Neuronové sítě pomáhají s odhalením blížící se poruchy v přečerpávací elektrárně

Umělá inteligence (AI) proniká i do energetiky. Jedním z posledních příkladů je nasazení AI pro komplexní diagnostiku provozu turbíny přečerpávací elektrárny Štěchovice II a optimalizaci plánování údržby celého soustrojí. Energetici tu ve spolupráci s brněnským VUT a s využitím neuronových sítí odhalují blížící se poruchy. Štěchovická „přečerpávačka“ si vyspělou AI diagnostiku dává jako dárek k 30 letům od znovuzahájení provozu po modernizaci v 90. letech.

Na začátku štěchovického projektu byla otázka, jestli AI s využitím neuronových sítí dokáže ve velkých objemech diagnostických dat najít vzorce a příznaky blížících se výpadků a poruch. Do přesně vymezených částí turbíny byly umístěny akustické snímače a snímače vibrací a tlaku pracující s vysokými vzorkovacími frekvencemi v řádu desítek kHz.

Dobrý pomocník

Tyto údaje v kombinaci se zaznamenávanými provozními parametry byly jako jeden obrovský datový balík zadány ke zpracování softwarovým nástrojem využívajícím umělou inteligenci. Měsíčně jsou takto zpracována data v objemu okolo 2 tisíc GB. Celý projekt by měl po svém skončení přispět k vyšší bezpečnosti provozu, optimalizaci nákladů na údržbu a řízení životnosti soustrojí. „Dlouhodobě se snažíme zlepšovat diagnostiku vodních turbín, abychom takříkajíc viděli ´za roh´ a mohli lépe plánovat odstávky, a dosahovat tak vyšší efektivity provozu. Jsme rádi, že ve Štěchovicích se podařilo spojit unikátní know-how průmyslové a akademické sféry. Dosavadní výsledky nám potvrdily, že s pomocí umělé inteligence bychom mohli být schopni část hrozících poruch předvídat ve značném předstihu. To nám zásadním způsobem pomůže včas odhalovat blížící se závady a stavy ohrožující životnost soustrojí. V projektu proto chceme pokračovat i v tomto roce,“ říká ředitel vodních elektráren ČEZ Róbert Heczko.

„Paralelně jsme prováděli zkoušky v simulační hydraulické laboratoři a sběr dat pomocí instalované měřící techniky přímo ve Štěchovicích. Za unikátní považuji hlavně synchronizovaný sběr dat pomocí průmyslových měřicích karet a komplexní zpracování časových průběhů veličin z většího počtu datových zdrojů. Umělá inteligence nám zcela zásadně pomohla identifikovat všechny provozní stavy turbíny s pomocí dat hluku, tlakových pulzacích nebo vibracích získaných z vysokofrekvenčních snímačů,“ vysvětluje Pavel Rudolf, vedoucí odboru fluidního inženýrství V. Kaplana fakulty strojního inženýrství VUT.

Nové technologie

Vodní elektrárny ČEZ pracují s novými technologiemi a trendy dlouhodobě. On-line diagnostiku před časem nasadili energetici na vodní elektrárně Lipno, kde teploměry měří případné přehřívání v drážkách statoru generátoru a sledují přitom až 10 parametrů. Energetici využívají také 3D tisk, který nedávno výrazně přispělk rychlé dodávce důležitého oběžného kola čerpadla oleje pro jednu z turbín přečerpávací vodní elektrárny Dlouhé stráně, a pomohl tak udržet v provozu tento klíčový regulační zdroj české energetické soustavy.

/zr/

Na foto: Snímače umístěné na soustrojí přečerpávací elektrárny/Archiv ČEZ