[發明專利]基于知識圖譜的電網故障智能處置系統及方法

在審

• 申請號: 202110441766.3
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113283704A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 付寧;任濤;馬飛
• 申請（專利權）人: 內蒙古電力(集團)有限責任公司烏蘭察布電業局
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/00;G06Q50/06;G06F40/30;G06F16/28;G06N3/04;G06N3/08;H02J3/00;H02J13/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 李滿

1.一種基于知識圖譜的電網故障智能處置系統，其特征在于，它包括故障處置預案解析模塊(1)、圖譜生成模塊(2)、故障感知模塊(3)、故障風險評估模塊(4)和故障智能處置模塊(5)，所述故障處置預案解析模塊(1)用于從調度規程、故障處置細則、故障處置預案和作業指導書中獲取非結構化的電網故障處置文本，基于自然語言處理和人工智能技術對電網故障處置文本依次進行數據預處理、文本標記、知識抽取和知識融合形成故障處置實體和關系知識；

圖譜生成模塊(2)用于將識別的實體和實體關系以三元組的形式存儲，得到設備實體知識圖譜、事故預案知識圖譜以及處置流程知識圖譜，基于電網模型數據建立設備實體知識圖譜進行故障設備信息查詢，基于故障處置預案建立預案知識圖譜進行事故預案推送，基于調度規程、故障處置細則、故障處置經驗、故障處置預案建立處置流程知識圖譜引導調度員處置故障，設備實體知識圖譜、事故預案知識圖譜以及處置流程知識圖譜三者相互聯系支撐線路故障處置；

故障感知模塊(3)用于通過綜合智能告警感知電網故障，以電網故障設備模型和發生時間為設備標簽和時間標簽，對電網系統中與電網故障相關信息進行智能感知收集；

故障風險評估模塊(4)用于對智能感知收集的結果結合設備實體知識圖譜對電網風險進行風險識別；

故障智能處置模塊(5)用于在電網發生線路故障后，基于事故預案知識圖譜和處置流程知識圖譜，并結合電網故障前后拓撲變化、潮流、交流供電頻率推理出適合當前故障的處置措施。

2.根據權利要求1所述的基于知識圖譜的電網故障智能處置系統，其特征在于：所述數據預處理具體為通過正則表達式對故障處置相關文本中的選定特殊符號、選定特殊數字進行過濾清洗。

3.根據權利要求2所述的基于知識圖譜的電網故障智能處置系統，其特征在于：所述文本標記具體為采用BIO文本標記規范依據自然語言語法對數據預處理后的電網故障處置文本進行標記，標記出文本中故障處置名詞實體、故障處置動詞實體以及實體間的語法關系。

4.根據權利要求3所述的基于知識圖譜的電網故障智能處置系統，其特征在于：所述知識抽取具體為通過標記部分文本，使用深度神經網絡對所有電網故障處置文本中的故障處置名詞實體、故障處置動詞實體和實體間的語法關系進行抽取，其中，基于雙向長短期記憶網絡和條件隨機場建立故障處置實體識別模型，對故障處置名詞實體、故障處置動詞實體進行抽取，基于文本卷積神經網絡對實體間的語法關系進行抽取。

5.根據權利要求4所述的基于知識圖譜的電網故障智能處置系統，其特征在于：所述知識融合具體為采用文本相似度計算技術對語義相同的實體進行融合，并能夠將抽取得到的故障處置實體與標準設備表中的電力設備進行映射，進而得到標準電力設備名稱。

6.根據權利要求1所述的基于知識圖譜的電網故障智能處置系統，其特征在于：它還包括故障信息記錄模塊(6)，所述故障信息記錄模塊(6)用于在電網故障處置結束后，生成故障全景信息記錄、調度日志和故障報告。

7.根據權利要求1所述的基于知識圖譜的電網故障智能處置系統，其特征在于：所述故障感知模塊(3)感知收集的信息包括綜合智能告警信號、穩態監控信號、OMS系統信息和氣象信息。

8.根據權利要求1所述的基于知識圖譜的電網故障智能處置系統，其特征在于：所述故障風險評估模塊(4)的風險識別范圍包括設備過載、斷面越限、電網薄弱環節。

9.根據權利要求1所述的基于知識圖譜的電網故障智能處置系統，其特征在于：故障智能處置模塊(5)的處置措施包括故障處置預案智能推送、機組出力調整、事故拉限電、快速負荷轉移、運行方式調整、緊急拍停機組和強送電等。

10.一種基于知識圖譜的電網故障智能處置方法，其特征在于，它包括如下步驟：

步驟1：所述故障處置預案解析模塊(1)從調度規程、故障處置細則、故障處置預案和作業指導書中獲取非結構化的電網故障處置文本，基于自然語言處理和人工智能技術對電網故障處置文本依次進行數據預處理、文本標記、知識抽取和知識融合形成故障處置實體和關系知識；

步驟2：圖譜生成模塊(2)將識別的實體和實體關系以三元組的形式存儲，得到設備實體知識圖譜、事故預案知識圖譜以及處置流程知識圖譜，基于電網模型數據建立設備實體知識圖譜進行故障設備信息查詢，基于事故預案建立預案知識圖譜進行事故預案推送，基于調度規程、故障處置細則、故障處置經驗、故障處置預案建立處置流程知識圖譜引導調度員處置故障，設備實體知識圖譜、事故預案知識圖譜以及處置流程知識圖譜三者相互聯系支撐線路故障處置；

步驟3：故障感知模塊(3)通過綜合智能告警感知電網故障，以電網故障設備模型和發生時間為設備標簽和時間標簽，對電網系統中與電網故障相關信息進行智能感知收集；

步驟4：故障風險評估模塊(4)對智能感知收集的結果結合設備實體知識圖譜對電網風險進行風險識別；

步驟5：故障智能處置模塊(5)在電網發生線路故障后，基于事故預案知識圖譜和處置流程知識圖譜，并結合電網故障前后拓撲變化、潮流、交流供電頻率推理出適合當前故障的處置措施。