模拟方法和系统技术方案

一种用于模拟诸如风电场、太阳能动力设备和制造设施的实物资产的方法和系统，所述方法包括以下步骤：a)收集输入数据；b)建立实物资产的虚拟版本；c)设置模拟长度；d)使用在步骤a)中收集的数据来根据模拟算法运行模拟；以及e)生成输出报告。

Simulation method and system

A method and system for simulating physical assets such as wind farms, solar power devices and manufacturing facilities. The methods include the following steps: a) collecting input data; b) building virtual versions of physical assets; c) setting simulation length; d) using data collected in step a) to run simulation based on simulation algorithms; And E) generate output reports.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模拟方法和系统
本专利技术涉及一种用于模拟实物资产的方法和系统，所述实物资产诸如风电场、太阳能动力设备、制造设施等。
技术介绍
风电场运营商需要风电场以最大的利用率和性能来运行，但是这并非由于风力涡轮机、变电站、电缆、气象桅杆以及位于所述风电场中的其他风电场资产的非计划和计划的停机以及计划的工作而实现的。为了在所述风电场的使用寿命内增加其利用率和性能，需要以最佳方式对其进行建造、运行和维护。这是通过具有最佳运行和维护策略、具有正确数量和类型的可用资源等来实现的。风电场运营商和服务提供商不了解最佳方式是什么，因为不存在稳健方法来使得能够理解为什么所述风电场未以最佳方式运行，而不是靠经验来理解。用于估算风电场的性能的现有解决方案是：ECNO&M工具、ECNOMCE和NOWIcob。ECNO&M工具由荷兰能源研究中心开发并且是基于MicrosoftExcel的电子表格工具，其具有用于近海风电场的用户界面，所述用户界面计算而不模拟近海风电场在所述风电场的使用寿命(通常为25年)内的平均性能。ECNOMCE由荷兰能源研究中心开发，并且是基于Matlab的近海风电场模拟工具，其具有用户界面，所述用户界面可估算运行和维护近海风电场所需的船舶和技术人员的最佳数量。它在模拟中缺乏高水平的细节。ECNOMCE未连接到输入数据库或输出数据库，并且也不能够分析风电场行为。NOWIcob由挪威科技工业研究院(Sintef)开发，并且是基于Matlab的近海风电场模拟工具，其具有简单的用户界面，所述用户界面可估算运行和维护近海风电场所需的船舶和技术人员的最佳数量。它在模拟中缺乏高水平的细节。NOWIcob未连接到输入数据库或输出数据库，并且也不能够分析风电场行为。NOWIcob能够生成综合天气时间序列。在US8489247中描述了一种控制至少一个风力涡轮机的操作的方法。US20130030784描述了用于确定可再生能源发电站的最佳配置的实施方案。本文件的焦点在于发电机/存储系统的经济型建模。US20120053984描述了一种与风险管理系统一起使用的系统。描述了一种维护日志处理器。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于实物资产的改进的模拟方法和系统，所述实物资产诸如风电场、太阳能动力设备、制造设施等。这在用于模拟诸如风电场、太阳能动力设备和制造设施的实物资产的方法中实现，所述方法包括以下步骤：a)收集输入数据；b)建立实物资产的虚拟版本；c)设置模拟长度；d)使用在步骤a)中收集的数据来根据模拟算法运行模拟；以及e)生成输出报告。这也在包括用于执行方法步骤的模块、算法和用户界面的模拟系统中实现。由此收集的数据被用于模拟并且生成输出报告。这提供了非常逼真和详细的模拟。从属权利要求中描述了本专利技术的合适的实施方案。在本专利技术的一个实施方案中，在a)中收集的输入数据是从用户界面或数据库收集的。在本专利技术的一个实施方案中，在b)中建立的实物资产的虚拟版本包括围绕实物资产的组织，诸如在所述实物资产中工作的人员、是所述实物资产的一部分的机器和其他设施、以及物流元素(例如船舶、直升机、车辆)。在本专利技术的一个实施方案中，在c)中设置的模拟长度包括设置模拟运行长度和模拟运行的次数。在一个实施方案中，步骤e)中的输出报告包括结果的可视化。这可为动画可视化。其也可为GIS、图形信息系统、地图。在一个实施方案中，提供用户界面，用户可与所述用户界面交互以执行以下各项中的一项或多项：输入数据、建立虚拟风电场、定义模拟场景、记录结果、观看结果、观看动画、观看可视化、生成报告、导出结果和/或导出输入数据。由此实现了用户友好的模拟系统。在本专利技术的一个实施方案中，步骤d)中的模拟算法是基于基于代理的建模和离散事件建模。由此提供了逼真和详细的算法。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施方案的模拟系统通用过程的流程图。图2是风力涡轮机的示意图。图3是根据本专利技术的一个实施方案的模拟系统的模块以及它们如何与若干算法互连的示意图。图4示出根据本专利技术的一个实施方案的模拟系统架构。具体实施方式本专利技术是一种用于模拟和记录诸如风电场、太阳能动力设备和制造设施的实物资产以及在给定的年数内安装、操作和维护所述实物资产所需的资源的性能和信息的模拟系统和方法。所述模拟系统可应用于实物资产的生命周期的所有阶段中：规划和设计、安装、运行和停运。具体地，所述系统使用用户或系统管理员提供的数据和/或从随附数据库提供的数据，并且/或者从例如风电场监视控制和数据采集(SCADA)系统、风电场状况监测(CM)系统和风电场维护日志(在实物资产为风电场的实例中)收集数据。所述信息随后由系统进行分析和利用，从而使得其能够帮助用户更有效地规划、设计和/或管理其实物资产，例如风电场。与
技术介绍
章节中提到的一些现有技术方法相比，根据本专利技术的模拟方法不是利用控制算法来控制真实系统中的部件的控制系统(例如，控制例如叶片的桨距角和/或机舱的方向的风力涡轮机控制系统)，而是如上所述的用于模拟实物资产的生命周期的一些或全部阶段(规划、设计、安装、运行和停运)的方法。选择以下进一步描述的模拟方法(基于代理和离散建模)以适合这个目的。本专利技术提供了一种用于模拟实物资产的方法和系统，所述实物资产诸如风电场、太阳能动力设备和制造设施。所述方法包括以下步骤：a)收集输入数据；b)建立实物资产的虚拟版本；c)设置模拟长度；d)使用在步骤a)中收集的数据来根据模拟算法运行模拟；以及e)生成输出报告。在a)中收集的输入数据可在本专利技术的一个实施方案中从用户界面或数据库收集。在b)中建立的实物资产的虚拟版本在本专利技术的一个实施方案中包括围绕实物资产的组织，诸如在所述实物资产中工作的人员、是所述实物资产的一部分的机器和其他设施、以及物流元素(例如船舶、直升机、车辆)。在本专利技术的一个实施方案中，在c)中设置的模拟长度包括设置模拟运行长度和模拟运行的次数。在本专利技术的一个实施方案中，步骤e)中的输出报告包括结果的可视化。在本专利技术的一个实施方案中，所述方法还包括提供用户界面，用户可与所述用户界面交互以执行以下各项中的一项或多项：输入数据、建立实物资产的虚拟版本和围绕其的组织、定义模拟场景、记录结果、观看结果、观看动画、观看可视化、生成报告、导出结果和/或导出输入数据。在本专利技术的一个实施方案中，步骤d)中的模拟算法是基于基于代理的建模和离散事件建模。在本专利技术的一个实施方案中，步骤a)还包括为虚拟风电场的每个部分生成失效时间TTF。在本专利技术的一个实施方案中，步骤a)包括从用户或数据库收集数据。在本专利技术的一个实施方案中，步骤a)包括从来自对应于在b)中建立的实物资产的虚拟版本的真实实物资产的测量或从数据库收集实物资产信息。在本专利技术的一个实施方案中，实物资产信息是从监视控制和数据采集(SCADA)和/或状况监测(CM)系统收集的数据。在本专利技术的一个实施方案中，步骤a)包括收集天气和海洋气象信息。在本专利技术的一个实施方案中，步骤a)包括收集与维护相关的资源信息。在本专利技术的一个实施方案中，资源信息是围绕备件和技术人员的运输并执行操作的技术人员信息和物流。在本专利技术的一个实施方案中，步骤d)还包括以下步骤：-在模拟模块中创建和存储工令；-通过利用与步骤a)中收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于模拟例如像风电场、太阳能动力设备或制造设施的实物资产的方法，所述方法包括以下步骤：a)收集输入数据；b)建立实物资产的虚拟版本；c)设置模拟长度；d)使用在步骤a)中收集的数据来根据模拟算法运行模拟；以及e)生成输出报告。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.07 US 62/215,0991.一种用于模拟例如像风电场、太阳能动力设备或制造设施的实物资产的方法，所述方法包括以下步骤：a)收集输入数据；b)建立实物资产的虚拟版本；c)设置模拟长度；d)使用在步骤a)中收集的数据来根据模拟算法运行模拟；以及e)生成输出报告。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述实物资产是风电场，并且实物资产的所述虚拟版本是虚拟风电场。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在b)中建立的实物资产的所述虚拟版本包括围绕所述实物资产的组织，诸如在所述实物资产中工作的人员、是所述实物资产的一部分的机器和其他设施、以及物流元素，诸如船舶、直升机和车辆。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在c)中设置的所述模拟长度包括设置模拟运行长度和模拟运行的次数。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤e)中的所述输出报告包括结果的可视化。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其还包括提供用户界面，用户可与所述用户界面交互以执行以下各项中的一项或多项：输入数据、建立所述虚拟风电场、定义模拟场景、记录结果、观看结果、观看动画、观看可视化、生成报告、导出结果和/或导出输入数据。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤d)中的所述模拟算法是基于基于代理的建模和离散事件建模。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤a)还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·E·维斯塔恩德雷罗，
申请(专利权)人：邵尔殷公司，
类型：发明
国别省市：挪威,NO