MATLAB und Simulink für Energieerzeugung und Versorgung

Ingenieure entscheiden sich für MATLAB® und Simulink®, um Geräte und Systeme für die Energieerzeugung und Versorgung zu entwickeln, zu überwachen und zu warten.

Mit MATLAB und Simulink ist Folgendes möglich:·

  • Entwurf von Geräten und Entwicklung von Steuerungs-,Regelungs- und Energievorhersagealgorithmen
  • Durchführung von Untersuchungen zur Stromnetzintegration und zum Verhalten von Stromversorgungssystemen mithilfe vordefinierter Funktionen und Apps
  • Implementierung von entwickelten Code direkt auf Echtzeit- und Embedded-Systemen
  • Implementierung von Algorithmen auf Cloud- und IoT-Systemen, die Initiativen für die Modernisierung und Digitalisierung von Stromnetzen unterstützen

„Die Kernkompetenzen meiner Teammitglieder liegen in der Modellierung von Energiesystemen oder der Algorithmen-Entwicklung, nicht in der Erstellung und Implemetierung von Software für den Betrieb. Dank MATLAB haben wir Monate an Entwicklungszeit für die Modelle und Algorithmen gespart und konnten diese dann ganz leicht als Teil einer stabilen, zuverlässigen Webanwendung bereitstellen, ohne sie neu zu programmieren.“

Yunjiao Gu, Shanghai Electric

Entwurf von Geräten für Stromversorgungssysteme

Verwenden Sie Toolboxen und Apps, um physikalische Modelle von Geräten zu entwickeln sowie Steuerungs- und Regelungsalgorithmen zu entwerfen und zu testen. Untersuchen Sie verschiedene Entwürfe durch Simulation und nutzen Sie die Designoptimierung unter Einbeziehung mehrerer Betriebsszenarien. Erzeugen Sie automatisch Seriencode für Embedded-Prozessoren.

Lesen Sie, wie Alstom Grid für die Entwicklung von HVDC-Systemen Model-Based Design genutzt hat.

Energievorhersagen

Sammeln Sie historische Daten aus mehreren Quellen und entwickeln Sie produktionsreife Vorhersagemodelle mithilfe von Machine Learning. Stellen Sie Ihre Vorhersagemodelle auf Unternehmens- und Cloud-Systemen bereit und stellen Sie Verbindungen mit regionalen Stromgroßhandelsmärkten, meteorologischen Datenquellen und anderen Daten-Streaming-Diensten her.

Sehen Sie, wie Merrill Lynch (24:38) mit MATLAB Stromangebot und -nachfrage in Europa modelliert hat.

Entwicklung von Microgrids und Energiemanagementsystemen

Entwickeln Sie Simulationsmodelle für Microgrids und andere physische Anlagen. Untersuchen Sie den umfangreichen Systembetrieb, indem Sie verschiedene Simulationsszenarien mithilfe weniger Codeanpassungen parallel auf mehreren Prozessorcores ausführen. Entwickeln Sie Überwachungslogiken und Energiemanagementsysteme in Simulink und Stateflow. Erzeugen Sie automatisch produktionsreifen Code für die Implementierung auf SPSen und sonstiger industriellen Hardware oder stellen Sie ihn mit MATLAB Production Server™ in der Cloud bereit.

Lesen Sie, wie Shanghai Electric MATLAB verwendet hat, um verteilte Energiemanagementsysteme zu entwerfen und bereitzustellen.

Sehen Sie sich eine Videoreihe zur Entwicklung und Analyse von Microgrids an.

Integration erneuerbarer Energie in das Stromnetz

Bewerten Sie mit Simscape Electrical™ das Verhalteneines Netzes, in das in großem Umfang erneuerbare Energie eingespeist wird. Simulieren Sie parallel mehrere Betriebsszenarien und bewerten Sie das simulierte Verhalten anhand des Gridcodes, dem das Stromnetz unterliegt. Spielen Sie Messdaten, wie Synchrophasor-Daten oder NREL TMY3-Daten, in die Simulationsein, und ändern Sie den Detailierungsgrad der Simulationsmodelle, um Szenarien im Zeitraum von Millisekunden bis zu Jahren auszuwerten.

Sehen Sie sich ein Webinar zu Studien an, die die Integration erneuerbarer Energiequellen ins Stromnetze (45:05) mit Simscape Electrical zeigen.

Echtzeitsimulation von Stromsystemen

Entwickeln Sie Simulationsmodelle für Stromsysteme auf Ihrem PC und implementieren Sie diese mit Simulink Real-Time™ auf der Speedgoat Echtzeit Hardware. Führen Sie Hardware-In-The-Loop-Tests für Steuerungs- und Regelungssysteme beginnend bei der PWM Modulation für Stromrichter bis hin zur Überwachungslogik durch. Verwalten Sie Ihre Echtzeitsimulation in der PC-Umgebung und analysieren Sie Ihre Ergebnisse in MATLAB.

Lesen Sie, wie das SuperGrid Institute mit Simulink Real-Time und Speedgoat Steuerungen und Regelungen für Stromrichter entwirft und testet.

Validierung von Modellen von Stromerzeugungsanlagen

Spielen Sie synchronisierte Messdaten von mehreren Stromnetzereignissen in die Simulation ein, oder verwenden Sie Referenzfälle, um simulierte Reaktionen mit realen Reaktionen zu vergleichen. Sie können außerdem Systemparameter sowohl automatisch als auch manuell anpassen, um Ihre simulierten Reaktionen an reale Reaktionen anzunähern. Validieren Sie einzelne Komponenten oder die gesamte Anlage, und zeichnen Sie den Validierungsprozess mithilfe der automatischen Berichterzeugung auf.

Sehen Sie sich eine Videoreihe zur Validierung von Modellen für Stromerzeugungsanlagen mit MATLAB und Simulink an.