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西門(mén)子中央研究院（CT）研發(fā)的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的人工智能系統已使西門(mén)子內燃氣輪機的燃燒過(guò)程得到了穩步優(yōu)化。燃燒過(guò)程已經(jīng)“學(xué)會(huì )”要如何持續調整燃料閥以實(shí)現優(yōu)化并減少排放和磨損?，F在，西門(mén)子發(fā)電服務(wù)集團正首次將這項聯(lián)合研發(fā)的技術(shù)應用于客戶(hù)現場(chǎng)，以?xún)?yōu)化西門(mén)子內最大、最現代化的固定式燃氣輪機。由于西門(mén)子客戶(hù)處的許多復雜系統都能借助人工智能來(lái)改善運行情況，這項技術(shù)在提升能效方面的潛力是巨大的。

2016年3月，當谷歌公司研發(fā)的阿爾法圍棋軟件以五局四勝的成績(jì)力挫來(lái)自韓國的世棋手時(shí)，人工智能充分展示出了其實(shí)實(shí)在在的顛覆性潛力。而當西門(mén)子中央研究院（CT）的研究人員發(fā)現他們研發(fā)的人工智能系統能夠助力實(shí)現系統優(yōu)化時(shí)，他們也同樣感到驚訝。CT商務(wù)分析與監控技術(shù)領(lǐng)域的機器學(xué)習專(zhuān)家Volkmar Sterzing表示：“我們發(fā)現，如果一個(gè)系統的運行表現取決于專(zhuān)家的經(jīng)驗，那么它也可以利用人工智能加以?xún)?yōu)化。”

2016年3月，谷歌公司研發(fā)的阿爾法圍棋軟件力挫世界棋手李世石，在機器學(xué)習發(fā)展歷史上立下了一座豐碑。

隨著(zhù)系統的結構日益復雜、需要應對的因素不斷增加，哪怕是專(zhuān)家在進(jìn)行系統調整時(shí)也必須采取折衷的方法。專(zhuān)家不可能全天候待命。在這種情況下，能夠持續不斷監控系統的人工智能就展現出了明顯的優(yōu)勢。

西門(mén)子開(kāi)展神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )研究已有約30年了。公司已經(jīng)在將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )應用于人工智能方面取得了長(cháng)足的進(jìn)步。例如，西門(mén)子持續優(yōu)化其“面向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的軟件環(huán)境（SENN） ”，并針對不斷涌現的新應用領(lǐng)域（包括燃氣輪機和風(fēng)機優(yōu)化領(lǐng)域）對SENN進(jìn)行了改良。Sterzing指出：“我們擁有約50項學(xué)習過(guò)程方面的。”

西門(mén)子發(fā)電服務(wù)集團和CT已研發(fā)出能夠持續優(yōu)化燃氣輪機燃燒過(guò)程的運行與控制的系統。這個(gè)系統名為“燃氣輪機自主控制優(yōu)化器（GT-ACO）”，它主要基于CT研發(fā)的人工智能技術(shù)。目前，西門(mén)子正在為亞洲的一個(gè)大客戶(hù)安裝這個(gè)系統，并將在西門(mén)子的H級燃氣輪機上進(jìn)行深入測試。測試于2017年2月底前開(kāi)始。一般來(lái)說(shuō)，對燃氣輪機整體運行情況的改進(jìn)是十分困難的，因為更低的排放通常會(huì )導致輪機使用壽命縮短。這是由于高能燃燒振蕩會(huì )導致材料疲勞，從而加劇磨損。

Volkmar Sterzing在CT帶領(lǐng)團隊將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )應用于燃氣輪機優(yōu)化領(lǐng)域。

在許多不同類(lèi)型的燃氣輪機上進(jìn)行的測試結果已經(jīng)證明，GT-ACO切實(shí)有效。專(zhuān)家將燃機的氮氧化物排放量手動(dòng)設置為最低后，人工智能系統將接管燃燒單元。西門(mén)子發(fā)電服務(wù)集團GT-ACO研發(fā)負責人Hans-Gerd Brummel說(shuō)：“在測試中，人工智能系統啟動(dòng)兩分鐘后，排放值就下降了20%。”Brummel是西門(mén)子在輪機遠程診斷和維護方面的*。他曾榮獲西門(mén)子“年度發(fā)明家”獎，以表彰他所取得的成績(jì)。

優(yōu)化排放

將人工智能系統用于輪機的主要目標是將氮氧化物的排放量降至最低。為實(shí)現這一點(diǎn)，GT-ACO的神經(jīng)模型將改變燃料在燃氣輪機燃燒器內的分布。然而，受位置、燃氣成分和當地天氣條件等因素的影響，每個(gè)燃燒器的設置不盡相同。正因如此，GT-ACO需要花幾個(gè)星期來(lái)學(xué)習每個(gè)燃氣輪機的情況，然后才能自動(dòng)對控制過(guò)程作出有益的調整。

Hans-Gerd Brummel在柏林服務(wù)于西門(mén)子發(fā)電服務(wù)集團。他持有69項。這些成就為他贏(yíng)得了2016年西門(mén)子“年度發(fā)明家”的殊榮。他為許多燃氣輪機優(yōu)化技術(shù)的研發(fā)作出了積極的貢獻。

Brummel表示：“客戶(hù)對我們的技術(shù)表現出了很大的興趣。由于可再生能源在發(fā)電電網(wǎng)中所占比重很高，相關(guān)人員往往需要利用燃氣輪機來(lái)維持電網(wǎng)頻率。”在這種不斷變化的運行環(huán)境中，振蕩幅度增大的風(fēng)險不斷上升，磨損也相應增加。然而，Brummel充滿(mǎn)信心：“對于這種情況，GT-ACO將能幫上大忙，因為它可以著(zhù)重優(yōu)化阻尼振動(dòng)。”

GT-ACO還可用于在一定程度上延緩燃氣輪機老化。這是因為，這項技術(shù)已將物理模型形式的燃氣輪機熱力學(xué)知識與機器學(xué)習結合了起來(lái)。

Sterzing堅信，這項技術(shù)在西門(mén)子將大有可為。它可以在配電、生產(chǎn)自動(dòng)化和過(guò)程工業(yè)應用等領(lǐng)域大展身手。Brummel已經(jīng)在與發(fā)電行業(yè)的客戶(hù)探討GT-ACO，并正在研發(fā)更多優(yōu)化應用。