在鄭州，國家電力投資集團公司（國家電投）河南遠程診斷中心已經(jīng)上線運行。發(fā)電機組的健康狀況由千里之外的“專家大夫”悉心呵護。

還記得2001年斯皮爾伯格導(dǎo)演的大片《人工智能》嗎？機器人小男孩大衛(wèi)不僅具有人類的行為和思考能力，還能像普通孩子一樣同父母進行情感交流。為了成為真正的人類，重獲母愛，他甘愿在海底被冰封了2000年，以換來和母親一天的獨處。

曾經(jīng)只存在于科幻電影中的情節(jié)似乎已不再遙不可及。不久前，人工智能程序AlphaGo以3:0戰(zhàn)勝中國的圍棋世界柯潔，在這場舉世矚目的智力對弈中笑到了后。

“人工智能”和“機器學(xué)習(xí)”的神秘面紗已悄然揭開。在瑞典，在西門子軟件幫助下，海上風(fēng)機能自我學(xué)習(xí)，自動分析風(fēng)速、風(fēng)向等數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)設(shè)置，實現(xiàn)風(fēng)力的大利用。而在瑞士日內(nèi)瓦地下100米深處，科學(xué)家正利用大型強子對撞機，模擬137億年前的宇宙大爆炸，希望破解宇宙誕生之謎。西門子軟件分析對撞機的海量數(shù)據(jù)，提前預(yù)警元器件故障。

電廠的遠程診斷也有著類似的原理，即從海量數(shù)據(jù)中習(xí)得規(guī)律，作出決策。在鄭州，國家電力投資集團公司（國家電投）河南遠程診斷中心已經(jīng)上線運行。發(fā)電機組的健康狀況由千里之外的“專家大夫”悉心呵護。在還沒引發(fā)“疾病”之前，“細菌”就被扼殺在搖籃。國家電投是中國同時擁有水電、火電、核電和新能源資產(chǎn)的綜合能源企業(yè)。

愛學(xué)習(xí)的診斷高手

數(shù)字化變革正在席卷各行各業(yè)，而大數(shù)據(jù)更是被稱為價值連城的“石油”，電力企業(yè)也無法再任其在機器轟鳴、產(chǎn)線輪轉(zhuǎn)之間白白流失。

在電力需求持續(xù)上升的今天，大容量、高精密的機組對電廠的維護水平提出了更高的要求。而對大型電力集團來說，旗下電廠分布廣泛，運營難度和成本相應(yīng)增加。應(yīng)對這些挑戰(zhàn)都離不開數(shù)字技術(shù)的力量。國家電投先人一步，成為電廠數(shù)字化的探路先鋒。

目前，國家電投河南遠程診斷中心連接監(jiān)視國家電投旗下7家電廠的14臺發(fā)電機組，裝機容量共達到680萬千瓦。

每臺機組都有成千上萬個運行參數(shù)由傳感器實時采集，如機組的負荷、水泵的電流等，并傳輸至遠程診斷中心的集中數(shù)據(jù)庫。經(jīng)過特訓(xùn)的智能模型如同“大腦”一般機敏，能自動分析這些海量數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)異常，便會立即預(yù)警。技術(shù)專家根據(jù)預(yù)警的優(yōu)先級，利用西門子SPPA-M3000電廠生產(chǎn)管理平臺，對設(shè)備進行診斷，并在平臺中進行診斷報告的編寫、查詢和發(fā)布等。

那么智能模型的“火眼金睛”是如何煉成的呢？根據(jù)電廠的運行需要和機組的特點，技術(shù)專家在西門子電廠智能診斷系統(tǒng)SPPA-D3000中針對不同設(shè)備，建立不同功能的模型，包括故障預(yù)測、性能優(yōu)化等。此后，通過神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)算法，智能模型對電廠6-12個月內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)進行學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，直到能夠準(zhǔn)確識別設(shè)備在不同運行狀態(tài)下的正常參數(shù)范圍。

“打個比方，要訓(xùn)練一個人的健康模型，就要讓它不斷學(xué)習(xí)這個人過去慢走、快跑、吃飯時的正常血壓、脈搏等數(shù)據(jù)，模型才會更加‘知識淵博’。”西門子電站自動化有限公司信息工程部負責(zé)人肖國濤說。

非計劃停機給電廠帶來的損失巨大。據(jù)估算，一臺100萬千瓦的蒸汽輪機機組1天能發(fā)電約1600萬度。如果按照1度電0.3元來計算，停機1天給電廠造成的損失就有480萬元。這還不包括每次機組啟停耗費的燃料成本。

會“思考”的電廠

在中國，插上了大數(shù)據(jù)的翅膀，數(shù)字化電廠不再是鏡花水月。而西門子無疑是將這一夢想變?yōu)楝F(xiàn)實的重要助力。

除了西門子數(shù)字化電廠軟件之外，西門子數(shù)字化服務(wù)結(jié)合強大的數(shù)據(jù)分析和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，通過遠程維護和優(yōu)化，幫助電廠提高設(shè)備的運行效率和可用性。

對于發(fā)電機組這樣的設(shè)備來說，精心呵護尤其必要。一臺蒸汽輪機和燃氣輪機有著上千個零部件，在運行時要承受巨大的機械和熱能壓力。以西門子8000H燃氣輪機為例，燃燒室中的溫度可達1600度，遠超火山噴發(fā)巖漿的溫度。并且高溫氣體以每秒100米的速度流動，相當(dāng)于第2級強的龍卷風(fēng)的速度。

通過數(shù)字化服務(wù)，西門子不僅能為電廠提供診斷服務(wù)，還能預(yù)測部件使用壽命，幫助電廠更靈活、合理地安排維護周期，降低備件庫存，優(yōu)化電廠資產(chǎn)。

“與普通IT公司提供的數(shù)據(jù)分析服務(wù)相比，我們大的優(yōu)勢在于能夠融合西門子*的設(shè)備設(shè)計數(shù)據(jù)，各地的已裝機設(shè)備運行數(shù)據(jù)，以及我們在電力領(lǐng)域100多年的豐富經(jīng)驗和專業(yè)知識。”西門子中國研究院發(fā)電與天然氣創(chuàng)新中心數(shù)字化部總監(jiān)湯禹成表示。“并且客戶能在需要的地方進行數(shù)據(jù)分析，既可以利用云計算設(shè)備，也可以在本地利用現(xiàn)場的智能聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進行。”

“對中國市場來說，數(shù)字化電廠的意義更加非比尋常。比如，將來如果中國開放電力競價上網(wǎng)，西門子服務(wù)專家還能結(jié)合電廠運行狀態(tài)、電網(wǎng)數(shù)據(jù)等，幫助電廠決定的競標(biāo)電價，使其經(jīng)濟收益大化。”他補充道。