Akademik tadqiqotlar, tushunarli til

Verianla | O‘zbekcha akademik tadqiqotlar va ilm-fan

27 Sentabr 2026, Yakshanba
VERİANLAMustaqil ilmiy nashriyot
Menyuni ochish yoki yopish
...
Bosh sahifa / Amaliy fanlar / MATLAB / Integratsiyalashgan Quyosh-Gidroelektr Tizimlarini Loyihalash va Simulyatsiya Qilish: Bir-Birini To‘ldiruvchi Qayta Tiklanuvchi Energiya Ishlab Chiqarish Profillari va MATLAB/Simulink Asosidagi Tahlil
MATLAB

Integratsiyalashgan Quyosh-Gidroelektr Tizimlarini Loyihalash va Simulyatsiya Qilish: Bir-Birini To‘ldiruvchi Qayta Tiklanuvchi Energiya Ishlab Chiqarish Profillari va MATLAB/Simulink Asosidagi Tahlil

Ushbu tadqiqot Turkiyadagi mavjud gidroelektr stansiyasini quyosh fotovoltaik ishlab chiqarishi bilan birlashtirib, quyosh-gidroelektr gibrid energiya tizimini qanday o‘lchamlash mumkinligini va uni MATLAB/Simulink muhitida qanday modellashtirish mumkinligini o‘rganadi.

24/08/2026  Veri Anla 32 marta ko‘rildi
Integratsiyalashgan Quyosh-Gidroelektr Tizimlarini Loyihalash va Simulyatsiya Qilish: Bir-Birini To‘ldiruvchi Qayta Tiklanuvchi Energiya Ishlab Chiqarish Profillari va MATLAB/Simulink Asosidagi Tahlil

Ushbu tadqiqot Turkiyadagi mavjud gidroelektr stansiyasini quyosh fotovoltaik ishlab chiqarishi bilan birlashtirib, quyosh-gidroelektr gibrid energiya tizimini qanday o‘lchamlash mumkinligini va uni MATLAB/Simulink muhitida qanday modellashtirish mumkinligini o‘rganadi. Denizlida joylashgan, o‘rnatilgan quvvati 3,065 MW bo‘lgan mavjud gidroelektr obyekt amaliy holat sifatida olingan; quyosh stansiyasining o‘rnatilgan quvvati esa ishlab chiqilgan iterativ foyda/xarajat algoritmi yordamida optimallashtirilgan. Tadqiqotning asosiy natijasiga ko‘ra, cheklangan suv saqlash imkoniyati mavjud bo‘lgan ssenariyda 4,375 MW PV va mavjud 3,065 MW gidroelektr quvvatining birgalikdagi tuzilmasi eng maqbul variant sifatida aniqlangan. Saqlash qo‘llanilmagan ssenariyda optimal PV quvvati 3,55 MW deb hisoblangan.

Model faqat yillik energiya balansini baholamaydi. MATLAB/Simulink ichida PV massivlari, gidroturbina-generator tizimi, MPPT boshqaruvi, DC/AC o‘zgartirish, Voltage Source Converter, transformatorlar va tarmoq ulanishi birgalikda modellashtirilgan. Quyosh ishlab chiqarishi yuqori bo‘lganda gidroelektr ishlab chiqarishni kamaytirish yoki suvni qisqa muddat ushlab turish, quyosh ishlab chiqarishi past bo‘lgan vaqtlarda esa gidroelektr ishlab chiqarishni ishga tushirish ko‘zda tutilgan. Tadqiqotda saqlashsiz gibrid tizim uchun taxminan %34,5, cheklangan saqlashli tuzilma uchun taxminan %39,1 yillik quvvat koeffitsiyenti keltirilgan, mavjud HES uchun esa %14,7 qiymat berilgan. PV simulyatsiyasi bilan Denizli yaqinidagi haqiqiy quyosh stansiyasi ishlab chiqarishi taqqoslanganda taxminan %86 korrelyatsiya qayd etilgan. Natijalar faqat o‘rganilgan obyekt, farazlar, meteorologik va gidrologik kirishlar hamda iqtisodiy qabul qilingan shartlar doirasida baholanishi kerak; tadqiqot barcha gidroelektr obyektlar uchun bir xil optimal quvvat yoki iqtisodiy natijani kafolatlamaydi.

Quyosh va gidroelektr nega birgalikda ko‘rib chiqiladi?

Tadqiqotning asosiy boshlang‘ich nuqtasi quyosh va gidroelektr ishlab chiqarishning vaqt bo‘yicha o‘zgarishlari bir-birini to‘ldirishi mumkinligidir. Turkiya sharoitida gidroelektr ishlab chiqarish yog‘ingarchilik ko‘p bo‘lgan davrlarda, ayniqsa suv oqimi yuqori bo‘lgan paytlarda kuchayadi, quyosh ishlab chiqarishi esa quruq va quyoshli yoz davrlarida maksimumga yaqinlashadi. Shunday qilib, gidrologik ishlab chiqarish kamaygan davrlarda PV ishlab chiqarishi ortishi mumkin; quyosh bo‘lmagan tungi soatlarda yoki nurlanish past bo‘lgan sharoitlarda esa gidroelektr ishlab chiqarish tizimning energiya profilini qo‘llab-quvvatlashi mumkin.

Bu to‘ldiruvchanlik faqat mavsumiy emas. Kun davomida quyosh ishlab chiqarishi yuqori bo‘lgan soatlarda gidroelektr stansiyada ishlab chiqarish kamaytirilishi yoki mavjud cheklangan saqlash imkoniyati doirasida suv ushlab turilishi mumkin bo‘lsa, gidroelektr energiya keyinroq quyosh ishlab chiqarishi pasayadigan soatlarga ko‘chirilishi mumkin. Tadqiqot “Solar-Hydroelectric Energy” yoki SHE deb atagan gibrid tuzilma aynan shu energiya boshqaruvi mantiqiga asoslanadi.

Amaliy holat qaysi obyektga asoslangan?

Tadqiqotning amaliy holat obyekti Denizlida joylashgan va sug‘orish kanali bilan bog‘liq holda ishlaydigan daryo tipidagi gidroelektr stansiyadir. Stansiyaning o‘rnatilgan quvvati va transformator quvvat chegarasi bir xil — 3,065 MW deb berilgan. Kanal uzunligi 7.500 metr, kengligi 10,2 metr va stansiya napori 23,62 metr deb ko‘rsatilgan.

ParametrManbada berilgan qiymat
JoylashuvDenizli
HES o‘rnatilgan quvvati3,065 MW
Transformator quvvat chegarasi3,065 MW
Suv sarfi11,11 m³/s
Kanal uzunligi7.500 m
Kanal kengligi10,2 m
Napor balandligi23,62 m
1-jadvalda berilgan yillik energiya3.945.000 kWh/yıl
Manbada berilgan amaldagi quvvat koeffitsiyenti%14,7
Baholangan maksimal gibrid PV quvvati10 MW

Gidroelektr stansiya sug‘orish tizimiga bog‘liq. Sug‘orish davrida suv qishloq xo‘jaligi maqsadlarida ishlatilgani sababli elektr energiyasi ishlab chiqarish cheklanadi. Manbada kanal taxminan 85.000 m³ suvni saqlashi mumkinligi va bu gidroelektr stansiyaning to‘liq quvvatda taxminan ikki soat ishlashiga yetadigan energiya boshqaruvi moslashuvchanligini berishi ta’kidlanadi.

Optimal PV quvvati qanday aniqlanadi?

Tadqiqotda ishlab chiqilgan optimallashtirish algoritmi umumiy ishlab chiqarish bilan umumiy xarajat o‘rtasidagi foyda/xarajat nisbatini iterativ tarzda ko‘rib chiqadi. Gidroelektr ishlab chiqarish mavjud stansiya ma’lumotlaridan olinadi, quyosh ishlab chiqarishi esa o‘zgaruvchan PV quvvatining funksiyasi sifatida hisoblanadi.

Umumiy energiya ishlab chiqarish:

\[ G(x)=G_{\mathrm{hyd}}+G_{\mathrm{sol}}(x) \]

Tizimning umumiy xarajati:

\[ C(x)=C_{\mathrm{hyd}}+C_{\mathrm{sol}}(x) \]

Elektr energiyasini sotishdan hosil bo‘ladigan foyda:

\[ B(x)=G(x)\,P \]

va algoritm qo‘llaydigan foyda/xarajat nisbati:

\[ Loop(x)=\frac{B(x)}{C(x)} \]

ko‘rinishida aniqlanadi. Optimal PV quvvati ushbu nisbat maksimum bo‘ladigan nuqtadir:

\[ F_{\mathrm{optimum}}(x)=\max\left[Loop(x)\right] \]

Manbada PV quvvati 25 kW qadamlar bilan oshirilib, ssenariylar tekshirilgan. Saqlashsiz holatda 3,55 MW PV quvvati, cheklangan suv saqlash boshqaruv algoritmiga kiritilgan holatda esa 4,375 MW PV quvvati optimal deb topilgan.

Verianla Live: Quyosh-gidroelektr quvvatini optimallashtirish

Bu jarayon tadqiqotning o‘rnatilgan quvvatni optimallashtirish algoritmida belgilangan besh asosiy metodologik tarkibiy qismni umumlashtiradi.

BosqichAmalAsosiy maqsad
1. Cheklovlarni aniqlashTransformator quvvati, foydalanish mumkin bo‘lgan PV maydoni va gibrid tizimning texnik chegaralari aniqlanadi.Jismonan amalga oshirib bo‘lmaydigan quvvat variantlarini chiqarib tashlash
2. Gidroelektr tarkibiy qismUzoq muddatli oqim ma’lumotlari, ishlab chiqarish profili va mavjud bo‘lsa qisqa muddatli suv saqlash modelga kiritiladi.Gidroelektr ishlab chiqarish chegarasi va vaqt bo‘yicha boshqarish moslashuvchanligini aniqlash
3. Quyosh energiyasi tarkibiy qismiNurlanish, harorat, panel xususiyatlari va PV ishlab chiqarish modeli qo‘llanadi.Har bir nomzod PV quvvatining energiya ishlab chiqarishini hisoblash
4. Iqtisodiy baholashHES va PV xarajatlari elektr energiyasini sotishdan tushgan daromad bilan birga baholanadi.Energiya ishlab chiqarish bilan investitsiya xarajati o‘rtasidagi muvozanatni o‘lchash
5. MATLAB iteratsiyasiPV o‘rnatilgan quvvati bosqichma-bosqich o‘zgartiriladi va har bir bosqichda foyda/xarajat nisbati hisoblanadi.Foyda/xarajat nisbatini maksimum qiladigan PV quvvatini tanlash
 

Verianla Live: Jarayon jadvali tadqiqotning 4-rasmdagi optimallashtirish yondashuviga asoslanadi. Jadval ilmiy source-of-truth sifatida saqlanadi.

Saqlash nega optimal quyosh quvvatini oshiradi?

Saqlashsiz holatda gidroelektr stansiya kelayotgan suvdan asosan kelgan zahoti foydalanishga majbur. Quyosh va gidroelektr bir vaqtning o‘zida yuqori ishlab chiqarishga chiqqanda 3,065 MW tarmoqqa uzatish chegarasi sabab ikki manbani birgalikda ishlatish imkoniyati torayadi.

Tizimga taxminan 85.000 m³ cheklangan suv saqlash qo‘shilganda gidroelektr ishlab chiqarishning bir qismini quyosh past bo‘lgan soatlarga ko‘chirish mumkin. Bu moslashuvchanlik kattaroq PV qurilmasi uchun imkon yaratadi. Tadqiqot optimallashtirishida PV quvvati 3,55 MW dan 4,375 MW gacha oshgan; manba bu o‘sishni taxminan %23 deb qayd etadi.

Verianla Live: Saqlashsiz va cheklangan saqlashli ssenariylar

Ko‘rsatkichSaqlashsiz ssenariyCheklangan saqlashli ssenariy
Optimal PV quvvati3,55 MW4,375 MW
PV quvvatini optimallashtirish qadami142175
Gibrid tizim quvvat koeffitsiyentiTaxminan %34,5Taxminan %39,1
Suv saqlashYo‘q / tartibsiz to‘g‘ridan-to‘g‘ri oqimTaxminan 85.000 m³
To‘liq quvvatdagi gidroelektr ishiga teng saqlashQo‘llanmaydiTaxminan 2 soat
 

Verianla Live: Raqamli qiymatlar tadqiqotning usul va natijalar bo‘limlarida ochiq berilgan qiymatlardan olingan. Manbadagi bir paragrafda 3,55 MW saqlashsiz yechim xato ravishda 175-qadam bilan bog‘langan; bu yerda 25 kW/qadam ta’rifi va boshqa bo‘limlardagi ochiq ifodalarga mos keladigan 142-qadam ko‘rsatilgan. Ushbu manba ichidagi nomuvofiqlik Manba va Usul Haqida Izoh bo‘limida alohida qayd etilgan.

Fotovoltaik ishlab chiqarish qanday modellashtiriladi?

Tadqiqotda PV energiya ishlab chiqarishi quyosh nurlanishi va hujayra haroratining ta’sirini o‘z ichiga oladigan model bilan ifodalanadi:

\[ E_{PV}=P_{STC} \left[1+\beta_p(T_{cell}-T_{STC})\right] \frac{H_t}{H_{STC}} \]

Bu yerda \(P_{STC}\) panelning standart sinov sharoitidagi quvvatini, \(\beta_p\) harorat koeffitsiyentini, \(T_{cell}\) amaldagi ishchi hujayra haroratini, \(T_{STC}\) standart sinov haroratini va \(H_t/H_{STC}\) amaldagi nurlanishning standart nurlanishga nisbatini ifodalaydi.

MATLAB/Simulink modelida quyosh nurlanishi va atrof-muhit harorati yillik o‘zgaruvchan kirishlar sifatida ishlatiladi. Simulyatsiyada tanlangan PV bloklaridan I–V va P–V xarakteristikalari hosil qilingan, maksimal quvvat nuqtasi ham ushbu egri chiziqlar orqali baholangan.

MPPT boshqaruvi nima qiladi?

PV tizimining o‘zgaruvchan nurlanish va harorat sharoitlarida maksimal quvvat nuqtasiga yaqin ishlashi uchun Incremental Conductance with Integral Regulator MPPT usuli qo‘llangan. MPPT regulyatori PV massivining ish nuqtasini o‘zgartirib, paneldan olinishi mumkin bo‘lgan quvvatni maksimumga yaqinlashtirishni maqsad qiladi.

Tadqiqotda tanlangan PV quyi tizimi PV massivi, DC/DC o‘zgartirgich, MPPT boshqaruvi, DC/AC invertor, filtrlash elementlari va tarmoq interfeysidan iborat.

MATLAB/Simulink gibrid energiya modeli qanday qurilgan?

Tadqiqotning konseptual Simulink arxitekturasida quyosh va gidroelektr manbalar umumiy AC shina orqali birlashtiriladi. Quyosh tomonida nurlanish kirishidan boshlanuvchi energiya zanjiri PV massivi, DC/DC o‘zgartirgich, DC/AC invertor, filtr va transformator orqali AC shinaga yetib boradi.

Gidroelektr tomonida esa gidroturbina-generator va qo‘zg‘atish tizimi sinxron mashina bilan birga modellashtirilgan, chiqish transformator orqali o‘sha shinaga ulangan. Umumiy shina keyin tarmoq transformatori orqali elektr tarmog‘iga ulanadi.

Simulink komponentiModeldagi vazifasi
Quyosh nurlanishi va harorat kirishlariPV ishlab chiqarishining meteorologik kirishlarini ta’minlaydi
PV Panel ModelFotovoltaik massivning elektr xatti-harakatini ifodalaydi
MPPT ControllerMaksimal quvvat nuqtasida yoki unga yaqin ishlashni maqsad qiladi
DC/AC InverterPV tomonidagi o‘zgarmas tokni AC tizimiga aylantiradi
Hydropower Data Module / HTGGidroelektr ishlab chiqarish va turbina-generator xatti-harakatini modellashtiradi
Excitation SystemSinxron generatorning qo‘zg‘atish va terminal kuchlanishi boshqaruvini ta’minlaydi
Grid InterfaceGibrid chiqishni tashqi AC tarmog‘iga ulaydi

Gidroturbina-generator modeli qanday ishlaydi?

Gidroelektr quyi tizimida MATLAB/Simulinkning Hydraulic Turbine and Governor tuzilmasi ishlatilgan. Model chiziqli bo‘lmagan gidravlik turbina xatti-harakatini, zatvor holatini yoki mexanik quvvatni tartibga soluvchi PID asosidagi governorni hamda turbina zatvorini harakatlantiruvchi servomotor komponentlarini o‘z ichiga oladi.

Sinxron generatorning maydon qo‘zg‘atishi alohida Excitation System bloki orqali boshqariladi. Bu blok terminal kuchlanishi uchun kuchlanish regulyatori va maydon kuchlanishini hosil qiladigan DC qo‘zg‘atish modelini o‘z ichiga oladi.

Bir yillik ma’lumot nega uch soniyaga siqilgan?

Tadqiqotdagi meteorologik va ishlab chiqarish ma’lumotlar to‘plamining kattaligi sabab MATLAB/Simulink diskret vaqtli simulyatsiyasida bir yillik ishlash ma’lumotlari taxminan uch soniyalik reprezentativ simulyatsiya oralig‘iga siqilgan. Bu usul haqiqiy kalendar vaqtini uch soniyada jismonan qayta yaratish degani emas; uzoq muddatli kirish ketma-ketligini Simulink ichida qisqaroq simulyatsiya vaqt masshtabiga moslashtirishdir.

Tadqiqotda ushbu siqilgan vaqt o‘qi bo‘yicha yillik nurlanish, harorat, quvvat va kuchlanish o‘zgarishlari kuzatilgan. Shu tariqa mavsumiy kirish profillari bilan o‘zgartirgich va tarmoq dinamikasi bitta Simulink ishida o‘rganilgan.

Tarmoq tomonida qaysi boshqaruv ishlatiladi?

PV tizimini tarmoq bilan sinxronlashtirishda Voltage Source Converter (VSC) va ikki konturli boshqaruv arxitekturasi qo‘llangan. Birinchi boshqaruv konturi DC-link kuchlanishini taxminan ±250 V atrofida ushlab turishni maqsad qiladi, ikkinchi kontur esa \(I_d\) va \(I_q\) tarmoq toki komponentlarini tartibga soladi. Manbada \(I_q=0\) tanlanib, birlik quvvat koeffitsiyentiga yo‘naltirilgan ish rejimi ko‘zda tutilgan.

PWM usuli bilan boshqariladigan tizimning namunalash oralig‘i 100 mikrosoniya deb berilgan. Dastlab harmonik buzilishni kamaytirish uchun kondensator banki va filtrlash strategiyalari ham modelga kiritilgan.

Harmonik buzilish nega muhim bo‘lib qoladi?

Simulyatsiyaning dastlabki tarmoq konfiguratsiyalarida PV, quvvat elektronikasi o‘zgartirgichi va uzatish liniyasining o‘zaro ta’siri sabab kuchlanish va tok to‘lqin shakllarida sezilarli harmonik buzilishlar kuzatilgan. Manbada buzilish ayniqsa taxminan 1,5 soniyadan keyin yanada ko‘rinadigan bo‘lgani qayd etiladi.

Uzatish liniyasi va feeder uzunliklari o‘zgartirilib keyingi model sinab ko‘rilgan. Liniyalar 1 km va 2 km darajasiga keltirilgan yangilangan tuzilmada to‘lqin shakllari silliqlashgani qayd etilgan. Yakuniy modelda filtr komponentlari ham o‘zgartirilgan va manba RLC filtri olib tashlangan holatda ham tozaroq kuchlanish to‘lqin shakli olinganini bildiradi.

Bu natija tizim barcha mumkin bo‘lgan tarmoqlarda filtrsiz ishlashi mumkin degani emas. Tadqiqotdagi natija muayyan Simulink tarmoq parametrlari, boshqaruv sozlamalari va o‘rganilgan ssenariylar uchun olingan.

PV modeli haqiqiy ishlab chiqarish bilan taqqoslanganmi?

Ha. Tadqiqotda MATLAB/Simulink PV ishlab chiqarish modeli Denizli yaqinida ishlayotgan tarmoqqa ulangan quyosh stansiyasining haqiqiy ishlab chiqarish ma’lumotlari bilan taqqoslangan va taxminan %86 korrelyatsiya olinganligi bildirilgan.

Bu taqqoslash model bir xil sharoitlarda haqiqiy energiya profilini ma’lum darajada kuzatishini ko‘rsatadi. Biroq %86 korrelyatsiya to‘g‘ridan-to‘g‘ri %86 mutlaq aniqlik degani emas; tadqiqot uzoq muddatli panel degradatsiyasi, ifloslanish, ekstremal ob-havo sharoitlari va meteorologik noaniqlik natijalarga ta’sir qilishi mumkinligini ham aniq qayd etadi.

Iqtisodiy doira qanday tuzilgan?

Tadqiqotda mavjud gidroelektr stansiyaning taxminan 4,6 million USD amalda sarflangan investitsiya xarajati sunk cost sifatida qabul qilingan. PV investitsiya xarajati taxminan 750.000 USD/MW, iqtisodiy xizmat muddati 25 yil va elektr energiyasini sotish narxi 73 USD/MWh deb qabul qilingan.

Maqola xulosasida taklif etilgan tizim uchun taxminan 3,3 million USD dastlabki investitsiya va 150.000 USD yillik ekspluatatsiya xarajati keltirilgan; gibrid tizimning tekislangan energiya qiymati (LCOE) 0,02685 USD/kWh deb berilgan.

4,375 MW PV quvvati bilan 750.000 USD/MW qabulining ko‘paytmasi taxminan 3,28 million USD bo‘lgani uchun, xulosa bo‘limidagi 3,3 million USD qiymat PV qo‘shimcha investitsiyasiga juda yaqin ko‘rinadi. Shunga qaramay, manba xulosada buni “total initial investment cost” deb ataydi. Mavjud HES xarajati usul bo‘limida sunk cost sifatida alohida ko‘rib chiqilgani sabab bu terminologik farq yashirincha qayta talqin qilinmagan.

Turkiya nuqtai nazaridan nega e’tiborga molik?

Ushbu tadqiqot umumiy jahon modeli o‘rniga bevosita Turkiyadagi mavjud gidroelektr obyekt asosida olib borilgan. Shu sababli u, ayniqsa, quvvat koeffitsiyenti past ishlaydigan, sug‘orish rejimiga bog‘liq yoki kanal/suv ombori yuzalarida PV o‘rnatish mumkin bo‘lgan gidroelektr obyektlarni gibridlash nuqtai nazaridan mahalliy muhandislik misolini beradi.

Biroq Denizli misolidagi 3,55 MW yoki 4,375 MW optimal PV qiymatlarini boshqa HESga to‘g‘ridan-to‘g‘ri qo‘llab bo‘lmaydi. Suv rejimi, transformator quvvati, meteorologiya, mavjud maydon, qishloq xo‘jaligida suvdan foydalanish, iqtisodiy narxlar va tarmoq tuzilishi o‘zgarsa, optimallashtirishni qayta ishga tushirish kerak.

Tadqiqot nimani aytadi va nimani aytmaydi?

Tadqiqot qo‘llab-quvvatlaydigan natijalar

  • Denizlidagi mavjud 3,065 MW HES uchun PV integratsiyasini MATLAB asosidagi iterativ algoritm bilan o‘lchamlash mumkin.
  • Saqlashsiz holatda manbada optimal PV quvvati 3,55 MW deb aniqlangan.
  • Taxminan ikki soatlik gidroelektr ishlab chiqarishga teng cheklangan suv saqlash ishlatilganda optimal PV quvvati 4,375 MW gacha oshadi.
  • Gibrid tizimning quvvat koeffitsiyenti modelda mavjud HESga nisbatan oshadi.
  • PV va gidroelektr ishlab chiqarishning kunlik va mavsumiy to‘ldiruvchanligi umumiy energiya profilini yanada muvozanatli qilishi mumkin.
  • MATLAB/Simulink modeli PV, gidroelektr, o‘zgartirgich va tarmoq dinamikasini birgalikda baholash imkonini bergan.
  • PV modeli o‘rganilgan haqiqiy ishlab chiqarish ma’lumotlari bilan taxminan %86 korrelyatsiya ko‘rsatgani qayd etilgan.

Tadqiqot isbotlamaydigan natijalar

  • 4,375 MW PV quvvati Turkiyadagi barcha 3 MW sinfidagi HESlar uchun optimal emas.
  • Tadqiqot barcha gidrologik yillarda bir xil ishlab chiqarish yoki iqtisodiy natijani kafolatlamaydi.
  • LCOE qiymati kelajakdagi valyuta kursi, PV xarajati, elektr narxi yoki regulyatsiya o‘zgarishlaridan mustaqil universal xarajat emas.
  • Simulinkdagi tarmoq barqarorligi natijasi haqiqiy tarmoqdagi barcha buzuvchi hodisalar dala sinovi bilan tasdiqlangan degani emas.
  • Yakuniy konfiguratsiyada filtrsiz yaxshi to‘lqin shakli olingani barcha haqiqiy gibrid stansiyalar tashqi filtrlashsiz xavfsiz ishlashi mumkinligini ko‘rsatmaydi.
  • Bir yillik ma’lumotni uch soniyaga siqish haqiqiy tizimning bir yillik fizik dinamikasi uch soniyada aynan bir-biriga mos ravishda ifodalangan degani emas.

Tadqiqot Usuli va Natijalari

Asosiy optimallashtirish farazlari

ParametrTadqiqotda qo‘llangan qabul
Iqtisodiy xizmat muddati25 yil
PV quvvati qadami25 kW
Maksimal gibrid PV quvvati10 MW
Tarmoqqa soatlik quvvat chegarasi3,065 MW
PV investitsiyasining birlik xarajatiTaxminan 750.000 USD/MW
Mavjud HESning amaldagi xarajati4,6 million USD; sunk cost sifatida ko‘rib chiqilgan
Elektr energiyasini sotish narxi73 USD/MWh
Saqlash hajmiTaxminan 85.000 m³
Saqlashning to‘liq quvvatli HESga ekvivalentiTaxminan 2 soat

Gidroelektr ishlab chiqarishning fizik ifodasi

Tadqiqotda gidroelektr quvvat ishlab chiqarishi klassik gidravlik quvvat munosabati bilan ifodalanadi:

\[ P_{\mathrm{storage}}=\rho_w g\dot{Q}H\eta_{\mathrm{tur}} \]

Bu yerda \(\rho_w=1000\,\mathrm{kg/m^3}\) suv zichligini, \(g=9,81\,\mathrm{m/s^2}\) gravitatsion tezlanishni, \(\dot{Q}\) hajmiy sarfni, \(H\) napor balandligini va \(\eta_{\mathrm{tur}}\) turbina samaradorligini ifodalaydi.

Iqtisodiy ko‘rsatkich: LCOE

Manbada tekislangan energiya qiymati quyidagicha berilgan:

\[ LCOE= \frac{ \left( \frac{r(1+r)^n}{(1+r)^n-1} \right)C +C_{O\&M} -C_{CO_2} }{E_t} \]

Bu yerda \(r\) diskont stavkasini, \(n\) iqtisodiy xizmat muddatini, \(C\) investitsiya xarajatini, \(C_{O\&M}\) ekspluatatsiya va texnik xizmat xarajatini, \(C_{CO_2}\) ekologik xarajat komponentini va \(E_t\) energiya ishlab chiqarishni ifodalaydi.

Asosiy quvvat natijalari

Ko‘rsatkichNatija
Mavjud gidroelektr quvvati3,065 MW
Saqlashsiz optimal PV3,55 MW
Cheklangan saqlashli optimal PV4,375 MW
PV quvvatining saqlash hisobiga ortishiTaxminan %23
Mavjud HES quvvat koeffitsiyentiTaxminan %14,7
Saqlashsiz gibrid quvvat koeffitsiyentiTaxminan %34,5
Saqlashli gibrid quvvat koeffitsiyentiTaxminan %39,1

Xulosada keltirilgan iqtisodiy natijalar

Ko‘rsatkichManbada keltirilgan qiymat
Maqsad qilingan yillik elektr yukiTaxminan 10.500 MWh
Dastlabki investitsiya xarajatiTaxminan 3,3 million USD
Yillik ekspluatatsiya xarajatiTaxminan 150.000 USD
LCOE0,02685 USD/kWh

PV modeli va tasdiqlash

PV quyi modelida o‘zgaruvchan nurlanish va harorat profillari ishlatilgan, I–V va P–V egri chiziqlari orqali fotovoltaik modulning elektr xatti-harakati kuzatilgan. Tadqiqotning Simulink komponenti tavsifida SunPower SPR-305-WHT monokristall PV moduli ishlatilgani ko‘rsatilgan.

SunPower SPR-305-WHT parametriManbada berilgan qiymat
Ochiq zanjir kuchlanishi, Voc64,2 V
Qisqa tutashuv toki, Isc5,96 A
Maksimal quvvat kuchlanishi, Vmp54,7 V
Maksimal quvvat toki, Imp5,58 A
Voc harorat koeffitsiyenti-0,177 V/°C
Isc harorat koeffitsiyenti0,003516 A/°C
Vmp harorat koeffitsiyenti-0,186 V/°C
Imp harorat koeffitsiyenti-0,00212 A/°C

Model ishlab chiqarishi yaqin atrofdagi haqiqiy quyosh stansiyasi ma’lumotlari bilan taqqoslanganda taxminan %86 korrelyatsiya qayd etilgan. Manbada haqiqiy stansiya bilan taqqoslashda Yingli Solar 250 W polikristall panellar tilga olinadi.

Tarmoq va quvvat elektronikasi natijalari

Tadqiqotda VSC asosidagi tarmoq ulanishining turli konfiguratsiyalari sinab ko‘rilgan va birinchi modelda sezilarli harmonik buzilishlar kuzatilgan. Liniya va feeder uzunliklari 1 km va 2 km ga o‘zgartirilganda to‘lqin shakllari yaxshilangani qayd etilgan.

Model shuningdek 47 MVA, 30 MW va 2500 MVA sifatida berilgan turli tarmoq/quvvat sharoitlarida baholangan. Manbaga ko‘ra yuqori quvvat sharoitlarida o‘tkinchi tebranishlar va harmonik komponentlar aniqroq ko‘rinadi, boshqaruv va tarmoq parametrlaridagi o‘zgarishlar bilan esa to‘lqin shakllari yaxshilanishi mumkin bo‘lgan.

Noaniqliklar va cheklovlar

  • Amaliy holat stansiyasining saqlash imkoniyati juda cheklangan; taxminan 85.000 m³ suv faqat taxminan ikki soat to‘liq quvvatli HES ishlab chiqarishiga teng.
  • Gidrologik natijalar yog‘ingarchilik, oqim va sug‘orish amaliyotlaridagi yillararo o‘zgaruvchanlikka sezgir.
  • 25 kW diskret optimallashtirish qadami nazariy jihatdan ikki qadam oralig‘ida qoladigan yaxshiroq yechimni o‘tkazib yuborishi mumkin.
  • PV modeli ishlab chiqaruvchi ma’lumot varaqlari va meteorologik kirishlarga asoslanadi; uzoq muddatli degradatsiya, ifloslanish va ekstremal ob-havo hodisalarini to‘liq ifodalamaydi.
  • Tarmoq cheklovlari asosan transformator chegarasi orqali ko‘rib chiqilgan; kelajakdagi curtailment va tartibga solish o‘zgarishlarining barchasi modellashtirilmagan.
  • Iqtisodiy natijalar PV xarajati, inflyatsiya, valyuta kursi, elektr energiyasini sotish narxi va kelajakdagi qo‘llab-quvvatlash mexanizmlariga sezgir.
  • Natijalar o‘rtacha sharoitlar ostidagi rejalashtirish modeli sifatida baholanishi kerak; ular kelajak ishlab chiqarishining aniq prognozi emas.

Manba va Usul Haqida Izoh

To‘liq asl tadqiqot nomi: Design and simulation of integrated solar-hydroelectric systems: Complementary renewable profiles and MATLAB/Simulink-based analysis

Muallif: M. Fatih Saltuk.

Mas’ul muallif: M. Fatih Saltuk.

Muassasa: Development and Investment Bank of Türkiye, İstanbul, Türkiye.

ORCID: 0000-0002-7914-8838.

Manba turi: Taqrizdan o‘tgan ilmiy maqola; MATLAB/Simulink asosidagi energiya tizimini modellashtirish, optimallashtirish va bitta obyekt bo‘yicha amaliy holat tadqiqoti.

Jurnal: International Journal of Energy Studies.

Yil / jild / son / sahifalar: 2026; 11(1): 207–254.

DOI: 10.58559/ijes.1812948.

Yuborilgan: 29 oktyabr 2025.

Tahrir: 6 yanvar 2026.

Qabul: 11 yanvar 2026.

Nashr sanasi: 17 mart 2026.

Taqriz holati: International Journal of Energy Studies nashr siyosati nashr etilgan barcha maqolalar taqrizdan o‘tishini va nashr uchun kamida ikkita ijobiy taqrizchi xulosasi talab etilishini bildiradi. Ushbu tadqiqot nashr etilgan jurnal maqolasidir.

Etika qo‘mitasi: Muallif tadqiqotni amalga oshirish uchun etika qo‘mitasi va/yoki maxsus huquqiy ruxsat talab qiladigan hech qanday jihat mavjud emasligini bildirgan.

Muallif hissasi: M. Fatih Saltuk tadqiqotning konseptuallashtirilishi va dizayniga hissa qo‘shgan, analitik amallar va qiyosiy tahlilni bajargan.

Manfaatlar to‘qnashuvi: Manbada manfaatlar to‘qnashuvi yo‘qligi bayon qilingan.

Asosiy usul: Mavjud 3,065 MW daryo tipidagi gidroelektr obyektiga qo‘shiladigan PV quvvatining foyda/xarajat nisbatini maksimum qiladigan MATLAB asosidagi iterativ optimallashtirish; undan keyin MATLAB/Simulink yordamida PV, gidroelektr, MPPT, VSC va tarmoq dinamikasini modellashtirish.

Ma’lumot manbalari: Uzoq muddatli gidrologik ma’lumotlar, stansiya ishlab chiqarish qaydlari, meteorologik stansiya ma’lumotlari, NASA manbali quyosh nurlanishi ma’lumotlari va ishlab chiqaruvchi PV ma’lumot varaqlari.

Manba ichidagi nomuvofiqlik 1 — HES yillik ishlab chiqarishi: 1-jadval mavjud gidroelektr obyekt uchun yillik 3.945.000 kWh ishlab chiqarish va %14,7 quvvatdan foydalanish ko‘rsatkichini beradi. Keyingi matn esa uzoq muddatli ishlab chiqarishni taxminan 5.600 MWh deb ta’riflab, uni xuddi shu %14,7 ko‘rsatkich bilan bog‘laydi. 3,065 MW o‘rnatilgan quvvat uchun bu ikki ishlab chiqarish qiymati bir xil quvvat koeffitsiyentini ifodalamagani sabab manba ichida nomuvofiqlik mavjud. Qiymatlar yashirincha birlashtirilmagan.

Manba ichidagi nomuvofiqlik 2 — optimallashtirish qadami: Saqlashsiz 3,55 MW PV natijasi usul/natijalar qismida 142-qadam bilan, saqlashli 4,375 MW natija esa 175-qadam bilan bog‘langan. Keyingi bir paragrafda saqlashsiz 3,55 MW xato ravishda 175-qadam deb yozilgan. Manbaning 25 kW/qadam ta’rifiga ko‘ra 3,55 MW / 0,025 MW = 142 va 4,375 MW / 0,025 MW = 175 bo‘lgani uchun maqoladagi bu ziddiyat ochiq holda saqlangan.

Manba ichidagi nomuvofiqlik 3 — PV paneli: Farazlar bo‘limida “Yingli Solar 250 Watt PV module data sheet” quyosh parametri sifatida ifodalangan bo‘lsa, batafsil MATLAB/Simulink PV modeli bo‘limida SunPower SPR-305-WHT moduli ishlatilgani ko‘rsatilgan. Boshqa bo‘limda Yingli 250 W panellar yaqin atrofdagi haqiqiy stansiya ma’lumotlari bilan tasdiqlash doirasida tilga olinadi. Manbadagi bu turli ifodalar bitta panel modeli sifatida birlashtirilmagan.

Manba ichidagi texnik izoh — RL zanjiri: MPPT/VSC tavsifida RL zanjiri uchun R = 0,005 Ω va L = 5000 H deb yozilgan. Induktivlik qiymati manbadagi ehtimoliy yozuv xatosi bo‘lsa ham, asl tadqiqotda shu tarzda berilgani uchun tuzatilmagan.

Iqtisodiy terminologiya izohi: Xulosa bo‘limida taxminan 3,3 million USD “total initial investment cost” sifatida keltiriladi. Usul bo‘limida mavjud HESning 4,6 million USD amaldagi xarajati sunk cost, PV xarajati esa taxminan 750.000 USD/MW deb qabul qilingan. 4,375 MW × 750.000 USD/MW taxminan 3,28 million USD ga teng. Shu sababli manbadagi “umumiy dastlabki investitsiya” terminologiyasi alohida qayta talqin qilinmagan.

Ilmiy mazmun chegarasi: Ushbu Verianla matnidagi fizik model, raqamli qiymatlar, ssenariylar, iqtisodiy farazlar, optimallashtirish natijalari va MATLAB/Simulink topilmalari faqat ko‘rib chiqilgan tadqiqotga asoslanadi. Tashqi tekshiruv faqat DOI, nashr sanasi, jurnal identifikatsiyasi va taqriz siyosatini bibliografik tasdiqlash uchun qo‘llangan.

Asosiy talqin chegarasi: Natijalar Denizlidagi muayyan 3,065 MW gidroelektr obyektning gidrologik, meteorologik, iqtisodiy va tarmoq cheklovlariga asoslangan amaliy holat tadqiqotidir. Optimal PV quvvati, LCOE, quvvat koeffitsiyenti yoki tarmoq xatti-harakati boshqa obyektlarga bevosita umumlashtirilmasligi kerak.


Ulashish:

Izohlar ko‘rib chiqilgandan keyin e’lon qilinadi.Izohingiz tasdiqlash jarayoniga yuboriladi va ma’qullangach ko‘rinadi.

Izoh qoldiring

E-pochta manzilingiz chop etilmaydi. Majburiy maydonlar * bilan belgilangan

Bu saytda cookie-fayllarga ruxsat berish foydalanish tajribangizni yaxshilaydi. Cookie-fayllar siyosati