基于電網(wǎng)多元信息知識(shí)圖譜的故障處置研究及應(yīng)用

基于電網(wǎng)多元信息知識(shí)圖譜的故障處置研究及應(yīng)用摘要：隨著智能電網(wǎng)體系的不斷完善，電力設(shè)備的類型、數(shù)量、工況復(fù)雜性大幅增加。投運(yùn)設(shè)備的增加，帶來(lái)的是零散存在于電力設(shè)備健康管理全生命周期各環(huán)節(jié)中的大量相關(guān)知識(shí)的增加，如何有效管理和利用這些知識(shí)，是電力設(shè)備精細(xì)化運(yùn)維與健康管理領(lǐng)域的重要內(nèi)容之一，已有研究將計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中近年來(lái)廣泛應(yīng)用的知識(shí)圖譜（knowledgegraph）技術(shù)引入電力系統(tǒng)領(lǐng)域。知識(shí)圖譜的概念最Google2012，Google組織和管理。在電網(wǎng)多元信息故障處理中存在著大量的專業(yè)業(yè)務(wù)知識(shí)，如何構(gòu)建完備的知識(shí)圖譜，并在此基礎(chǔ)上挖掘其應(yīng)用價(jià)值，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的精細(xì)化運(yùn)維、以及知識(shí)和健康管理的良性互動(dòng)，是當(dāng)前及今后一段時(shí)間內(nèi)，能源電力系統(tǒng)推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力之一?；诖?，本篇文章對(duì)基于電網(wǎng)多元信息知識(shí)圖譜的故障處置研究及應(yīng)用進(jìn)行研究，以供參考。關(guān)鍵詞：電網(wǎng)故障處置；多元信息；知識(shí)圖譜；研究及應(yīng)用引言在現(xiàn)階段的電力行業(yè)的發(fā)展中，在電網(wǎng)調(diào)度管理工作中應(yīng)用知識(shí)圖譜技術(shù)，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，可以全面地保障停電檢修計(jì)劃工作有計(jì)劃、有安排地實(shí)施，也有利于提高工作質(zhì)量，便于電網(wǎng)調(diào)度工作的管理，保障電力企業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行?；谥R(shí)圖譜在停電檢修計(jì)劃編排工作的技術(shù)應(yīng)用方面，可開發(fā)個(gè)性化信息的精準(zhǔn)智能化推薦功能。一方面，根據(jù)崗位工作內(nèi)容進(jìn)行個(gè)性化信息的精準(zhǔn)智能化推送，能夠?yàn)閭€(gè)人的實(shí)際工作提供工作提醒、決策支持；另一方面，將業(yè)務(wù)的相關(guān)信息（包括業(yè)務(wù)指導(dǎo)書、業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn)分享、業(yè)務(wù)研究成果以及時(shí)事政治）精準(zhǔn)智能化推送至個(gè)人，可逐步地提高員工的工作能力及業(yè)務(wù)水平、拓寬工作思路，從而起到了輔助公司培訓(xùn)內(nèi)部人才的作用。知識(shí)圖譜的定義知識(shí)圖譜是一種由谷歌公司研發(fā)出的技術(shù)類型，該技術(shù)本質(zhì)上是為提升搜索引擎的功能性所構(gòu)建出的一個(gè)輔助知識(shí)庫(kù)。知識(shí)圖譜的定義主要是過(guò)程與自身特2以此可以充分地利用符號(hào)的方式，對(duì)物理世界當(dāng)中的諸多概念進(jìn)行闡述，同時(shí)也相應(yīng)地可以闡明關(guān)系。從自身特性來(lái)看，知識(shí)圖譜則是結(jié)構(gòu)化的語(yǔ)義知識(shí)庫(kù)，用于以符號(hào)形式描述物理世界中的概念及其相互關(guān)系，其基本組成單位是“實(shí)體—關(guān)系—實(shí)體”三元組，實(shí)體間通過(guò)關(guān)系相互聯(lián)結(jié)，構(gòu)成網(wǎng)狀的知識(shí)結(jié)構(gòu)。省地協(xié)同電網(wǎng)故障處置平臺(tái)構(gòu)建為解決電網(wǎng)省地兩級(jí)調(diào)度單位實(shí)時(shí)故障處置的問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)電網(wǎng)省地協(xié)同1知識(shí)圖譜技術(shù)構(gòu)建各類動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)的圖數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)本身的拓?fù)潢P(guān)系實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的融合。應(yīng)用層是對(duì)圖數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用，通過(guò)實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，匹配圖數(shù)據(jù)庫(kù)靜態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)故障定位，通過(guò)調(diào)規(guī)的故障處置經(jīng)驗(yàn)及潮流數(shù)據(jù)的故障處置依據(jù)，結(jié)合知識(shí)推理，實(shí)現(xiàn)故障處置推薦服務(wù)，最后，通過(guò)人工介入判斷故障處置邏輯的正確性，并作出正確的處置措施。圖1電網(wǎng)省地協(xié)同故障處置技術(shù)方案基于電網(wǎng)多元信息知識(shí)圖譜的故障處置研究及應(yīng)用面向電網(wǎng)操作場(chǎng)景的知識(shí)圖譜構(gòu)建技術(shù)構(gòu)建面向電網(wǎng)操作場(chǎng)景的知識(shí)圖譜，主要包括以下4個(gè)步驟。（1）收集電網(wǎng)故障處置、異常設(shè)備隔離等電網(wǎng)專業(yè)詞匯，并對(duì)這些專業(yè)詞匯進(jìn)行預(yù)處理，將電網(wǎng)故障處置場(chǎng)景和提取的專業(yè)詞匯進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，并確定模型。（2）利用結(jié)巴分詞工具對(duì)電網(wǎng)專業(yè)詞匯進(jìn)行分詞處理，通過(guò)建立電網(wǎng)專業(yè)詞典，提高分詞的準(zhǔn)確性，詞典詞匯均默認(rèn)最大詞頻，進(jìn)而利用正則表達(dá)式識(shí)別故障處置知識(shí)圖譜的實(shí)體和關(guān)系。（3）將識(shí)別出的實(shí)體和關(guān)系進(jìn)行對(duì)齊、鏈接、消歧，通過(guò)手工維護(hù)、相同字符規(guī)則匹配、K-means聚類等多種方式進(jìn)行實(shí)體鏈接，從而形成完整的處置及隔離知識(shí)圖譜。（4）應(yīng)用Neo4j圖數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)實(shí)體和關(guān)系，通過(guò)Cypher語(yǔ)言進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢,建立面向電網(wǎng)操作場(chǎng)景的知識(shí)圖譜。3.1電力設(shè)備健康管理知識(shí)圖譜構(gòu)建分析但正如前文所述，實(shí)體和關(guān)系抽取的質(zhì)量將影響最終知識(shí)圖譜的質(zhì)量，所以在構(gòu)建知識(shí)圖譜之前需確保抽取的實(shí)體及關(guān)系有著較高的準(zhǔn)確率。當(dāng)前不少工作是將實(shí)體抽取、關(guān)系抽取視為兩個(gè)分離的任務(wù)，故本文對(duì)實(shí)體-關(guān)系聯(lián)合抽取做了相應(yīng)回顧。實(shí)體、關(guān)系分離抽取存在的最大問(wèn)題就是忽視了誤差傳播因素，隨著自然語(yǔ)言處理（NLP）的快速發(fā)展，必將涌現(xiàn)出一系列實(shí)體-關(guān)系聯(lián)合抽取方法，以獲得高質(zhì)量的實(shí)體及關(guān)系。在知識(shí)圖譜構(gòu)建完成之后需進(jìn)行圖譜完善以及知識(shí)推理工作，對(duì)現(xiàn)有的知識(shí)圖譜進(jìn)行反饋得到更為全面的知識(shí)圖譜。同時(shí)，數(shù)據(jù)的不斷累積將導(dǎo)致關(guān)鍵數(shù)據(jù)稀疏情況的出現(xiàn)，所以，如何從海量數(shù)據(jù)獲取目標(biāo)數(shù)據(jù)也是知識(shí)圖譜構(gòu)建過(guò)程中的一大難題。因此，本小節(jié)將從數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、圖譜構(gòu)建、圖譜完善等展開論述，詳細(xì)介紹電力設(shè)備健康管理知識(shí)圖譜的構(gòu)建過(guò)程，總體框架如圖2所示。22信息知識(shí)圖譜構(gòu)建過(guò)程總而言之，為解決電網(wǎng)實(shí)時(shí)故障定位與處置的問(wèn)題，本文提出基于電網(wǎng)多元信息知識(shí)圖譜的故障處置方法。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證，電網(wǎng)多元信息知識(shí)圖譜對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)故障診斷及處置具有極其重要的價(jià)值，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)多元信息的高效利用與實(shí)時(shí)的電網(wǎng)故障定位與處置。接下來(lái)的研究工作將繼續(xù)圍繞電網(wǎng)多元信息的知識(shí)圖譜構(gòu)建工作進(jìn)行，深入挖掘調(diào)度規(guī)程中蘊(yùn)含的故障處置經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)結(jié)合電網(wǎng)的實(shí)時(shí)潮流信息，為故障處置推薦算法進(jìn)行有效檢驗(yàn)與建議，從而保電網(wǎng)故障處置工作可靠且高效地完成。參考文獻(xiàn)分析方法[J].電力科學(xué)與工程,2019,37(07):52-61.大電網(wǎng)斷面越限處置策略快速生成方法[J].現(xiàn)代電力,2019,38(04):455-464.DOI:1007-2322.2019.0392.與應(yīng)用[J].電網(wǎng)技術(shù),2019,45(06):2092-2100.DOI:10.13335/j.1000-3673.pst.2019.0065.輔助決策研究[J].電