電力およびユーティリティ向け MATLAB および Simulink

多くのエンジニアが電力およびユーティリティ機器システムの開発、モニタリング、保守に MATLAB® と Simulink® を選んでいます。

MATLAB と Simulink を使用すれば、次のことが可能になります。

  • 機器を設計し、制御システムと電力需要予測のアルゴリズムを開発する
  • あらかじめ用意された機能とアプリを使用して、電力網の統合と電力システムの解析行う
  • 開発したコードをリアルタイム システムや組み込みシステムに直接実装する
  • 電力網の近代化やデジタルトランスフォーメーションのイニシアチブをサポートするクラウドシステムや IoT システムに実装する

「当社のチームの精通分野は電力システムのモデリングやアルゴリズムの開発であり、運用環境へのソフトウェア実装には精通していません。MATLAB によって、モデルやアルゴリズムの開発期間が数か月短縮され、再コーディングせずに、安定性と信頼性の高い Web アプリケーションの一部として容易に実装できるようになりました。

Shanghai Electric、Yunjiao Gu 氏

電力システム機器の設計

ツールボックスとアプリを利用して、機器の物理モデルの開発や、制御アルゴリズムの設計およびテストを実行できます。シミュレーションで設計のトレードオフを調べ、複数の運用シナリオに対して最適な設計を適用できます。すぐに運用可能なコードを自動生成し、組み込みプロセッサにコードを実装できます。

Alstom Grid がモデルベース デザインを利用して HVDC システムを開発した事例をご覧ください。

電力需要予測

複数のソースから履歴データを収集し、機械学習を利用してすぐに運用可能な予測モデルを開発できます。予測モデルをエンタープライズ システムやクラウドシステムに展開し、地域の卸電力市場や気象データなどのデータ ストリーミング サービスに接続できます。

Merrill Lynch (24:38) が MATLAB を利用して、ヨーロッパの電力供給/需要をモデル化した事例をご覧ください。

マイクログリッドとエネルギーマネージメントシステムの開発

マイクログリッド システムやその他の実設備のシミュレーション モデルを開発できます。わずかなコード変更でシミュレーション シナリオを並列実行して、システム動作を調査できます。Simulink と Stateflow で、監視制御システムやエネルギーマネージメントシステムを開発できます。すぐに運用可能なコードを自動生成して PLC やその他の産業用制御ハードウェアに実装することも、MATLAB Production Server™ を利用してクラウドに実装することも可能です。

Shanghai Electric が MATLAB を利用して、分散型エネルギーマネージメントシステムを設計および展開した事例をご覧ください。

マイクログリッド システムの開発と解析に関するビデオシリーズをご覧ください。

再生可能エネルギーの電力系統統合

Simscape Electrical™ を使用して、再生可能エネルギーの浸透率が高いシステムの性能を評価できます。複数の運用シナリオを並列実行し、グリッドコードへの対応をシミュレーションにより評価できます。シミュレーション モデルを使用して測定データ (同期位相データや NREL TMY3 データなど) を再生し、シミュレーション モデルの詳細度を変更して、ミリ秒単位から年単位までさまざまなタイムスケールでシナリオを評価できます。

Simscape Electrical を使用した再生可能エネルギー電力系統統合解析に関する Web セミナー (45:05) をご覧ください。

リアルタイム電力システムのシミュレーション

電力システムのシミュレーション モデルをデスクトップ上で開発し、Simulink Real-Time™ を使用して Speedgoat ハードウェアに展開できます。パワーコンバーターの PWM 制御から監視制御まで、さまざまな制御システムの HIL テストを実行できます。デスクトップ環境でリアルタイム シミュレーションを管理し、結果を MATLAB で解析できます。

SuperGrid Institute が Simulink Real-Time と Speedgoat を利用して、パワー コンバーター制御システムを設計およびテストした事例をご覧ください。

電力プラントモデルの検証

複数の電力系統イベントから同期した計測データの再生や、基準となるテスト計測値を用いてシミュレーションの応答と実際の応答を比較したりできます。また、シミュレーションの応答と実際の応答が一致するように、システム パラメーターを自動もしくは手動で調整できます。個々のコンポーネントまたはプラント全体を検証し、自動レポート生成で検証プロセスを記録できます。

MATLAB と Simulink を使用した 電力プラントモデルの検証に関するビデオシリーズ をご覧ください。