ROSTLANUVCHAN REAKTIV QUVVAT MANBALARINI JORIY ETISHNING TEXNIK SAMARADORLIGINI BAHOLASH

Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515 VOLUME 4 | ISSUE 14 | 2025 https://t.me/Erus_uz Multidisciplinary Scientific Journal November, 2025 10 DOI: https://10.5281/zenodo.17618316 ROSTLANUVCHAN REAKTIV QUVVAT MANBALARINI JORIY ETISHNING TEXNIK SAMARADORLIGINI BAHOLASH Omonov Faxriddin Berdiyor o‘g‘li Termiz davlat muhandislik va agrotexnologiya universiteti “Energetika” kafedrasi mudiri, PhD, dotsent, Xolliyev Og‘abek Shuhrat o‘g‘li Termiz davlat muhandislik va agrotexnologiya universiteti magistranti E-mail: [email protected] ANNOTATSIYA Ushbu maqola energetika tizimlarida elektr energiyasining sifat ko‘rsatkichlarini yaxshilash, quvvat yo‘qotishlarini kamaytirish va kuchlanish barqarorligini ta’minlashda rostlanuvchan reaktiv quvvat manbalarining (RRQM) texnik samaradorligini o‘rganishga bag‘ishlangan. Tadqiqotda nazariy tahlil, matematik modellashtirish, hisoblash tajribalari va MATLAB/Simulink muhitida simulyatsiya usullari qo‘llanildi. Natijalar shuni ko‘rsatdiki, RRQM tizimlari joriy etilgandan so‘ng kuchlanish barqarorligi 2,5–3 baravar yaxshilandi, quvvat koeffitsienti 0,78 dan 0,95 gacha oshdi, aktiv quvvat yo‘qotishlari o‘rtacha 10% kamaydi va tizim samaradorligi 5,4% ga oshdi. Tadqiqot shuningdek, SVC, STATCOM va sinxron kompensatorlar kabi zamonaviy reaktiv quvvat boshqaruv tizimlarining energiya tejamkorligi va tarmoq barqarorligiga ta’sirini ham tahlil qiladi. Kalit so‘zlar: Reaktiv quvvat, Rostlanuvchan reaktiv quvvat manbalari (RRQM), Elektr energiyasi sifati, Static Var Compensator (SVC), STATCOM, Sinxron kompensator ABSTRACT This article is devoted to studying the technical efficiency of flexible reactive power sources (RRQM) in improving electric energy quality, reducing power losses, and ensuring voltage stability in power systems. The research employed theoretical analysis, mathematical modeling, computational experiments, and simulations in the MATLAB/Simulink environment. The results showed that after implementing RRQM systems, voltage stability improved by 2.5–3 times, the power factor increased from 0.78 to 0.95, active power losses decreased by an average of 10%, and system Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515 VOLUME 4 | ISSUE 14 | 2025 https://t.me/Erus_uz Multidisciplinary Scientific Journal November, 2025 11 efficiency rose by 5.4%. The study also analyzes the impact of modern reactive power control systems, such as SVC, STATCOM, and synchronous compensators, on energy efficiency and network stability. Keywords: Reactive power, Flexible reactive power sources (RRQM), Electric energy quality, Static Var Compensator (SVC), STATCOM, Synchronous compensator KIRISH Energetika tizimlarida elektr energiyasining sifat ko‘rsatkichlarini yaxshilash, elektr tarmoqlarida kuchlanishning barqarorligini ta’minlash hamda quvvat yo‘qotishlarini kamaytirish bugungi kunda dolzarb masalalardan biridir [1]. Elektr energiyasining sifati ko‘p jihatdan reaktiv quvvat balansining holatiga bog‘liq bo‘lib, ayniqsa sanoat korxonalarida reaktiv quvvatning ortiqcha iste’moli tarmoqlarda kuchlanish pasayishiga, aktiv quvvat yo‘qotishlarining oshishiga va elektr uskunalarining ishonchliligiga salbiy ta’sir ko‘rsatadi [2]. Reaktiv quvvatni boshqarish va rostlash masalasi energetika tizimining samaradorligini oshirishda muhim rol o‘ynaydi. Bunda rostlanuvchan reaktiv quvvat manbalari — masalan, Static Var Compensator (SVC), STATCOM va sinxron kompensatorlardan foydalanish orqali elektr tarmoqlarida yuklamaning o‘zgaruvchanligiga mos ravishda reaktiv quvvatni dinamik boshqarish imkonini beradi [3]. Ushbu qurilmalar yordamida elektr tarmog‘ining kuchlanish darajasi avtomatik rostlanadi, quvvat omili yaxshilanadi va natijada elektr energiyasi iste’moli samaradorligi oshadi [4]. So‘nggi yillarda dunyo energetika tizimlarida intellektual elektr tarmoqlari (Smart Grid) konsepsiyasi keng joriy etilmoqda. Bu jarayon o‘z navbatida, avtomatlashtirilgan reaktiv quvvat kompensatsiya tizimlariga bo‘lgan talabni keskin oshirdi [5]. Rostlanuvchan reaktiv quvvat manbalarining texnik samaradorligini baholash — ularning elektr tarmoqlaridagi kuchlanish barqarorligiga, quvvat isrofini kamaytirishdagi ulushiga, tizimning umumiy foydali ish koeffitsientiga (FIK) va iqtisodiy samaradorligiga ta’sirini aniqlash orqali amalga oshiriladi. Shu sababli, ushbu ilmiy ishning maqsadi — elektr tarmoqlarida rostlanuvchan reaktiv quvvat manbalarini joriy etishning texnik samaradorligini tahlil qilish, ularning ishlash prinsipi, boshqaruv xususiyatlari va tarmoqqa ko‘rsatadigan texnik-iqtisodiy ta’sirini o‘rganishdan iborat. Tadqiqot natijalari respublika energetika tizimini modernizatsiya qilish, tarmoqlarda yo‘qotishlarni kamaytirish hamda energiya samaradorligini oshirish bo‘yicha amaliy takliflar ishlab chiqishda muhim ahamiyat kasb etadi. Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515 VOLUME 4 | ISSUE 14 | 2025 https://t.me/Erus_uz Multidisciplinary Scientific Journal November, 2025 12 Mavzuga oid adabiyotlar sharhi. So‘nggi yillarda elektr energetika tizimlarida reaktiv quvvatni boshqarish va kompensatsiya qilish masalasi ko‘plab olimlarning tadqiqot markazida bo‘lib kelmoqda. Chunki elektr tarmoqlaridagi reaktiv quvvatning nomutanosibligi nafaqat kuchlanishning barqarorligiga, balki butun tizim samaradorligiga sezilarli darajada ta’sir qiladi [1]. Sushank Jambhulkar va Ramchandra Adware o‘z tadqiqotlarida zamonaviy reaktiv quvvat kompensatsiyasi texnologiyalarini tahlil qilib, an’anaviy kondensator batareyalari bilan solishtirganda, Static Var Compensator (SVC) va STATCOM kabi moslamalarning tezkor javob berish xususiyatiga ega ekanligini ta’kidlagan [1]. Ularning fikricha, bu qurilmalar yuklamaning o‘zgarishiga real vaqt rejimida javob qaytarib, kuchlanish darajasini barqarorlashtiradi va elektr tarmoqlarida yo‘qotishlarni kamaytiradi. Esobinenwu va Oniyeburutan tomonidan olib borilgan tadqiqotda yuqori kuchlanishli uzatish liniyalarida reaktiv quvvatni kompensatsiya qilishning turli texnikalari o‘rganilgan [2]. Ular reaktiv quvvat kompensatsiyasining iqtisodiy jihatlarini tahlil qilib, avtomatlashtirilgan boshqaruv tizimlari orqali samaradorlikni 12–18% gacha oshirish mumkinligini isbotlagan. Energies (2020) jurnalida chop etilgan tahliliy maqolada esa elektr tarmoqlarida kuchlanish va reaktiv quvvatni boshqarish algoritmlarining zamonaviy modellariga e’tibor qaratilgan [3]. Mualliflar reaktiv quvvatni boshqarishning adaptiv algoritmlari — sun’iy intellekt, neyron tarmoqlar va genetik algoritmlar asosida ishlab chiqilgan modellar tarmoq barqarorligini sezilarli darajada oshirishi mumkinligini ko‘rsatgan. Renewable & Sustainable Energy Reviews (2018) jurnalida e’lon qilingan maqolada mikroelektr tarmoqlar (microgrids) uchun reaktiv quvvatni boshqarishning markazlashtirilmagan (decentralized) usullari ko‘rib chiqilgan [4]. Tadqiqot natijalari shuni ko‘rsatadiki, bunday tizimlarda reaktiv quvvatni avtomatik boshqarish nafaqat kuchlanish barqarorligini, balki butun tizimning energiya samaradorligini ham oshiradi. Shuningdek, Energy Informatics (2024) jurnalida chop etilgan maqolada rostlanuvchan reaktiv quvvat manbalarining yangi avlodi — hibrid kompensatsiya tizimlari (ya’ni, kondensatorlar, reaktorlar va elektronika asosidagi STATCOM birgalikda ishlovchi tizimlar) haqida ma’lumot berilgan [5]. Mualliflar bunday tizimlar klassik usullarga qaraganda 25–30% yuqori samaradorlik ko‘rsatishini va energiya sifatini yaxshilashda muhim rol o‘ynashini ta’kidlaydilar. Shu tariqa, mavjud adabiyotlar tahlili shuni ko‘rsatadiki, elektr tarmoqlarida reaktiv quvvatni boshqarishning ilg‘or usullari — ayniqsa rostlanuvchan reaktiv quvvat manbalari asosida tashkil etilgan tizimlar — nafaqat texnik, balki iqtisodiy jihatdan ham samarali yechim hisoblanadi. Ushbu yo‘nalish bo‘yicha olib borilayotgan Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515 VOLUME 4 | ISSUE 14 | 2025 https://t.me/Erus_uz Multidisciplinary Scientific Journal November, 2025 13 tadqiqotlar mamlakatimiz energetika tizimini modernizatsiya qilishda muhim nazariy va amaliy asos bo‘lib xizmat qiladi. TADQIQOT METODOLOGIYASI. Tizim samaradorligini oshirish maqsadida rostlanuvchan reaktiv quvvat manbalarini (RRQM) joriy etishning texnik jihatlari va ularning energetik tizimlarga ta’siri o‘rganildi. Tadqiqotda nazariy tahlil, matematik modellashtirish, hisoblash tajribalari hamda kompyuter simulyatsiyasi usullaridan foydalanildi [6]. Reaktiv quvvat elektr energiya tizimlarida elektromagnit maydon hosil bo‘lishini ta’minlaydi, biroq u foydali ish energiyasiga aylanmaydi. Reaktiv quvvatning ortiqcha oqimi tarmoqdagi kuchlanish yo‘qotishlarini, issiqlik isroflarini va qurilmalarning yuklanishini oshiradi. Ushbu muammolarni kamaytirish uchun ko‘ndalang (shunt) kompensatsiya usuli qo‘llaniladi, bunda tarmoqqa parallel ulangan kompensatsiyalovchi moslamalar — kondensator batareyalari, sinxron kompensatorlar, SVC va STATCOM tizimlari — reaktiv quvvatni boshqaruvchi manbalar sifatida ishlaydi [7]. Tarmoqning texnik samaradorligi quyidagi asosiy ko‘rsatkichlar asosida baholandi: Aktiv quvvat yo‘qotishlari – elektr qarshilik natijasida hosil bo‘lgan issiqlik isroflari; Kuchlanish og‘ishi – yuklama o‘zgarishida kuchlanishning nominal qiymatdan og‘ishi; Quvvat koeffitsienti (cosφ) – aktiv va to‘la quvvat nisbati; Samaradorlik koeffitsienti (η) – foydali quvvatning kirish quvvatiga nisbati. Matematik modellashtirishda quyidagi ifodalar asos sifatida qabul qilindi: Pyo′qotish=I2⋅RP (1.1) ΔU=I(Rcosφ+Xsinφ) (1.2) Bu yerda: I — tok, R — faol qarshilik, X — induktiv qarshilik, φ — faza burchagi. Kompensatsiya kiritilgandan so‘ng, cosφ ortadi, I kamayadi, natijada issiqlik yo‘qotishlari kamayadi va samaradorlik oshadi [6]. MATLAB/Simulink muhitida 6 kV kuchlanishli namunaviy tarmoq modellashtirildi. Modelga yuklama, kondensator batareyasi va SVC tizimi kiritildi. Simulyatsiya natijalari quyidagicha bo‘ldi: - Kuchlanish barqarorligi 7–10% gacha yaxshilandi; - Aktiv quvvat yo‘qotishlari 8–12% gacha kamaydi; - Quvvat koeffitsienti 0.78 dan 0.95 gacha oshdi. Bu natijalar RRQM o‘rnatilishi natijasida tarmoq energiya sifatining yaxshilanishini va energiya tejamkorligini oshirish imkonini berishini ko‘rsatadi [8]. Korxona tarmog‘ida o‘tkazilgan amaliy sinovlar shuni ko‘rsatdiki, SVC tizimi Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515 VOLUME 4 | ISSUE 14 | 2025 https://t.me/Erus_uz Multidisciplinary Scientific Journal November, 2025 14 o‘rnatilgandan keyin kuchlanish og‘ishi ±8% dan ±3% gacha kamaygan, transformatorlarning yuklanishi esa 10–15% gacha pasaygan. Dinamik (rostlanuvchan) kompensatsiya tizimlari real vaqt rejimida reaktiv quvvatni boshqarish imkonini berib, statik usullarga qaraganda samaraliroq natija beradi. TAHLIL VA NATIJALAR Rostlanuvchan reaktiv quvvat manbalarini (RRQM) joriy etish natijasida elektr tarmog‘ining texnik va energetik ko‘rsatkichlari sezilarli darajada yaxshilanganini tahlil natijalari ko‘rsatdi. Tadqiqotlar nazariy tahlil, hisoblash tajribalari va kompyuter simulyatsiyasi asosida amalga oshirildi [1]. 1. Kuchlanish barqarorligi tahlili. Kompensatsiya kiritilmagan holatda tarmoqdagi kuchlanish og‘ishi ±8% gacha kuzatildi. RRQM tizimi o‘rnatilgandan so‘ng, bu qiymat ±3% gacha kamaydi. Bu natija tarmoqdagi kuchlanish barqarorligini taxminan 2,6 barobar yaxshilanishini ko‘rsatadi. 1-rasm. Kuchlanish og‘ishining kompensatsiya oldi va keyingi holatdagi taqqoslanishi 1-jadval Holat Kuchlanish og‘ishi (%) Kompensatsiyasiz ±8 RRQM bilan ±3 Grafik tavsifi: X o‘q — tarmoqdagi ishchi nuqtalar (tugunlar), Y o‘q — kuchlanish og‘ishi (%). Grafikda kompensatsiya oldi va keyingi egri chiziqlar orasida farq aniq ko‘rinadi (kuchlanish egri chizig‘i tekislangan). 2. Quvvat koeffitsienti (cosφ) o‘zgarishi. Tizimda kompensatsiyadan oldin quvvat omili o‘rtacha 0,78, kompensatsiyadan so‘ng esa 0,95 ni tashkil etdi. Bu tarmoqning quvvat samaradorligini 22% ga yaxshilanishini bildiradi. Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515 VOLUME 4 | ISSUE 14 | 2025 https://t.me/Erus_uz Multidisciplinary Scientific Journal November, 2025 15 2-rasm. Quvvat koeffitsientining o‘zgarish grafigi 2-jadval Ko‘rsatkich cosφ (oldin) cosφ (keyin) O‘rtacha qiymat 0.78 0.95 Grafik tavsifi: Bar chart ko‘rinishida: ikkita ustun — biri kompensatsiya oldingi (0.78), biri keyingi (0.95). Ustunlar orasidagi farq RRQM tizimining samaradorligini ko‘rsatadi. 3. Aktiv quvvat yo‘qotishlarining kamayishi. Tadqiqotda tarmoqdagi aktiv quvvat yo‘qotishlari 8–12% gacha qisqargani kuzatildi. Quyidagi jadvalda RRQM o‘rnatilishidan oldin va keyingi energiya yo‘qotishlari taqqoslangan. 3-rasm. Aktiv quvvat yo‘qotishlari taqqoslanishi 3-jadval Yuklama darajasi Kompensatsiyasiz (kW) RRQM bilan (kW) Kamayish (%) 50% 18.4 16.8 8.7 75% 26.1 23.0 11.9 100% 34.7 30.8 11.2 Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515 VOLUME 4 | ISSUE 14 | 2025 https://t.me/Erus_uz Multidisciplinary Scientific Journal November, 2025 16 Grafik tavsifi: Liniya grafikda yuklama o‘qi bo‘yicha 3 ta nuqta chiziladi (50%, 75%, 100%), va ikkita egri chiziq: biri kompensatsiyasiz, biri RRQM bilan. Ikkinchi chiziq doimo pastroqda joylashgan bo‘lib, energiya yo‘qotishlari kamayishini ko‘rsatadi. 4. Tizim samaradorligi (η) tahlili. RRQM joriy etilgandan so‘ng tizim samaradorligi quyidagi formula asosida hisoblandi: η=Pfaydali/Pkirish×100% (1.3) Hisoblash natijalariga ko‘ra, umumiy samaradorlik 92,4% dan 97,8% gacha oshgan. 4-rasm. Tizim samaradorligi ko‘rsatkichining o‘zgarishi 4-jadval Holat Samaradorlik, η (%) Kompensatsiyasiz 92.4 RRQM bilan 97.8 5. Umumiy tahlil RRQM joriy etilishi natijasida: Kuchlanish barqarorligi – 2,5–3 baravar yaxshilandi; Quvvat omili – 0,78 dan 0,95 gacha oshdi; Aktiv quvvat yo‘qotishlari – o‘rtacha 10% gacha kamaydi; Tizim samaradorligi – 5,4% ga oshdi. Bu natijalar RRQM tizimlarining real sanoat sharoitida samarali va energiya tejovchi texnologiya ekanini tasdiqlaydi. XULOSA VA TAKLIFLAR. O‘tkazilgan tahlillar va tajriba natijalari shuni ko‘rsatadiki, energetika tizimlarida elektr energiyasi sifat ko‘rsatkichlarini nazorat qilish va ularni normativ chegaralarda ushlab turish — ishlab chiqarish jarayonlarining barqaror ishlashi, asbob-uskunalarning ishonchliligi hamda energiya samaradorligini oshirishning asosiy omillaridan biridir. Tadqiqot davomida olingan natijalarga ko‘ra: 1. Kuchlanishning og‘ishi 8 % dan 3 % gacha kamaygani tizimdagi barqarorlikni oshirganini ko‘rsatadi. Bu esa elektr iste’molchilarining uzluksiz ishlashi va uskunalarning xizmat muddatining uzayishiga olib keladi. Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515 VOLUME 4 | ISSUE 14 | 2025 https://t.me/Erus_uz Multidisciplinary Scientific Journal November, 2025 17 2. Quvvat koeffitsientining 0.78 dan 0.95 gacha oshishi tarmoqlarda reaktiv quvvatni kamaytirish, yo‘qotishlarni pasaytirish va elektr energiyasidan samarali foydalanishga zamin yaratgan. 3. Aktiv quvvat yo‘qotishlarining kamayishi umumiy energiya tejamkorligiga sezilarli hissa qo‘shgan. Bu, o‘z navbatida, ishlab chiqarish tannarxining pasayishiga va iqtisodiy samaradorlikning ortishiga olib keladi. Takliflar: - Elektr energiyasi sifatini monitoring qilish tizimlarini (Power Quality Analyzer, SCADA modullari va IoT datchiklar) joriy etish orqali real vaqt rejimida nazoratni kuchaytirish tavsiya etiladi. - Reaktiv quvvat kompensatsiya tizimlarini avtomatik boshqaruv asosida ishlovchi zamonaviy kondensator batareyalari bilan jihozlash maqsadga muvofiq. - Energetika sohasida magistrantlar va mutaxassislar uchun “Energiya samaradorligi va sifat nazorati” bo‘yicha amaliy laboratoriyalar tashkil etish foydali bo‘ladi. FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO‘YXATI: (REFERENCES) 1. Sushank Jambhulkar, Ramchandra Adware. Technologies Compensating Reactive Power: A Review. International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), Vol. 5, Issue 4, April 2018. https://www.irjet.net/archives/V5/i4/IRJETV5I4180.pdf 2. Esobinenwu, C. S.; Oniyeburutan E.T. Reactive power (VAR) compensation techniques in high voltage transmission lines. Global Journal of Engineering and Technology Advances, 2023, 16(01). https://gjeta.com/sites/default/files/GJETA2023-0113.pdf 3. A comprehensive review of voltage and reactive power control algorithms in electrical networks. Energies, vol. 13, Issue 1, 2020. https://www.mdpi.com/19961073/13/1/58 4. A review of reactive power compensation techniques in microgrids. Renewable & Sustainable Energy Reviews. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032117311395 5. A comprehensive review of advancements and challenges in reactive power compensation. Energy Informatics, 2024. https://energyinformatics.springeropen.com/articles/10.1186/s42162-024-00341-3 6. Bollen, M. H. J., & Hassan, F. (2011). Integration of Distributed Generation in the Power System. IEEE Press. 7. Hingorani, N. G., & Gyugyi, L. (2000). Understanding FACTS: Concepts and Technology of Flexible AC Transmission Systems. IEEE Press. [8] Zobaa, A. F., & Bansal, R. C. (2011). Handbook of Renewable Energy Technology. World Scientific Publishing.