Zamonaviy AC/DC elektr tarmoqlarida kuch elektronikasi o‘zgartirgichlari asosiy chastota xatti-harakatidan tashqari garmonik o‘zaro ta’sirlar va tezkor boshqaruv dinamikalarini ham yuzaga keltiradi. EMT modellari bu tafsilotlarni qamrab olishi mumkin, biroq katta tizimlarda hisoblash xarajatlari oshib boradi; klassik fazor va o‘rtacha-qiymat modellari esa tezroq bo‘lsa-da, garmonik bog‘lanishni yetarli darajada ifodalay olmasligi mumkin. DQsym ushbu ikki yondashuv o‘rtasida dinamik fazor nazariyasidan foydalanadigan blokka asoslangan MATLAB/Simulink muhitini taqdim etadi. Signallarning tanlangan garmonik komponentlari vaqt bo‘yicha o‘zgaruvchi Fourier koeffitsiyentlari ko‘rinishida ifodalanadi; musbat, manfiy va nol ketma-ketlik komponentlari DQ tayanch koordinata tizimlarida umumiy signal formatiga o‘tkaziladi. Manbalar, matematik amallar, holat-fazo modellari, o‘lchov bloklari va joriy versiyadagi o‘rtachalashtirilgan MMC o‘zgartirgichi bir xil formatdan foydalanishi tufayli foydalanuvchi standart Simulink ish mantig‘i asosida model tuzishi mumkin. Tekshiruvda garmonik ko‘paytma testi EMT natijalari bilan bir xil 50 Hz asosiy kattalikni va ayni %160,79 THD qiymatini bergan; to‘liq boshqariladigan bitta stansiyali MMC misolida PCC kuchlanishi, tarmoq toki va yelka toklarining EMT etaloniga yaqin mosligi kuzatilgan. Modelning muhim cheklovi shundaki, v1.0 versiyasida o‘zgartirgichlar qamrovi hali cheklangan, generatorning mexanik dinamikalari qo‘llab-quvvatlanmaydi va garmonik tartib oshgani sari hisoblash yuki ortadi.

MATLAB nuqtai nazaridan ushbu tadqiqot bir tadqiqot algoritmi faqat bitta `.m` faylidan iborat emasligini juda aniq ko‘rsatadi. DQsym’da MATLAB skriptlari kirish parametrlarini va ish sozlamalarini belgilaydi; Simulink bloklari fizik/dinamik tizimni quradi; masked subsystem’lar murakkab ichki algoritmlarni foydalanuvchidan abstraksiyalaydi; holat-fazo bloklari differensial tenglamalarni yechadi; o‘lchov bloklari DQsym signallarini yana vaqt sohasiga o‘giradi va MATLAB funksiyalari yordamida FFT kabi keyingi tahlillarni bajarish mumkin. Shu tariqa foydalanuvchi fizik model, sonli yechuvchi, boshqaruv tizimi va natijalar tahlilini yagona MATLAB/Simulink ekotizimida birlashtira oladi.

Zamonaviy AC/DC kuch tizimlarida nega yangi simulyatsiya yondashuvi kerak?

Asosiy muammo — kuch tizimlarida tobora ko‘proq kuch elektronikasi o‘zgartirgichlari qo‘llanayotganidir. Voltage Source Converter (VSC) asosidagi tizimlar klassik sinxron mashinali tarmoqlarga nisbatan tezroq boshqaruv konturlari va murakkabroq garmonik o‘zaro ta’sirlarga ega bo‘lishi mumkin.

Agar model faqat 50 Hz yoki 60 Hz asosiy komponentni ifodalasa, ayrim garmonik o‘zaro ta’sirlarni o‘tkazib yuborishi mumkin. Boshqa tomondan, kuch elektronikasidagi har bir kommutatsiya hodisasini elektromagnit o‘tkinchi jarayon darajasida batafsil yechish katta tarmoqlarda hisoblash yukini oshirishi mumkin.

Manba bu ikki chekka yondashuvni quyidagicha joylashtiradi:

DQsym uchinchi yondashuvni MATLAB/Simulink ichidagi o‘rnatilgan bloklar kutubxonasiga aylantiradi.

Dinamik fazor nima?

Dinamik fazor taxminan davriy signalni faqat bitta o‘zgarmas kompleks fazor bilan ko‘rsatish o‘rniga, vaqt bo‘yicha o‘zgarishi mumkin bo‘lgan Fourier koeffitsiyentlari orqali ifodalaydi.

Manbada \(x(t)\) signalining \(k\). tartibli dinamik fazori:

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

deb ta’riflanadi.

Bu yerda:

• \(T\), asosiy davrdir.
• \(\omega_c=2\pi/T\), asosiy burchak chastotasidir.
• \(k\), kuzatilayotgan garmonik tartibdir.
• \(\langle x\rangle_k(t)\), tegishli garmonik komponentning vaqt bo‘yicha o‘zgaruvchi amplituda va faza ma’lumotini tashiydi.

Bu ta’rifning eng muhim jihati shuki: klassik Fourier tahlilida koeffitsiyentlar ko‘pincha o‘zgarmas yozuv uchun hisoblanadi, dinamik fazorda esa koeffitsiyentning o‘zi vaqt funksiyasidir. Shu sabab tizim o‘tkinchi rejimni boshdan kechirayotgan paytda garmonik komponentlarni ham dinamik ravishda kuzatish mumkin.

Asl vaqt signali qanday qayta tiklanadi?

Manba tanlangan garmoniklar yig‘indisi orqali signalni taxminan:

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

ko‘rinishida qayta tiklaydi.

\(N\), modelga kiritilgan eng yuqori garmonik tartibdir.

Bu tenglama juda muhim modellashtirish murosasini tushuntiradi:

Kattaroq \(N\) → ko‘proq garmonik tafsilot → ko‘proq hisoblash.

Demak, dinamik fazor yondashuvida foydalanuvchi tizim uchun haqiqatan muhim bo‘lgan chastota komponentlarini tanlashi mumkin.

DQsym nomi qayerdan kelgan?

DQsym signallari faqat garmonik tartibga ko‘ra emas, balki uch fazali tizimlarning:

• musbat ketma-ketlik,
• manfiy ketma-ketlik,
• nol ketma-ketlik

komponentlari bo‘yicha ham tashkil etiladi.

ABC faza o‘zgaruvchilari avval simmetrik komponentlarga, so‘ng sinxron aylanuvchi DQ tayanch koordinata tizimiga o‘tkaziladi.

Manbadagi umumiy signal tuzilmasi:

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

ko‘rinishida berilgan.

Bu yerdagi:

• \(p\): positive sequence,
• \(n\): negative sequence,
• \(z\): zero sequence,
• \(d,q\): aylanuvchi tayanch koordinata tizimining ikki o‘qi

ma’nosini anglatadi.

DQ o‘zgartirish o‘quvchi uchun nega muhim?

Uch fazali sinusoidal tizim ABC koordinatalarida uzluksiz tebranadi. Tegishli tezlikda aylanuvchi DQ koordinata tizimiga o‘tilganda asosiy komponentlar sekinroq o‘zgaruvchi yoki mos sharoitlarda taxminan o‘zgarmas kattaliklarga aylanishi mumkin.

Boshqaruv tizimlarining muhim qismi DQ o‘qlarida loyihalanishining sabablaridan biri ham shudir. DQsym buni yanada rivojlantirib, turli garmoniklarning har biri uchun zarur bo‘lgan aylanuvchi tayanch koordinata tizimlarini bir model ichida tashkil etadi.

2-sahifadagi DQsym ish jarayoni bizga nimani ko‘rsatadi?

Manbaning 2-sahifadagi 1-rasmi MATLAB/Simulink ish zanjirini uch bosqichda ko‘rsatadi:

1. Model kirish ma’lumotlari `.m` fayllarida aniqlanadi.
2. Tarmoq DQsym Simulink bloklari yordamida quriladi.
3. Natijalar etalon model bilan taqqoslanib tekshiriladi.

Kirish ma’lumotlari orasida tarmoq, synchronous generator (SG), o‘zgartirgich parametrlari va tarmoq holat-fazo matritsalari bo‘lishi mumkin.

DQsym kutubxonasining blok arxitekturasi qanday qurilgan?

Kutubxonadagi komponentlar masked subsystem ko‘rinishidadir. Bu Simulink nuqtai nazaridan juda muhim dasturiy ta’minot loyihalash usulidir.

Masked subsystem murakkab quyi modelning barchasini foydalanuvchiga ko‘rsatmasdan, ma’lum kirish maydonlari va parametrlar orqali boshqarishga imkon beradi. Foydalanuvchi, masalan, manba kuchlanishi yoki garmonik tartibni maskaga kiritadi; har foydalanishda quyi bloklarning ichki tuzilishini o‘zgartirishga majbur bo‘lmaydi.

DQsym v1.0 quyidagi asosiy blok guruhlarini o‘z ichiga oladi:

DQsym modelini o‘zgartirish nega nisbatan oson?

Barcha bloklar umumiy kirish-chiqish formatidan foydalangani uchun bir komponentni boshqasi bilan almashtirish yoki yangi komponent qo‘shish mumkin. Foydalanuvchi butun tarmoq arxitekturasini qayta yozishi shart emas.

Bu yondashuv obyektga yo‘naltirilgan dasturiy ta’minot loyihalashdagi standart interfeys g‘oyasiga o‘xshaydi: ichki hisoblash boshqacha bo‘lishi mumkin, ammo tashqi ulanish shakli o‘zgarmaydi.

State-space block nima qiladi?

Holat-fazo ifodasi umumiy holda:

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

ko‘rinishida yoziladi.

Bu yerda:

• \(x\): holat vektori,
• \(u\): kirish vektori,
• \(y\): chiqish vektori,
• \(A\): tizim matritsasi,
• \(B\): kirish matritsasi,
• \(C\): chiqish matritsasi,
• \(D\): to‘g‘ridan-to‘g‘ri uzatish matritsasi

sifatida qaraladi.

DQsym bloklarida bu yondashuv diskret vaqt ko‘rinishida ham qo‘llanishi mumkin:

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

Bu shakl MATLAB/Simulink’da boshqaruv tizimi va barqarorlik tahlilining eng asosiy matematik tuzilmalaridan biridir.

Algorithm 1 nega oddiy holat-fazo integratsiyasigina emas?

Kuch elektronikasi tizimlarida kommutatsiya yoki ish konfiguratsiyasi o‘zgarganda tizim matritsalari ham o‘zgarishi mumkin. Manbada Algorithm 1 aynan shu holatni maxsus ko‘rib chiqadi.

Asosiy amallar zanjiri quyidagicha:

Bu yondashuvning maqsadi kommutatsiya hodisasi faqat vaqt qadamining oxirida aniqlanishi tufayli yuzaga kelishi mumkin bo‘lgan vaqt xatosini kamaytirishdir.

Garmonik signallar nega oddiy ko‘paytma kabi tutmaydi?

Ikki signal ko‘paytirilganda faqat bir xil chastotalar hosil bo‘lmaydi. Garmonik komponentlar o‘zaro ta’sirlashib, yig‘indi va ayirma chastotalarini hosil qilishi mumkin.

Masalan, konseptual ravishda:

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

Demak, garmoniklarga boy ikkita kuch tizimi signalining ko‘paytmasi yangi chastota komponentlarini yuzaga keltiradi. DQsym matematik bloklarining muhim vazifasi shu o‘zaro garmonik ta’sirlarni to‘g‘ri indekslashdir.

Algorithm 2 — DQsym ko‘paytirish bloki qanday ishlaydi?

Ko‘paytirish amalining manbada berilgan yuqori darajali algoritmi to‘rtta asosiy bosqichdan iborat:

1. DQsym signallarini ABC faza sohasiga o‘tkazing.
2. Har bir garmonik uchun sinus va kosinus Fourier koeffitsiyentlarini ajrating.
3. Koeffitsiyentlarni kompleks ko‘paytirish qoidalariga ko‘ra birlashtiring.
4. Natijani avval ABC’da qayta tiklang, so‘ng yana DQsym formatiga o‘tkazing.

Koeffitsiyentlar ko‘paytmasi:

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

ko‘rinishida beriladi.

Bu ifodalar kompleks sonlarni ko‘paytirishning haqiqiy va mavhum komponentlari bilan bir xil tuzilishga ega.

Algorithm 3 nima qiladi?

Algorithm 3 DQsym formatidagi ko‘p garmonik signalni yana haqiqiy uch fazali ABC signaliga o‘giradi:

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

Bu o‘zgartirish ayniqsa tekshirish va vizualizatsiya uchun zarur. Chunki kuch tizimlari muhandisligida foydalanuvchi odatda yakunda:

• \(v_a,v_b,v_c\),
• \(i_a,i_b,i_c\)

kabi fizik faza to‘lqin shakllarini ko‘rishni istaydi.

MATLAB bilan DQsym qanday o‘rnatiladi?

Manbaga ko‘ra o‘rnatish kutubxona papkasidagi:

addlib.m

MATLAB skriptini ishga tushirish orqali bajariladi.

Bu skript ikkita asosiy vazifani bajaradi:

• DQsym papkalarini MATLAB path’iga qo‘shadi.
• Kutubxonani Simulink Library Browser’ga ro‘yxatdan o‘tkazadi.

Shundan keyin DQsym’dan Library Browser ichida oddiy Simulink kutubxonasi kabi foydalanish mumkin.

Foydalanuvchi modelni qanday yaratadi?

Manba tadqiqotida foydalanuvchidan DQsym bloklarining ichki algoritmini o‘zgartirish talab etilmaydi. Oddiy Simulink ish tartibidan foydalaniladi:

1. Yangi Simulink modeli yaratiladi.
2. DQsym Library Browser’dan kerakli bloklar sudrab olinadi.
3. Blok parametrlar maskalar orqali kiritiladi.
4. Bloklar elektr va boshqaruv signallari bilan ulanadi.
5. Simulyatsiya sozlamalari belgilanadi.
6. Standart Simulink solver ishga tushiriladi.
7. Natijalar loglanadi.
8. Zarur bo‘lsa ABC sohasiga o‘tkaziladi.
9. MATLAB funksiyalari yordamida post-processing bajariladi.

FFT tahlili bu yerda nega ishlatilgan?

Vaqt sohasidagi ikkita to‘lqin shakli ko‘zga juda o‘xshash ko‘rinsa ham, ularning garmonik tarkibi turlicha bo‘lishi mumkin. Shu sabab tadqiqotda faqat to‘lqin shakllari ustma-ust qo‘yilmagan, balki natijalarning chastota spektrlari ham FFT yordamida taqqoslangan.

Bu MATLAB o‘rganuvchilar uchun muhim tekshirish sabog‘idir:

Vaqt sohasi tekshiruvi + chastota sohasi tekshiruvi birgalikda bajarilishi kerak.

5-sahifadagi birinchi tekshirish tajribasi qanday qurilgan?

5-sahifadagi 2-rasm va 3-rasm DQsym’ning garmonik matematika bloklarini tekshiruvchi minimal test misolini ko‘rsatadi.

Ikkita kirish signali beshinchi garmonik tartibgacha komponentlarni o‘z ichiga oladi. Bunga qo‘shimcha ravishda mustaqil o‘ninchi tartibli komponent ham hisobga olinadi.

Tadqiqotdagi amal:

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

ko‘rinishida tuzilgan.

DQsym natijasi ayni amalning klassik EMT/Simulink etaloni bilan taqqoslangan.

Birinchi testning eng muhim natijasi nima?

Ikki usul vaqt sohasida bir-biriga yaqin ustma-ust tushgan va FFT natijalarida o‘lchangan barcha chastota komponentlari bo‘yicha moslik kuzatilgan.

THD’ning %160,79 bo‘lishi xatomi?

Yo‘q. Bu maxsus tekshirish signali boshidanoq zich garmonik komponentlarni o‘z ichiga oladigan qilib yaratilgan. THD’ning %100’dan yuqori bo‘lishi garmonik komponentlarning RMS hissasi asosiy komponentdan kattaroq bo‘lishi mumkinligini ko‘rsatadi.

Bu qiymat oddiy kuch tarmog‘ining maqsadli THD qiymati sifatida talqin qilinmasligi kerak. Bu yerdagi maqsad DQsym matematika blokining garmoniklarga boy sintetik amalni to‘g‘ri hisoblayaptimi yoki yo‘qmi, shuni sinashdir.

MMC nima?

Modular Multilevel Converter (MMC) — ayniqsa yuqori kuchlanishli o‘zgarmas tok (HVDC) tizimlarida qo‘llanadigan ko‘p darajali kuch elektronikasi o‘zgartirgichi arxitekturasidir.

Ko‘p sonli quyi modullarni ketma-ket ulash orqali yuqori kuchlanishli va garmonik tarkibi pastroq AC to‘lqin shakllarini hosil qilish mumkin. Biroq MMC’ning:

• yelka toklar,
• kondensator kuchlanishlari,
• circulating current,
• aktiv va reaktiv quvvat boshqaruvi

kabi ko‘plab ichki dinamikalari mavjud.

Shu sabab MMC DQsym’ni haqiqiy kuch elektronikasi tizimida sinash uchun mos test misolidir.

MMC kondensator dinamikasi qanday modellashtirilgan?

Manba yuqori va quyi yelkaning umumiy kondensator kuchlanishlari dinamikasini:

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

ko‘rinishida beradi.

Bu yerda:

• \(i_c\): circulating current,
• \(i_g\): grid current,
• \(m_p,m_n\): yuqori/quyi yelka modulyatsiya signallari,
• \(C_{arm}\): ekvivalent yelka sig‘imi

bilan bog‘liq.

MMC boshqaruv tizimi qaysi funksiyalarni o‘z ichiga oladi?

Manbada to‘liq boshqariladigan stansiya modeli:

• aktiv quvvatni rostlash,
• reaktiv quvvatni rostlash,
• circulating current suppression

funksiyalarini o‘z ichiga oladi.

Boshqaruv signallari ham to‘g‘ridan-to‘g‘ri DQsym sohasida qayta ishlanadi.

MMC tekshiruvida ishlatilgan asosiy parametrlar qaysilar?

6-sahifadagi grafiklar nimani ko‘rsatadi?

6-sahifadagi 4-rasm EMT va DQsym modellarining PCC kuchlanishi, tarmoq toki, yuqori yelka toki va quyi yelka toki bo‘yicha vaqt javoblarini ustma-ust ko‘rsatadi.

Aktiv quvvatdagi pog‘onali o‘zgarishdan keyin ikkala model o‘xshash o‘tkinchi rejimni namoyon etadi va qisqa vaqt ichida bir xil barqaror holatga yaqinlashadi.

Rasmda, shuningdek, DQsym va EMT o‘rtasidagi xato egri chiziqlari alohida o‘qlarda ko‘rsatilgan. Shu tariqa faqat ikki chiziqning “ko‘zga o‘xshashi” emas, balki ular orasidagi mutlaq farq ham kuzatiladi.

MMC vaqt sohasi aniqligi qanday darajada?

Bu qiymatlar DQsym etalon modelning vaqt sohasi dinamikasini yaqin tarzda kuzatishini ko‘rsatadi.

Chastota sohasi tekshiruvida nima bo‘ldi?

6-sahifadagi 5-rasm EMT va DQsym garmonik spektrlarini taqqoslaydi.

Grafikda har ikki yondashuv uchun asosiy komponent kattaligi:

[ 0.2705 ]

bir xil.

Bunga qarshi THD qiymatlari:

ko‘rinishidadir.

Manba ushbu THD farqini DQsym misolida garmonik ifodaning beshinchi tartibda kesilishi bilan izohlaydi. Ya’ni yuqori garmoniklarning modelga kiritilmasligi ongli modellashtirish tanlovidir; mualliflar buni DQsym nazariyasining tabiiy va o‘zgarmas cheklovi sifatida baholamaydilar.

Nega garmonik truncation qilinadi?

Barcha chastota komponentlarini saqlash dinamik fazor modelini tobora kattalashtiradi. Har bir garmonik uchun yangi holatlar va o‘zaro chastota bog‘lanishlarini hisobga olish talab etiladi.

Shu sabab foydalanuvchi o‘z ilovasiga qarab:

Qaysi garmoniklar fizik jihatdan muhim?

degan savolga javob berib, \(N\) qiymatini tanlashi kerak.

Bu tanlov optimallashtirish muammosiga o‘xshaydi:

Ko‘proq garmonik → yuqoriroq spektral aniqlik → kattaroq hisoblash yuki.

DQsym nega klassik Simulink’dan farq qiladi?

Klassik Simulink’da dinamik fazor modelini qo‘lda ham qurish mumkin. Biroq bunday holatda tadqiqotchi:

• har bir garmonik uchun yangi holatlarni aniqlashi,
• musbat/manfiy/nol ketma-ketliklarni boshqarishi,
• garmonik o‘zaro bog‘lanish amallarini yozishi,
• ABC ↔ DQ o‘zgartirishlarini muntazam qayta qurishi

mumkin.

DQsym’ning asosiy hissasi bu hisoblarni qayta foydalanish mumkin bo‘lgan bloklarga aylantirishdir.

Kutubxonada qaysi tayyor misollar mavjud?

Manba v1.0 repozitoriysida namoyish va tekshirish uchun quyidagi tizimlar mavjudligini bildiradi:

• oddiy RLC tizimi,
• point-to-point HVDC tizimi,
• point-to-point HVDC ulanishi bilan kengaytirilgan IEEE 9-bus gibrid AC/DC tarmog‘i.

Maqolada batafsil ko‘rsatilgan ikkita tekshiruv esa garmonik signal ko‘paytmasi va bitta stansiyali to‘liq boshqariladigan MMC’dir.

MATLAB’da natijalar qanday saqlanadi?

Simulyatsiya vaqtida tanlangan signallar loglanishi mumkin. So‘ng natijalar ABC sohasiga o‘tkazilib, structured MATLAB variables ko‘rinishida saqlanishi mumkin.

Bu tuzilma, ayniqsa, katta tadqiqot loyihasida muhim. Masalan, har bir tadqiqot uchun:

• parametrlar,
• simulyatsiya chiqishlari,
• garmonik spektrlar,
• boshqaruv o‘zgaruvchilari

tartibli ma’lumot tuzilmalari ostida saqlanishi mumkin.

DQsym barqarorlik tahlili nuqtai nazaridan nega muhim?

Tadqiqotning eng strategik da’volaridan biri — bir xil holat-fazo modelidan kelajakda ham vaqt sohasi simulyatsiyasi, ham chastota sohasi barqarorlik tahlili uchun foydalanish mumkinligidir.

Agar model faqat bevosita vaqt sohasi bloklaridan tuzilgan bo‘lsa, chiziqli tizim/xos qiymat tahlili uchun modelni qayta chiqarish talab etilishi mumkin. DQsym holat-fazo tuzilishini boshidan saqlab, bunday qayta modellashtirish ehtiyojini kamaytirishni maqsad qiladi.

DQsym EMT’dan tezroqmi?

Tadqiqot buni asosiy da’vo sifatida ilgari surmaydi.

Manba DQsym’ning asosiy maqsadi EMT’ga nisbatan simulyatsiya vaqtini qisqartirish emasligini aniq bildiradi. Hatto soddalashtirilgan modellarga nisbatan bir nechta garmonikni saqlash hisoblash yukini oshirishi mumkin.

Asosiy maqsad:

• garmonik aniqlik,
• tizim darajasida modellashtirish,
• holat-fazo ifodasi,
• boshqaruv loyihasi bilan integratsiya,
• kelajakdagi barqarorlik tahlili

o‘rtasida yagona model tuzilmasini yaratishdir.

Tadqiqot qo‘llab-quvvatlaydigan natijalar

Manba tadqiqot DQsym’ning MATLAB/Simulink ichida ishlaydigan haqiqiy va ochiq manbali dinamik fazor kutubxonasi ekanini; ko‘p garmonik signallarni umumiy DQsym formatida qayta ishlay olishini; garmonik ko‘paytirish amallarida EMT etaloni bilan ayni asosiy va THD natijalarini bera olishini; bitta stansiyali MMC’ning vaqt sohasi kuchlanish va tok xatti-harakatlarini past xato darajalari bilan qayta yarata olishini; blokka asoslangan tuzilma MATLAB/Simulink boshqaruv ish jarayoniga bevosita ulanishi mumkinligini va holat-fazo formulatsiyasini saqlashini qo‘llab-quvvatlaydi.

Tadqiqot qo‘llab-quvvatlamaydigan yoki sinamagan natijalar

Tadqiqot DQsym har bir EMT dasturiy ta’minotidan tezroq ekanini ko‘rsatmaydi; barcha kuch elektronikasi o‘zgartirgich turlarini qo‘llab-quvvatlamaydi; v1.0’da o‘rtachalashtirilgan MMC’dan tashqari batafsil converter modellari qo‘shimcha ishlab chiqishni talab qiladi; generatorlarning mexanik dinamikalari joriy versiyada qo‘llab-quvvatlanmaydi; Linux va macOS’da keng qamrovli tekshirish o‘tkazilmagan; barcha garmonik tartiblarni cheksiz hisoblash xarajatisiz ifodalash mumkinligini ko‘rsatmaydi va taqdim etilgan tekshiruvlar haqiqiy fizik HVDC obyektidan olingan maydon o‘lchovlari emas, balki MATLAB/Simulink asosidagi etalon modellar bilan bajarilgan sonli taqqoslashlardir.

Turkiya nuqtai nazaridan qayerda ahamiyatli bo‘lishi mumkin?

Tadqiqot Turkiyaga xos elektr tarmog‘ida o‘tkazilmagan. Shunga qaramay, usul nishonga olgan muammo — HVDC ulanishlari, kuch elektronikasi o‘zgartirgichlari, qayta tiklanuvchi energiya ulanishlari va garmonik o‘zaro ta’sirlar — zamonaviy uzatish va taqsimlash tarmoqlarining umumiy muammolaridir.

Turkiyada qo‘llash rejalashtirilsa, mahalliy tarmoqning:

• kuchlanish darajalari,
• kabel va liniya parametrlari,
• transformator modellari,
• converter topologiyalari,
• boshqaruv parametrlari,
• garmonik manbalari

DQsym modelida alohida aniqlanishi va mahalliy o‘lchovlar yoki ishonchli EMT etalonlari bilan tekshirilishi kerak.

Tadqiqot Usuli va Natijalari

Dasturiy ta’minotni ishlab chiqish muhiti

Usul 1: dinamik fazor ifodasini qurish

Har bir taxminan davriy signal tanlangan garmonik tartiblar uchun vaqt bo‘yicha o‘zgaruvchi Fourier koeffitsiyentlariga ajratiladi. So‘ng uch fazali ABC signali simmetrik komponentlar va aylanuvchi DQ koordinatalari orqali DQsym signal tuzilmasiga o‘tkaziladi.

Modelda saqlanadigan garmoniklar soni \(N\) bilan boshqariladi. \(N\) oshishi ko‘proq chastota komponentlarini ta’minlashi mumkin, biroq holat o‘lchamini kattalashtiradi.

Usul 2: holat-fazoga asoslangan blok modeli

Dinamik komponentlar diskret vaqt holat-fazo matritsalari yordamida yuritiladi. State-space block zarur bo‘lganda uzluksiz matritsalarni diskret shaklga o‘tkazadi va vaqt qadamlari davomida holat vektorini oldinga siljitadi.

Agar kommutatsiya hodisasi vaqt qadami ichida sodir bo‘lsa, tizim matritsalari o‘zgartiriladi va half-step correction qayta qo‘llanadi.

Usul 3: garmonik ko‘paytmani tekshirish

Garmoniklarga boy ikkita kirish signali beshinchi tartibgacha garmoniklarni o‘z ichiga oladi va mustaqil o‘ninchi tartibli komponent qo‘shiladi.

DQsym natijalari klassik EMT Simulink etaloni bilan ham:

• vaqt sohasida,
• FFT/chastota sohasida

taqqoslangan.

Bu test DQsym ko‘paytirish va o‘lchov bloklari nonlinear harmonic interaction deb ifodalangan o‘zaro garmonik komponentlarni to‘g‘ri indekslashini qo‘llab-quvvatlaydi.

Usul 4: bitta stansiyali MMC tekshiruvi

Ikkinchi tekshiruvda DQsym yordamida 1000 MVA asosiy quvvat, 640 kV DC nominal kuchlanish va 400 kV PCC kuchlanishiga ega MMC stansiyasi modellashtirilgan.

Model:

• kondensator kuchlanishi dinamikalarini,
• grid current’ni,
• circulating current’ni,
• aktiv quvvat boshqaruvini,
• reaktiv quvvat boshqaruvini,
• circulating current suppression boshqaruvini

bir xil DQsym holat-fazo tuzilmasida ifodalaydi.

MMC vaqt sohasi natijasi

MMC chastota sohasi natijasi

Asosiy komponent aynan bir xil ko‘rinsa-da, THD farqi mavjud. Tadqiqot buni DQsym misolining beshinchi tartibda kesilgan garmonik ifodasi bilan bog‘laydi.

Nega manbada bevosita bajarilish vaqti taqqoslanmagan?

Chunki tadqiqot savoli “DQsym EMT’dan necha baravar tez?” emas. Mualliflar DQsym’ning asosiy maqsadi hisoblash vaqtini kamaytirish emasligini ochiq bildiradilar.

Shu sabab manbada bo‘lmagan:

• “2× tez”,
• “10× tez”,
• “%50 kamroq RAM”

kabi samaradorlik raqamlari Verianla tomonidan ishlab chiqilmagan.

Dasturiy ta’minotning joriy cheklovlari

Bu tadqiqot MATLAB o‘rganmoqchi bo‘lgan kishi uchun nega muhim?

DQsym maqolasi MATLAB o‘rganish faqat sintaksisni o‘rganish emasligini ko‘rsatadi. Haqiqiy muhandislik dasturiy ta’minoti ishlab chiqilganda quyidagi qatlamlarning barchasi birga ishlaydi:

1. Matematik nazariyani yaratish.
2. Differensial tenglamalarni holat-fazo ko‘rinishiga o‘tkazish.
3. Mos koordinata o‘zgartirishlarini aniqlash.
4. Signal ma’lumot formatini standartlashtirish.
5. Qayta foydalaniladigan Simulink bloklarini yaratish.
6. Masked subsystem yordamida foydalanuvchi interfeysini soddalashtirish.
7. MATLAB skriptlari bilan parametrlarni boshqarish.
8. Kommutatsiya hodisalarini sonli yechuvchi ichida to‘g‘ri boshqarish.
9. Natijalarni structured variables sifatida saqlash.
10. Vaqt sohasida tekshirish.
11. FFT yordamida chastota sohasida ikkinchi tekshiruvni bajarish.
12. Etalon model bilan sonli xato miqdorini o‘lchash.

Demak, bu tadqiqot MATLAB/Simulink faqat tayyor bloklarni bir-biriga ulashdan iborat emasligini; matematika, kuch tizimlari, boshqaruv nazariyasi va dasturiy ta’minot arxitekturasi bir loyihada birgalikda olib borilishi mumkinligini ko‘rsatadi.

Manba va Usul Haqida Izoh

Ishning to‘liq asl nomi: 𝐷𝑄𝑠𝑦𝑚: A MATLAB/Simulink library for dynamic phasor simulation of AC/DC power systems

Mualliflar: Saif Alsarayreh; Robert Dimitrovski; Aleksandra Lekić.

Mualliflar tartibi: Manbadagi tartib aynan saqlangan.

Teng hissa/teng birinchi muallif: Manbada teng hissa yoki teng birinchi mualliflik bayonoti mavjud emas.

Mas’ul muallif: Saif Alsarayreh.

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

Muassasa 2: TenneT TSO GmbH, Bernecker Str. 70, 95448 Bayreuth, Germany. Robert Dimitrovski ushbu muassasa bilan ham bog‘liq.

Jurnal: SoftwareX.

Jild: 34.

Maqola raqami: 102719.

Nashr yili: 2026.

DOI: 10.1016/j.softx.2026.102719.

Qabul qilingan sana: 23 Fevral 2026.

Qayta ko‘rib chiqilgan versiya: 28 Aprel 2026.

Qabul sanasi: 11 May 2026.

Onlayn nashr: 26 May 2026.

Manba turi: Taqrizdan o‘tgan ilmiy dasturiy ta’minot va hisoblash kuch tizimlari maqolasi.

Taqriz holati: Taqrizdan o‘tgan va SoftwareX jurnalida chop etilgan yakuniy maqola.

Maqola litsenziyasi: Creative Commons Attribution, CC BY 4.0.

Dasturiy ta’minot versiyasi: DQsym v1.0.

Dasturiy ta’minot litsenziyasi: MIT License.

Dasturiy til/muhit: MATLAB va Simulink.

Sinovdan o‘tkazilgan MATLAB versiyasi: MATLAB R2024a.

Asosiy bog‘liqliklar: Simulink, Simscape va Simscape Electrical.

Ixtiyoriy bog‘liqliklar: Ayrim misollar va post-processing amallari uchun Signal Processing Toolbox va DSP System Toolbox.

Sinovdan o‘tkazilgan operatsion tizim: Windows 11. Manba Linux va macOS mosligini kutadi, biroq bu platformalar keng qamrovda tekshirilmaganini bildiradi.

Kod repozitoriysi: Manba maqolada `https://github.com/control-protection-grids-tudelft/DP` manzili berilgan.

Hujjatlar: Manba repozitoriy ichidagi `DP_v1.0/Documentation` papkasini ishlab chiquvchi hujjatlari sifatida ko‘rsatadi.

Moliyalashtirish: CRESYM project Harmony.

Manfaatlar to‘qnashuvi: Mualliflar tadqiqotga ta’sir qilishi mumkin bo‘lgan ma’lum raqobatdosh moliyaviy manfaat yoki shaxsiy munosabat yo‘qligini bildiradilar.

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.

Ilmiy mazmun manbasi: Ushbu Verianla maqolasidagi dinamik fazor ta’riflari, DQsym arxitekturasi, holat-fazo algoritmlari, MATLAB/Simulink ish usuli, MMC parametrlari, tekshirish qiymatlari, FFT natijalari va cheklovlar yuklangan 7 sahifalik ilmiy tadqiqotga asoslanadi. Bibliografik tashqi tekshiruv faqat nashr identifikatori va yakuniy nashr holatini tasdiqlash maqsadida bajarilgan; tashqi manbalardan yangi ilmiy natija qo‘shilmagan.

Asosiy metodologik cheklov: Tekshiruvlar MATLAB/Simulink asosidagi etalon modellar bilan bajarilgan simulyatsiya taqqoslashlaridir. Tadqiqot haqiqiy HVDC obyektidan olingan yangi maydon o‘lchovlari bilan tekshiruv taqdim etmaydi. v1.0’ning o‘zgartirgich qamrovi cheklangan va mexanik generator dinamikalari joriy versiyada qo‘llab-quvvatlanmaydi.