модель даярдалганда аймактагы 12 feeder линиясынын реалдуу узундуктары TEİAŞтан алынганы жана Simulink моделине киргизилгени белгиленет.

2022-жылдын июнь айындагы талаа жазуулары

Изилдөө 2022-жылдын 1-июнунан 30-июнуна чейинки реалдуу эксплуатациялык маалыматтарды караган. Булактын берген аралыктарына ылайык TR5тин үч фазалуу чыңалуулары болжол менен 18–20,5 kV; TR6да A жана B фазалары болжол менен 18,2–20 kV, ал эми C фазасы болжол менен 18–19,8 kV арасында өзгөргөн.

TR5 жана TR6 кубат факторлорунда ай бою ачык байкалган термелүүлөр бар. Булак TR5 үчүн болжол менен −0,817 менен +0,946, TR6 үчүн болжол менен −0,851 менен +0,978 арасындагы маанилерди билдирет.

STATCOMдун үч фазалуу чыңалуулары да ошол эле мезгилде болжол менен 18–20,5 kV аралыгында билдирилген. Бул байкоолор STATCOM өлчөөлөрү тиешелүү шина жана трансформатор чыңалуу жүрүмү менен чогуу өзгөрөрүн көрсөтөт.

Булакта эмне үчүн бирдик маселеси бар?

Кубат графиктеринин түшүндүрмөлөрүндө маанилүү техникалык көңүл бура турган жагдай бар. Мисалы, TR5 жана TR6 үчүн активдүү кубат болжол менен 10–70 MW деп түшүндүрүлсө, көрүнүүчү кубат “10–70 kVA”, реактивдүү кубат болсо “−10 менен +10 kVAr” деп жазылган. График огунун миңдик маанилери жана түзмөктүн MVAr классы менен чогуу окулганда бул тексттик бирдиктер масштаб жагынан шектүү экенин көрсөтөт.

Ушуга окшоп 24 MVAr класстагы STATCOM үчүн текстте болжол менен “−4 kVAr” реактивдүү кубат деген сөз колдонулат. Чийки TEİAŞ маалымат файлы же автордун түшүндүрмөсү жок бул маанилерди “−4 MVAr” деп унчукпай оңдоо илимий жактан туура болбойт. Ошондуктан бул жерде булакта жазылгандай бирдик дал келбестиги ачык айтылып, так масштаб кайра чечмеленбейт.

Изилдөөнүн Ыкмасы жана Натыйжалары

MATLAB/Simulink модели

Булактын 11-бетиндеги 16-сүрөт реалдуу системадан алынган Simulink моделин көрсөтөт. Моделде эки негизги трансформатор, 12 бөлүштүрүү линиясы, болжол менен 60 MW жүк жана эки даана 12 MVArлык STATCOM компоненти бар.

Симуляциянын максаты бир гана нормалдуу иштөө абалын жаратуу эмес, фазалык чыңалууларды бузуп, STATCOMдун динамикалык реакция ылдамдыгын изилдөө.

STATCOM Симуляцияда Канча Ылдам Реакция Берди?

Булактын симуляциясында чыңалуунун төмөндөшү болжол менен 0,01 секундда аныкталгандан кийин реактивдүү кубат кийлигишүүсү 0,01–0,02 секунд аралыгында башталган; C фазасындагы бузулуу болжол менен 0,07 секундда, A фазасындагы узагыраак чыңалуу бузулушу болсо болжол менен 0,155 секундда калыбына келген.

Фазалык чыңалуулардын жүрүмү

Булактын 17-сүрөтүндө A фазасы кызыл, B фазасы кочкул көк жана C фазасы кочкул жашыл болуп көрсөтүлгөн. B фазасы туруктуураак жүрүм көрсөтсө, A жана C фазаларында олуттуу чыңалуу кулашы түзүлгөн.

STATCOM чыңалуу төмөндөшүн аныктагандан кийин реактивдүү кубат чыгышын тез өзгөрткөн. Булак 18-сүрөттө кийлигишүү болжол менен секунддун жүздөн бир бөлүгү деңгээлинде башталганын билдирет.

Талаа маалыматтары менен моделдин салыштырылышы

Авторлор 20-сүрөттө талаа STATCOM маалыматы менен Simulinkтен алынган реактивдүү кубат жүрүмүн салыштырып, окшош деңгээлдер табылганын билдиришет. Бул салыштыруу моделдин реалдуу система жүрүмүн белгилүү өлчөмдө көрсөтөрүнө байланыштуу негизги тастыктоо катары колдонулат.

Ошентсе да макалада деталдуу ката метрикасы, RMSE, ишеним аралыгы же статистикалык ылайыктуулук тести берилген эмес. Ошондуктан “модель толук тастыкталды” дегендин ордуна, изилденген реактивдүү кубат жана чыңалуу жүрүмдөрү талаа маалыматтары менен сапаттык жана болжолдуу сандык шайкештик көрсөткөнү деген билдирүү ишенимдүүрөөк.

Изилдөө колдогон жыйынтыктар

• STATCOM изилденген күч системасында шина чыңалуусун реактивдүү кубат алмашуу аркылуу ылдам колдой алат.
• Симуляцияда чыңалуу төмөндөшүнө реакция болжол менен 0,01–0,02 секунд деңгээлинде башталган.
• Изилденген фазалык бузулуулар болжол менен 0,07–0,155 секунд ичинде жоюлган.
• Болжол менен 0,95 pu'га түшүрүлгөн шина чыңалуусу STATCOM кийлигишүүсүнөн кийин болжол менен 0,99 pu деңгээлине жакындаган.
• Реалдуу TEİAŞ маалыматтары менен курулган Simulink модели талаа системасынын негизги чыңалуу жана реактивдүү кубат жүрүмүнө окшош натыйжалар чыгарган.
• Тез реактивдүү компенсация күтүүсүз жүк өзгөрүүлөрүндө чыңалуу туруктуулугуна салым кошот.

Изилдөө далилдебеген жыйынтыктар

• Изилдөө бүткүл Түркия өткөрүү системасы үчүн ошол эле көрсөткүч кепилденерин көрсөтпөйт.
• Ар башка STATCOM кубаттары, ар башка жөнгө салгычтар же альтернативдүү FACTS түзмөктөрү менен көзөмөлдөнгөн эксперименттик салыштыруу жасалган эмес.
• Модель бардык гармоникаларды, ачып-жабуу жоготууларын, коргоо системаларын жана мүмкүн болгон бардык тармак аварияларын толук чагылдырганы көрсөтүлгөн эмес.
• Чыңалуу туруктуулугун жакшыртууга байланыштуу жалпы пайыздык жакшыртуу же статистикалык ишеним аралыгы берилген эмес.
• Тексттеги айрым активдүү/көрүнүүчү/реактивдүү кубат бирдиктери жана реактивдүү кубат багыты боюнча сөздөр өз ичинде дал келбейт; алар чийки маалыматсыз тактала албайт.
• Изилдөө STATCOM электр уурдоону түздөн-түз аныктай турганын көрсөтпөйт.

Электр уурдоо дооматы эмне үчүн өзүнчө бааланышы керек?

Макаланын жыйынтык бөлүмүндө авторлор STATCOM аныктаган анормалдуу чыңалуу аймактарын изилдөө адам тарабынан жасалган мыйзамсыз электр пайдаланууну табууга жардам бере алат деп сунушташат.

Бирок изилдөөдө электр уурдоого тиешелүү белгиленген маалымат топтому, классификация алгоритми, талаа эксперименти, жалган коңгуроо талдоосу же тактык өлчөмү жок. Ошондуктан аталган билдирүү изилдөөнүн тастыкталган табылгасы эмес, келечекте баалана турган колдонмо сунушу болуп саналат.

Булак жана Ыкма Эскертүүсү

Түпнуска аталышы:Effects of STATCOM device on power systems / STATCOM түзмөгүнүн күч системаларына тийгизген таасирлери.

Авторлор: Хашим Кочакелчи жана Юрдагүл Бентешен Якут.

Мекеме: Дижле университети, Инженердик факультет, Электр-электроника инженерлиги, Диярбакыр, Түркия.

Журнал: Памуккале университетинин Инженердик илимдер журналы / Pamukkale University Journal of Engineering Sciences.

Жарыя түрү: Рецензияланган изилдөө макаласы.

Учурдагы жарыя абалы: Advanced Online Publication, 6 январь 2026.

DOI: 10.65206/pajes.91126.

Жөнөтүү / кайра кароо / кабыл алуу: 11 июль 2025 / 16 ноябрь 2025 / 1 декабрь 2025.

Маалымат булагы: TEİAŞ 16-аймактык башкармалыгы, Кызылтепе аймагы; талаа графиктеринде 2022-жылдын 1–30-июнь мезгили колдонулат. Булактын ыраазычылык бөлүмүндө маалыматтарды колдонууга уруксат бергени үчүн TEİAŞка ыраазычылык айтылат.

Система: Булакта 400 kV класстагы Кызылтепе энергия системасы, TR5 жана TR6 негизги азыктандыруучу трансформаторлору жана 2×12 MVAr STATCOM орнотмосу изилденет.

Ыкма: Реалдуу талаа эксплуатациялык маалыматтарын изилдөө жана бул маалыматтарга негизделген MATLAB/Simulink күч системасын моделдөө.

Этика комитети: Авторлор этика комитетинин уруксаты талап кылынбай турганын билдиришет.

Кызыкчылыктар кагылышы: Авторлор адамдар же мекемелер менен кызыкчылыктар кагылышы жок экенин билдиришет.

Автордук салымдар: Булакка ылайык экинчи автор идеяга, долбоорлоого жана адабияттарды карап чыгууга; биринчи автор жыйынтыктарды баалоого, колдонулган материалды камсыздоого, жыйынтыктарды изилдөөгө жана мазмундук көзөмөлгө салым кошкон.

Булактын ырааттуулугу боюнча эскертүү: Макалада айрым активдүү/көрүнүүчү/реактивдүү кубат бирдиктери түзмөк жана тармак масштабдарына туура келбеген түрдө kVA же kVAr деп жазылган көрүнөт. Ошондой эле STATCOMдун реактивдүү кубатты өндүрүү/керектөө багыты тууралуу эки текст бөлүгү бири-бирине каршы келет. Бул Verianla текстинде белгисиз пункттар чийки маалымат же автордук тастыктоо жок кайра чечмеленген эмес.

Лицензия: Журналдын учурдагы саясат барагы CC BY-NC 4.0 деп көрсөтсө, макаланын түркчө DergiPark астыңкы маалыматында CC BY-NC-SA 4.0 көрүнөт. Кайра колдонуу жагынан бул metadata айырмасы эске алынышы жана булак фигуралардын ордуна өз алдынча кайра чиймелер тандалышы керек.

Verianla Live: Ылайыктуу. Эң күчтүү Live Figure сценарийи; чыңалуунун 1,00 pu'дан болжол менен 0,95 pu'га түшүшүн, STATCOM реактивдүү кубат реакциясынын башталышын жана чыңалуунун болжол менен 0,99 pu'га кайра жакындашын убакыт огунда көрсөтүү. Сандык анимация чийки MATLAB же TEİAŞ маалымат чекиттери берилгенде гана даярдалышы керек.