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基于图形拓扑的智能推理操作票专家系统①
作者：胡翔 陈登科
来源：《科技创新导报》2011年第19期
摘 要:在分析国内外智能推理操作票系统研究现状的基础上,本文提出了一种新型的基于图形拓扑的智能推理操作票专家系统。该系统首先通过与能量管理系统(EMS)图形和实时状态的对接,获得真实电网运行情况;然后推理机根据操作任务与知识库和拓扑图形平台进行交互,推理出正确的操作逻辑,并生成满足用户需求的操作票。
关键词:智能推理图形拓扑智能操作票专家系统人工智能
中图分类号:TP27 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)07(a)-0051-02
随着电力建设的迅速发展和自动化水平的提高,调度运行日趋复杂。调度员每日需制定的操作票数量日益增多,又要考虑到安全操作的因素,加重了调度员的工作强度。为减轻调度员负担,国内外专家做了大量的工作,希望通过人工智能的方法解决这一难题．智能推理操作票专家系统的应用可以使调度员从繁重的重复劳动中解脱出来,集中精力研究电网安全、经济运行中更深层次的问题。
1 国内外研究现状
1.1 基于典型操作票的操作票生成系统
用典型操作票建立典型操作票数据库,而后将数以百计的各种操作票进行分类,以提高搜索效率。这类系统实际上是无具体的知识表达,仅仅是一种操作票数据库结构,不属于智能型,在早期开发的操作票专家系统和现在投运的MIS系统中较为常见。 1.2 基于产生式规则的操作票自动生成系统
建立事实和知识规则库,应用ES推理机制,推理形成实际的操作票,这类系统由数据库、知识库、推理机三大部分组成。此类系统的进步在于对操作内容的生成推理进行了研究和探索,真正利用了AI技术。
然而,这类系统需将网络拓扑结构与设备运行状态及网络操作知识用谓语逻辑表示,开发较难,开发周期长,这在一定程度上制约了系统的通用性和用户可维护性。
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1.3 基于图形校核的操作票自动生成系统
此类系统图形功能强大,可模拟电力系统的一、二次接线图,具备直观、逼真的操作效果,适合于现场培训调度人员．是一种应用广泛的模拟培训系统。但是,它不能自动推理出操作票,不具备智能性。因为电力系统中二次设备的操作具有根强的习惯性,所以此类系统也很难做到通用。
综上所述,以上实现方法通用性差,扩充性困难,操作规则固化,缺乏灵活性,本文开发的智能推理操作票专家系统在综合分析国内外现有操作票系统的基础上,结合现场调研,把建立标准的电网图形拓扑摆在了一个比较重要的位置。智能推理机制采用一种弱求解方法,适用于解决那些经验性、逻辑性强的问题。因此,本文采用专家系统的结构框架,包括操作票自动生成推理机、防误校验规则库和术语库。
2 基于图形拓扑的智能推理操作票专家系统
拓扑电力图形平台可以实现电力系统主接线图的绘制,而且提供完善的接口可以与EMS等电力图形系统的图形以及实时状态进行对接,是一个基于图库数据一体化技术和拓扑建模技术构建的电网图形绘制和管理型平台,调度操作票的智能生成提供强大的支持。
同时图形平台上的每个电气设备完全模拟现实中设备的物理属性,画图即建模,自动处理五防规则,那么在智能出票时自动加入五防校验,再一次提高操作票的智能性与安全性。 2.1 体系结构
本系统从EMS对接电网图形以及设备的实时状态;智能推理机制利用图形平台的拓扑分析以及防误校验,根据操作任务,经过从知识库的智能推理,自动生成操作票。系统总体结构如图1所示: <