(57)【要約】  ウィンドファーム、太陽熱発電所および製造施設などの、物的資産をシミュレートするための方法およびシステムであって、以下のステップを含む：ａ）入力データを収集すること；ｂ）物的資産の仮想バージョンをセットアップすること；ｃ）シミュレーション長を設定すること；ｄ）ステップａ）で収集されたデータを使用して、シミュレーションアルゴリズムに従ったシミュレーションを実行すること；およびｅ）出力レポートを生成すること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
例えば、ウィンドファーム、太陽熱発電所または製造施設などの、物的資産をシミュレートするための方法であって：
ａ）入力データを収集することと、
ｂ）物的資産の仮想バージョンをセットアップすることと、
ｃ）シミュレーション長を設定することと、
ｄ）ステップａ）で収集されたデータを使用して、シミュレーションアルゴリズムに従ったシミュレーションを実行することと、
ｅ）出力レポートを生成することと
を行うためのステップを含む、方法。
【請求項２】
前記物的資産はウィンドファームであり、物的資産の前記仮想バージョンは仮想ウィンドファームである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ｂ）でセットアップされている物的資産の前記仮想バージョンは、前記物的資産で働く人員などの、前記物的資産周辺の組織、前記物的資産の一部である機械および他の設備、ならびに船舶、ヘリコプター、および車両などのロジスティクス要素を含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４】
ｃ）で設定される前記シミュレーション長は、シミュレーション実行長およびシミュレーション実行数の設定を含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
ステップｅ）における前記出力レポートは、結果の可視化を含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
データの入力、前記仮想ウィンドファームのセットアップ、シミュレーションシナリオの定義、結果の記録、結果の表示、アニメーションの表示、可視化の表示、レポートの生成、結果のエクスポートおよび／または入力データのエクスポート：のうちの１つまたは複数を実行するためにユーザーがやり取りできるユーザーインタフェースを提供することをさらに含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
ステップｄ）における前記シミュレーションアルゴリズムは、エージェントベースモデル化および離散事象モデル化に基づく、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
ステップａ）は、前記仮想ウィンドファームの各部分に対して、故障寿命、ＴＴＦを生成することをさらに含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
ステップａ）は、ユーザーインタフェースまたはデータベースからデータを収集することを含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
ステップａ）は、ｂ）でセットアップした前記物的資産の前記仮想バージョンに対応する実際の物的資産からの測定値、またはデータベースのいずれかから、物的資産情報を収集することを含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記物的資産情報は、監視制御とデータ収集（ＳＣＡＤＡ）および／または状態監視（ＣＭ）システムから収集されたデータである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
ステップａ）は、気象情報および気象海洋情報を収集することを含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
ステップａ）は、保守に関連する資源情報を収集することを含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記資源情報は、技術者情報ならびに予備部品および技術者の運搬周辺のロジスティクスならびに運用実行である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
ステップｄ）は：
−シミュレーションモジュールにおいて作業指示を作成および格納することと、
−ステップａ）で収集された保守に関連する資源情報を利用することにより、前記作業指示をどのように実行するかを調整することと
を行うためのステップをさらに含む、請求項１３または請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
ステップｅ）は、アニメーション可視化をさらに含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
ステップａ）は、運用している物的資産において適所で保守レコードからデータを収集することを含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
ステップａ）は、定期的な保守活動に関連する情報を前記ユーザーから収集することを含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
請求項１〜請求項１８のいずれか１項の前記方法ステップを実行するために、モジュールと、アルゴリズムとユーザーインタフェースとを含むシミュレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ウィンドファーム、太陽熱発電所、製造施設などの、物的資産をシミュレートするための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ウィンドファーム運営者は、ウィンドファームが最大限の利用および性能で稼働するのを要求するが、これは、予想外および予想された故障ならびに風力タービン、サブステーション、ケーブル、メットマスト（ｍｅｔ  ｍａｓｔ）および前述のウィンドファーム内に設置された他のウィンドファーム資産に関して計画された作業に起因して、達成されない。前述のウィンドファームのその寿命にわたる利用および性能を向上させるために、前述のウィンドファームは最適に建設して、運用し、保守する必要がある。これは、最適な運用および保守戦略をもち、正しい数およびタイプの利用できる資源を有すること、などによって達成される。
【０００３】
ウィンドファーム運営者およびサービスプロバイダは、前述のウィンドファームが最適を下回って稼働している理由を経験以外で理解できるようにするロバスト法が存在しないので、何が最適であるかを知らない。
【０００４】
ウィンドファームの性能を推定するための既存のソリューションは：ＥＣＮ  Ｏ＆Ｍツール、ＥＣＮ  ＯＭＣＥ、およびＮＯＷＩｃｏｂである。
【０００５】
ＥＣＮ  Ｏ＆Ｍツールは、Ｅｎｅｒｇｙ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｃｅｎｔｒｅ  Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓによって開発され、平均の洋上ウィンドファーム性能を、前述のウィンドファームの寿命、典型的には２５年にわたって、シミュレートではなく、計算する、洋上ウィンドファームのためのユーザーインタフェースを備えたＭｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｅｘｃｅｌベースの表計算ツールである。ＥＣＮ  ＯＭＣＥは、Ｅｎｅｒｇｙ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｃｅｎｔｒｅ  Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓによって開発され、洋上ウィンドファームを運用および保守するために必要な最適数の船舶および技術者を推定できるユーザーインタフェースを備えた洋上ウィンドＭａｔｌａｂベースのシミュレーションツールである。それは、シミュレーションにおいて高レベルの詳細を欠く。ＥＣＮ  ＯＭＣＥは、入力データベースにも出力データベースにも接続されておらず、ウィンドパーク挙動を分析することができない。
【０００６】
ＮＯＷＩｃｏｂは、Ｓｉｎｔｅｆによって開発され、洋上ウィンドファームを運用および保守するために必要な最適数の船舶および技術者を推定できる単純なユーザーインタフェースを備えた洋上ウィンドＭａｔｌａｂベースのシミュレーションツールである。それは、シミュレーションにおいて高レベルの詳細を欠く。ＮＯＷＩｃｏｂは、入力データベースにも出力データベースにも接続されておらず、ウィンドパーク挙動を分析することができない。ＮＯＷＩｃｏｂは、合成気象を時系列で生成することが可能である。
【０００７】
米国特許第８４８９２４７号では、少なくとも１つの風力タービンの動作を制御する方法が記述されている。
【０００８】
米国特許第２０１３００３０７８４号では、再生可能エネルギー発電所のための最適な構成を決定するための実施形態を記述している。本文献では、発電機／貯蔵システムの効率的なモデル化に焦点が置かれている。
【０００９】
米国特許２０１２００５３９８４号では、リスク管理システムとの使用のためのシステムを記述している。保守点検記録プロセッサが説明される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、ウィンドファーム、太陽熱発電所、製造施設などの、物的資産のための改善されたシミュレーション方法およびシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
これは、ウィンドファーム、太陽熱発電所および製造施設などの、物的資産をシミュレートするための方法で達成され、以下のステップを含む：
ａ）入力データを収集すること；
ｂ）物的資産の仮想バージョンをセットアップすること；
ｃ）シミュレーション長を設定すること；
ｄ）ステップａ）で収集されたデータを使用して、シミュレーションアルゴリズムに従ったシミュレーションを実行すること；
ｅ）出力レポートを生成すること。
【００１２】
これは、方法ステップを実行するためのモジュール、アルゴリズムおよびユーザーインタフェースを含むシミュレーションシステムでも達成される。
【００１３】
これにより収集されたデータは、シミュレーションのために使用されて、出力レポートが生成される。これは、非常に現実的で詳細なシミュレーションを提供する。
【００１４】
本発明の適切な実施形態は従属クレームで記述される。
【００１５】
本発明の一実施形態では、ａ）で収集される入力データは、ユーザーインタフェースまたはデータベースから収集される。
【００１６】
本発明の一実施形態では、ｂ）でセットアップされている物的資産の仮想バージョンは、前述の物的資産で働く人員などの、物的資産周辺の組織、前述の物的資産の一部である機械および他の設備ならびにロジスティクス要素（例えば、船舶、ヘリコプター、車両）を含む。
【００１７】
本発明の一実施形態では、ｃ）で設定されるシミュレーション長は、シミュレーション実行長およびシミュレーション実行数の設定を含む。
【００１８】
一実施形態では、ステップｅ）における出力レポートは、結果の可視化を含む。これは、アニメーション可視化であり得る。それは、ＧＩＳ（グラフィック情報システム）マップにもできる。一実施形態では、ユーザーが：データの入力、仮想ウィンドファームのセットアップ、シミュレーションシナリオの定義、結果の記録、結果の表示、アニメーションの表示、可視化の表示、レポートの生成、結果のエクスポートおよび／または入力データのエクスポート、のうちの１つまたは複数を実行するためにやり取りできる、ユーザーインタフェースが提供される。これによって、ユーザーフレンドリなシミュレーションシステムが達成される。
【００１９】
本発明の一実施形態では、ステップｄ）におけるシミュレーションアルゴリズムは、エージェントベースモデル化および離散事象モデル化に基づく。これによって、現実的で詳細なアルゴリズムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に従ったシミュレーションシステム一般プロセスの流れ図である。
【図２】風力タービンの概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に従ったシミュレーションシステムのモジュールの概略図であり、それらがいくつかのアルゴリズムとどのように相互接続されるかを示す。
【図４】本発明の一実施形態に従ったシミュレーションシステムアーキテクチャを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、ウィンドファーム、太陽熱発電所および製造施設などの物的資産ならびに前述の物的資産を所与の年数にわたって設置、運用および保守するために必要な資源の性能および情報をシミュレーションおよび記録するためのシミュレーションシステムおよび方法である。前述のシミュレーションシステムは、物的資産のライフサイクルの全フェーズ：計画および設計、設置、運用および解体、に適用できる。具体的には、本システムは、ユーザーもしくはシステム管理者提供データ、および／または付随のデータベースから提供されたデータを使用し、かつ／またはデータを、例えば、ウィンドファーム監視制御とデータ収集（ＳＣＡＤＡ）システム、ウィンドファーム状態監視（ＣＭ）システム、およびウィンドファーム保守点検記録（物的資産がウィンドファームの場合の例において）から収集する。この情報は次いで、システムによって分析および利用されて、ユーザーが、自分の物的資産、例えば、ウィンドファームをさらに効果的に計画、設計、および／または管理するのを支援できるようにする。
【００２２】
本発明に従ったシミュレーション方法は、背景の章で言及した従来技術方法のいくつかとは対照的に、実際のシステムにおいて部分を制御するための制御アルゴリズムを備えた制御システム（例えば、ブレードのピッチ角および／またはナセル（ｎａｃｅｌｌｅ）の方向などを制御する風力タービン制御システム）ではなく、代わりに、前述した物的資産のライフサイクルのフェーズ（計画、設計、設置、運用および解体）の一部または全部をシミュレートするための方法である。以下でさらに説明するシミュレーション方法（エージェントベースおよび離散モデル化）がこの目的に適合させるために選択される。
【００２３】
本発明は、ウィンドファーム、太陽熱発電所および製造施設などの、物的資産をシミュレートするための方法およびシステムを提供する。本方法は、以下のステップを含む：
ａ）入力データを収集すること；
ｂ）物的資産の仮想バージョンをセットアップすること；
ｃ）シミュレーション長を設定すること；
ｄ）ステップａ）で収集されたデータを使用して、シミュレーションアルゴリズムに従ったシミュレーションを実行すること；
ｅ）出力レポートを生成すること。
【００２４】
ａ）で収集される入力データは、本発明の一実施形態では、ユーザーインタフェースまたはデータベースから収集できる。
【００２５】
ｂ）でセットアップされている物的資産の仮想バージョンは、本発明の一実施形態では、前述の物的資産で働く人員などの、物的資産周辺の組織、前述の物的資産の一部である機械および他の設備ならびにロジスティクス要素（例えば、船舶、ヘリコプター、車両）を含む。
【００２６】
本発明の一実施形態では、ｃ）で設定されるシミュレーション長は、シミュレーション実行長およびシミュレーション実行数の設定を含む。
【００２７】
本方法の一実施形態では、ステップｅ）における出力レポートは、結果の可視化を含む。
【００２８】
本発明の一実施形態では、本方法は：データの入力、物的資産およびその周辺の組織の仮想バージョンのセットアップ、シミュレーションシナリオの定義、結果の記録、結果の表示、アニメーションの表示、可視化の表示、レポートの生成、結果のエクスポートおよび／または入力データのエクスポート、のうちの１つまたは複数を実行するためにユーザーがやり取りできるユーザーインタフェースを提供することをさらに含む。
【００２９】
本発明の一実施形態では、ステップｄ）におけるシミュレーションアルゴリズムは、エージェントベースモデル化および離散事象モデル化に基づく。
【００３０】
本発明の一実施形態では、ステップａ）は、仮想ウィンドファームの各部分に対して故障寿命、ＴＴＦ（ｔｉｍｅ  ｔｏ  ｆａｉｌｕｒｅ）を生成することをさらに含む。
【００３１】
本発明の一実施形態では、ステップａ）は、ユーザーまたはデータベースからデータを収集することを含む。本発明の一実施形態では、ステップａ）は、ｂ）でセットアップした物的資産の仮想バージョンに対応する実際の物的資産からの測定値、またはデータベースのいずれかから、物的資産情報を収集することを含む。本発明の一実施形態では、物的資産情報は、監視制御とデータ収集（ＳＣＡＤＡ）および／または状態監視（ＣＭ）システムから収集されたデータである。
【００３２】
本発明の一実施形態では、ステップａ）は、気象および気象海洋（ｍｅｔｏｃｅａｎ）情報を収集することを含む。本発明の一実施形態では、ステップａ）は、保守に関連する資源情報を収集することを含む。本発明の一実施形態では、資源情報は、技術者情報、ならびに予備部品および技術者の運搬周辺のロジスティクスならびに運用実行である。
【００３３】
本発明の一実施形態では、ステップｄ）は：
−シミュレーションモジュールで作業指示を作成および格納すること；
−ステップａ）で収集された保守に関連する資源情報を利用することにより、作業指示をどのように実行するかを調整すること；
を行うためのステップをさらに含む。
【００３４】
本発明の一実施形態では、ステップｅ）は、アニメーション可視化をさらに含む。
【００３５】
本発明の一実施形態では、ステップａ）は、例えば、ウィンドファームなどの、運用している物的資産において適所で保守レコードからデータを収集することを含む。本発明の一実施形態では、ステップａ）は、定期的な保守活動に関連する情報をユーザーから収集することを含む。
【００３６】
本発明の一実施形態では、ステップａ）は、設置スケジュールおよび前述の物的資産内の異なる物理的実体（例えば、風力タービン、サブステーション、ケーブル）間の設置依存関係に関するデータをユーザーインタフェースから収集するステップをさらに含む。
【００３７】
本発明の一実施形態では、ステップａ）は、前述の物的資産内の異なる物理的実体に対して必要な設置活動（例えば、完了、試運転およびテスト）に関するデータをユーザーインタフェースから収集するステップをさらに含む。
【００３８】
本発明の一実施形態では、ステップａ）は、前述の物的資産の物理的実体部分を含む構成要素に関するデータをユーザーインタフェースまたはデータベースから収集するステップをさらに含む。本発明の一実施形態では、ステップａ）は、前述の物的資産内の前述の物理的実体の故障モードに関するデータをユーザーインタフェースから収集するステップをさらに含む。
【００３９】
本発明の一実施形態では、ステップａ）は、データベース内に格納されるロジスティクスユニットの仮想バージョンを作成するためにデータをユーザーインタフェースまたはデータベースから収集するステップをさらに含む。
【００４０】
本発明の一実施形態では、ステップｄ）は、１つのシミュレーション実行だけを実行することをさらに含む。本発明の一実施形態では、ステップｄ）は、複数のシミュレーション実行を並行して実行することをさらに含む。
【００４１】
本発明の一実施形態は、ウィンドファームに関連した入力データの収集（１０１）および前処理、ユーザーが入力したデータ（４０２）、入力データベースデータ（４０３）または収集されたウィンドファームデータ（４０１）を用いた仮想ウィンドファームのセットアップ（１０２）、シミュレーション実行長および実行数の設定（１０３）、所定の時間／日／年数に対するウィンドファームの設置、運用および解体のシミュレーション（１０４）、ならびに前述のシミュレーションからの出力の記録、可視化および報告（１０５）のためのシミュレーションシステム（図１および図４を参照）である。シミュレーションシステムのプロセスは図１に示され、シミュレーションシステムのアーキテクチャは図４に示される。
【００４２】
ウィンドファームは、本明細書で例として使用されるが、例えば、太陽熱発電所または製造施設などの、別の物的資産も同様に使用され得る。
【００４３】
仮想ウィンドファームは、風力タービン２０１（図２を参照）ならびに、ケーブル、サブステーション、ポート、土台、およびロジスティクスソリューションなどの、バランスオブプラント（ＢｏＰ）システム、ならびに技術者を有するウィンドパーク運営者組織、ならびにサービスプロバイダ、ならびに運営および保守戦略および／または設置戦略、および／または解体戦略を有する、考えられた、計画された、建設中の、または建設された、ウィンドファームのデジタル表現である。
【００４４】
入力データは、いくつかの供給源から来ることができるが、最も一般的には、ユーザー４０２、監視制御とデータ収集（ＳＣＡＤＡ）および状態監視（ＣＭ）システムならびに運用しているウィンドファーム４０１における適所での保守レコード、または前述のシミュレーションシステムの一部である入力データベース４０３からである。
【００４５】
風力タービン（図２に示す）は、ナセル２０４内部の発電機を回転させるシャフトに連結されているハブ２０３をブレード２０２に回転させることにより、風からの運動エネルギーを電気エネルギーに変換することによって発電する。風力タービンによって発生する電気エネルギーの量は、典型的には、風力タービンの公称電力定格または定格出力レベルおよび風力タービンが設置されている場所における風の状態（例えば、地形、風速など）によって決定される。ナセル２０４は、連結部品（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  ｐｉｅｃｅ）および／または土台２０６に連結されているタワー２０５の上部に位置している。多くの場合、送電網に供給する電気エネルギーを生成するために、複数の風力タービンがウィンドファーム内の同一場所に設置される。
【００４６】
風力タービン２０１および、ケーブル、サブステーション、ポート、土台などの、バランスオブプラント（ＢｏＰ）システムのウィンドファーム内でのレイアウトは、緯度と経度または地理情報システム（ＧＩＳ）マップ内の他の地理情報で指定される。
【００４７】
ウィンドファームは、陸上（ｏｎｓｈｏｒｅ）ウィンドファームと命名されているのに対して陸上に設置できるか、または洋上（ｏｆｆｓｈｏｒｅ）ウィンドファームと命名されているのに対して水中に設置できるかのいずれかである。陸上ウィンドファームと洋上ウィンドファームとの相違はロジスティクスであり、陸上ウィンドファームでは、ロジスティクスのために車両を必要とし、洋上ウィンドファームでは、ロジスティクスのために船舶および／またはヘリコプターを必要とする。本発明は、陸上ウィンドファームおよび洋上ウィンドファームに対して使用できる。本発明は、太陽熱発電所、水力発電所、海底生産施設、製造施設、フリート管理一般、建設プロジェクト一般、および解体プロジェクト一般などの、他の全ての物的資産に対しても使用できる。
【００４８】
本発明に従ったシミュレーションシステムは、例えば、ウィンドファームなどの物的資産の設置、運用および保守を極めて高いレベルの詳細さでシミュレートでき、従って、前述のウィンドファームの挙動を高精度で推定できる、唯一のシミュレーションシステムである。
【００４９】
高レベルの詳細さは、物的資産からの入力データ（ＳＣＡＤＡおよびＣＭシステムデータ）と組み合わせると、例えば、ウィンドファームが運用ライフサイクルフェーズにある場合に、入力データにあまり疑念がないことにさらに起因して、シミュレート結果の精度を高めるであろう。
【００５０】
ダウン時間は、例えば、風力タービン／ウィンドファームが稼働する準備ができていない時間／日／週／月／年数である。ダウン時間は、前述の風力タービンが、風力タービン技術者、調整マネージャ、ウィンドファーム運営者またはサービスプロバイダによって稼働状態に戻されるまでの非稼働状態にある間の時間である。
【００５１】
製造ベースおよび時間ベースの可用性は、ウィンドファームおよび風力タービンの利用および性能などの、物的資産の２つの評価基準である。製造ベースの可用性は、ある期間にわたって製造された実際の電気エネルギーと、全ての風力タービンが前述の期間にわたって稼働した場合の前述の期間に対する電気エネルギー製造の比である。時間ベースの可用性は、１つの風力タービンまたはウィンドファーム内の全ての風力タービンが電気エネルギーを製造する準備ができている時間の割合である。
【００５２】
ウィンドファーム運営者およびサービスプロバイダは、電気エネルギーの生産単位当たり、可能な最も低い運営費（ＯＰＥＸ）を達成しようと常に努力している。ＯＰＥＸは、ウィンドファーム運営者が前述のウィンドファームを運営および保守するために必要な全ての直接費用と定義される。
【００５３】
ウィンドファーム運営者は、可能な最も低い生産損失（ｌｏｓｔ  ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）を達成しようと常に努力している。生産損失は、前述の風力タービンが生産していないために、風速が前述の風力タービンのカットイン風速とカットアウト風速との間にあった場合に達成されない電気エネルギー生産である。
【００５４】
ダウン時間に対する根本原因は、前述のウィンドファームの運用および保守において、前述の製造ベースの可用性、前述の時間ベースの可用性、前述の生産損失、前述の利用および前述の性能は何が原因であるかを理解するために、前述のシミュレーションシステムのシミュレーション実行の重要な測定である。ダウン時間の根本原因は、根本原因がダウン時間を引き起こしている時間／日／週／月／年数を測定する。根本原因は：時間を待っている、天候を待っている、技術者を待っている、船舶を待っている、計画されるのを待っている、処理されるのを待っている、遷移（ｔｒａｎｓｉｔ）のために待っている、健康、安全性および環境的制約などが原因で待っている、であるが、それらに限定されない。
【００５５】
例えば、ウィンドファームなどの、実際の物的資産で測定できる全ての主要な性能指標が、仮想ウィンドファームなどの、物的資産の仮想バージョンで測定できる。
【００５６】
ウィンドファーム運営者は、年間発電量（ＡＥＰ：ａｎｎｕａｌ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｅｎｅｒｇｙ  ｐｒｕｄｕｃｔｉｏｎ）を最適化することを望み、従って、前述のウィンドファームライフサイクルの設計フェーズおよび運用フェーズ中に運用および保守（Ｏ＆Ｍ）を最適化することを望む。Ｏ＆Ｍの最適化は、前述のシミュレーションシステムを使用して、データベースまたはユーザーまたはＳＣＡＤＡシステムまたはＣＭシステムからデータを収集し、単一もしくは複数のシミュレーション実行を連続して、もしくは並行して実行して、利用および性能データ（出力）を生成し、シミュレーション実行（複数可）の可視化を生成して、出力をデータベースに書き込むことによって達成される。
【００５７】
物的資産の運営者および所有者は、前述の物的資産の建設および解体の費用を制限することを望み、従って、プロジェクトスケジュール、資源割当て、および作業プロセスを最適化することを望む。ガントチャートなどの出力は、建設および解体プロジェクトの計画および実行に対する入力を提供する。
【００５８】
本発明に従ったシミュレーションシステムは、いくつかのアルゴリズムと相互接続されるいくつかのモジュールから成る（図３の一実施形態の概観を参照）。この実施形態はウィンドファームに関連する。モジュールは、ウィンドファーム運営者組織、サービスプロバイダ組織およびウィンドファームにおける実際の組織上の役割または物的資源資産を表す。
【００５９】
ウィンドファームモジュール３０１は、各々が風力タービン２０１の配列および、ケーブル、サブステーション、ポート、土台などの、バランスオブプラント（ＢｏＰ）システムである１つまたはいくつかの仮想ウィンドファームから成り、全てのウィンドファーム内の各風力タービンおよびＢｏＰシステムは、個別に、すなわち、それ自身のパラメータおよび挙動と共に、表される。各風力タービンおよびＢｏＰシステムは、信頼性のあるいくつかのサブシステムおよび／もしくは構成要素または保守カテゴリから成り、ここで信頼性は、例えば、故障率、ハザード率、寿命分布、劣化モデルなどであるが、それらに限定されず、故障確率に関連した任意の測定を指す。前述のサブシステムもしくは構成要素または保守カテゴリが故障状態に移行して、前述のサブシステムもしくは構成要素または保守カテゴリが生じているアラームをウィンドファーム運営者モジュール３０２に送信する時間ステップにおいて判断する、故障寿命（ＴＴＦ）は、サブシステムおよび／もしくは構成要素または保守カテゴリの各々に対してサンプリングされる。前述のウィンドファームモジュール３０１内の風力タービン２０１は、スケジュールされた保守活動が、ユーザーによって指定されている場合に、実行する必要があるとき、サービス要求をウィンドファーム運営者モジュール３０２に送信する。前述の風力タービン２０１は、ハブ高さにおける風速の関数として製造される電気エネルギーである電力曲線も有する。
【００６０】
前述のウィンドファーム運営者モジュール３０２は、前述の風力タービン１０１またはＢｏＰシステムからの前述のアラームを診断する。前述の風力タービン２０１または前述のＢｏＰシステムからのサービス要求またはアラームを解決する必要がある保守タスクを指定する作業指示が生成される。作業指示は、次の情報を含むが、それらに限定されない：修理時間、修理費用、予備部品費用、契約ＩＤ、故障した構成要素、故障重大度（故障タイプ分類）、必要な技術者、予備部品に対する待ち時間、計画時間、動員時間など。前述の作業指示は、調整マネージャモジュール３０３が、作業指示をどのように実行するかの調整を開始するために前述の作業指示を取得するまで、ウィンドファーム運営者モジュール３０２が保持する作業指示のリストに格納される。前述のウィンドファーム運営者モジュール３０２は、予備部品および技術者モジュール３０７からの技術者（に限定されない）に対して運搬を提供できる、例えば、車両、船舶およびヘリコプターなどであるが、それらに限定されない、ロジスティクスモジュール３０６内の様々なロジスティクスソリューションのいくつかを有する。前述のウィンドファーム運営者モジュール３０２は、前述の作業指示を前述のウィンドファーム３０１において実行できる数人の技術者（異なる専門、経験レベルなどであり得る）も有する。
【００６１】
前述の調整マネージャモジュール３０３は、前述のウィンドファーム運営者モジュール３０２が作業指示の前述のリスト内に保持する作業指示を調整する。前述の調整マネージャモジュール３０３は、前述の技術者３０７、ロジスティクスソリューション３０６、または他の資源を、かかる資源がまだ前述のウィンドファーム運営者モジュール３０２が保持していない場合、サービスプロバイダ３０４からチャーターする。前述の調整マネージャモジュール３０３は、作業指示を実行するために天候３０５を探し、利用可能な技術者３０７を探し、前述のウィンドファーム３０１内で作業を制限し得る制約を探し、利用可能なロジスティクスソリューション３０６を探し、技術者３０７間で作業を調整し、異なるロジスティクスソリューション３０６間で作業を調整し、ウィンドファーム内で作業を調整するために適切な他のタスクを調整する。
【００６２】
天候３０５は、ウィンドファーム３０１に対して電気エネルギー製造に影響を及ぼし、ロジスティクスソリューション３０６に対する運用制限および技術者３０７に対する運用制限に従って運用を制限する。
【００６３】
エージェントベースモデル化および離散事象モデル化は、ウィンドファーム３０１、ウィンドファーム運営者３０２、調整マネージャ３０３、サービスプロバイダ３０４、ロジスティクス３０６、技術者３０７、およびこれらのモジュールが様々なタスクを実行するために使用する作業プロセスなどの、仮想物的資産をモデル化するために本発明で使用される２つのモデル化法である。エージェントベースモデル化は、オブジェクトが、状態図における挙動と共に、個々のパラメータ、およびオブジェクトを、それが実世界で出現するように十分に表すために必要な他の個々の特性と一緒に、モデル化されるモデル化法である。状態図は、オブジェクトがどのように異なる状態であり、遷移が何らかの事象によってトリガーされた後に前述のオブジェクトが状態間でどのように遷移するかをモデル化する方法である。離散事象モデル化は、オブジェクト３０１、３０２、３０３、３０４、３０６および３０７がシミュレーション中に実行するプロセスをモデル化するために使用される。前述のプロセスでは、作業指示は、タスクに関するいくつかの重要なパラメータを指定する、前述の作業プロセスでいくつかのステップを通される。前述のプロセスは、オブジェクトが作業プロセスの開始をトリガーすると、前述のオブジェクトに接続される。
【００６４】
シミュレーション実行がＮ回実行されている場合、そのシミュレーション実行は終了し、全てのシミュレーション実行が終了すると、結果が出力データベース４０６内に記録される。結果は、ユーザーが測定することを望む、任意の主要な性能指標（例えば、時間ベースの可用性、エネルギーベースの可用性、ＯＰＥＸ、ダウン時間の根本原因など）、およびシミュレーション実行のアニメーション可視化である。結果を前述の出力データベース４０６内に記録した後、シミュレーション実行のために使用した入力データの指定、前述の出力データベース４０６内に記録された結果、グラフ、円フラフ、またはデータの他の視角表現での結果の可視化、およびシミュレーション実行のアニメーションと共に、レポートが生成される。
【００６５】
ユーザーインタフェース４０４は、仮想ウィンドファームの構築、シミュレーションシナリオの定義、結果の記録、結果の表示、アニメーションの表示、可視化の表示、レポートの生成、結果のエクスポートおよび入力データのエクスポート、を実行するためにユーザーがやり取りできる、ウェブインタフェースまたはローカルマシン上のグラフィカルユーザーインタフェースのいずれかである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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