“智慧電廠建設(shè)是跟自動化信息化，包括其他領(lǐng)域的新技術(shù)、新系統(tǒng)，以及其他“智慧+”的系統(tǒng)是同行同行的，就是說技術(shù)在發(fā)展，智慧電廠本身在豐富，絕對不是一步到位的，它的建設(shè)基本原則就是圍繞我們的“安全、環(huán)保、星級、高效”，只要對我們電廠盈利能力好的，對我們的安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保有利的東西，要優(yōu)先做。”東南大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院副院長司風(fēng)琪在中國能源研究會節(jié)能減排中心與華北電力大學(xué)國家大學(xué)科技園聯(lián)合舉辦“2018年智慧電廠論壇(第一期)”上發(fā)表演講時表示。北極星電力網(wǎng)將全程對會議進(jìn)行直播，如需了解更多的會議直播，請聯(lián)系微信號：13693626116

東南大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院副院長司風(fēng)琪《依托技術(shù)創(chuàng)新提高電廠智能化水平》

各位專家，大家下午好!受大會的委托給大家交流一下我本人對智能化電廠的一些看法。上午跟下午聽了不少報告，專家的高度跟深度都說的很詳細(xì)了，我這個發(fā)言分三個部分，說的不對的地方請大家批評指正。

第一部分，前面的專家也講了，為什么要搞智能化電力?

第二部分，就我個人的看法，怎么去搞?搞哪些東西?

第三部分，結(jié)合我了解的或者本人參與的一些工作，分享一些應(yīng)用的實(shí)例給大家。

第一部分，其實(shí)人工智能技術(shù)，無論是在工業(yè)界還是我們教育界都引起了非常大的重視，現(xiàn)在不少的高校也成立了人工智能的學(xué)院，我想主要和我們國家的戰(zhàn)略也是有關(guān)系的。我們也知道工業(yè)大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)支撐的人工智能技術(shù)，已經(jīng)成為提高我們國家競爭力的關(guān)鍵因素。

十九大里邊，前面有專家也提出來了加強(qiáng)人工智能的建設(shè)，國務(wù)院也印發(fā)了新一代人工智能的發(fā)展規(guī)劃，從這個規(guī)劃里面我們得到一個信息，就是我們希望靠人工智能能實(shí)現(xiàn)彎道超車，到2030年能做到世界領(lǐng)先，在這樣的情況下，我是在網(wǎng)上看到的一個圖，引過來了，其實(shí)各行各業(yè)都在做人工智能相關(guān)的研究，這個發(fā)展速度超過我們的想象。舉個例子，比如無人駕駛，去年年底的時候我們東南大學(xué)的校園里面，我們自己造了一個無人駕駛汽車，變成我們的校車了，非常快。作為我們發(fā)電企業(yè)，其實(shí)也已經(jīng)做了很多的探索或者是建設(shè)，有很長的一個過程，十多年的過程，大家也存在疑惑，幸好2016年以后我們逐漸出了一些標(biāo)準(zhǔn)，集團(tuán)也在出各種各樣的標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)要先行。在《智能電廠的技術(shù)發(fā)展綱要》里面提了這么幾個字，智能的傳感與執(zhí)行、智能的控制和智能的決策，基本上概括了智能體的基本特征，當(dāng)然智能提還要有只適應(yīng)的能力。

作為電廠本身來說，因?yàn)槲覍﹄姀S比較熟，其實(shí)現(xiàn)在日子都不好過，我們面臨著幾座大山。外部環(huán)境，比如我們要安全生產(chǎn)，有嚴(yán)酷的排放的限制，現(xiàn)在新能源上來以后我們還有網(wǎng)源的協(xié)調(diào)問題、深度調(diào)峰等等要求。我們靠近的環(huán)境幾個多變，比如我的煤質(zhì)多變、煤價多變、負(fù)荷多變、氣候多變，這樣的情況下我們?nèi)绾螒?yīng)對。原來我們老師給學(xué)生教課，都講我的實(shí)際什么什么，現(xiàn)在完全偏離實(shí)際了，如何建立我的智慧電廠，能夠應(yīng)對這些比較嚴(yán)酷的環(huán)境，滿足盈利的要求，我覺得這是我做智慧電廠的一個很重要的目標(biāo)。所以我認(rèn)為智慧化是電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔低碳跟安全高效本身內(nèi)在的需求。

圍繞這個需求回答一個問題，哪些內(nèi)容是智慧電廠，因?yàn)槲覀円灿龅搅撕芏啻谓涣鲿蠹叶颊f我變成智慧電廠，中國一流的、中國第一個、中國樣板，到底什么是，我沒有這個水平把它定義下來，我認(rèn)為大概圍繞導(dǎo)責(zé)里面的三大塊內(nèi)容：

第一個方面，智能的感知。這個感知我把它分為兩塊，一塊是包括傳感器、包括我們的煤質(zhì)、包括爐膛溫度、包括煙氣組分、包括人員定位，包括聲波、圖像視覺識別，如果這些搞不好，不打下好的基礎(chǔ)，會大大影響我們后面的應(yīng)用。第二，有沒有可能我們做更多的軟測量，比如數(shù)據(jù)的相關(guān)性獲得更多的信息。希望把三維、VR/AR放到感知的領(lǐng)域，形成一個很交互的環(huán)境，我認(rèn)為也是智能感知的領(lǐng)域要充分認(rèn)識高精度的數(shù)值模擬，原來我們做數(shù)值模擬不是我的計算方法，是我的計算數(shù)，現(xiàn)在稍微好一點(diǎn)的服務(wù)器，算一個也要20小時、30個小時，但是同步我們的計算機(jī)技術(shù)在大力發(fā)展，硬件水平也在提高，所以說關(guān)于智能模擬的應(yīng)用會越來越多。再有一個就是強(qiáng)化預(yù)測，包括負(fù)荷的、氣象的、煤質(zhì)的，都可以，因?yàn)楝F(xiàn)在預(yù)測的方法、算法發(fā)展也非常快。這一系列的以計算為基礎(chǔ)的，我們構(gòu)成了一個軟的感知環(huán)境。

第二個內(nèi)容，就是大腦，智能決策。當(dāng)然這個數(shù)據(jù)挖掘我沒敢提大數(shù)據(jù)，這里有爭論，大數(shù)據(jù)有它的4個月、5個月的定義，有的專家也提了，這個不是大數(shù)據(jù)，因?yàn)槲覀兪欠浅ｏ@著的一個行業(yè)，我們組織互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析的時候，這個關(guān)系不知道的，只不過你把數(shù)據(jù)記錄下來了，反倒是潛在的故障信息，是在主流信息之外一些額外的信息，這是一個特點(diǎn)。第二個特點(diǎn)，我們現(xiàn)在要么分析就是分析運(yùn)營系統(tǒng)，對我們設(shè)備大事記錄的事故數(shù)據(jù)沒有混雜分析，也夠不成大數(shù)據(jù)，我相信以后會用的越來越多的。另外，全生命周期的管理，包括智能的診斷、運(yùn)營。舉個例子，現(xiàn)在的法則已經(jīng)脫離了傳統(tǒng)的培訓(xùn)法則了，如何用模型驅(qū)動的仿真的環(huán)境驗(yàn)證我們工程改造、策略優(yōu)化是取得實(shí)效的應(yīng)用。

第三個內(nèi)容，智能控制。這里面包括各種各樣的控制。

什么叫智能電廠呢?我認(rèn)為做當(dāng)中任何一個都是智能電廠，不是全部都要做，但是功能領(lǐng)域可以劃分。第一個，自適應(yīng)。第二個，我們跨度提高，我們最想做的辦法就是解耦，多回路想辦法變成單回路控制是最好的，但是現(xiàn)在控制的應(yīng)用，因?yàn)槲覕?shù)據(jù)處理的能力提高了，就是我們思考的能力提高了，現(xiàn)在無論是空間，比如說多設(shè)備之間的協(xié)同控制，一段時間的卷積厚度未來都是有大發(fā)展的，所以時空的跨度越來越大。如果數(shù)據(jù)分析的角度來說，可能要卷積到3—5年的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都需要。

以全生命管理為例，把數(shù)據(jù)流畫一下。

關(guān)于我們的自動化、信息化，我們國家自動化、信息化我們是走在世界前沿的。從系統(tǒng)的角度來說，第一個，從控制的角度，現(xiàn)在要式行智能控制難度在哪里?這個難度不僅僅在算法，還是測量，所以我們現(xiàn)在測量是點(diǎn)測量為主，關(guān)鍵參數(shù)缺少測量的手段，比如說從爐子開始，二氧化碳分布，氧量也是不夠的，環(huán)保里面為什么脫銷好多控制不好，我測不出來，難以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)的控制，這是存在的問題。自控第二個問題，出現(xiàn)了大量的自動化控制系統(tǒng)，我們已經(jīng)推了那么多系統(tǒng)很成熟了，但是電廠里面大部分還是混雜的，先進(jìn)系統(tǒng)的推廣應(yīng)用還不夠。從信息化角度來說，我們很強(qiáng)，但是系統(tǒng)太多，我們?nèi)匀皇菓?yīng)用為導(dǎo)向的，為了什么上一個系統(tǒng)，為了什么上一個系統(tǒng)。本身我的信息化里面存在難度，數(shù)據(jù)是海量的，但是知識提煉缺少手段。不缺數(shù)據(jù)，缺知識，所以如何把自動化、信息化升級成智能化的系統(tǒng)。

我們以全生命周期的數(shù)據(jù)流為例，其實(shí)我們電廠所掌握的數(shù)據(jù)、運(yùn)營的數(shù)據(jù)多，有CIS的、有MIS的，都存儲下來了，其實(shí)要搞一個設(shè)備有很多數(shù)據(jù)還是需要的，從設(shè)計、制造、基建、維護(hù)全部都要的。有的電廠講，我都有啊，在辦公室里呢，放在紙面了，在若干個不同的信息化系統(tǒng)當(dāng)中。如果沒有這個你怎么去做你的設(shè)備的優(yōu)化、診斷，這是有難度的。所以我覺得我們要實(shí)現(xiàn)的是數(shù)據(jù)全生命周期的管理，首先是數(shù)據(jù)的管理，要把它管理起來。

第二個，所謂的智能化電廠，這里我列出來的以自動化、信息化系統(tǒng)支撐的智能化電廠。我的想法，中間是一個大數(shù)據(jù)平臺，我們圍繞這個平臺做三個事情。第一個事情，新的應(yīng)用，我們現(xiàn)在新的手段，定位等等，新的應(yīng)用肯定遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有的。第二，我產(chǎn)生了新的服務(wù)，沒有維修的、運(yùn)營的，甚至為電力市場的服務(wù)，更多的我覺得是原來的應(yīng)用新的內(nèi)涵，原來我有新的計算，到現(xiàn)在新的計算哪個廠能說我計算做得好，沒有，算不準(zhǔn)。算不好不能說不能用，所以我覺得現(xiàn)在有了大數(shù)據(jù)的分析以后能用的更好，所以我覺得應(yīng)用里新的內(nèi)涵是這樣的想法。

西面我稍微過一過。

第一個，關(guān)于數(shù)據(jù)的集成、調(diào)用管理與發(fā)布。我知道很多集團(tuán)在做，從每個DCS里面拿到分公司、拿到集團(tuán)，數(shù)據(jù)終于搞出來了，我不認(rèn)為你那個是完全數(shù)據(jù)集成，有一個是信息量的抓取，另外一個是扁平化的構(gòu)想，我覺得應(yīng)該把設(shè)備的、機(jī)組的事物數(shù)據(jù)和實(shí)施數(shù)據(jù)做一個共享的數(shù)據(jù)平臺，這個平臺幾個作用，一個是數(shù)據(jù)的供給，另外還有一個作用是，原來做CIS的時候，我們一個電廠最早的一個CIS，他們給我講一個故事，說你這個能存身邊的數(shù)據(jù)，說存什么用呢?有溫度，我把趨勢一畫，你就知道這個地方壞不壞了，其實(shí)大家用CIS的數(shù)據(jù)知道，你畫得出來嗎?你查CIS數(shù)據(jù)看，你拿一個月的數(shù)據(jù)5分鐘，我說原始的數(shù)據(jù)，不是差值的，有的是差值的，反正那么多數(shù)據(jù)來了。你的存儲量大，但是加工空間太小，沒辦法看。所以很多人到了年趨勢曲線，哪個電廠說可以把趨勢曲線畫出來?沒有，所以要建立一個高效的共享的。

第二個，關(guān)于系統(tǒng)設(shè)計與設(shè)備選型優(yōu)化。我不是搞設(shè)計的，但是有點(diǎn)納悶的是，我們提出了一些好的觀點(diǎn)、好的測量手段，但是我們電廠應(yīng)用的時候往往都不使用，因?yàn)榻衲觌姀S投產(chǎn)了，明年改動，我們電廠建的時候能不能提更多的高度，把新的技術(shù)能夠包進(jìn)來。這是提的建議，當(dāng)然這里面還有講究，比如我們做鍋爐的監(jiān)測，恨不得把所有的地方都搞測點(diǎn)，到底配多少測點(diǎn)、哪個位置配、配什么樣的數(shù)據(jù)，這是需要做研究的。當(dāng)然不深入討論了，這是設(shè)計院的專家考慮的問題。

第三個，機(jī)組級智能優(yōu)化控制。其實(shí)智能也不見得很神秘，我們很多的廠家都做了，但是我了解的大部分的智能控制都是替代的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)這個不行，改一把，不知道為什么新的電廠不用起來，如果沒用起來再進(jìn)一步研究這才是大有前景。

第四個，廠級節(jié)能調(diào)度系統(tǒng)。

第五個，基于大數(shù)據(jù)的高級智能優(yōu)化系統(tǒng)。這是燃燒的，也是很有效果的一個事情。我建議大家關(guān)心吹灰，因?yàn)槲覀儑鴥?nèi)吹灰大部分思路是為了省能源，我臟了能效變差了，吹灰能耗變大了，其實(shí)合理的吹會是有效的控制手段，有時候有意識的把某一個受眾面變臟，少吸熱、把這個提高出去，就可以通過吹灰分析各個面的熱量分布，很多年前歐美都在做，但是我們國家也有人在做這個事情，我覺得這個要引起重視，大家可以觀察一下，你的吹灰以后晃動是比較大的，是一個有效的手段，把噴水變成一個應(yīng)急手段，把吹灰變成主動手段，這個要重視。還有大的冷端綜合優(yōu)化，由于氣候的變化比較多，所以說我們國內(nèi)現(xiàn)在出現(xiàn)了好多大的這樣的塔，這里面有大量的空間可以做。

第六個，設(shè)備劣化分析與壽命預(yù)測。比如這個催化劑，如果通過數(shù)據(jù)的融合找出催化劑性能的變化，我分析的這個機(jī)組催化劑是下降的，這個性能隨著時間的變化，然后又加速催化的趨勢，能夠知道你的快慢。目前我們在做，今年能夠完成幾十個機(jī)組的分析這樣的工作。因?yàn)檫@個催化劑出現(xiàn)的問題很多，特別是加速熱化以后來不及更換，造成機(jī)組等催化劑怎么樣的情況。

這是特征值，西門子的、GE的也類似，真正的是背后的模型，模型是非常重要的，如果你把模型掌握住了，這些功能是大有可為的，可以做的。我們在一個電廠，把他主要的設(shè)備都完成了。

第七個，這個圖不是我做的，是拿的人家的資料，肯定是自動化，但是我建議的，我們智能化煤場的信息離我們運(yùn)行的遠(yuǎn)了一點(diǎn)，要再拉近一些，恐怕對你的技術(shù)指導(dǎo)更加有作用，這里面都做的很漂亮，但是這些數(shù)據(jù)要延伸預(yù)警系統(tǒng)中來，怎么延伸?發(fā)現(xiàn)你的預(yù)測就解決問題了，脫硫?yàn)槭裁磽p失，有什么辦法。從原料，我們發(fā)現(xiàn)高硫燃料，趕快把這個調(diào)整，是一個漫長的過程。

第八個，性能計算。比如說這個圖，如果說你做得好，你把數(shù)據(jù)分析的話，我就能夠按照指標(biāo)動態(tài)的，完全是動態(tài)的對標(biāo)體系，無論對你的設(shè)備評價還是指導(dǎo)都有很大的作用，任何一個指標(biāo)知道歷史點(diǎn)是什么樣的、數(shù)據(jù)變化是怎樣的、歷史上最平值、最高最低值，有難度嗎?沒有難度，但是最大的難度就是數(shù)據(jù)訪問的難度。你做一個指標(biāo)至少要查半天，查不出來，數(shù)據(jù)不讓你查，所以這里面還要求做一些開發(fā)的東西。

第九個，虛擬仿真，更多的還要關(guān)注工程仿真，現(xiàn)在有的模型已經(jīng)做的很好了，如何把我的控制設(shè)備、把我的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變化對系統(tǒng)性能的影響做分析，這是工程性的可以做。

第十個，運(yùn)營和決策管理。

第十一個，智能化的其他應(yīng)用。大數(shù)據(jù)的客店化，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的軟件開發(fā)已經(jīng)無法完成這么大數(shù)據(jù)的展示了，實(shí)際上這些東西是來源的，如果開發(fā)的有意識的應(yīng)用這些元素，對你的展示、分析都有很大的幫助。預(yù)警，大家知道現(xiàn)在微信平臺，比如在浙江幾個廠做的非常好，應(yīng)該做預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)的制定，比如說預(yù)警的分級、預(yù)警的程度的定義，如果要做這個系統(tǒng)、做這個預(yù)警，我統(tǒng)一的預(yù)警的接口、預(yù)警的調(diào)度，為什么要做呢?一個是大家理解是一方面，另外一個，預(yù)警本身就是大數(shù)據(jù)，如果你做的規(guī)范以后，這個里面會發(fā)現(xiàn)很多很多的問題，我們圍繞這個廠就能找到很多設(shè)備的情況，更何況整個集團(tuán)，這個也是有意義的。

這是我的幾點(diǎn)思考：

第一，智慧電廠的建設(shè)是必須要干的，而且我們要樹立信心，這也是我們再一次實(shí)現(xiàn)世界領(lǐng)先的機(jī)遇。

第二，智慧電廠建設(shè)是跟自動化信息化，包括其他領(lǐng)域的新技術(shù)、新系統(tǒng)，以及其他“智慧+”的系統(tǒng)是同行同行的，就是說技術(shù)在發(fā)展，智慧電廠本身在豐富，絕對不是一步到位的，它的建設(shè)基本原則就是圍繞我們的“安全、環(huán)保、星級、高效”，只要對我們電廠盈利能力好的，對我們的安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保有利的東西，要優(yōu)先做。我覺得要避免一步到位的思想。

第三，前面處長也介紹的一些經(jīng)驗(yàn)，我覺得依賴大數(shù)據(jù)和設(shè)備分析模型的優(yōu)勢技術(shù)，其實(shí)我們國家一定是有優(yōu)勢技術(shù)的，這個優(yōu)勢技術(shù)我覺得先做對于比如設(shè)備診斷、設(shè)備分析、運(yùn)行指導(dǎo)這樣的東西，先撿好西瓜，先把能做的事情優(yōu)先要去做，這個才是我覺得馬上能見到效果的事情，當(dāng)然其他東西同步建立是沒有問題的。

第四，也是我們學(xué)校培養(yǎng)人才的情況，我覺得現(xiàn)在減少人力，甚至有專家提出來無人電廠，我覺得這是智慧電廠的一個重要目標(biāo)，但是這個目標(biāo)下面對人的要求絕對不是降低的。實(shí)際也正是基于我們智慧電廠的開發(fā)、應(yīng)用的能力。應(yīng)用是什么，有好多東西不用沒辦法，你怎么讓人員參與進(jìn)去，我覺得更多領(lǐng)域的專業(yè)基礎(chǔ)上面，無論是我們電廠現(xiàn)有的員工還是未來我們的員工，都提出了很高的要求，也希望大家一起努力能夠促進(jìn)智慧電廠建設(shè)和快速發(fā)展。

感謝大家!