基于人工智能的输变电设备工作票拓扑防误方法与流程

本发明涉及电网运行与控制
技术领域：
，尤其涉及基于人工智能的输变电设备工作票拓扑防误方法。
背景技术：
：在我国电力系统内，停电计划管理贯穿于电网各个部门，由电网运行管理部门统筹安排，其目标是在确保大电网安全稳定运行前提下，最大限度减少设备停电次数和停电时间、降低现场生产活动次数和操作量，使人身、电网和设备都更加安全。停电计划管理坚持“年统筹、月计划、周安排、日管控”的指导思想进行管控，也就是按照年度、月度、周、日前四个时序逐步细化落实，其中年度、月度、周计划一般只有填报、审核发布两个环节，主要对电网运行风险做到事前管控，而日计划又称作工作票，流程比较复杂，承担着指导和管理生产工作的作用，从填报、审批、执行、归档各个环节都需要把控。在实际工作票管理过程中，出现内容填报错误、票面防误、地域防误、批复错误、文字错误等，此类错误一般都会在多个环节把控中得以解决，而其中拓扑防误不易判断，工作票执行过程就是电网设备状态变化过程。而设备状态基本都是基于人工判断，存在由于工作票紧急情况，某些环节会跳过，造成在审批执行上空白，虽然设备状态实际已发生变化，电网拓扑运行方式已经改变，但在实际工作中审批其他工作票时，由于审批上空白电网实际状态容易忽略，让人对电网拓扑运行产生认知错误，从而导致其他工作票的误安排，因此，构建一套拓扑防误方法，实时对工作票执行进行校对，有着实际工程意义。技术实现要素：本发明的目的是为了解决在实际工作票批复执行过程中因人为主观因素造成对电网实际运行拓扑存在认知错误的问题，提供一种基于人工智能的输变电设备工作票拓扑防误方法来解决上述问题。本发明是通过以下技术方案实现：基于人工智能的输变电设备工作票拓扑防误方法，包括以下步骤：步骤一：构建电网拓扑防误基础信息；步骤二：构建拓扑防误有限状态机；步骤三：获取工作票信息；步骤四：辨识工作票流程阶段状态；步骤五：判定工作票拓扑防误结果。进一步的，在步骤一中，构建电网拓扑防误基础信息的具体方法如下：从电力调度自动化系统中获取电网一次设备台账、拓扑及运行信息作为电网拓扑防误的基础信息，其中一次设备包括厂站、间隔、母线、变压器、线路、断路器、刀闸和接地刀闸；以间隔为单位，基于拓扑连接信息、厂站接线方式和一次设备运行信息，自动构建主设备与其拓扑防误相关的断路器、刀闸、接地刀闸的设备集，其中线路对应两组设备集，变压器根据绕组类别对应三组或者两组设备集，设备集由1个断路器、多个刀闸和接地刀闸组成；主设备运行状态由设备集中所有设备状态自动判定，状态分为运行、热备用、冷备用、检修四种状态，其中运行状态是指断路器、刀闸在合位，接地刀闸在开位；热备用状态是断路器、接地刀闸在开位，刀闸在合位；冷备用状态是断路器、刀闸、接地刀闸在开位；检修状态是断路器、刀闸在开位，接地刀闸在合位。进一步的，在步骤二中，构建拓扑防误有限状态机的具体方法如下：在步骤一的构建设备集基础上，将断路器、刀闸、接地刀闸三类设备进行简化，每类设备记一次状态，若存在多个刀闸、接地刀闸状态不一致的情况，按拓扑异常处理，以此梳理出所有主设备运行状态；基于mealy型有限状态机构建设备拓扑防误模型，分为运行、热备用、冷备用、检修、拓扑异常五种状态。进一步的，在步骤三中，获取工作票信息的具体方法如下：从电力系统运行管理系统(oms)中获取电网工作票信息，包括工作设备、工作内容、申请工作开始结束时间、批准工作开始结束时间、实际工作开始结束时间，并基于电力调度统一命名规范提取工作主设备名称，与有限状态机中主设备建立映射关系。进一步的，在步骤四中，辨识工作票流程阶段状态的具体方法如下：在步骤三的信息基础上，根据申请、批准、实际工作时间，将工作票划分为填报、批复、开工和完工四个阶段。进一步的，在步骤五中，判定工作票拓扑防误结果的具体方法如下：基于步骤二和步骤四的基础上，基于拓扑防误有限状态机从校对设备原始状态和校对设备变化状态对输变电设备工作票全过程进行校对防误，给出工作票拓扑防误结果，供工作票流程流转提供参考数据；其中填报阶段和批复阶段校对待工作设备和相关设备原始状态是否满足设备工作需要，开工阶段和完工阶段则需要根据设备变化动态更新有限状态机初始状态，以校对设备开工后和完工后设备是否满足设备下一状态工作和实际运行的需要。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的基于人工智能的输变电设备工作票智能防误方法，与现有技术相比解决了在实际工作票批复执行过程中因人为主观因素造成对电网实际运行拓扑存在认知错误的问题，应用人工智能领域的有限状态机技术，建立电网设备状态有限状态机，快速判断电网设备转移至下一状态是否存在拓扑异常，从而保障工作票正常流转，避免工作票误批复。附图说明图1为本发明基于人工智能的输变电设备工作票拓扑防误方法的流程图；图2为辨识工作票流程阶段状态示意图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。请参阅图1，图1为本发明基于人工智能的输变电设备工作票拓扑防误方法的流程图。所述基于人工智能的输变电设备工作票拓扑防误方法，包括以下步骤：步骤一：构建电网拓扑防误基础信息。从电力调度自动化系统中获取电网一次设备台账、拓扑及运行信息作为电网拓扑防误的基础信息，其中一次设备主要包括厂站、间隔、母线、变压器、线路、断路器、刀闸、接地刀闸等信息；以间隔为单位，基于拓扑连接信息、厂站接线方式和一次设备运行信息，自动构建主设备与其拓扑防误相关断路器、刀闸、接地刀闸等设备集，其中线路一般对应两组设备集，变压器根据绕组类别对应三组或者两组设备集，设备集一般由1个断路器、多个刀闸和接地刀闸组成。主设备运行状态则由设备集中所有设备状态自动判定，状态分为运行、热备用、冷备用、检修四种状态，其中运行状态是指断路器、刀闸在合位，接地刀闸在开位；热备用状态是断路器、接地刀闸在开位，刀闸在合位；冷备用状态是断路器、刀闸、接地刀闸在开位；检修状态是，断路器、刀闸在开位，接地刀闸在合位。步骤二：构建拓扑防误有限状态机。在步骤一的构建设备集基础上，按断路器、刀闸、接地刀闸三类设备进行简化，每类设备记一次状态，若存在多个刀闸、接地刀闸状态不一致的情况，按拓扑异常处理，以此梳理出所有主设备运行状态。基于mealy型有限状态机构建设备拓扑防误模型，分为运行、热备用、冷备用、检修、拓扑异常五种状态。有限状态机一般分为三种类型：moore型状态机：下一状态只由当前状态决定，即次态＝f(现状，输入)，输出＝f(现状)；mealy型状态机：下一状态不但与当前状态有关，还与当前输入值有关，即次态＝f(现状，输入)，输出＝f(现状，输入)，输出信号则取决于现态和输入信号；混合型状态机。简化后设备集的主设备运行状态判定规则请参阅表1，表1为简化后设备集的主设备运行状态判定规则表。表1：简化后设备集的主设备运行状态判定规则表有限转换器的数学模型可由一个六元组进行表示：m＝(s,i,o,f,g,s0)其中：s是状态的有限集合，共6种。i为防误模型的输入集合，即i＝(x，y，z，b，g)，其中x表示改变断路器状态；y表示改变刀闸状态；z表示改变地刀状态；b表示输入信息存在拓扑异常；g表示输入信息正常。f为状态转移函数：f(s0a，x)＝s0b；fb(s0b，y)＝s0c；fb(s0c，z)＝s0d；fb(s，b)＝st；fb(s，g)＝sf。g为输出函数，此模型仅在终结状态存在输出：g(st，b)＝“工作票批复拓扑异常”；gb(sf，g)＝“工作票批复正常”。s0是初始状态，即：电网实际运行状态。有限状态机与设备状态之间的映射关系如表2所示，表2为有限状态机与设备状态之间的映射关系表。表2：有限状态机与设备状态之间的映射关系表有限状态机设备状态s0a运行s0b热备用s0c冷备用s0d检修st拓扑异常sf完成步骤三：获取工作票信息。从电力系统运行管理系统(oms)中获取电网工作票信息，包括工作设备、工作内容、申请工作开始结束时间、批准工作开始结束时间、实际工作开始结束时间等。并基于电力调度统一命名规范提取工作主设备名称，与有限状态机中主设备建立映射关系。步骤四：辨识工作票流程阶段状态。在步骤三的信息基础上，根据申请、批准、实际工作时间，将工作票划分为填报、批复、开工和完工四个阶段。请参阅图2，图2为辨识工作票流程阶段状态示意图。填报阶段：即申请时间有值且批准、实际工作时间无值；批复阶段：申请、批准时间有值且实际工作时间无值；开工阶段：申请、批准和实际开工时间有值且实际完工时间无值；完工阶段：所有时间有值。步骤五：判定工作票拓扑防误结果。基于步骤二和步骤四基础上，基于拓扑防误有限状态机从校对设备原始状态和校对设备变化状态对输变电设备工作票全过程进行校对防误，给出工作票拓扑防误结果，供工作票流程流转提供参考，其中填报阶段和批复阶段校对待工作设备和相关设备原始状态是否满足设备工作需要，开工阶段和完工阶段则需要根据设备变化动态更新有限状态机初始状态，以校对设备开工后和完工后设备是否满足设备下一状态工作和实际运行的需要。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的基于人工智能的输变电设备工作票智能防误方法，与现有技术相比解决了在实际工作票批复执行过程中因人为主观因素造成对电网实际运行拓扑存在认知错误的问题，应用人工智能领域的有限状态机技术，建立电网设备状态有限状态机，快速判断电网设备转移至下一状态是否存在拓扑异常，从而保障工作票正常流转，避免工作票误批复。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页12