关于人工智能助力智慧电厂转型升级的探讨

哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 黑龙江 哈尔滨 150090

引言

数字化技术正以前所未有的速度和方式改变着工业的生产和运营方式。新型能源的加入正在改变中国的能源结构，大型发电厂从带基本负荷向宽负荷调频+供热过渡，要求电厂具有高度的灵活性、可靠性和经济性。本文结合国内外目前电厂智慧化建设的发展状况，提出了对未来智慧电厂总体规划设计和关键技术应用的建议。

1 智慧电厂的概念和特征

当前，我国电力发展已进入转方式、调结构、换动力的关键时期，电力改革与市场化建设进入深水区，由高速增长阶段转向高质量发展阶段。另一方面，电力企业也面临前所未有的机遇，在新技术的推动下正经历着巨大的变革和创新，通过积极应用行业先进技术和科学管理手段，从要素增长转向创新驱动，推进制度创新、管理创新、科技创新，增强企业对市场变化的应对能力。智慧电厂建立在数字化基础上，通过引入大数据、云平台、云计算、物联网等网络技术实现对电厂的智能化管控。建设智慧电厂是电力行业适应国家工业发展战略的需要，是信息时代的必然趋势。智慧电厂的特征：数据融合、一体化管控；全生命周期数据集成；可视化电厂数字模型[1]。

2 优化措施分析

2.1 电厂巡查的人工智能应用

电厂通过系统运转提供大量电力，支撑了人们的日常生活生产。但是，在电厂实际运转过程中，依然存在很多问题，如机械设备出现故障时，就会对日常生产生活造成影响。传统的电厂管理往往采取的都是人力巡查管理模式。但是，工作人员在巡查过程中，会很容易忽略生产环境的细小问题，导致无法及时对已存在的问题做出分析并解决。在电厂智慧化发展过程中，利用人工智能代替人力巡查，可将电厂巡查工作变为智慧化工作，而人工智能可检测出工作人员无法检查出的各种细小问题，以确保电厂内部机械设备的正常运行，并对相应问题做出及时的判断和处理。电厂巡查人工智能主要利用计算机技术软件与硬件的运算能力，将电厂以三维模型的形式做出数据模拟，并利用三维空间定位技术，使电厂内部的机械设备实现可视化管理。不仅如此，电厂巡查人工智能还可以结合巡查机器人、图像识别技术及无线通信技术等，将电厂机械设备内部更为隐蔽之处进行信息可视化，以加强对设备的管道仪表等监测。在巡察工作中应用人工智能技术，大幅度提高了巡察工作效率和工作质量，可及时排查工安全隐患，并通过故障排查避免了因机械设备问题而影响电厂整体运转的情况，为电厂生产提供了更多的安全性保障。

2.2 生产信息互动的人工智能应用

电厂的正常运转工作涉及大量的信息互动，因此电厂的日常管理工作必须要结合信息的具体情况及运转状况来互动调整。水电厂工厂的运作过程会产生大量电量，这些电量通过配比信息数据进行实时传送。在这一过程中，大量的信息数据会随之产生，而配比电量也需要通过信息数据的交互处理来进行更准确的调整。电厂日常运转的工作量大、信息交互数据多，这加大了信息收集工作的难度。不仅如此，就工厂监管盲区而言，其无法进行实时数据监管，也无法在出现问题时给管理人员及时的信息反馈。智慧电厂的建设与人工智能技术的引用，可以极大程度地解决以上问题。其利用可视化技术与图像识别技术，通过数据模拟将电厂以4D管理运营模式开展，同时通过云计算系统针对性地优化调整电厂实际生产运作情况和电厂管理，从而实现电厂内部燃料的更科学化管理，并完成燃煤场所与电厂锅炉之间的智能化信息互动交流，以提高燃煤燃烧效率，增加电厂经济效益，从而促进电厂的持续性发展。

2.3 基础设备层和软件

①全厂主辅一体化分散控制系统及现场总线智能设备。采用主辅一体化分散控制系统及现场总线智能设备，并配套现场总线管理系统实现对总线设备的状态管理。②企业智能化私有云平台。搭建信息网络私用云计算平台，接管所有应用业务系统。厂级信息系统SIS应用、信息管理系统MIS应用、电厂企业门户网站、档案管理、智能化燃料管理、三维可视化资产管理、门禁（一卡通）、安防联动、移动办公、视频监控、周界防护、桌面终端管理等系统均计划部署在私有云计算平台上。构建统一的企业私有云控制平台。建立两个物理网络子系统，作为厂级生产管控网与企业信息管理网，之间物理安全隔离，通过厂级生产管控层应用向企业信息管理层应用单向推送信息的方式实现信息共享。数据中心主机存储建设实现绿色节能和虚拟化，除了实时数据库配置独立的冗余物理服务器，其他各类应用服务器均采用虚拟化服务器。所有服务器均通过万兆双链路接入交换机。集中存储设备实现数据IP SAN存储和文件NAS存储。对各类应用服务器进行虚拟化设计，满足智慧电厂信息化系统各个应用系统的需要[2]。

3 结束语

智慧电厂的设计期、制造期、基建期、运营期是一个收集、分析、运用、决策的过程。这个过程中应体现设备智能化、控制智能化、管理自动化、连接网络化、信息共享化等特征，但智慧的前提是安全可靠、经济合理，网络安全尤为重要，在这个前提下有条不紊地进行智慧电厂建设，根据运行的实际需求，结合先进的设备管理和信息化管理等智慧电厂理念，最终实现机组更安全可靠、清洁高效、低碳环保、经济灵活的目标，更好地适应电力市场竞争环境，满足新时代生态环境建设和经济社会发展对电力企业的要求。