MATLAB und Simulink für die Entwicklung von Energieerzeugungs- und -übertragungsanlagen

Von führenden Windturbinenherstellern bis hin zu Unternehmen, die Hochspannungsübertragungsausrüstung entwickeln, verwenden Ingenieure MATLAB® und Simulink®, um Steuerungs- und Überwachungsalgorithmen für eine breite Palette von Energieerzeugungs- und -übertragungsanlagen zu entwerfen.

  • Entwicklung und Validierung von Algorithmen in einer sicheren Umgebung unter Verwendung komplexer Systemmodelle, die physikalische Komponenten (mechanische, elektrische, hydraulische usw.), Steuersysteme und Fehlerinjektion umfassen
  • Konstruktionsfehler frühzeitig erkennen und verschiedene Kontrollstrategien bewerten
  • Bereitstellen von Code auf Embedded Targets (unter Verwendung von Mikrocontrollern oder FPGAs), SPS oder Produktionsservern
  • Optimieren des Anlagendesigns zur Erhöhung der Betriebszeit und der Anlageneffizienz

“Mit Hilfe von Model-Based Design haben wir ein komplexes Steuerungssystem in wesentlich kürzerer Zeit entwickelt, als unser herkömmliches Verfahren benötigt hätte. Monatelanges manuelles Codieren wurde überflüssig, indem wir Code aus unseren Modellen erzeugt haben und Simulationen verwendeten, um eine frühe Verifizierung des Entwurfs zu ermöglichen.”

Anthony Totterdell, GE Grid

Nutzen von MATLAB und Simulink für die Entwicklung von Energieerzeugungs- und -übertragungsanlagen

Kraftwerksmodell

Mit MATLAB und Simulink können Ingenieure ein Simulationsmodell der Komponenten, Systeme oder Anlagen verwenden, um ihren Entwurf zu testen und zu validieren, bevor sie ihn auf der tatsächlichen Maschine einsetzen. Die virtuelle Inbetriebnahme ermöglicht es den Ingenieuren, Konstruktionsfehler frühzeitig im Prozess zu erkennen und zu eliminieren und so die Entwicklungs- und Validierungszeit zu verkürzen und gleichzeitig Risiken und potenzielle Schäden zu minimieren.


Reglerentwurf

MATLAB und Simulink unterstützen Ingenieure bei der Entwicklung von Steuer- und Überwachungslogik-Algorithmen für Stromversorgungsanlagen und deren Prüfung unter Betriebsbedingungen, die unter Feldbedingungen nicht so leicht zu verifizieren sind.

Ingenieure verwenden die Anlagenmodellierung beim Entwurf von Steuerungsalgorithmen für Anwendungen, die die Steuerung von Umrichtern oder Windturbinen sowie andere netzkonforme Regler beinhalten.

Die automatische Codegenerierung ermöglicht den Einsatz der Algorithmen auf der eigentlichen Steuerungshardware.


Vorausschauende Wartung

Ingenieure verwenden MATLAB® und Simulink®, um Software zur Zustandsüberwachung und vorausschauenden Wartung von Energieerzeugungs- und -übertragungsanlagen zu entwickeln und einzusetzen.

Mithilfe interaktiver Anwendungen für den Zugriff auf und die Vorverarbeitung von Daten können Ingenieure Algorithmen entwerfen (z. B. zur Bestimmung der verbleibenden Nutzungsdauer [VND]) und diese im Betrieb einsetzen. So können Ingenieure Wartungsintervalle optimieren und die Wartungskosten im Vergleich zur reaktiven oder vorbeugenden Wartung senken.