電力システムの解析および設計

 

MATLAB、Simulink、およびSimscape を使用した電力システムの解析および設計

電力網および電気輸送システムの設計とシミュレーション

電力網の近代化と電気輸送は、電力システムの解析および設計における投資と技術革新を推進します。MATLAB®、Simulink®、および Simscape™ には、物理モデリング、制御、リアルタイム シミュレーション向けのソリューションが用意されており、エンジニアが陸、海、空を問わず次世代の電気システムを開発するのに役立ちます。

「MATLAB や Simulink、Simscape Electrical では、機械、電力、および制御のエンジニアが同一のツールを使用して共同で作業できるため、当研究所のような学際的な環境に適しています。」

Ben Schenkman, Sandia National Laboratories

電力システムの解析および設計向けのMATLAB の使用

マイクログリッド電力システムの解析および設計

Simscape Electrical™ を使用してマイクログリッド システムやその他の物的資産の電力システムの解析および設計を行い、Simulink を使用して制御および管理戦略を作成します。数行のコードでシミュレーション シナリオを並列実行することで、システムの運用を検討します。


電気自動車システムの設計

電力システムの解析および設計には、ハイブリッド電気自動車、プラグイン ハイブリッド自動車、バッテリー電気自動車のシステムレベルの内容が含まれます。モデルベースデザインでは、物理システムとそれに伴う制御および管理システムをシミュレーションし、電気パワートレインのアーキテクチャのトレードオフ調査や、主要コンポーネント (バッテリーパック、トラクションモーターなど) のサイズ設定を行うことができます。システムレベルで設計を最適化し、すべてのコンポーネントを適切な運用範囲内に維持しながら、システム効率を最大限に高めることができます。


電気航空機の電力システムの設計

航空機における電力システムの解析および設計は、電気化システム、ハイブリッド電気システム、および完全電気システムのアーキテクチャにわたります。フライトサイクルの評価からパワー エレクトロニクスのスイッチングまで、Simscape を使用して目的に合った物理シミュレーションを作成します。エネルギーの貯蔵および管理システムを取り入れ、デスクトップからリアルタイム シミュレーションへのシームレスな移行を実現します。


電気推進船の電力システムの設計

技術成熟度が高くなるにつれて、モデルの忠実度は変化します。Simscape を使用して、操船中のエネルギーの流れから、電力コンバーターが故障応答に与える影響まで、複数のシナリオを評価します。電力システムの解析および設計を通じてさまざまな電気技術の選択肢を検討し、システムモデルに熱応答と熱冷却を取り入れます。デスクトップからリアルタイム シミュレーションにシームレスに移行します。


エネルギー マネージメント システム

住宅、ビル、工場、地域社会向けエネルギー マネージメント システムは、システムのスマート化に向けた開発の流れにおいて重要な役割を果たしています。このようなシステムでは、個々のユニットの単独制御ではなく、システムレベルでの制御を考慮することで、エネルギーシステムの計画、効率、柔軟性、運用面の改善につながります。

MATLAB、Simulink、Simscape では、予知/予測および最適化の技術を組み合わせたエネルギー マネージメント システムを開発し、以下のデータアクセス、データ解析、開発、展開を行うことができます。

  • 電力需要と発電量の予測
  • 電気システムのモデル化とシミュレーション
  • 運用および計画の最適化
  • トレードオフ分析
  • クラウド環境の組み込みシステムやエンタープライズ