摘要：以江蘇省宿遷電網(wǎng)為例，對(duì)當(dāng)前配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)維的現(xiàn)狀進(jìn)行了簡要闡述，分析了當(dāng)前配電網(wǎng)缺陷管理的不足，對(duì)智能化缺陷數(shù)據(jù)庫平臺(tái)的建立進(jìn)行了深入研究，并探討分析了缺陷智能匹配的整體流程。通過分析實(shí)際配電網(wǎng)運(yùn)維管理中的應(yīng)用案例，驗(yàn)證了該缺陷數(shù)據(jù)庫平臺(tái)的有效性和實(shí)用性，以期為后續(xù)推動(dòng)國家配網(wǎng)向高效化與智能化的方向發(fā)展提供新的借鑒和建議。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)運(yùn)維智能化案例推理缺陷分析

ResearchontheApplicationofIntelligentDefectDatabasePlatforminDistributionNetworksBasedonCase-BasedReasoning

JIANGShunyuANWeiweiZHANGJifan

SuqianPowerSupplyBranchofStateGridJiangsuElectricPowerCo.，Ltd.，Suqian，JiangsuProvince，223800China

Abstract：TakingtheSuqianpowergridinJiangsuProvinceasanexample，thispaperbrieflyelaboratesonthecurrentstatusofoperationandmaintenanceofdistributionnetworkequipment，analyzestheshortcomingsofcurrentdistributionnetworkdefectmanagement，conductsin-depth researchontheestablishmentofanintelligentdefectdatabaseplatform，andexploresandanalyzestheentireprocessofintelligentdefectmatching.Byanalyzingpracticalapplicationcasesintheoperationandmaintenancemanagementofdistributionnetworks，theeffectivenessandpracticalityofthedefectdatabaseplatformhavebeenverified，inordertoprovidenewreferencesandsuggestionsforpromotingthedevelopmentofnationaldistributionnetworkstowardshighefficiencyandintelligenceinthefuture.

KeyWords：Distributionnetworkoperationandmaintenance;Intelligence;Case-basedreasoning;Defectanalysis

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)科技水平的顯著提升，供電質(zhì)量已成為衡量社會(huì)發(fā)展水平的重要指標(biāo)之一。電網(wǎng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，它由發(fā)電、輸電和配電等多個(gè)環(huán)節(jié)組成。其中，配電設(shè)備作為供電環(huán)節(jié)的最終環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到電力供應(yīng)的質(zhì)量[1]。因此，電力企業(yè)必須重視配電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和日常管理，確保供電的穩(wěn)定性和安全性。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，電力企業(yè)需要采取更加高效和智能化的管理手段。本文以江蘇宿遷電網(wǎng)為例，探討了在智能化背景下如何構(gòu)建一個(gè)缺陷數(shù)據(jù)管理平臺(tái)框架。

1案例推理

本文以江蘇省宿遷電網(wǎng)為例，通過深度訪談，對(duì)配網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)維現(xiàn)狀與不足展開了具體的分析。目前，線路巡檢是配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)維管理的主要方法，線路巡檢是有效保證配電線路及其設(shè)備安全的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。通過定期巡檢來監(jiān)控配電線路及其周邊環(huán)境的狀態(tài)，可以迅速識(shí)別設(shè)備故障和潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)，從而預(yù)防可能的事故，并將故障影響降至最低，這樣做有助于確保配電線路的安全運(yùn)行和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定[2]，而對(duì)于缺陷的處理方法，配電網(wǎng)主要是在進(jìn)行巡檢發(fā)現(xiàn)缺陷后進(jìn)行人工記錄，之后上傳給管理人員，管理人員依托以往經(jīng)驗(yàn)以及國家電網(wǎng)發(fā)布的缺陷庫資料，確定缺陷等級(jí)以及處理措施，最后進(jìn)行派單處理缺陷。

線路巡檢作為電力系統(tǒng)維護(hù)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)而關(guān)鍵的工作，對(duì)確保配電線路及其設(shè)備的安全運(yùn)行具有不可替代的作用。通過加強(qiáng)巡檢工作，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除線路運(yùn)行中的各種缺陷和隱患，預(yù)防和減少電力事故的發(fā)生。同時(shí)，巡檢還可以為檢修工作提供重要的參考依據(jù)，提高檢修工作的針對(duì)性和有效性。由于配電網(wǎng)線路的運(yùn)行情況逐漸復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)密度逐步增大，工作量也不斷增加，無論是從事一線工作人員，還是管理人員，都認(rèn)為這種傳統(tǒng)的處理缺陷的方式越來越不適應(yīng)配電網(wǎng)建設(shè)的高速發(fā)展。當(dāng)前配電網(wǎng)缺陷管理的主要不足是由于員工工作量大，而處理缺陷的效率低，缺陷數(shù)據(jù)智能化能有效地解決這個(gè)問題[3]。

2智能化缺陷數(shù)據(jù)庫平臺(tái)的建立

配電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，其穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的正常進(jìn)行至關(guān)重要。在配電網(wǎng)的日常運(yùn)維中，缺陷的出現(xiàn)是不可避免的，這些缺陷可能源于多種因素，因此，識(shí)別這些缺陷的成因，并提出針對(duì)性的處理措施，是提升供電可靠性、確保電網(wǎng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵。目前，該公司在處理配網(wǎng)缺陷時(shí)，主要依賴管理人員的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和對(duì)相關(guān)文件的查閱，這種方法雖然在一定程度上可行，但也存在效率低下、主觀性強(qiáng)、難以標(biāo)準(zhǔn)化等問題[4]。此外，以往積累的缺陷處理資料并未得到充分利用，這無疑造成了資源的浪費(fèi)和經(jīng)驗(yàn)的流失。因此本文建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的缺陷數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫的重要意義在于對(duì)以往缺陷的記錄以及缺陷處理措施的總結(jié)，形成集合后對(duì)其舉一反三，為后續(xù)的缺陷處理工作提供了解決方案。

智能化缺陷數(shù)據(jù)庫平臺(tái)的構(gòu)建，旨在通過先進(jìn)的信息技術(shù)，提升配電網(wǎng)缺陷管理的效率和準(zhǔn)確性。與傳統(tǒng)的搜索引擎相比，該平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)一鍵匹配功能，將缺陷等級(jí)與相應(yīng)的處理措施快速對(duì)應(yīng)起來，大幅節(jié)約了管理人員在查找和決策上的時(shí)間成本。在現(xiàn)有的配電網(wǎng)缺陷處理流程中，管理人員往往需要依賴個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和查閱大量相關(guān)文件來人工處理派單，這種做法不僅效率低下，而且容易受到人為因素的影響，導(dǎo)致處理結(jié)果的不一致性和不確定性[5]。此外，以往的缺陷處理資料往往未能得到有效的整合和利用，使得寶貴的歷史數(shù)據(jù)未能轉(zhuǎn)化為提升管理效率的資源。

具體缺陷智能匹配流程如下。

（1）故障征兆：將發(fā)現(xiàn)的設(shè)備缺陷做成缺陷清單導(dǎo)入系統(tǒng)。

（2）案例關(guān)鍵詞的初步檢索：通過對(duì)關(guān)鍵指標(biāo)即目標(biāo)缺陷的設(shè)備類型在缺陷庫里進(jìn)行初次篩選。

（3）案例子集：經(jīng)過案例關(guān)鍵詞篩選得到幾個(gè)與目標(biāo)缺陷相似的案例，這些案例形成案例子集。

（4）案例相似匹配檢索：案例相似匹配檢索是對(duì)缺陷內(nèi)容進(jìn)行相似度匹配，具體方法為：設(shè)定相似度閾值→利用相似匹配算法計(jì)算目標(biāo)案例與各個(gè)案例子集的相似度→相似度大于等于閾值，輸出案例→結(jié)束。相似度算法是案例相似度匹配的重點(diǎn)內(nèi)容，本文采用的算法步驟如下：原始數(shù)據(jù)→數(shù)據(jù)預(yù)處理→相似度算法的實(shí)現(xiàn)→結(jié)束。

①數(shù)據(jù)預(yù)處理：自然語言處理中越來越重視針對(duì)漢語的處理，漢語并不像英文那樣單詞長短不一，而且單詞與單詞之間還用空格隔開。由于中文往往會(huì)出現(xiàn)的數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、中文漢字與漢字間的空格、英文單詞、大小寫不一、全角半角等輸入法諸多因素影響，造成了相當(dāng)一部分中文信息處理的誤差。為了提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，一個(gè)最為妥善的辦法便是先進(jìn)行預(yù)處理，主要包括：過濾非法字符、全角轉(zhuǎn)化成為半角以及字母小寫轉(zhuǎn)換為大寫。

②相似度算法的實(shí)現(xiàn)：本文采用主題相似度計(jì)算，對(duì)文本進(jìn)行下面四種判定：Levenshteindistance、Jarodistance、damerau_levenshteindistance、hamming_distance，主要是利用Jarodistance計(jì)算相似度，過程如下。

JaroDistance指的是將一個(gè)單詞轉(zhuǎn)換為另一個(gè)單詞所需的最少單字符更改次數(shù)。兩個(gè)給定字符串S1和S2的JaroDistance為

式（1）中：m是匹配的字符數(shù)；t是換位的數(shù)目。

兩個(gè)分別來自S1和S2的字符如果相距不超過時(shí)，認(rèn)為這兩個(gè)字符串是匹配的；而這些相互匹配的字符則決定了換位的數(shù)目t，簡而言之，換位次數(shù)t等于字符排列順序不同之處的總數(shù)的一半。表示交換字符的總數(shù)t，舉例來說，MRATHA和MRAHTA的字符都相同，但需要交換T和H的位置，使MRATHA變?yōu)镸RAHTA。因此，T和H是順序不同的匹配字符，t=2/2=1?；诖?，這兩個(gè)字符串的JaroDistance距離為

（5）目標(biāo)案例建議方案：在進(jìn)行案例相似匹配檢索后，比較輸出案例的相似度，選擇相似度最大的案例作為建議案例，最終輸出缺陷等級(jí)以及處理措施。

（6）案例重用：管理人員根據(jù)建議方案提供的缺陷等級(jí)和處理措施進(jìn)行派單。

（7）解決方案修正：相關(guān)人員在收到派單任務(wù)后，進(jìn)行消缺，當(dāng)實(shí)際消缺的處理措施與系統(tǒng)推薦的不完全一致時(shí)，進(jìn)行處理措施修正。

（8）是否儲(chǔ)存新的案例：根據(jù)是否修正處理措施確定是否要儲(chǔ)存新的案例，即如果措施進(jìn)行修正，則儲(chǔ)存新的案例到缺陷庫，反之成立。

本文在該框架的基礎(chǔ)上，基于Jarodistance計(jì)算主題相似度，利用Python進(jìn)行編程，最終得到一個(gè)初步缺陷管理平臺(tái)，該平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能功。

該平臺(tái)可以擁有用戶的注冊(cè)、登錄、登出功能，該功能主要用來確保數(shù)據(jù)管理的安全，該模塊在圖2賬號(hào)登錄的位置。

（1）該平臺(tái)可以進(jìn)行案例庫的建立；首先點(diǎn)擊圖1中的“已處理缺陷”這個(gè)模塊進(jìn)入案例庫界面（如圖2所示），再從1界面點(diǎn)擊“addfault”模塊就可進(jìn)入建立案例界面（如圖3所示），然后在這個(gè)模塊輸入案例信息并進(jìn)行保存，一個(gè)新案例則建立完畢，將所有案例輸入完成之后，案例庫則建立完成。

（2）該平臺(tái)可以通過對(duì)待解決的缺陷與案例庫進(jìn)行匹配，確定缺陷等級(jí)與處理措施。如圖1所示，通過在“上傳故障csv文件進(jìn)行查詢”模塊上傳缺陷清單（缺陷清單必須是csv格式）來實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)功能。案例庫的操作界面如圖2和圖3所示。

3案例論證

為了驗(yàn)證該缺陷數(shù)據(jù)庫平臺(tái)的有效性，通過輸入缺陷文件對(duì)該平臺(tái)進(jìn)行測(cè)試，具體的測(cè)試步驟如下所示。

（1）建立小型的案例庫：基于江蘇省宿遷電網(wǎng)已處理的缺陷清單等相關(guān)資料，進(jìn)行部分案例庫的建立，所建立的案例庫結(jié)果如圖5所示。

（2）首先點(diǎn)擊“上傳故障csv文件進(jìn)行查詢”模塊進(jìn)入缺陷匹配界面，再點(diǎn)擊該界面的“上傳故障csv”進(jìn)行缺陷清單的上傳，顯示上傳成功后，點(diǎn)擊查看下載結(jié)果，從該圖中可以看到該缺陷與案例庫中案例的相似度，以及系統(tǒng)匹配的缺陷等級(jí)與缺陷處理措施。

（3）進(jìn)行多次缺陷上傳，并將上傳的缺陷清單同時(shí)發(fā)給江蘇宿遷電網(wǎng)的工作人員，讓他們對(duì)缺陷等級(jí)與處理措施進(jìn)行填寫，最終收到宿遷工作人員的處理結(jié)果與系統(tǒng)匹配的結(jié)果一致，因此，該缺陷管理平臺(tái)具有較高的可信度。

4結(jié)語

目前，我國配電網(wǎng)的智能化平臺(tái)還處于起步階段，數(shù)據(jù)庫平臺(tái)的智能化程度尚需提升，以確保電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定。本研究通過構(gòu)建智能化缺陷數(shù)據(jù)庫平臺(tái)的初步框架，旨在提高配電網(wǎng)缺陷管理的智能化和效率。不過，該平臺(tái)仍需進(jìn)一步完善和細(xì)化，并與巡檢系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整合，以構(gòu)建一個(gè)包含業(yè)務(wù)監(jiān)管、性能評(píng)估和信息綜合展示的全方位信息化平臺(tái)，進(jìn)而更有效地實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的智能化運(yùn)維。

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