用于选择网格动作以改善网格结果的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了系统和方法，所述系统和所述方法用于自动选择在公用设施网格上采取的行动以同时减小不确定性，同时选择改善一个或多个有效性度量的动作。网格动作效应被表示为置信区间，当在网格动作的受约束搜索空间内选择动作时，所述置信区间的重叠被用作权重。所述公用设施网格对所述网格动作的所述响应可通过所述网格动作的时间和空间范围进行测量和解析，然后用于更新所述特定选择的网格动作的所述置信区间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于选择网格动作以改善网格结果的系统和方法
技术介绍
包括电、水和气体分配网络的公用设施网格的智能网格工作的最终目标是实现网格状况的持续、实时、自动化优化以促进目标，诸如提高效率，将可再生源整合到生成、定位和表征故障，围绕故障布线公用设施以减小风险和损失，有效地将有限的维护人员和资源调度到潜在的网格反常，以及其他此类目标。然而，通过当前的数据汇总和分析方案，这些工作可能受到网格智能的约束。这些方案需要时间来产生基于相关性、知识水平的网格智能，所述知识水平可能不足以完全实现追求多个网格目标的自动化、实时优化，并且可能难以确定特定网格动作或事件与这些动作或事件的任何时间和/或空间上的距离效应之间的关系。当前对网格智能的大数据建模方法也得出结论，鉴于当前现有的网格控制点，所述结论可能并不容易操作，而且所述结论仅基于相关性，所述相关性包括不可精确地计算并且由潜在的第三变量驱动观察到的关系导致的不确定性，以及关于这些关系的方向性的不确定性。这种不确定性频繁地要求人机回圈专家进一步解释观察到的关系以制定行动计划，从而排除实时优化。通过捕获和处理与网格运行的控制分离的数据，当前的方法只能实现对网格控制和最佳网格状况之间的链路的抽象理解。主动机器学习技术缺乏完美的实验对照，仍然容易受到由第三变量和方向性问题引起的不确定性的影响。实时多目标优化需要关于控制决策的具体效果的当前因果知识，以便允许适当地对公用设施网格运行进行固有的折衷。需要有能力对控制和潜在独立变量影响网格的效果生成以控制为中心的因果知识，并且自动、持续且实时地将该知识应用于驱动所需网格状况并促进检测和减轻网格故障时的安全性和效率。
技术实现思路
本专利技术的实施方案涉及通过以下方式生成并利用网格运行决策对网格状况的影响的因果知识，以改善一个或多个网格有效性度量：接收搜索空间，基于时间和空间不确定性计算实验单位，识别主动控制的机会，以至少部分随机的方式为这些机会选择控制状态，在实验单位期间收集关于这些控制决策的影响而收集的数据，以及使用收集的数据更新控制决策对公用设施网格的整体影响的知识数据库。附图说明图1为用于确定网格动作的有效性以及选择有效网格动作的方法的流程图。图2为用于确定网格动作的有效性以及自动选择有效网格动作的示例性系统的系统图。图3为绘制本专利技术的示例性系统实施方案的组件中信息流的数据流程图。图4为用于确定需要人机回圈的网格动作的有效性以及选择有效人机回圈网格动作的方法的流程图。具体实施方式公用设施网格运行涉及许多单独的控制和排队决策，这通常在相对宽的运行范围内变化。向这些单独控制决策添加控制和协调使得能够在公用设施网格的当前运行范围内进行实验，这使得能够建立对控制决策的网格响应的因果知识。这允许控制自动地响应网格事件，开发支持未来网格资本规划(包括传感器和组件添加和替换)的数据，以及通过监督网格运行来审核和验证实验和优化系统提供的改进。实验可包括适应性实验方案，以解决当前基于机器学习的公用设施网格管理方法中存在的探索和利用之间的折衷。图1为本专利技术的方法实施例的流程图。接收搜索空间100，将时间和空间不确定性用于计算实验单位102，识别主动控制的机会104，以随机的方式为这些机会选择控制状态106，至少在实验单位期间收集关于这些控制决策的影响的数据108，并且将来自实验单位的所收集数据用于在步骤110中更新控制决策对公用设施网格的整体影响的知识数据库。在步骤100中接收搜索空间。搜索空间是可用于由系统主动控制的网格控制，其可能被约束以确保主动控制不将网格从其正常运行范围中取出，或确保网格控制状态的主动操纵不产生危险条件或条件的组合。优选地，搜索空间是多维空间，其中每个可用控制是维度，其中多个离散点表示该控制的可能状态。搜索空间可通过以下方式来确定：例如，标记可用的网格控制及其状态，将任何连续的控制状态减少到有限的一组离散点，然后使用分析技术(诸如应用于历史网格运行数据的机器学习)以创建搜索空间，该搜索空间代表在所使用的历史运行数据中网格的正常运行期间发生的仅有网格控制状态及其组合。搜索空间表示可能的网格控制状态及其组合，它们可根据该示例性方法来选择和实施以调整网格的运行来进行实验，开发知识和/或追求网格状况和运行的改进。网格控制状态的组合可通过一次操纵单个控制来提供对网格参数比可能更强大或精确的控制。除了可能的控制状态之外，网格控制还可具有与它们相关联的子特性。这些关联可通过将子特性存储为元数据，或者将这些子特性作为维度添加到特定控制中来进行。这些子特性可包括修改特定控制的频率；这些可以被视为系统内的实验的独立变量，例如在若干识别的机会中使用相同的控制，但是改变控制在被分配用以测试该控制的效果的不同机会中被激活的频率。在该实施例中，选择该控制，但是选择以应用于所识别的机会以改变的变型形式不是不同水平的控制本身，而是不同水平的相关联子特性。连续的子特性可通过以下方式分配到离散水平：将连续变量的特定范围合并到欧几里得空间中的特定点，以及/或者从电力分析确定可被强力测试的水平的数量并使用该数量的水平来创建待在连续范围内测试的离散点。通过选择控制状态和子特性状态，通过使用析因实验设计来将控制和子属性状态的分配的相对频率分配给对于该控制识别的实验机会，子特性也可与控制本身的状态一起包括在实验设计中。在一些实施方案中，除了直接作用在网格的元件上的自动网格控制之外或取代其，网格控制可包括人机回圈网格动作的安排和/或优先化，诸如维护、调查和修理任务。在一这些情况下，这些控制通过任务的自动安排和资源、以及队列顺序或指令的分配应用于系统，所述指令引导人机回圈网格动作并通过自动化消息(诸如电子邮件、文本消息、或类似的通信)传送给调度员或网格维护人员。控制可在搜索空间内表示为与其他网格控制一样的维度，其中点对应于可用于构建队列的不同优先化值，或者在其中进行人机回圈网格动作的时间段，并且在一些情况下，点表示“不做任何事情”选项，其中资源不涉及进行人机回圈动作。在步骤102中时间和空间不确定性数据用于构建实验单位。时间和空间不确定性是网格控制中的变化附近的时间和空间区域，这种变化的效果可在其上明显地发生。电网上的时间不确定性周期的示例是网格控制的滞后影响所需的时间，该滞后影响驱动电力线路中的电流增加以改变温度，并且因此使电力线路的经历该电流增加的水平下降。电力网上的空间不确定性区域的示例是控制增加线路中的电流流动，并且该线路上方的区域将表现出其温度的变化，从而基于到控制的接近程度和通过网格的增加的电流的流动使行为消沉。这些不确定性值对于网格可为一般性的，或者可特定于某些控制的操纵以更精确地与跟不同控制相关联的不确定性的差值匹配，所述不同控制可在这些控制的合理或可能的滞后或广域效应方面具有显著差异。该不确定性可通过使用机器学习技术挖掘过去的数据以识别网格控制和相关响应之间的连接，并且识别观察响应的周期和区域来确定；或者可通过使用组件模型对网格响应进行建模来确定；或者本身可通过实验来确定，通过驱动特定的网格动作并观察测量的网格响应来识别尽可能小的时间周期和空间区域，同时捕获足够量的网格对网格控制的响应。在空间和/或时间不确定性周期捕获的响应量可被表示为时间和/或空间包括响应的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机实现的方法，包括：接收对公用设施网格的控制进行改变的机会，所述公用设施网格的控制包括多个可能的网格控制动作；接收用于所述可能的网格控制动作的有效性数据，所述有效性数据包括围绕每个可能的网格控制动作的效应的置信区间；基于所述有效性数据的置信区间中的重叠，通过使用处理器来选择网格控制动作；以及在所述公用设施网格上实现所述选择的网格控制动作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.16 US 62/104,1961.一种计算机实现的方法，包括：接收对公用设施网格的控制进行改变的机会，所述公用设施网格的控制包括多个可能的网格控制动作；接收用于所述可能的网格控制动作的有效性数据，所述有效性数据包括围绕每个可能的网格控制动作的效应的置信区间；基于所述有效性数据的置信区间中的重叠，通过使用处理器来选择网格控制动作；以及在所述公用设施网格上实现所述选择的网格控制动作。2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，还包括通过参考所述公用设施网格上的所述控制的当前状态和表示可能的网格控制动作的多维空间来确定对公用设施网格的控制进行改变的机会。3.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述可能的网格控制动作由受约束的多维空间限定，所述受约束空间中的所述点表示所述公用设施网格的正常运行范围。4.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，还包括：收集关于公用设施网格参数的数据；以及至少部分地基于所述网格控制动作的空间范围和所述网格控制动作的时间范围来解析所述收集的数据。5.根据权利要求4所述的计算机实现的方法，还包括将所述网格控制动作的所述时间范围和所述网格控制动作的所述空间范围两者内的数据添加到被构造成存储所述有效性数据的数据库。6.根据权利要求4所述的计算机实现的方法，其中使用所述公用设施网格的模型来计算所述网格控制动作的所述空间范围和所述网格控制动作的所述时间范围。7.根据权利要求4所述的计算机实现的方法，其中所述网格控制动作的所述空间范围和所述网格控制动作的所述时间范围从置信区间内选择，所述置信区间从所述网格控制动作对网格响应于在时间或空间上接近所述网格控制动作所采取的第二网格控制动作的影响得出。8.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述网格控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：布赖恩·E·布鲁克斯，吉勒·J·伯努瓦，陆扬，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US