一种基于知识图谱的调度控制知识表示方法技术

本发明专利技术公开了一种基于知识图谱的调度控制知识表示方法，采用知识图谱架构将电网调控知识表示为实体和关系的网络。所述电网调控知识面向实际存在的电力系统，是电力系统调度生产控制环节中总结出来的知识。所述实体包括：物理设备本体、系统运行状态本体、物理现象本体、计划管理本体、控制操作本体。本发明专利技术提供的一种基于知识图谱的调度控制知识表示方法，可统筹调控知识点，建立调控知识的表示模型，并表征调控知识点之间关系，为调度员提供知识点快速查询的路径，并为后续知识推理、知识服务等调度知识的存储和深化研究提供基础知识模型。

A knowledge representation method of scheduling control based on Knowledge Map

【技术实现步骤摘要】
一种基于知识图谱的调度控制知识表示方法
本专利技术涉及一种基于知识图谱的调度控制知识表示方法，属于电力系统调度控制应用

技术介绍
随着特高压直流建设、新能源的大量接入以及配电侧直流负载的增长，电力系统的电源、结构以及负荷等特性都发生了变化，尤其是电力市场放开，供电的可靠性要求更高，电网运行的不确定性因素增多，电网安全稳定运行的压力增加，这些都对调度员的临场处理能力提出了更高要求。保证电网连续、稳定、正常运行，保证供电可靠性，使电能质量符合国家标准是调度员工作的重要部分。在当前形势下，利用人工智能发展的最新成果，集中领域专家知识，利用群智技术，构建调度规则知识库，为调度控制知识的深化应用构建基础，为调控人员的学习培训、调控操作等提供参考，是辅助调控人员提高事故处理能力的有效方法。调度控制知识包括电网调控运行、电网操作和故障处置等多方面内容，范围广，涉及的规则繁杂，构建庞大的调度员知识库，还需提供知识的轻量化表达方法，为调度员快速查询知识提供手段，及时满足调度员正常操作与事故处理的需求。知识库的构建包括知识获取、知识验证、知识表示、推论和解释等五个部分。调度知识的表示方法是构建调度知识库的关键环节，可辅助调度员学习调控知识，或者在运行中提供辅助手段，协助感知判断电力系统运行状态，并提供辅助的决策支持手段。现有的调度控制知识，包括电力调度控制工作中应用的申请单和操作票、各类教材、规程、说明书和标准规范等。构建知识库，需要将电力调度控制知识解析成计算机可理解的形式，构建语义模型，形成知识的表示方法，为电力调度控制知识的查询和推理提供知识储备。目前，尚未有面向调控知识的知识库出现，利用人工智能技术辅助调度的研究刚刚起步，已有学者针对调控知识的结构化文本的语义解析开展研究，但面向调控知识的表示方法研究尚未见报道。
技术实现思路
目的：为了解决调控知识的轻量化表达的问题，同时为了给调控知识的快速查询推理提供支持手段，为了给调控知识的运用提供便于知识服务的表示方式，本专利技术提供一种基于知识图谱的调度控制知识表示方法。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种基于知识图谱的调度控制知识表示方法，采用知识图谱架构将电网调控知识表示为实体和关系的网络。作为优选方案，所述电网调控知识面向实际存在的电力系统，是电力系统调度生产控制环节中总结出来的知识。作为优选方案，所述实体包括：物理设备本体、系统运行状态本体、物理现象本体、计划管理本体、控制操作本体。作为优选方案，所述物理设备本体描述如下：{物理设备名称本体，物理设备参数本体，物理设备状态本体，物理设备运行参数本体}；物理设备名称本体描述设备的调度名称；物理设备参数本体描述设备的型号、与设备有关的参数、特性、拓扑连接关系；拓扑连接关系以电力系统的整体拓扑为基础，构建整体拓扑关系，各设备从整体拓扑中提取各自的信息，作为拓扑关系识别代码；物理设备状态本体描述设备的当前运行状态；物理设备运行参数本体描述表征设备运行状态的参数；物理设备的运行状态对应具体的物理设备运行参数。作为优选方案，所述系统运行状态本体描述如下：{系统运行正常状态本体，系统运行警戒状态本体，系统运行紧急状态本体，系统运行崩溃状态本体，系统运行恢复状态本体，状态调整措施本体}；系统运行正常状态本体，系统运行警戒状态本体，系统运行紧急状态本体，系统运行崩溃状态本体，系统运行恢复状态本体用于描述系统在正常状态、警戒状态、紧急状态、崩溃状态、恢复状态时，系统的设备状态及系统运行参数的范围；状态调整措施本体表述调整系统运行状态所采取的具体措施。作为优选方案，所述物理现象本体对应表征系统运行状态的物理量所表示出来的物理现象，包括：正常、临界、越限，并给出应对的措施，描述如下：{正常{电压、电流、功率、功角、频率}、临界{电压、电流、功率、功角、频率}、越限{电压、电流、功率、功角、频率}、应对措施}。作为优选方案，所述计划管理本体对应物理设备的不同时间的计划运行状态和控制操作措施，描述如下：{计划时间、计划设备状态、计划控制操作措施}。作为优选方案，所述控制操作本体对应针对物理设备的控制操作措施，描述如下：{控制时间、控制设备、控制内容}。作为优选方案，所述关系包括：物理设备本体间关系为电气连接关系，体现为电气量之间的物理关系；物理设备本体的物理设备运行参数本体与物理现象本体之间存在对应关系，根据物理设备的运行参数，推理出物理现象本体中各本体的具体内容；在正常系统运行状态下，计划管理本体根据计划内容对物理设备的物理设备参数本体内容进行调整；控制操作本体根据控制内容，控制物理设备本体，导致物理设备运行状态参数本体中的设备投退以及设备调节状态发生变化；系统运行状态本体根据多个物理设备本体中的物理设备状态本体，判断出系统运行状态本体中各本体的具体内容；不同的系统运行状态本体，对应不同的物理现象本体；系统运行状态需要调整时，根据系统运行状态本体中的状态调整措施本体的内容，向控制操作本体发布控制操作指令；在正常系统运行状态下，系统运行状态本体按照计划管理本体的新内容，调整正常运行状态的系统参数；物理现象本体从物理设备本体和系统运行状态本体中获取物理量参数，推理出物理现象本体中各本体的具体内容；根据物理现象的应对措施，向控制操作本体发布控制操作指令。计划管理本体对应实际物理设备的工作计划，通过控制操作完成设备运行状态的切换；计划管理本体仅在系统运行状态正常时发生作用，根据系统运行状态本体中的系统运行正常状态本体以及物理设备本体的内容，向控制操作本体发布计划控制操作措施；控制操作本体接收来自计划控制操作措施、状态调整措施本体和应对措施的控制指令，完成对物理设备状态本体的控制操作。有益效果：本专利技术提供的一种基于知识图谱的调度控制知识表示方法，可统筹调控知识点，建立调控知识的表示模型，并表征调控知识点之间关系，为调度员提供知识点快速查询的路径，并为后续知识推理、知识服务等调度知识的存储和深化研究提供基础知识模型。附图说明图1为调控知识本体及本体关系示意图；图2为频率控制示例物理设备本体电气联接关系示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。电网调控知识可采用知识图谱的表示方法，知识图谱是由实体和关系组成的网络。节点代表物理世界中的实体（概念），边代表了实体之间的相互关系。调控知识面向实际存在的电力系统，是电力系统调度生产控制环节中总结出来的知识，因此，可应用信息物理系统的对应关系表述调控知识点及调控知识点之间的关系。本专利技术提出的调控知识表示方法构建了调控知识的初始框架，可在此框架下丰富细节内容。1调控知识本体调度知识的核心在于保证电力系统安全经济运行、保证电网可靠供电以及保证供电质量。调度员岗位操作的依据主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于知识图谱的调度控制知识表示方法，其特征在于：采用知识图谱架构将电网调控知识表示为实体和关系的网络。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于知识图谱的调度控制知识表示方法，其特征在于：采用知识图谱架构将电网调控知识表示为实体和关系的网络。


2.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的调度控制知识表示方法，其特征在于：所述电网调控知识面向实际存在的电力系统，是电力系统调度生产控制环节中总结出来的知识。


3.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的调度控制知识表示方法，其特征在于：所述实体包括：物理设备本体、系统运行状态本体、物理现象本体、计划管理本体、控制操作本体。


4.根据权利要求3所述的一种基于知识图谱的调度控制知识表示方法，其特征在于：所述物理设备本体描述如下：{物理设备名称本体，物理设备参数本体，物理设备状态本体，物理设备运行参数本体}；
物理设备名称本体描述设备的调度名称；
物理设备参数本体描述设备的型号、与设备有关的参数、特性、拓扑连接关系；拓扑连接关系以电力系统的整体拓扑为基础，构建整体拓扑关系，各设备从整体拓扑中提取各自的信息，作为拓扑关系识别代码；
物理设备状态本体描述设备的当前运行状态；
物理设备运行参数本体描述表征设备运行状态的参数；
物理设备的运行状态对应具体的物理设备运行参数。


5.根据权利要求3所述的一种基于知识图谱的调度控制知识表示方法，其特征在于：所述系统运行状态本体描述如下：
{系统运行正常状态本体，系统运行警戒状态本体，系统运行紧急状态本体，系统运行崩溃状态本体，系统运行恢复状态本体，状态调整措施本体}；
系统运行正常状态本体，系统运行警戒状态本体，系统运行紧急状态本体，系统运行崩溃状态本体，系统运行恢复状态本体用于描述系统在正常状态、警戒状态、紧急状态、崩溃状态、恢复状态时，系统的设备状态及系统运行参数的范围；状态调整措施本体表述调整系统运行状态所采取的具体措施。


6.根据权利要求3所述的一种基于知识图谱的调度控制知识表示方法，其特征在于：所述物理现象本体对应表征系统运行状态的物理量所表示出来的物理现象，包括：正常、临界、越限，并给出应对的措施，描述如下：
{正常{电压、电流、功率、功角、频率}、临界{...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金，尹建林，赵喜兰，高峰，王维洲，林春龙，杨剑梅，王冬青，王耿，赵成杰，张弘，史娇阳，孙爱春，夏常明，武琳，盖晓平，刘克权，田宝国，殷宏伟，王梅琨，唐博文，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司，国网甘肃省电力公司天水供电公司，北京科东电力控制系统有限责任公司，国电南瑞科技股份有限公司北京能源科技分公司，兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62