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Goldwind - 시뮬레이션 기술을 사용한 풍력 발전 지능화 추진 사례
시뮬레이션 및 디지털 트윈 기술을 통한 풍력 터빈 발전 효율, 신뢰성 및 성능 향상
"Simulink의 강력한 호환성을 활용해 인식, 디지털 트윈 및 제어 의사결정의 세 단계에 대한 시뮬레이션을 수행하여 복잡한 작업 조건을 최적화할 수 있습니다."
주요 성과
- Simulink를 통해 향상된 모델 개발이 가능해졌고, 생산성이 연간 1~2개에서 5~15개의 새로운 모델로 증가했습니다.
- 디지털 트윈은 터빈의 안전성과 성능을 향상시키고 극한 조건에서도 기능을 최적화합니다.
- 디지털 트윈은 구성 요소 수명을 예측하고 제어 시스템 설계를 개선함으로써 소프트웨어 효율성과 품질을 향상시켰습니다.
풍력 에너지를 생산하는 데에는 풍력 발전을 전력망에 통합하는 것, 기상 조건에 대응하는 것, 지형적 제약을 극복하는 것, 그리고 변화하는 전력 소비 패턴에 적응하는 것과 같은 다양한 과제를 해결해야 합니다. 이러한 문제들을 보다 효과적으로 해결하기 위해 풍력 터빈 제조 분야의 글로벌 리더인 Goldwind는 Simulink®를 사용해 풍력 발전 장치의 지능과 정확성을 향상시켰습니다.
Goldwind 팀은 터빈의 디지털 트윈을 제작하고 이를 운영에 통합했습니다. 정교한 센싱 시스템은 풍속 조건과 터빈 성능에 대한 데이터를 수집한 후 이 정보를 디지털 트윈 엔진에 입력합니다. 5만 대의 터빈에서 수집된 수 테라바이트에 달하는 이 데이터를 분석함으로써 연구팀은 터빈 성능에 대한 더 나은 이해를 얻게 됩니다. 그들은 Simulink를 사용해 풍력 터빈 디지털 트윈 모델을 구축하고 통합했는데, 이 모델은 오프라인 설계 최적화와 온라인 고장 진단 및 예측에 사용됩니다. Simulink 모델의 제어 알고리즘을 개발하는 데에도 사용되었으며, 개발된 알고리즘은 자동 코드 생성을 통해 구현되었습니다.
Goldwind는 풍력 발전소 수준의 최적화를 위한 시나리오 모델링도 수행했으며, 시뮬레이션 연구실, 크로스 플랫폼 에너지 스케줄링 시스템, 그리고 협력적인 터빈 제어를 위한 "조석 제어 시스템"으로 알려진 시뮬레이션 기능을 개발했습니다. Simulink로 개발한 디지털 트윈을 활용함으로써 Goldwind는 터빈 발전량, 적응형 기능 및 안전성을 최적화할 수 있었습니다.
