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摘要：本研究涉及一种基于专家系统的配电网节能辅助决策系统，包括：数据获取模块，用于通过ETL平台获取配电网节能决策所需的数据；计算分析模块，用于获取配电网节能诊断指标的分值，并依据配电网节能诊断指标的标准阈值判断指标状态，指标状态包括健康状态、正常状态和警戒状态；辅助决策模块，用于通过推理机从预先构建的知识库中获取指标状态为警戒状态的推理结论，并对推理结论进行验证后反馈给用户；本研究将专家系统用于配电网的节能辅助决策中，提高了数据处理效率，减少了决策的人为错误，提高了电力系统的安全性。

关键词：专家系统；配电网；节能辅助；效率

技术研究背景

专家系统（ExpertSystem）是人工智能的一个重要分支，与传统的程序设计方案数据+算法＝程序不同，专家系统的设计方法是知识+推理＝系统。正是由于专家系统的特殊形式和功能，使得它能够快速完成那些需要专门知识的工程师才能完成的重要且繁重的任务，如诊断、规划和决策等。目前，专家系统只应用于电力系统中的某几个领域，包括：电力系统规划与设计、电网故障诊断、电压与无功功率控制、电能质量控制等。在配电网降损节能方面，行业内未见有专门的基于专家系统的辅助决策系统的开发和应用。另一方面，在配电网降损节能业务中，工作人员需对大量数据进行处理分析，导致时间成本和人力成本增加，当出现人为的分析失误时，甚至会影响电力系统的安全性。应用专家系统的设计方法，将赋予软件更加精细化、专业化解决问题的能力，使得软件的性能、功能及其对硬件配置的要求，还有对不同电网的适应性都会带来跨跃式的改善。因而，相比于国内功能类似的软件产品，采用专家系统技术的产品具有更好的竞争力。顺应人工智能在电力系统中的发展趋势，针对配电网节能降损需求开发基于专家系统的辅助决策系统具有广阔的应用前景。

技术研究内容

针对现有技术的不足，本研究的目的是研发一种基于专家系统的配电网节能辅助决策系统，通过将专家系统这种人工智能技术应用于配电网的节能降损中，不仅使得普通的技术人员也可以如同技术专家一样去思考和解决问题，还免去了工作人员繁重的脑力劳动以及可能出现的分析失误，提高了数据处理的效率和准确性，同时有益于电力系统的安全性。该研究的目的是采用下述技术方案实现的：

该设备提供一种基于专家系统的配电网节能辅助决策系统，其改进之处在于，包括：数据获取模块，用于通过ETL平台获取配电网节能决策所需的数据；还用于对数据进行熟化处理和质量稽查。计算分析模块，用于获取配电网节能诊断指标的分值，并依据配电网节能诊断指标的标准阈值判断指标状态，指标状态包括健康状态、正常状态和警戒状态；配电网节能诊断指标包括：结构类指标、设备类指标、运行类指标和管理类指标。辅助决策模块，用于通过推理机从预先构建的知识库中获取指标状态为警戒状态的推理结论，并对推理结论进行验证后反馈给用户。

技术内容解析

下面结合附图对本研究的具体实施方式作进一步的详细说明。本研究提供一种基于专家系统的配电网节能辅助决策系统，如图1所示包括：

数据获取模块，用于通过ETL平台获取配电网节能决策所需的数据；通过ETL平台将数据从数据中心进行抽取，解决了不同系统之间数据不具有关联性，不能直接使用的问题。

计算分析模块，用于获取配电网节能诊断指标的分值，并依据配电网节能诊断指标的标准阈值判断指标状态，指标状态包括健康状态、正常状态和警戒状态；具体用于：按照预设打分规则获取配电网节能诊断指标的分值bs；当btop≤bs≤bbotttom时，配电网节能诊断指标为正常状态，bmax≤bs≤btop时，配电网节能诊断指标为健康状态，当bmin≤bs≤bbotttom时，配电网节能指标为警戒状态。其中，btop为配电网节能诊断指标的上限警示分值，bbotttom为配电网节能诊断指标的下限警示分值，bmax为配电网节能诊断指标的最大分值，bmin为配电网节能诊断指标的最小分值。

辅助决策模块，用于通过推理机从预先构建的知识库中获取指标状态为警戒状态的推理结论，并对推理结论进行验证后反馈给用户。具体用于：S1、以处于警戒状态的配电网节能诊断指标为前件遍历相应规则表，获取规则表中与前件相匹配的推理规则并激活，输出被激活推理规则的后件作为中间推理结果；S2、判断中间推理结果是否满足预设要求或者无法继续；若满足预设要求或无法继续，则执行S3，否则执行S4；S3、解析链式推理的所有中间推理结果后得到拟输出结论，并执行S5；S4、以中间推理结果作为前件，并根据本次前件的特征选择将要遍历的下一规则表，获取与本次前件相匹配的推理规则并激活，输出被激活的推理规则的后件作为中间推理结果，并返回S2；S5、当拟输出结论通过验证后生成最终推理结论反馈给用户。

在本系统中，按照如图2所示的基于在用的线损计算软件开发节能辅助决策专家系统的思维逻辑图，上述数据获取模块还用于对数据进行熟化处理和质量稽查。为了全面开展配电网能耗诊断，本系统的配电网节能诊断指标体系一方面从规划角度，包括结构类、设备类指标；另一方面从运行角度，包括运行类指标、管理类指标，涉及到电能质量、不明线损等。按照预设打分规则获取配电网节能诊断指标的分值bs，指标的含义及其分值计算参考《Q/GDW11775-2017配电网节能潜力评价技术通则》。能耗诊断时，先确定每个指标的分色标准，确定分色标准时使用的电网范围通常要比拟诊断电网的范围大；分色标准是判断指定范围的电网在指标所表征方面的能耗水平，分色标准定的过低，则难以拉开拟诊断电网的能耗差距，指标健康率偏高；分色标准定的过高，则指标警戒率偏高，难以聚焦主要问题或突出问题，导致改造投资精准性降低。

本系统提出知识因子用于构建知识库和推理规则库。系统还包括知识库构建模块，用于：将配电网节能决策所需的数据分解为知识因子，知识因子包括静态因子和动态因子；其中，静态因子，用于构建知识库，包括导线型号、导线经济载荷电流、导线最大载荷电流、导线电阻率、标准供电半径、功率因数限值、配变空载损耗、配电负载损耗、配变短路损耗限定值、配变空载损耗限定值、最小电压限定值、最大电压限定值和配变经济负载系数；动态因子，用于结合静态因子构建规则的前件及后件，包括线路运行电压、负荷电流、实测供电半径、线路功率因数、有功功率和无功功率。

系统还包括状态指示模块，用于通过黄色指示灯将正常状态的配电网节能指标反馈给用户，通过绿色指示灯将健康状态的配电网节能指标反馈给用户，通过红色指示灯将警戒状态的配电网节能指标反馈给用户。

附图说明

图1是此基于专家系统的配电网节能辅助决策系统结构示意图。图2是基于在用的线损计算软件开发节能辅助决策专家系统的思维逻辑图。

结语

与最接近的现有技术相比，本论文研究的系统具有的有益效果：本论文涉及一种基于专家系统的配电网节能辅助决策系统，包括：数据获取模块，用于通过ETL平台获取配电网节能决策所需的数据；计算分析模块，用于获取配电网节能诊断指标的分值，并依据配电网节能诊断指标的标准阈值判断指标状态，指标状态包括健康状态、正常状态和警戒状态；辅助决策模块，用于通过推理机从预先构建的知识库中获取指标状态为警戒状态的推理结论，并对推理结论进行验证后反馈给用户；本研究将专家系统用于配电网的节能辅助决策中，提高了数据处理效率，减少了决策的人为错误，提高了电力系统的安全。

参考文献

[1]张宁.企业高低压配电网电气节能新技术[J].山东工业技术，2019，（07）：178.

[2]李康民.10kV配电网设计及节能问题的研究[J].智能城市，2018，4（24）：70-71.