Goldwind 社、シミュレーション技術で風力発電のインテリジェント化を推進

シミュレーションとデジタルツイン技術を通じて、風力タービン発電の効率、信頼性、性能を向上

「Simulink の高い互換性を活かし、認知、デジタルツイン、制御と意思決定の 3 つの工程でシミュレーションを実行できるようにすることで、複雑な運用条件の最適化が可能になります。」

主な成果

  • Simulink でモデル開発を強化することで生産性が向上し、年間の新規モデル数が 1~2 個から 5~15 個に増加
  • デジタルツインでタービンの安全性と性能を向上させることで、極端な条件下でも最適な機能性を実現
  • デジタルツインで構成部品の寿命を予測して制御システムの設計を改善することで、ソフトウェアの効率性と品質を向上
ビデオの長さ 22:39

風力エネルギーの生産には、電力系統への統合、気象状況への対応、地形による制約への対処、変化する電力消費パターンへの適応といったさまざまな課題があり、それらを克服する必要があります。こうした課題に効率的に対応すべく、世界的な風力タービンメーカーである Goldwind 社は、風力発電ユニットのインテリジェンス機能と精度を向上させるために Simulink® を活用しています。

同社のチームはタービンのデジタルツインを作成し、自社の運用に組み込みました。高度なセンシング システムが、風の状態とタービンの動作に関するデータを収集し、その情報をデジタルツイン エンジンに送信します。このデータは、50,000 基のタービンから収集されたもので、数テラバイトにも及びます。それを分析することで、チームはタービンの動作を効率的に把握することができます。Simulink を活用して作成、統合された風力タービンのデジタルツインモデルは、オフライン設計の最適化と、オンラインによる障害の診断や予測に利用されます。Simulink はモデルの制御アルゴリズムの開発にも使用され、その後、自動コード生成を通じて実装されました。

Goldwind 社は、風力発電所全体の最適化に向けたシナリオモデリングも実施し、シミュレーションラボやクロス プラットフォームのエネルギー調整システム、さらにタービンの協調発電制御に使用する「エネルギー ネスト システム」というシミュレーション機能も開発しました。Simulink で開発されたデジタルツインを活用することで、Goldwind 社はタービンの発電、適応機能、安全性を最適化できました。