摘要：該文介紹了一種以Visual C++為開發(fā)工具的基于數(shù)據庫的電網調度操作票專家系統(tǒng)，該系統(tǒng)以電網的實時拓撲信息為基礎，能根據調度操作任務的要求，通過智能推理自動開出操作任務票，具有良好的通用性和智能性，已在江蘇省內多個縣級調度所成功運行。

關鍵詞：調度操作票 專家系統(tǒng) 數(shù)據庫

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。電網調度操作票是調度員日常工作的主要內容之一，該項工作經驗性強，難以建立精確的數(shù)學模型，需要熟練的專業(yè)知識和豐富的實際運行經驗。傳統(tǒng)的手工填寫操作票, 調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、責任重大的的工作。

調度操作票系統(tǒng)利用計算機，采用專家系統(tǒng)技術，將電網操作規(guī)則和經驗構成知識庫，幫助調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擔，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工具，提高運行人員的業(yè)務水平。

1 系統(tǒng)結構和功能

1.1 系統(tǒng)結構

操作票的技術基礎是操作規(guī)程，它實際上是一種描述性文字，是該領域內大量知識與經驗的描述，難以建立數(shù)學模型，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度操作票生成，是解決上述矛盾的有效手段。

另外，操作票中的具體操作項目與電網結構及系統(tǒng)運行有直接的關系。為了提高開票的效率和正確性，調度操作票系統(tǒng)必須與調度自動化系統(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。

調度操作票管理系統(tǒng)，以調度操作知識庫為核心，以調度自動化系統(tǒng)為數(shù)據支撐，其結構如圖1所示。

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：能根據當前電網的運行方式和操作目的進行推理，輔助調度員自動開票，并能夠對開出的票進行安全校核，在此基礎上生成規(guī)范合格的操作票。各功能模塊如圖3所示。

1.2.1 操作票生成功能

手動開票：用戶根據自己的需求，選擇操作目的、操作項目，單步生成操作票。

自動開票：用戶確定操作目的和操作任務后，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。

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。

票流程管理：按票管理流程，可進行操作票的預寫、預發(fā)、發(fā)令、執(zhí)行、終結、作廢等各環(huán)節(jié)的歸檔管理。

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

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限和開票類型，人員維護功能由系統(tǒng)管理員定義調度員及其角色，它不但可提高系統(tǒng)的安全性，還可方便操作票中有關信息的生成。

設備維護：調度操作票系統(tǒng)與調度自動化系統(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。

典型票模板的建立，既可單獨進行，也可以從已執(zhí)行的歷史票中導出。

2 功能模塊的設計

2.1 知識庫

知識庫由兩部分組成: 設備庫和規(guī)則庫。設備庫主要存放電氣運行中各運行設備的相關信息。調度操作票系統(tǒng)與調度自動化系統(tǒng)共享系統(tǒng)的圖形建模功能，因此設備庫可自動生成。設備庫分為廠站表、母線表、變壓器表和線路表等。設備之間的拓撲連接關系由各表中相關字段來表示。規(guī)則庫是存儲開列操作票的操作經驗知識,根據實際運行特點,可細分為變壓器知識、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,推出新的結論，稱為推理。確定規(guī)則是否匹配,以及當規(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。當操作人員給出操作任務時,得到ruleID字段的值，將操作規(guī)則表中相應的記錄取出并按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，則根據該條記錄的conclude字段，寫出相應的操作語句;若不成立，則該條操作語句不寫出。以"××線路由運行轉為冷備用"為例,首先,根據ruleID找到規(guī)則表中共對應兩條記錄，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××線路由運行轉為冷備用"。

3 結束語

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

實用化程度高，系統(tǒng)根據調度操作票的特點，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。

系統(tǒng)與調度自動化系統(tǒng)有機結合，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。

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。

操作界面直觀、清淅，方便易用。

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

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