新型智能操作票系统的研究

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。

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。

关于电力系统中倒闸操作智能化的探讨 摘要：随着智能自动化技术在各个领域的逐渐普及，不得不承认给各企业带来了很多的便捷之处。电力系统中，倒闸操作是变配电站运行人员进行的一项重要的基本工作，构建智能倒闸操作系统，能自动生成操作票，自动完成倒闸操作各项任务，使各种倒闸操作实现规范化，安全化、程序化，从而降低操作人员的劳动强度，提高工作人员的工作效率，节省时间，减少误操作几率，保障电力系统的长期稳定运行。 关键词：倒闸操作；智能化；电力系统 前言：发、输、变、配、用电组成的统一体称为电力系统，倒闸操作的主要对象是指接通和开断电路（一次系统、二次系统）的电气部件，如：断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器等。目前延用的倒闸操作模式：操作人员接到任务后，根据模拟系统图，填写操作票，经电气值班长及调度值长审批后，操作人员执行“唱、诵制”，对各设备的开关状态进行一步一步操作、確认，如出现误操作，很可能会造成电气系统故障，给人身安全带来威胁。随着自动化、通讯、智能等技术的不断发展，为建立智能化的电力系统提供了基础。构建智能操作系统是各项倒闸操作任务按照制定好的控制程序操作，操作人员只需通过现场监控及集控计算机采集到的信号及数据进行观测分析，确认操作无误。 1、智能化倒闸操作系统的构建 智能家居作为物联网时代的产物之一，利用网络通信、自动控制技术等，可以给家居下达各种指令，构建不同的场景模式，比如上班模式、下班模式、睡觉模式等，给我们提供了安全、便利、舒适的居住环境。同样，作为电力行业中一项重要基本工作，倒闸操作的智能化必然会给工作带来便利性、高效性。智能化的操作系统包含了监控操作系统、隔离开关的智能化操作、断路器的智能化操作、开关小车的自动转运功能、二次系统智能化控制等的协同工作。 2、监控操作系统 监控操作系统是以集控计算机为平台，通过电气防误操作系统与监控系统的通讯，使电气设备的状态数据等实现共享，保证主站的状态信息与现场的开关状态保持一致。接到操作任务后，操作模式的选择，操作票的自动生成，操作指令的下达，操作的实时状态及数据记录，现场电气设备的操作监控等均由它来完成。 3、断路器开关的智能化操作 货物自动分拣系统、配送系统作为物联网时代的产物之一，基本实现了物流业的无人化，时效性等。目前我们的断路器自动化操作：①通过集控计算机的远程遥控“合”、“分”断路器开关，并进行现场断路器的“合位”、“分位”指示;②断路器开关的自动“摇入”、“摇出”，仅仅这些远远不能满足倒闸操作的智能化系统的构建。 （1）抛弃现在机械式的手推式断路器转运小车，转变为智能转运车，集控计算机下达操作指令后，智能转运小车接收到指令后，根据指令进行搜索定位，自动找到并锁定目标，进行目标对接，当开关柜和开关小车同时确认位置信号后，智能开关自动进入或退出，转运小车任务完成后，根据操作任务，决策自动返回原地或待命。 （2）断路器的开关状态包括运行、热备用、冷备用、检修四种状态，开关位置包括工作位置、试验位置、检修位置，智能化断路器操作需要对断路器的各种状态进行检测和确认后，并实时传送给集控计算机，才能进行下一步的操作，而它的实现需要通过各种传感器来完成。 （3）断路器开关的“合”、“分”操作，集控计算机通过采集断路器开关的各种数据，满足“合”、“分”条件后，进行自动操作，并将操作后，实时状态信息及数据（时间、电压、电流等）反馈给集控室，供操作人员记录查看。 4、隔离开关的智能化操作 目前所用隔离开关操作大部为机械式，费力费时，易故障，如有误操作发生，易对工作人员人身安全带来威胁。目前隔离开关的电动化操作大多用于110kV电压等级以上。隔离开关由电动操作机构驱动本体进行“合”、“分”，分闸后形成明显的电路断开点，便于鉴别电气设备是否与电源完全断开。智能化操作系统通过条件判定，在电动化操作机构的基础上，实现隔离开关的自动电动化合、分操作。 5、二次系统的智能化操作 二次设备是指对一次设备进行控制、保护、监察和测量的设备。二次系统作为倒闸操作的重要组成部分，包括各类电气设备及控制、继电保护装置、直流操作电源等，形象的描述它为电力系统中的神经系统。 （1）通过采用先进的传感器、通讯、控制、智能等技术，二次系统通过完成对设备状态数据的检测，进行信息数据的收集、分析、控制和整理，实现自动控制和保护控制协同化。 （2）全国各地智能变配电站已陆续建设、投产运行，悄然取代传统变配电站。智能变配电站内二次系统设备与传统变配电站不同，因此做好其二次系统的调试工作是一个至关重要的环节，需要全面深入了解智能化变配电站的结构，把智能变配电站的优势通过二次系统的智能化全面发挥出来，使得智能变配电站在未来的发展中更加协调有效，提高电力系统的供电可靠性。

工作票、操作票模拟仿真系统效益分析报告天津市电力公司技术中心天津大学2014年12月召集天津电力公司各专业的工作人员及两票厂家工作人员，深入讨论了工作票、操作票现场标准化作业建设项目实施方案和实施过程中的各项重点工作，明确了双方协调配合的要点，经过一年的努力完成了工作票、操作票模拟仿真系统。

该系统利用先进的网络拓扑和人工智能技术，开发一图形化智能仿真平台，用户可在平台上进行工作票、操作票办理等工作技能的仿真培训和模拟演练。

在培训的内容和模式等方面，都将产生新的飞跃。

工作票、操作票模拟仿真系统自投入使用以来，运行稳定，效果良好，该系统取得了一下成果：1、系统内置的安全措施知识库,可自动检验学员提交的工作票的正确性,并可量化打分, 检查的项目包括应拉开关、刀闸，应合地刀、应挂地线等。

2、学员在开写操作票的过程中，系统内置的“五防”专家知识库，可实时检查操作序列是否正确，是否有缺漏项，并根据开票过程所犯错误的多少，自动量化打分。

3、系统不仅可用于开些操作票、工作票技能的培训，也可用于两票技能的量化考核，为工作票签发人、操作票签发人等的资格认证提供辅助数字化手段。

4、系统可作为“安规”知识以及“两票”办理技能自我培训的重要工具，同时也是全面提升现场作业安全的一重要措施。

5、初始化变电站接线图运用到系统中用于培训及模拟演练。

6、能够对接线图放大、缩小、局部放大、拖到，设备状态进行操作运行效果表明，与传统的工作票、操作票模拟护仿真系统相比，该系统具有以下特性：1）工作票办理技能的自我学习与智能仿真能够快速、正确签发指定任务的工作票，是工作票签发人的一重要岗位技能要求。

本系统以实际的变电站主接线和安全措施专家知识库为基础，为学员提供一个开写工作票的图形化仿真环境；学员可在这一平台上，模拟进行工作票开写训练。

学员根据给定的任务完成工作票开写后，系统可自动检查其安全措施（应拉开关、刀闸、应合地刀等）和所挂标识牌的完整性、规范性。