Przemysł energetyczny

Produkcja energii

Inżynierowie i naukowcy, zajmujący się zagadnieniami wytwarzania energii, wykorzystują narzędzia firmy MathWorks do zwiększenia produkcji i poprawy jakości, bezpieczeństwa oraz wydajności. Narzędzia te umożliwiają:

• opracowanie, testowanie i wdrażanie coraz bardziej złożonych modeli finansowych i technicznych
• przeprowadzanie analiz znacznych ilości danych
• ulepszenie przepływ pracy dzięki wprowadzeniu automatyzacji

Elektrownie wiatrowe

Wykorzystanie jednego z najbardziej powszechnych zasobów na ziemi, wymaga koordynacji narzędzi z wielu dziedzin. Przy pomocy oprogramowania MathWorks, możliwa jest:

• analiza i przewidywanie warunków wiatrowych w celu optymalizacji umiejscowienia zespołów elektrowni wiatrowych
• optymalizacja integracji farm wiatrowych z siecią energetyczną
• monitoring i analiza danych w celu zwiększenia wydajności oraz niezawodności farm wiatrowych
• opracowywanie nowej generacji turbin wiatrowych

Analizowanie danych dla usytuowania farm wiatrowych

Ocena zasobów wiatru jest kluczowym narzędziem dla operatorów farm wiatrowych i pozwala zmaksymalizować zysk z inwestycji w grunty, infrastrukturę oraz sprzęt, poprzez właściwy wybór lokalizacji farmy wiatrowej. Narzędzia do analizy danych i modelowania MATLABa, pozwalają inżynierom analizować historyczne warunki wiatrowe, przewidywać potencjał produkcji energii w danym miejscu, a następnie dokonywać wyboru rozmiaru, odpowiedniego sprzętu i turbin wiatrowych.

MATLAB może zostać wykorzystany do:

• importu oraz wstępnego przetwarzania danych z rejestratorów, arkuszy kalkulacyjnych i baz danych (http://www.mathworks.com/data-acquisition/access-data-databases-servers.html)
• analizy danych historycznych prędkości wiatru za pomocą metod statystycznych
• opracowania dokładnych modeli predykcji energii produkowanej przez turbinę oraz predykcji zachowania w ekstremalnych warunkach wiatrowych
• udostępniania rezultatów poprzez tworzenie zindywidualizowanych raportów oraz aplikacji internetowych
• wykorzystania rezultatów analizy danych oraz przypadków testowych do fizycznego modelowania turbin wiatrowych

Link do webinarium na temat analizy danych z farmy wiatrowej:
http://www.mathworks.com/videos/wind-resource-assessment-data-analysis-using-matlab-81682.html

Efektywne zarządzanie eksploatacją oraz dostępnymi zasobami elektrowni wiatrowych jest istotne dla zapewnienia ekonomicznego i sprawnego ich działania oraz odpowiedniej jakości dostaw energii.  Integratorzy systemów farm wiatrowych i operatorzy mogą korzystać z modelowania i symulacji w celu zbadania zarządzania mocą bierną dostępnych zasobów farm wiatrowych. Celem zarządzania mocą bierną jest odpowiednia regulacja napięcia na siatce punktów odbioru, zmniejszenie migotania napięcia oraz zarządzanie kompensacją mocy biernej.  Techniki modelowania, bazujące na średniej mocy inwerterów bądź na skupionych reprezentacjach turbin wiatrowych, mogą być stosowane w celu poprawy szybkości symulacji. Obliczenia równoległe z kolei zwiększają szybkość symulacji wielu scenariuszy równocześnie.

Link do webinarium na temat integracji farm wiatrowych:
http://www.mathworks.com/videos/modeling-wind-power-grid-integration-81773.html

Analiza danych w celu poprawy wydajności i niezawodności farm wiatrowych

Poprawa niezawodności turbin wiatrowych oraz identyfikacja awarii przed ich wystąpieniem jest istotna zarówno dla operatorów farm wiatrowych jak i producentów turbin.  Dzięki oprogramowaniu MATLAB, producenci turbin wiatrowych mogą analizować dane dostępne z systemów automatyzacji procesów, a następnie identyfikować i zapobiegać problemom sprzętowym. Możliwe jest również prognozowanie trwałością urządzeń mające wpływ na ich warunki gwarancji.  Identyfikowanie trwałości urządzeń oraz analiza dużych baz danych historycznych może pomóc zwiększyć niezawodność turbin i zminimalizować koszty napraw serwisowych. Producenci turbin mogą wykorzystać algorytmy analizy danych, z systemów SCADA, do monitorowania stanu turbin. Przy pomocy narzędzi budowy aplikacji MATLABa, możliwe jest wdrażanie (zarówno na potrzeby własne jak i klientów zewnętrznych) własnych aplikacji danych. Pozwala to na zwiększenie możliwości monitoringu oraz zmniejszenie kosztów utrzymania urządzeń.  Przy pomocy MATLABa operatorzy farm wiatrowych mogą zoptymalizować wytwarzanie i osiągane zyski z produkcji energii, dzięki analizie kosztów oraz możliwości zespołów turbin z uwzględnieniem wielu różnych czynników, w tym:

• szczyt sprzedaży energii
• wzorce użytkowania energii
• prognozy temperatury, wiatru i deszczu
• zdolności przesyłowych sieci energetycznej
• wartości zielonych certyfikatów