Wykorzystanie potencjału sztucznej inteligencji w elektrowniach parowych na potrzeby szybkich bezpiecznych rozruchów

Identyfikator grantu: PT01158

Kierownik projektu: Sylwia Kruk-Gotzman

Instytut Maszyn Przepływowych PAN w Gdańsku

Gdańsk

Data otwarcia: 2024-04-12

Streszczenie projektu

Sztuczna inteligencja (AI) coraz śmielej wkracza w różne sektory gospodarki, obiecując prawdziwą rewolucję także w branży energetycznej. Dzięki nowym metodom optymalizacji, AI ma potencjał znacząco podnieść wydajność, elastyczność oraz opłacalność funkcjonowania elektrowni, co jest niezmiernie ważne, zwłaszcza w kontekście konieczności dostosowania się do zmieniających warunków pracy spowodowanych rosnącym udziałem odnawialnych źródeł energii (OZE). Te zmiany wymagają od elektrowni konwencjonalnych większej elastyczności w operacjach, by móc efektywnie współpracować z niestabilnymi źródłami energii.

Projekt, którego celem jest integracja technologii AI z obecną infrastrukturą energetyczną, napotka na szereg wyzwań, w tym integrację danych z rozmaitych źródeł, jak również skalowalność i wydajność w czasie rzeczywistym. Stanowi on wstęp do opracowania systemu eksperckiego, kluczowego dla optymalizacji procesów rozruchu zimnych turbin parowych. Te systemy rozruchu przejmują regulacyjne funkcje, co jest szczególnie istotne w kontekście zapewnienia ciągłości dostaw energii. Modele sztucznej inteligencji, trenowane na autentycznych danych z Elektrowni Opole, staną się podstawą do budowy zaawansowanego systemu ekspercko-diagnostycznego, będącego elementem wdrożeniowego projektu doktorskiego, w którym pełnię rolę promotora pomocniczego.

Głównym celem naukowym projektu jest analiza rzeczywistych danych pomiarowych z obiektów energetycznych, celem identyfikacji urządzeń najbardziej wrażliwych na szybkie zmiany temperatur. Na tej podstawie zostaną określone realne konsekwencje szybkich rozruchów dla efektywności energetycznej i egzegetycznej urządzeń. Wykorzystanie uczenia maszynowego umożliwi odkrycie dotąd nieznanych zależności fizycznych, co z kolei pozwoli na optymalizację pracy turbin parowych. Z kolei celem utylitarnym jest stworzenie systemu zaawansowanej diagnostyki, opartego na wzorcach diagnostycznych wypracowanych dzięki uczeniu maszynowemu.

W ramach projektu szczególną uwagę poświęci się wykrywaniu anomalii w szeregach czasowych, co jest kluczowe dla monitorowania stanu i wydajności urządzeń energetycznych. Do najbardziej obiecujących metod AI stosowanych w detekcji anomalii należą algorytmy oparte na sieciach neuronowych, w szczególności rekurencyjne sieci neuronowe (RNN) i sieci neuronowe z długą krótkotrwałą pamięcią (LSTM), które są zdolne do rozpoznawania wzorców w danych sekwencyjnych. Inne efektywne metody to izolacyjne lasy oraz algorytmy klasteryzacji, które pozwalają na identyfikację danych odstających od normy, co jest niezbędne do wczesnego wykrywania potencjalnych problemów operacyjnych.


← Powrót do spisu projektów

KONTAKT

Nasi konsultanci służą pomocą przyszłym i początkującym użytkownikom specjalistycznego oprogramowania zainstalowanego na Komputerach Dużej Mocy w Centrum Informatycznym TASK.

Kontakt w sprawach Komputerów Dużej Mocy, oprogramowania/licencji, grantów obliczeniowych, sprawozdań:

kdm@task.gda.pl

Administratorzy odpowiadają na maile w dni robocze w godzinach 8:00 – 15:00.