CN110796390A - 基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合系统，属于电力调度技术领域。该系统包括申请单采集模块、关键属性特征提取模块、扩展属性特征提取模块、关键属性特征匹配关联模块、第一融合模块、第二融合模块等结构；采用本发明系统及方法，投产、带电作业申请总量减少；检修、投产及带电作业申请形成配合申请单后，调度及各基层单位申请量月申请量减少250张以上；解决了重复填报、重复审批的问题。投产与检修优化融合后，解决了检修、投产工作40%的重复填报、审批的问题，易于推广应用。

Description

基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合系统

技术领域

本发明属于电力调度技术领域，具体涉及一种基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合系统。

背景技术

随着配网调控一体化的实施及县调集约化的推进，配网调度及配网方式将面临调度工作票申请单量激增，检修业务出现阻塞，配网工作效率受到一定影响。目前，通常由项目管理单位向设备运行维护单位提出设备停电检修需求，项目管理单位、设备运行维护单位综合预试、定检、检修、基建、技改、客户工程等上报工作票申请单，在电网运行管理系统（OMS）中支持流转审批，类型主要分为检修申请、投产申请、带电作业三种单一申请单。

实际工作中除了这执行单一申请单的某一类工作外，还存在配合工作的情况，如检修配合投产、带电配合投产、检修及带电配合投产等多种情况，但技术上暂无配合申请单支持，需要配合工作时目前操作模式为上报多张申请单，在申请单中说明需要其他某些申请进行配合工作，随着集约化管理推进，申请单数量和复杂程度在逐步增加，目前的技术支持已不满足要求。

现有工作方式主要存在以下问题：

（1）需要配合工作的检修、投产相似度较高，存在重复填报、重复审核的问题，一般检修配合投产的申请单，检修、投产内容重复性描述约占40%，工作效能低。

（2）申请单的流程比较复杂，一般有几十个步骤，串行、并行同时存在，涉及多个单位/部门流转；在配合工作时一次停电工作可能涉及到检修、带电、投产等多张申请单，还要查看之间的关联和影响，客观上造成上报复杂、批复繁琐的问题，极大的增加工作量，若其他申请单关注不到位还存在一定风险。根据抽样统计，相互配合申请单退改率高达85%以上。

因此如何克服现有技术的不足是目前电力调度技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合系统，该系统能够缓解县调集约化后带来的工作压力，实现配合业务工作的工作票申请单（即待审批配合申请单）快速提出，对新的配合业务工作模式提供技术支持，确保配网计划工作安全、有序、高效开展。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合系统，包括：

申请单采集模块，用于采集检修申请单、投产申请单和带电作业申请单，作为原始申请单；所述的申请单中包括关键属性特征和扩展属性特征；

关键属性特征提取模块，与申请单采集模块相连，用于对申请单采集模块采集到的原始申请单中关键属性特征进行提取；

所述的关键属性特征包括申请单位、检修类别、开始时间、工作地点、停电或检修设备、工作范围、停电范围、执行调度、检修设备类型、变电站、线路、电压等级、设备状态和年度停运次数；

扩展属性特征提取模块，与申请单采集模块相连，用于对申请单采集模块采集到的原始申请单中扩展属性特征进行提取；

所述的扩展属性特征包括月度计划编号、调度执行信息、许可信息、安全措施内容、影响电网安全运行的内容和影响供电可靠性的内容；

关键属性特征匹配关联模块，与关键属性特征提取模块相连，用于对关键属性特征提取模块提取的各原始申请单中的关键属性特征进行匹配计算，若原始申请单中关键属性特征存在关联，则将这些原始申请单关联在一起；

第一融合模块，与关键属性特征匹配关联模块相连，用于将关键属性特征匹配关联模块关联在一起的原始申请单的关键属性特征进行融合计算，形成一张新的融合申请单；

第二融合模块，分别与扩展属性特征提取模块、第一融合模块相连，用于根据第一融合模块得到的融合申请单，从扩展属性特征提取模块获取该融合申请单的原始申请单的扩展属性特征，并将这些扩展属性特征进行融合计算，将计算结果加入融合申请单中，得到待审批配合申请单。

进一步，优选的是，所述的安全措施内容包括一次设备安全措施和二次设备安全措施。

进一步，优选的是，影响电网安全运行的内容包括是否影响用户、是否影响自动化、是否带电作业配合、是否需要站内操作、是否转供电、送电是否核相、核相地点及方案、送电是否启动及启动方案、作业风险等级、配网风险等级、电网时间等级、是否影响通信及光缆、运行方式编号、重合闸编号。

进一步，优选的是，影响供电可靠性的内容包括转出线路、转出类型、是否合环、转供电断开开关、联络开关、启停时间、中压停电用户数、中压停电时户数、中压停电总用户数。

进一步，优选的是，还包括显示模块，与第二融合模块相连，用于显示待审批配合申请单。

进一步，优选的是，还包括信息发送模块，与第二融合模块相连，用于将待审批配合申请单发送给各个原始申请单的申请人。

进一步，优选的是，信息发送模块还用于向第二融合模块融合计算时融合度为%的申请单的申请人发送重复作业申请的提示。

本发明同时提供一种基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合方法，采用上述的基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合系统，包括如下步骤：

采集检修申请单、投产申请单和带电作业申请单，作为原始申请单；

对采集到的原始申请单中关键属性特征和扩展属性特征进行提取；

对提取的各原始申请单中的关键属性特征进行匹配计算，若原始申请单中关键属性特征存在关联，则将这些原始申请单关联在一起，之后对关联在一起的原始申请单的关键属性特征进行融合计算，形成一张新的融合申请单；

获取该融合申请单的原始申请单的扩展属性特征，并将这些扩展属性特征进行融合计算，将计算结果加入融合申请单中，得到待审批配合申请单。

由于将检修、带点作业、投产需要配合工作时，需要合理统筹安排工作，尽量减少重复填报和审批，避免重复停电，使得同一设备和时间的现场作业工作一批工作有序开展完成。而技术上则不能简单的把单一申请单合并在一起，表单样式复杂、审批流程复杂、现场作业工序依赖性高，涉及的电网安全影响层面均有差异，因此本发明基于电力调度的业务，采用了科学的理论算法进行融合，在实际工作工作中逐步验证，提供了技术支持手段。

本发明首先研究分析配合工作在单一申请单中存在的共性和动态特性，之后提炼出共性的关键属性特征和动态的扩展属性特征，根据配合工作的业务属性和技术支持情况，其中如设备、时间、申请单位等在配合工作中必然有关系的属性制定在配合申请单关键部分，如各专业意见中内容可能会在工作相互影响的部分做格外分析处理。再进行相互关联，对可能存在配合工作时进行融合，生成融合后的配合申请单。

本发明中执行调度，属于关键属性特征，是指“中调执行”、“地调主网执行”、“地调配网执行”等枚举型字段信息；在扩展属性特征中的调度执行信息是指，调度专业指挥现场作业执行的过程、时间和结果等信息。

在新建一张申请单时，是否需要与其他申请单进行融合，关键属性特征是首选预判条件，权重较高；扩展属性特征也需要考虑，但权重较低。模型融合算法主要基于抽样训练算法Bagging，迭代加权算法Boostging，交叉循环验证的有层次模型融合算法Stacking。

首选根据关键属性特征创建基础模型，必要条件为：设备+检修类型+时间，Bagging一般是每次全局随机抽样训练形成训练集，本发明中抽样仅针对未形成训练集的设备，因设备是固定的，形成训练集后的设备将作为模型标识记录到融合模型中，下次再出现该设备时直接从融合模型库中获取，但不在继续采用Bagging算法，这样极大提升运算效率，避免每次从全局海量数据中抽样从头训练。

对已训练存在于模型融合库中设备，将基于Boostging迭代算法进行训练，Boostging一般是每一轮的训练集不变，只是训练集中每个样例在分类器中的权重发生变化，而权值是根据上一轮的分类结果进行调整，后一个模型参数需要前一轮模型的结果。本发明中不需要上一轮模型的结果，需要根据当前申请单的检修类型（比如需要在此设备上带电作业，停电检修后新投）、时间，以及最中人工确认结果进行研判该模型参数的调整内容。

在实际业务工作中情况是比较复杂的，即使针对已经训练入融合模型库的设备，时间久后设备陆续入库，到时基本不存在Bagging算法，但大量Boosting每次迭代算法训练效率也不高，且大部分关联信息在关键特征上。因此，再引入交叉循环验证的有层次模型融合算法Stacking，及从设备、检修类型以及一些关键属性特征、扩展属性特征之间的关联形成多分支树形的融合模型，比如同不同设备，在单线单变时风险和停电范围相同可能性较高，需要融合模型，一张申请单包括多个需要相互配合的现场任务。再配上每次输入的值执行时间（时间不一定精确相同，在一定范围内带电、停电检修、新投是按顺序执行的，即一次停电，多道工序任务），便可从复杂的设备关系、动作关系中，在树形的融合模型中“顺藤摸瓜”快速检索出是否存在关联性，即是否需要融合申请单。因此，本发明中匹配计算和融合计算都是基于融合模型完成的。

融合模型库中包括设备的关键属性特征、扩展属性特征、临时参数（如时间顺序）、以及检修、带电作业、新投关联及次序关系。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

（1）采用本发明系统及方法，投产、带电作业申请总量减少；检修、投产及带电作业申请形成配合申请单后，调度及各基层单位申请量月申请量减少250张以上。

（2）采用本发明系统及方法，解决了重复填报、重复审批的问题。投产与检修优化融合后，解决了检修、投产工作40%的重复填报、审批的问题。

附图说明

图1为实施例1基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合系统的机构示意图；

图2为实施例2基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合系统的机构示意图；

图3为应用实例采用多张单一申请单完成配合工作的原始申请单。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

本技术领域技术人员可以理解的是，本发明中涉及到的相关模块及其实现的功能是在改进后的硬件及其构成的装置、器件或系统上搭载现有技术中常规的计算机软件程序或有关协议就可实现，并非是对现有技术中的计算机软件程序或有关协议进行改进。例如，改进后的计算机硬件系统依然可以通过装载现有的软件操作系统来实现该硬件系统的特定功能。因此，可以理解的是，本发明的创新之处在于对现有技术中硬件模块的改进及其连接组合关系，而非仅仅是对硬件模块中为实现有关功能而搭载的软件或协议的改进。

本技术领域技术人员可以理解的是，本发明中提到的相关模块是用于执行本申请中所述操作、方法、流程中的步骤、措施、方案中的一项或多项的硬件设备。所述硬件设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以采用通用计算机中的已知设备或已知的其他硬件设备。所述通用计算机有存储在其内的程序选择性地激活或重构。

实施例1

如图1所示，基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合系统，包括：

申请单采集模块101，用于采集检修申请单、投产申请单和带电作业申请单，作为原始申请单；所述的申请单中包括关键属性特征和扩展属性特征；

关键属性特征提取模块102，与申请单采集模块101相连，用于对申请单采集模块101采集到的原始申请单中关键属性特征进行提取；

所述的关键属性特征包括申请单位、检修类别、开始时间、工作地点、停电或检修设备、工作范围、停电范围、执行调度、检修设备类型、变电站、线路、电压等级、设备状态和年度停运次数；

扩展属性特征提取模块103，与申请单采集模块101相连，用于对申请单采集模块101采集到的原始申请单中扩展属性特征进行提取；

所述的扩展属性特征包括月度计划编号、调度执行信息、许可信息、安全措施内容、影响电网安全运行的内容和影响供电可靠性的内容；

关键属性特征匹配关联模块104，与关键属性特征提取模块102相连，用于对关键属性特征提取模块102提取的各原始申请单中的关键属性特征进行匹配计算，若原始申请单中关键属性特征存在关联，则将这些原始申请单关联在一起；

第一融合模块105，与关键属性特征匹配关联模块104相连，用于将关键属性特征匹配关联模块104关联在一起的原始申请单的关键属性特征进行融合计算，形成一张新的融合申请单；

第二融合模块106，分别与扩展属性特征提取模块103、第一融合模块105相连，用于根据第一融合模块105得到的融合申请单，从扩展属性特征提取模块103获取该融合申请单的原始申请单的扩展属性特征，并将这些扩展属性特征进行融合计算，将计算结果加入融合申请单中，得到待审批配合申请单。

所述的安全措施内容包括一次设备安全措施和二次设备安全措施。

影响电网安全运行的内容包括是否影响用户、是否影响自动化、是否带电作业配合、是否需要站内操作、是否转供电、送电是否核相、核相地点及方案、送电是否启动及启动方案、作业风险等级、配网风险等级、电网时间等级、是否影响通信及光缆、运行方式编号、重合闸编号。

影响供电可靠性的内容包括转出线路、转出类型、是否合环、转供电断开开关、联络开关、启停时间、中压停电用户数、中压停电时户数、中压停电总用户数。

基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合方法，采用上述基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合系统，包括如下步骤：

采集检修申请单、投产申请单和带电作业申请单，作为原始申请单；

对采集到的原始申请单中关键属性特征和扩展属性特征进行提取；

对提取的各原始申请单中的关键属性特征进行匹配计算，若原始申请单中关键属性特征存在关联，则将这些原始申请单关联在一起，之后对关联在一起的原始申请单的关键属性特征进行融合计算，形成一张新的融合申请单；

获取该融合申请单的原始申请单的扩展属性特征，并将这些扩展属性特征进行融合计算，将计算结果加入融合申请单中，得到待审批配合申请单。

实施例2

如图2所示，基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合系统，包括：

申请单采集模块101，用于采集检修申请单、投产申请单和带电作业申请单，作为原始申请单；所述的申请单中包括关键属性特征和扩展属性特征；

关键属性特征提取模块102，与申请单采集模块101相连，用于对申请单采集模块101采集到的原始申请单中关键属性特征进行提取；

所述的关键属性特征包括申请单位、检修类别、开始时间、工作地点、停电或检修设备、工作范围、停电范围、执行调度、检修设备类型、变电站、线路、电压等级、设备状态和年度停运次数；

扩展属性特征提取模块103，与申请单采集模块101相连，用于对申请单采集模块101采集到的原始申请单中扩展属性特征进行提取；

所述的扩展属性特征包括月度计划编号、调度执行信息、许可信息、安全措施内容、影响电网安全运行的内容和影响供电可靠性的内容；

关键属性特征匹配关联模块104，与关键属性特征提取模块102相连，用于对关键属性特征提取模块102提取的各原始申请单中的关键属性特征进行匹配计算，若原始申请单中关键属性特征存在关联，则将这些原始申请单关联在一起；

第一融合模块105，与关键属性特征匹配关联模块104相连，用于将关键属性特征匹配关联模块104关联在一起的原始申请单的关键属性特征进行融合计算，形成一张新的融合申请单；

第二融合模块106，分别与扩展属性特征提取模块103、第一融合模块105相连，用于根据第一融合模块105得到的融合申请单，从扩展属性特征提取模块103获取该融合申请单的原始申请单的扩展属性特征，并将这些扩展属性特征进行融合计算，将计算结果加入融合申请单中，得到待审批配合申请单。

还包括显示模块107，与第二融合模块106相连，用于显示待审批配合申请单。

还包括信息发送模块108，与第二融合模块106相连，用于将待审批配合申请单发送给各个原始申请单的申请人。

信息发送模块108还用于向第二融合模块106融合计算时融合度为100%的申请单的申请人发送重复作业申请的提示。

基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合方法，采用上述基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合系统，包括如下步骤：

采集检修申请单、投产申请单和带电作业申请单，作为原始申请单；

对采集到的原始申请单中关键属性特征和扩展属性特征进行提取；

对提取的各原始申请单中的关键属性特征进行匹配计算，若原始申请单中关键属性特征存在关联，则将这些原始申请单关联在一起，之后对关联在一起的原始申请单的关键属性特征进行融合计算，形成一张新的融合申请单；

获取该融合申请单的原始申请单的扩展属性特征，并将这些扩展属性特征进行融合计算，将计算结果加入融合申请单中，得到待审批配合申请单。

应用实例

在以往的调度工作票申请单审批工作中，如图3是一个比较典型的采用多张单一申请单完成配合工作的案例，工作地点都在“110kV星耀变10kV龙马线”，涉及“16号杆普自村1号变”、“18.B1号杆普自村5号变”，需要检修、带电作业、投产共同配合完成，一般配合工作完成的在工作地点、申请单位、时间、设备等均相同情况下，需要填报三张单一申请单，即检修、带电作业、投产各一张，本案例中出现了5张单一申请单，带电作业共用，检修、投产各2张，在工作内容、方式意见等地方以文字的形式注明与其他工作配合。这无疑增大了填报、审批工作量；风险也随之增大，如存在容易遗漏关注有关联的单一申请单导致注意事项覆盖不全等风险。

融合后的申请单流程与原来相同，关键属性特征与扩展属性特征包含单一申请单内容，单一申请单需要在批复意见中文本说明需要关注其他申请单，融合后的配合申请单主要是增加融合的信息，并进行结构化存储管理，由原来的单一检修类型变为多选检修类型（检修、带电作业、新投），增加了依赖关系字段，增加了参与融合申请0单类型的执行步骤（如先带电作业、再检修、最后复电开始新投设备运行），每个步骤的影响关系，停电范围的并集等。

现有技术不支持自动判断多类型申请单业务之间的关联性判断，即停电影响范围相同情况下需要执行多个任务，目前需审批多张申请单，且需要人工查找并关注其他有关联的申请单内容，再有申请流程复杂，几十到上百个环节，工作重复审批。采用本发明技术后，系统自动研判出可能需要融合的申请单，人工根据算法推演出的信息可快速决策出是否需要填报配合申请单，避免了重复工作；原有单一申请单需要关注多张申请单综合分析，安排现场人员配合执行，存在信息分散易遗漏的风险，采用本发明技术后由统一的信息归集及提醒功能，极大降低了风险。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合系统，其特征在于，包括：

申请单采集模块（101），用于采集检修申请单、投产申请单和带电作业申请单，作为原始申请单；所述的申请单中包括关键属性特征和扩展属性特征；

关键属性特征提取模块（102），与申请单采集模块（101）相连，用于对申请单采集模块（101）采集到的原始申请单中关键属性特征进行提取；

所述的关键属性特征包括申请单位、检修类别、开始时间、工作地点、停电或检修设备、工作范围、停电范围、执行调度、检修设备类型、变电站、线路、电压等级、设备状态和年度停运次数；

扩展属性特征提取模块（103），与申请单采集模块（101）相连，用于对申请单采集模块（101）采集到的原始申请单中扩展属性特征进行提取；

所述的扩展属性特征包括月度计划编号、调度执行信息、许可信息、安全措施内容、影响电网安全运行的内容和影响供电可靠性的内容；

关键属性特征匹配关联模块（104），与关键属性特征提取模块（102）相连，用于对关键属性特征提取模块（102）提取的各原始申请单中的关键属性特征进行匹配计算，若原始申请单中关键属性特征存在关联，则将这些原始申请单关联在一起；

第一融合模块（105），与关键属性特征匹配关联模块（104）相连，用于将关键属性特征匹配关联模块（104）关联在一起的原始申请单的关键属性特征进行融合计算，形成一张新的融合申请单；

第二融合模块（106），分别与扩展属性特征提取模块（103）、第一融合模块（105）相连，用于根据第一融合模块（105）得到的融合申请单，从扩展属性特征提取模块（103）获取该融合申请单的原始申请单的扩展属性特征，并将这些扩展属性特征进行融合计算，将计算结果加入融合申请单中，得到待审批配合申请单。

2.根据权利要求1所述的基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合系统，其特征在于，所述的安全措施内容包括一次设备安全措施和二次设备安全措施。

3.根据权利要求1所述的基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合系统，其特征在于，影响电网安全运行的内容包括是否影响用户、是否影响自动化、是否带电作业配合、是否需要站内操作、是否转供电、送电是否核相、核相地点及方案、送电是否启动及启动方案、作业风险等级、配网风险等级、电网时间等级、是否影响通信及光缆、运行方式编号、重合闸编号。

4.根据权利要求1所述的基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合系统，其特征在于，影响供电可靠性的内容包括转出线路、转出类型、是否合环、转供电断开开关、联络开关、启停时间、中压停电用户数、中压停电时户数、中压停电总用户数。

5.根据权利要求1所述的基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合系统，其特征在于，还包括显示模块（107），与第二融合模块（106）相连，用于显示待审批配合申请单。

6.根据权利要求1所述的基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合系统，其特征在于，还包括信息发送模块（108），与第二融合模块（106）相连，用于将待审批配合申请单发送给各个原始申请单的申请人。

7.根据权利要求6所述的基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合系统，其特征在于，信息发送模块（108）还用于向第二融合模块（106）融合计算时融合度为100%的申请单的申请人发送重复作业申请的提示。

8.基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合方法，采用权利要求1~7任意一项所述的基于动态模型的配网检修、投产及带电作业申请融合系统，其特征在于，包括如下步骤：

采集检修申请单、投产申请单和带电作业申请单，作为原始申请单；

对采集到的原始申请单中关键属性特征和扩展属性特征进行提取；

对提取的各原始申请单中的关键属性特征进行匹配计算，若原始申请单中关键属性特征存在关联，则将这些原始申请单关联在一起，之后对关联在一起的原始申请单的关键属性特征进行融合计算，形成一张新的融合申请单；

获取该融合申请单的原始申请单的扩展属性特征，并将这些扩展属性特征进行融合计算，将计算结果加入融合申请单中，得到待审批配合申请单。

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