info@adtsystems.vn

SANY Heavy Energy giảm chi phí và nâng cao hiệu suất với Siemens Simcenter 3D

Vấn đề thậm chí còn nghiêm trọng hơn đối với thị trường năng lượng gió tốc độ thấp, nơi cánh tuabin dài hơn và ống tháp có thể cao tới 120-140m, làm cho tua-bin thậm chí còn nhạy hơn với các tải động. Việc dự đoán chính xác phản ứng động của tua-bin gió rất cần thiết cho sự phát triển của sản phẩm. Việc tạo ra mô hình mô phỏng thiết bị hoàn chỉnh với độ chính xác cao là nhiệm vụ nền tảng trong việc dự đoán phản ứng động của nó.

Tua-bin gió lớn có cấu trúc rất phức tạp, có nhiều bộ phận và bề mặt phức tạp. Phương pháp mô phỏng phần tử hữu hạn truyền thống không thể đáp ứng được các yêu cầu phát triển nhanh cả về mặt mô hình hoá hoặc hiệu quả tính toán. Do đó, mô hình phải được tham số hóa và đơn giản hóa để chuẩn bị cho việc mô phỏng hiệu suất động của thiết bị hoàn chỉnh.

Ngoài những thách thức trong việc thiết kế tua bin gió riêng lẻ, các nhà sản xuất cũng phải xem xét việc kiểm soát tổng thể các trang trại điện gió với nhiều tuabin. Một cách giảm chi phí quy đổi quan trọng là sử dụng công nghệ cảm biến để giám sát thời gian thực đối với lực và hướng gió, sau đó sử dụng một thuật toán tối ưu để điều chỉnh tất  cả  các  tua-bin trong trang trại để đạt được hiệu quả phát điện tối ưu và hoạt động an toàn. Sử dụng một mô hình kỹ thuật số Digital Twin- một mô hình ảo thông minh sao chép và mô phỏng chính xác các đặc tính thực và hiệu năng của sản phẩm thực – hỗ trợ mô phỏng tối ưu và kiểm soát thông minh các hệ thống thực.

“Trong ngành công nghiệp điện gió thay đổi nhanh với nhiều gã khổng lồ, chìa khóa thành công của SANY Heavy Energy là hoàn toàn sử dụng các công nghệ thông minh như công nghệ Digital Twin để nâng cao hiệu quả phát triển và độ tin cậy của sản phẩm, từ đó làm giảm chi phí quy đổi và hỗ trợ chiến lược sản phẩm tua-bin gió tốc độ cực thấp. Trong quá trình này, Simcenter 3D được cung cấp bởi Siemens PLM Software đóng vai trò chìa khóa.”

Wu Shengfei
Giám đốc Mô phỏng CAE SANY Heavy Energy

Lựa chọn của SANY Heavy Energy

Từ 2016, đội ngũ phát triển sản phẩm của SANY Heavy Energy đã đang phát triển một phương pháp mới để dự đoán tải động, phát triển các phương pháp thiết kế kỹ thuật số cho các nền tảng sản phẩm; hỗ trợ vận hành, bảo trì thông qua tối ưu hóa hiệu suất phần cơ khí và chế độ điều khiển cho các sản phẩm hiện có.

Nhóm nghiên cứu đã thiết lập một quá trình mô phỏng kỹ thuật số hoàn chỉnh, tin cậy và hiệu quả, và sử dụng phần mềm để tính toán tải trọng gió bên ngoài và phân tích sức bền của các bộ phận. Bước quan trọng trong quá trình này là dự đoán phản ứng động của máy hoàn chỉnh. Với mục đích này, Sany Heavy Energy đã so sánh một số giải pháp kĩ thuật sẵn có trên thị trường và quyết định áp dụng các giải pháp Simcenter ™ của Siemens PLM Software, bao gồm phần mềm LMS Samtech Samcef ™ Wind Turbines cho mô hình hóa mô phỏng kỹ thuật số và bộ giải pháp LMS Samcef để dự đoán phản ứng động của hệ thống hoàn chỉnh.

LMS Samcef Wind Turbines là một giải pháp chuyên về phát triển hệ thống tuabin gió. SANY Heavy Energy sử dụng phần mềm này để tạo ra một mô hình mô phỏng có độ chính xác cao để hỗ trợ toàn bộ quá trình chu trình phát triển sản phẩm (bao gồm thiết kế ý tưởng, thiết kế chi tiết, phát triển mô hình thử nghiệm hoặc chỉnh sửa, chứng nhận, sửa lỗi và các nhiệm vụ khác), do đó kết hợp được các quá trình thiết kế riêng rẽ kiểu truyền thống.

Một trong những khả năng chính của LMS Samcef Wind Turbines là việc mô hình hóa thông số của tuabin gió. Các mô hình tham số hóa cho phép các nhà thiết kế dễ dàng so sánh và đánh giá các thiết kế khác nhau hoặc việc sửa đổi các thiết kế hiện tại mà không cần xây dựng lại mô hình phức tạp và tốn thời gian.

SANY Heavy Energy cũng đã thc hin điu khin thông minh quá trình vn hành và bo trì tuabin gió. Khi điu kin thi tiết xu đi hthng giám sát txa gi thông tin thi gian thc, đội ngũ vn hành và bo trì có thdự đoán tình trng và xây dng chiến lược kim soát hoặc kế hoch bo trì ti ưu.

Mô hình độ chính xác cao của toàn bộ thiết bị cung cấp giá trị quan trọng. Thứ nhất, nó cải thiện chất lượng mô phỏng bằng cách hỗ trợ mô phỏng vòng lặp. SANY Heavy Energy có thể nhập các tải thực tế tại các trang trại gió và tính toán các phản ứng động một cách nhanh chóng và chính xác để giúp tối ưu hóa cấu trúc và hệ thống điều khiển tuabin gió. Thêm vào đó, mô hình cũng có thể được điều khiển bởi các lệnh điều khiển hệ thống để điều chỉnh các thông số liên quan để có được đáp ứng điều khiển nhanh chóng.

Một sự phức tạp nữa trong mô phỏng tuabin gió là sự phi tuyến tính. Đối với các cơ chế linh hoạt lớn như tua-bin gió, cơ cấu quay lớn và sự biến dạng có thể làm việc mô phỏng không chính xác. SANY Heavy Energy sử dụng khả năng mô phỏng phi tuyến tính của LMS Samcef để tính toán tải động chính xác hơn.

Một trong những khả năng chính của LMS Samcef Wind Turbines là mô hình hóa tham số của tuabin. Các mô hình được tham số hóa cho phép các nhà thiết kế dễ dàng so sánh và đánh giá các thiết kế khác nhau hoặc sửa đổi các thiết kế hiện tại mà không cần xây dựng lại mô hình phức tạp và tốn thời gian. Kết quả là chu kỳ phát triển sản phẩm ngắn hơn và giảm chi phí. Phần mềm này cũng bao gồm các công cụ hợp lý hóa việc kiểm chuẩn tuabin gió, cho phép SANY Heavy Energy nhanh chóng thực hiện các bộ tính toán và báo cáo chuẩn theo yêu cầu của các cơ quan quản lý.

Bản sao kỹ thuật số (Digital twin) và tuabin gió thông minh

2

This post is also available in: viTiếng Việt

Share this post
  , , , , , , , , , , ,


Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *