智慧电厂转型升级中人工智能技术的应用

万震宇

摘要：互联网人工智能大数据的发展，为电力发电行业的智能化发展提供了坚实的技术保障。随着电力行业智慧电厂建设的发展，将人工智能技术应用于传统的电力行业，已成为智慧电厂建设的主要方向。智慧电厂构建在数据收集、智慧应用设计、信息交互等多方面，对智慧电厂的结构和构架进行了调整，并借助人工智能发展经验打造工业物联网平台，从而将人工智能技术应用于工业设备与电力热力系统中。

关键词：智慧电厂;人工智能;智慧管理

中图分类号：TB文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2020.25.077

人工智能技术的发展推动了传统发电行业智慧电厂的建设热潮，其目的是让系统管理更高效化，以确保用电安全。随着人工智能技术于电厂行业应用的加深，通信技术与数字信号技术也逐渐被应用于电厂的各项设备中，从而形成了具有传感智能与控制智能等多项技术的现代科技化综合性设备。

1智慧电厂人工智能技术应用方向

1.1智慧电厂建设现状

国外的数字化发展相对较快，被应用于火电、核电、石油化工等领域，其数据信息也相对更完善。但因国外新建工程数量较少，因此相比后期的互联网人工智能发展，工业在其中并不占据较大优势。

在我国，随着经济转型的发展及工业化改革的推进，电力发展取得了重大突破。目前，建设智慧电厂已成为电厂的主要发展趋势。在现阶段的经济发展中，我国提倡节能减排、降低能耗，因此，改革电厂和加强信息技应用，已成为全面实现电厂智慧管理并促进电厂智能化发展的关键措施。

1.2信息数据系统的人工智能应用

智慧水调是构建智慧水电厂环节的重要组成部分，其不仅需要强大的技术支持，还需要通过建立多维度的数据收集系统来加强对信息的处理，以构建数据更精准的预测模型——发电计划模型与流域经济调度模型。应用智慧水调的人工智能，可以加强对河道水情、流域雨量、气象云图等数据的收集，且更准确。人工智能系统在高度整合收集数据的基础上，形成了预报基础数据库，既能确保电力供需的实时平衡，又能在发生问题时可做出及时调整。

1.3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，并对相应问题作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。

1.4生产信息互动的人工智能应用

电厂的正常运转工作涉及到大量的信息互动，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智慧电厂建设

智慧电厂的数字化发展具有一定難度，除技术引进外，还需要管理模式的创新。因此，在日常管理工作中，电厂必须要加强对人员、生产标准设定及机械设备等方面的管理工作。

智慧电厂在构建三维模型时，需要注意的方面由：

（1）对设备厂建模范围、管道铺设与建模深度等信息，提出了更多要求，同时必须要完成电厂的规范化数字化管理。

（2）在制定数字化管理模式时，需要加强对企业内部员工多专业技能培训。这是因为，智慧电厂对技术型人才提出了更多要求，因此传统的电厂员工已无法满足智慧电厂的建设要求。

（3）电厂要定期对企业员工进行专业技能培训，以此来提高电厂内部整体人员的综合素质，从而达到统一规范化的培训管理。

3智慧电厂的一体化服务平台建设

就智慧化电厂的建设而言，其更多的是满足社会发展需求。故而，在建设三维数字化信息管理平台时，必须明确的是：最重要的服务目的是增加企业效益和提高电厂的工作效率。互联网大数据的发展降低了可视化成本，为电厂发展带来了更多效益，从而提高了对用户的服务质量。传统电厂的智慧化转型，不仅为电场内部安全生产提供了更多保障，还提高了生产运行效率，降低了企业的生产成本，实现了经济性环保的功效。云计算、大数据、物联网等技术的发展，为构建智慧电厂的总体方案提供了技术支持。目前，我国已逐步实现减排、管控、汽水、云防、运行、维护、经营等方面的智慧发展。在这一背景下，加强行业内部的合作共赢，共同探寻智慧电厂建设的发展方向可，完成互联网平台的统一性规划。

智慧电厂的一体化服务平台建设，主要由云平台与物联网平台共同搭建来完成。其中，云平台在将电厂内部资源实施统一化智能管理的同时，根据电厂的实际业务需求进行了相应扩容，为企业提供了虚拟化的运行环境。智慧电厂利用物联网平台，可以实现数据的统一性收集，大幅度降低了工作人员的工作负担，并提高了数据收集的准确性。物联网平台可选择企业来独立运行，或以工业互联网平台联动。电厂全寿命周期的智慧化建设运营，需要依靠智能模块化机房、储存与超融合设备等无线技术的物联网网络设计。在建设物联网工业云平台时，相关人员可根据其应用结构做层次划分，一般来说，其共分为两个智能应用层：工业互联网平台层与边缘计算服务层。

人工智能算法主要包括专家库、神经元网络、动态规划等。智能钛机器学习平台可以为智慧电厂的发展提供数据预处理、模型建设、模型训练等相关功能。该智慧学习平台中还支持多种算法框架，以满足智慧电厂发展时对不同AI情景的应用需求。例如，及时地诊断检修电厂内的机械设备故、完成对机组负荷的分配工作、優化电厂做功功能等。智慧电厂的人工智能应用，可以实现对于生产现场更直观的监控，改善了以往的管理运行结果，提高了数据分析决策的准确性。

智慧电厂建设以物联网、人工智能、虚拟技术等多项互联网技术为支持，不仅推动了传统电厂的创新性发展，还提高了日常管理工作效率，以更先进的管理理念，加强了整体的体系建设。智慧化电厂一体化服务平台还可以为电厂的发展方向提供更科学准确的指导。随着我国行业改革发展的需求，电力行业的智慧电厂将成为今后的主要变革方向。

4结束语

在互联网与人工智能快速发展的背景下，将人工智能应用于行业发展，已成为各行业改革的主要方向。随着人工智能技术的不断创新，更多的人工智能技术将被应用于电厂中，促进了电厂的智能化发展，实现了高效、清洁、环保、安全的发展理念。尽管智慧电厂的建设依然存在一些问题，但人工智能技术的优化发展，以最大形态展现了智慧电厂的价值，很大大程度地改变了传统电厂的运行理念，促进了我国电力行业的稳定发展。

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