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基于知识图谱的操作票智能拟票技术研究

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摘要：基于变电站典型票、标准票及历史票库数据，结合自然语言处理技术及机器学习技术对操作票内容进行提取，获得操作任务、操作设备、操作动作及状态信息，构建操作票知识图谱，基于图有哪些信誉好的足球投注网站模式快速生成调度操作票，提高开票效率及开票的规范性、准确性。该技术能够灵活运用于各变电站操作票系统中，通用性强，大幅度减少人工重复数据录入及维护工作。

关键字：变电站;操作票;知识图谱;智能拟票技术

0引言

电网调度操作通过操作票形式下达，先由调度员按照调度规程，根据运行方式与经验开出操作票，再经调度、运行方式、保护等部门校核后才能生效。操作票制度是电力系统运行管理中防止误操作的一种有效安全措施，操作票的正确填写、审核及执行是决定是否发生误操作的重要因素。目前通用的操作票拟票方法主要采用在系统中存储典型票及标准票，针对某一项调度任务，由调度人员根据经验判断调取典型票或标准票进行修改生成。操作票开票工作量大，工作效率低，且易受个人主观因素影响，容易出错，未能达到智能电网建设下调控运行效率及准确性的要求。针对目前操作票开票、审核自动化程度低等现象，研究操作票智能拟票技术，实现操作任务自动识别，自动推理生成准确规范的操作项，缩短开票时间，减轻变电站开票及审核人员工作负荷，确保电力调度的安全性。

在智能电网建设的背景下，智能拟票技术成为变电站研究的重点方向之一，并取得了一定的研究成果。文献[1]通过研究各类接线模式下的操作设备间隔结构与接线特点，基于任务设备、设备拓扑连接关系建立间隔树，依据状态优先级构建设备—端—单元状态约束，以端信息、可操作设备间隔、间隔状态、初/终状态和连接关系等建立五要素任务模板，自动生成操作票任务。文献[2]建立基于五防规则及典型设备操作规则的系统知识库，以此生成设备拓扑表，采用设备状态推理算法结合设备操作规则构建推理机。文献[3]研究调度操作专家系统，利用电网业务知识库模型自动推理生成调度操作任务和调度指令。文献[4]运用动态操作规则模板思想，根据所选定的设备自动实施安全校核工作和拓扑分析工作，自动完成操作规则推理及操作序列匹配验证。

上述研究表明，目前的智能拟票技术重点在于研究自动推理技术，但主要采用基于规则、模板的方式，此类方式不能进行灵活调整，通用性及适用性能力存在一定欠缺，且需要大量的人工维护工作。本文研究基于知识图谱的操作票智能拟票技术，将变电站线路作为核心节点，建立设备连接关系，以初始节点—中间节点—终止节点的完整连接路径作为操作序列，采用基于图有哪些信誉好的足球投注网站的方式快速生成操作票。

1智能拟票技术实现思路

基于变电站典型票、标准票数据，利用自然语言处理技术提取出操作票文本中的操作任务、操作设备、操作动作、设备状态等实体信息，分析总结各操作任务的差异性、操作设备的逻辑关联关系，基于设备拓扑关系及设备状态数据构建知识图谱及推理机制，构建操作票生成模型，自动生成操作票。

1操作票内容分析模型

1.1BERT模型

BERT模型基于Transformer的双向编码器表征，通过大规模无标注预料训练，从而获得文本的语义表示。BERT模型以文本中各个字/词的原始词向量作为输入，输出是文本中各个字/词融合了全文语义信息后的向量表示，如下图所示：

从上图中可以看出，BERT模型的输入除字向量外，还包含文本向量及位置向量两部份。文本向量用于刻畫文本的全局信息，并与单字/词的语义信息相融合。由于出现在文本不同位置的字/词所携带的语义信息存在差异，BERT模型对不同位置的字/词分别附加一个不同的向量以作区分。最后，BERT模型将字向量、文本向量和位置向量的加和作为模型输入。

1.2操作票内容提取

基于BERT模型构建操作票语义分析模型，首先获取典型票、标准票库数据初始数据集，通过NLP数据增强方式对初始数据集进行数据增强处理，获得基本语料。数据增强的目的是通过变换生成现有训练样本的变体，从而创建更多的训练数据，这些变换往往可以反映现实世界中会发生的变化，常用的数据增强方法有：回译、同义词替换、随机删除、随机词序打乱集中等。再利用BERT模型对语料进行训练，获得文本分词及词性标注序列。对于文本：检查110kv微机母线差动保护装置金张线ⅱ段母线侧1362隔离开关位置指示正确。汉字拆分结果为：检查110kv微机母线差动保护装置金张线ii段母线侧1362隔离开关位置指示正确。对应的词性标注序列为：b_ve_vb_msm_msm_msm_mse_msb_nrm_nrm_nrm_nrm_nrm_nrm_nrm_nrm_nre_nrs_sb_nsm