一種實用的調(diào)度操作票專家系統(tǒng)

摘要：該文介紹了一種以VisualC 為開發(fā)工具的基于數(shù)據(jù)庫的電網(wǎng)調(diào)度操作票專家系統(tǒng)，該系統(tǒng)以電網(wǎng)的實時拓?fù)湫畔榛A(chǔ)，能根據(jù)調(diào)度操作任務(wù)的要求，通過智能推理自動開出操作任務(wù)票，具有良好的通用性和智能性，已在江蘇省內(nèi)多個縣級調(diào)度所成功運行。

關(guān)鍵詞：調(diào)度操作票專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫　　

在電力系統(tǒng)運行中，倒閘操作需要頻繁進行以改變系統(tǒng)運行方式。電網(wǎng)調(diào)度操作票是調(diào)度員日常工作的主要內(nèi)容之一，該項工作經(jīng)驗性強，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型，需要熟練的專業(yè)知識和豐富的實際運行經(jīng)驗。傳統(tǒng)的手工填寫操作票,調(diào)度員在編寫操作票時難免會受到環(huán)境、時間、健康等因素的影響,不可避免地出現(xiàn)差錯。因此，開操作票是一項繁雜費時、責(zé)任重大的的工作。　　調(diào)度操作票系統(tǒng)利用計算機，采用專家系統(tǒng)技術(shù)，將電網(wǎng)操作規(guī)則和經(jīng)驗構(gòu)成知識庫，幫助調(diào)度員形成符合操作規(guī)程的操作序列。借助計算機由專家系統(tǒng)來開操作票，不但可以大大減輕運行人員的繁重負(fù)擔(dān)，而且可以避免由于操作票的錯誤帶來的操作事故。另外，還可以作為輔助性培訓(xùn)工具，提高運行人員的業(yè)務(wù)水平?！　?/p>

1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能　　

1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　　

操作票的技術(shù)基礎(chǔ)是操作規(guī)程，它實際上是一種描述性文字，是該領(lǐng)域內(nèi)大量知識與經(jīng)驗的描述，難以建立數(shù)學(xué)模型，而專家系統(tǒng)本身是一種弱求解方法，可運用于不便以數(shù)值方法定量分析解決的經(jīng)驗性、邏輯性強的問題，特別是以符號求解為核心的問題。因此將人工智能原理運用于調(diào)度操作票生成，是解決上述矛盾的有效手段?！　?/p>

另外，操作票中的具體操作項目與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)運行有直接的關(guān)系。為了提高開票的效率和正確性，調(diào)度操作票系統(tǒng)必須與調(diào)度自動化系統(tǒng)有機地聯(lián)系起來，這不但可以信息共享，還可以減輕用戶對系統(tǒng)的維護工作量?！　?/p>

調(diào)度操作票管理系統(tǒng)，以調(diào)度操作知識庫為核心，以調(diào)度自動化系統(tǒng)為數(shù)據(jù)支撐，其結(jié)構(gòu)如圖1所示?！　?/p>

該系統(tǒng)的程序主界面如圖2所示。　　

1.2系統(tǒng)功能　　

智能操作票系統(tǒng)具有以下功能：能根據(jù)當(dāng)前電網(wǎng)的運行方式和操作目的進行推理，輔助調(diào)度員自動開票，并能夠?qū)﹂_出的票進行安全校核，在此基礎(chǔ)上生成規(guī)范合格的操作票。各功能模塊如圖3所示?！　?/p>

1.2.1操作票生成功能　　

手動開票：用戶根據(jù)自己的需求，選擇操作目的、操作項目，單步生成操作票?！　?/p>

自動開票：用戶確定操作目的和操作任務(wù)后，系統(tǒng)通過推理，自動生成正確的操作項目序列。　　

典型票出票：用戶從典型票庫中選取合適的典型票模板，生成操作票，并且提供多種典型票模板的生成、維護功能?！　?/p>

1.2.2操作票管理功能　　

票編輯：操作票生成過程中，用戶可以同步跟蹤操作票的生成狀況，操作票生成后，可進入票編輯、管理界面，供審查和校正?！　?/p>

票流程管理：按票管理流程，可進行操作票的預(yù)寫、預(yù)發(fā)、發(fā)令、執(zhí)行、終結(jié)、作廢等各環(huán)節(jié)的歸檔管理?！　?/p>

票日常管理：系統(tǒng)能夠按調(diào)度的日常管理要求，對生成的操作票進行顯示、審查、存取、編號及打印?！　?/p>

1.2.3系統(tǒng)維護功能　　

人員維護：操作人員的角色決定了其操作權(quán)限和開票類型，人員維護功能由系統(tǒng)管理員定義調(diào)度員及其角色，它不但可提高系統(tǒng)的安全性，還可方便操作票中有關(guān)信息的生成?！　?/p>

設(shè)備維護：調(diào)度操作票系統(tǒng)與調(diào)度自動化系統(tǒng)共享系統(tǒng)的圖形建模功能，可減少系統(tǒng)的維護工作量。　　典型票維護：系統(tǒng)具有典型票的創(chuàng)建、刪除、修改等維護功能?！　?/p>

典型票模板的建立，既可單獨進行，也可以從已執(zhí)行的歷史票中導(dǎo)出?！　?/p>

2功能模塊的設(shè)計　　

2.1知識庫　　

知識庫由兩部分組成:設(shè)備庫和規(guī)則庫。設(shè)備庫主要存放電氣運行中各運行設(shè)備的相關(guān)信息。調(diào)度操作票系統(tǒng)與調(diào)度自動化系統(tǒng)共享系統(tǒng)的圖形建模功能，因此設(shè)備庫可自動生成。設(shè)備庫分為廠站表、母線表、變壓器表和線路表等。設(shè)備之間的拓?fù)溥B接關(guān)系由各表中相關(guān)字段來表示。規(guī)則庫是存儲開列操作票的操作經(jīng)驗知識,根據(jù)實際運行特點,可細(xì)分為變壓器知識、線路知識和母線知識等。規(guī)則庫以操作規(guī)則表的的形式來表現(xiàn)。操作規(guī)則表的設(shè)計如表1所示。　　

2.2推理機　　推理機模塊是系統(tǒng)中最重要的部分,所有的部件都與它進行信息交換。它具有推理和控制兩個功能。運用已有的知識和規(guī)則,推出新的結(jié)論，稱為推理。確定規(guī)則是否匹配,以及當(dāng)規(guī)則匹配或不匹配時來決定下一步做什么，稱為控制。系統(tǒng)采用正向推理,采用深度優(yōu)先搜索。當(dāng)操作人員給出操作任務(wù)時,得到ruleID字段的值，將操作規(guī)則表中相應(yīng)的記錄取出并按order排序。然后，依次取出每條規(guī)則進行匹配。首先，取出order為0的記錄，判斷condition的條件是否滿足。若不滿足，則表明不能進行該項操作；若滿足，則繼續(xù)取下面的記錄，并根據(jù)knownargList已知參數(shù)得到newargList新參數(shù)用于操作語句。然后，按order順序依次取出以下各條記錄。判斷各條記錄的condition條件是否成立；若成立，則根據(jù)該條記錄的conclude字段，寫出相應(yīng)的操作語句；若不成立，則該條操作語句不寫出。以"××線路由運行轉(zhuǎn)為冷備用"為例,首先,根據(jù)ruleID找到規(guī)則表中共對應(yīng)兩條記錄，首先取出order為0的記錄,判斷條件condition是否成立，即判斷該線路是否處于運行狀態(tài)，若不是，則不能進行該項操作；若是，得到用于操作語句的相關(guān)參數(shù)，并取出order為1的記錄，判斷條件condition總是成立的，則開出操作語句"將××線路由運行轉(zhuǎn)為冷備用"?！　?/p>

3結(jié)束語　　

系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型設(shè)計先進、合理。系統(tǒng)的知識庫能正確地表示調(diào)度人員的專業(yè)知識和運行經(jīng)驗，幫助用戶正確生成各種類型的操作票，有效地防止了電網(wǎng)操作中的誤操作，大大減少人為操作事故發(fā)生的可能性?！　?/p>

實用化程度高，系統(tǒng)根據(jù)調(diào)度操作票的特點，提供了多種操作票生成方法，并可將這些方法綜合運用，大大提高系統(tǒng)出票的效率?！　?/p>

系統(tǒng)與調(diào)度自動化系統(tǒng)有機結(jié)合，不但可以實現(xiàn)信息共享，提高系統(tǒng)性能，還有效地減少了用戶的維護工作量?！　?/p>

系統(tǒng)具有完善的操作票管理功能，可完成操作票的日常工作流程，實現(xiàn)操作票的無紙化管理?！　?/p>

操作界面直觀、清淅，方便易用?！　?/p>

系統(tǒng)具有良好的擴展能力和可維護性，可適應(yīng)電網(wǎng)的不斷發(fā)展。

參考文獻：　　

[1]楊以涵，唐國慶，高曙.專家系統(tǒng)及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[M].北京:水利電力出版社,1995.　　

[2]尹朝慶，尹皓.人工智能與專家系統(tǒng)[M].北京:水利電力出版社,1995.　　

[3]宇偉等，基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)的電氣操作票專家系統(tǒng)開發(fā)[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2002,(2):91～94.　　

[4]王林川等.一種新的靈活實用的操作票專家系統(tǒng)[J].繼電器，2000，(4):35～37.　　

[5]戴承偉，湯曉亮.變電站倒閘票自動生成專家系統(tǒng)[J].江蘇電機工程,2001,(3):38～40.