【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及防误闭锁，具体为一种新型风电场升压站在线智能防误闭锁系统。
技术介绍
1、自动化系统在电力行业中得到广泛应用，智能防误闭锁系统主要为了减少误操作事件发生的次数，避免错误不当的操作造成人员伤亡以及设备损坏，通过技术手段保障了变电生产能够正常运行，在申请号为202310215716.2专利技术专利中公开了“一种新型风电场升压站在线智能防误闭锁系统，涉及防误闭锁
，其目的是实现便于调整执行顺序、操作更为灵活的智能防误闭锁系统，包括微机防误闭锁系统、通信适配器、多个电脑钥匙、防误锁具和多个锁闭装置；电脑钥匙通过通信适配器与微机防误闭锁系统通信连接；电脑钥匙用于控制闭锁或打开防误锁具，通过微机防误闭锁系统根据当前操作需求实时给电脑钥匙赋予操作编码；当前操作需求通过预置操作需求和临时操作需求共同决定；防误锁具的一端通过开关连接电源，另一端通过手动遥控切换器与锁闭装置相联，锁闭装置连接到开关控制对象，锁闭装置包括手动操作系统和遥控系统。本专利技术具有操作更灵活、可扩展性更强的优点。”；
2、上述现有技术解决了电脑钥匙在接收到操作指令后只能严格按照既定的顺序执行且发生变化无法及时获知信息等问题，但是该系统在使用时无法对操作指令进行验证，当操作指令本身出现错误时，由于没有进行安全校验，导致设备无法达到预期的操作目的，甚至出现了设备损坏等情况的发生，并且对于少数设备需要设定较为特殊的约束规则，从而保护设备，但是由于该系统并未提供相应的功能，需要手动对设备上的智能锁具进行调节，操作较为繁琐，并且需要较为完善的技术支持。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种新型风电场升压站在线智能防误闭锁系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种新型风电场升压站在线智能防误闭锁系统，包括推理机分析单元、模拟操作单元和执行处理单元；
3、实时数据获取单元，所述实时数据获取单元通过接收集控中心以及多个通信处理接口发送来的风电场升压站内各设备的运行数据，将这些运行数据存储至前置机中；
4、数据存储单元，所述数据存储单元提取系统服务器中存储的各种历史数据，包括电压量、电流量、频率、事件、动作次数、发电机以及其他电网设备运行率统计、遥信量状态相关数据至数据库中，同时接收实时数据获取单元中获取的相关数据，将其存储至数据库中；
5、知识库构建单元，所述知识库构建单元将知识库按照类型进行划分，确定知识库内部结构后，提取数据存储单元中的相关数据后，利用机器学习技术对数据进行分析，得到设备知识信息、操作知识信息以及票面生成信息，将这些信息存储至知识库中，提取设备知识信息，建立各个类别之间的关联，在数据库中提取升压站中包含完整拓扑结构，对这些拓扑进行遍历和识别，生成拓扑网络架构，提取操作知识信息，将这些信息采用规则架与规则体的形式进行表示，构建多个规则组，通过邻接矩阵表示法将每个拓扑图生成与之对应的矩阵，将这些矩阵存储至知识库中；
6、约束规则设定单元，所述约束规则设定单元将各个设备的运行状态分为四种，分别为运行、热备用、冷备用以及检修，设定四种状态的转换按照顺序进行改变，在设备状态转换过程中，一次设备之间以及二次设备的配合按照规定组规定的先后顺序进行执行，通过潮流修正算法对电网潮流进行分析计算，判断操作后的电网潮流状态，接收用户提供的自定义逻辑单元，通过逻辑表达式将其转化成操作逻辑后，利用操作逻辑判断操作后的状态。
7、优选的，所述知识库构建单元包括类型划分模块和知识获取模块，所述类型划分模块将知识库中的知识按照规则类型划分为两类，一类是领域规则，该类表示为将风电场升压站中的一次系统拓扑信息转化为知识内容的规则，另一类是控制规则，该类表示为控制领域执行顺序的规则，从而构建知识库的内部结构，所述知识获取模块从数据存储单元中获取相关数据后，利用机器学习技术对这些数据进行分析，从而得到设备知识信息、操作知识信息以及票面生成信息，将这些信息存储至知识库中。
8、优选的，所述知识库构建单元还包括知识表示模块和邻接矩阵生成模块，所述知识表示模块从知识获取模块中提取设备知识信息后，建立各个类别之间的关联，在数据库中读取升压站中包含的完整拓扑结构信息，对这些拓扑结构进行遍历和识别，根据设备类别的内容和特点生成互相联系的拓扑网络架构，提取知识库中的操作知识信息，将这些信息采用规则架与规则体的形式进行表示，从而构建出多个规则组，其中规则架指规则组参加推理的架构，规则体是求解因素或定值的知识，所述邻接矩阵生成模块提取知识表示模块中拓扑网络架构以及所涉及完整拓扑图后，将这些拓扑图通过邻接矩阵表示法生成相应的矩阵，按照矩阵的形式存储至知识库中。
9、优选的，所述约束规则设定单元包括运行状态设定模块和操作顺序设定模块，所述运行状态设定模块将各个设备的运行状态分为四种，分别是运行、热备用、冷备用以及检修，设定四种状态的转换按照顺序进行改变，若设备的运行状态没有发生跳变，则符合当前设定的约束规则，若运行状态发生跳变，将通过可视化界面进行提示，所述操作顺序设定模块在设备状态转换的过程中，一次设备之间以及二次设备的配合按照知识库的规则组所规定的先后顺序进行，若符合规定的前后顺序，则符合当前设定的约束规则，若不符合规定的前后顺序，将会通过可视化界面进行提示。
10、优选的，所述约束规则设定单元还包括潮流分析设定模块和自定义设定模块，所述潮流分析设定模块通过潮流修正算法进行电网潮流进行分析计算，判断操作后的电网潮流状态，利用处理器分析，若没有产生母线失压、合解环、并网、越限状态信息，则将计算后的信息传输至可视化界面，通过可视化界面进行显示，若产生不正常的状态信息，则通过可视化界面进行提示，所述自定义设定模块接收用户提供的自定义逻辑单元后，将其通过逻辑表达式进行分析并转化为操作逻辑，对当前状态进行逻辑计算，从而得出约束结果，若约束结果为允许操作，则符合当前设定的约束规则，若约束结果为不允许操作，则通过可视化界面进行提示，所述潮流修正算法包括功率修正算法，所述功率修正算法具体为：
11、
12、其中，δpdi表示为i节点直流功率不平衡量，λ表示为与直流负载或电源直接相连的节点数，gij表示节点i与节点j间的线路电导，ploss表示损耗，udi表示为i节点电压，udj表示为j节点电压，pdcli表示为i节点直流负载或电源的直流功率；
13、所述潮流修正算法包括直流修正算法，所述直流修正算法具体为：
14、δpd＝jdcδud
15、
16、其中，δpd表示为直流节点功率增量向量，δud表示为直流节点电压增量向量，jdc表示为直流电网雅克比矩阵，k表示为迭代次数，ud表示为直流节点电压。
17、优选的，所述推理机分析单元包括操作票生成模块、操作确定模块以及安全校验模块，所述操作票生成模块利用数据存储单元调取当前各个设备运行状态，接收用户提供的操作任务，根据本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型风电场升压站在线智能防误闭锁系统，包括推理机分析单元(5)、模拟操作单元(6)和执行处理单元(7)，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种新型风电场升压站在线智能防误闭锁系统，其特征在于：所述知识库构建单元(3)包括类型划分模块(301)和知识获取模块(302)，所述类型划分模块(301)将知识库中的知识按照规则类型划分为两类，一类是领域规则，该类表示为将风电场升压站中的一次系统拓扑信息转化为知识内容的规则，另一类是控制规则，该类表示为控制领域执行顺序的规则，从而构建知识库的内部结构，所述知识获取模块(302)从数据存储单元(2)中获取相关数据后，利用机器学习技术对这些数据进行分析，从而得到设备知识信息、操作知识信息以及票面生成信息，将这些信息存储至知识库中。
3.根据权利要求1所述的一种新型风电场升压站在线智能防误闭锁系统，其特征在于：所述知识库构建单元(3)还包括知识表示模块(303)和邻接矩阵生成模块(304)，所述知识表示模块(303)从知识获取模块(302)中提取设备知识信息后，建立各个类别之间的关联，在数据库中读取升压站中包含的
4.根据权利要求1所述的一种新型风电场升压站在线智能防误闭锁系统，其特征在于：所述约束规则设定单元(4)包括运行状态设定模块(401)和操作顺序设定模块(402)，所述运行状态设定模块(401)将各个设备的运行状态分为四种，分别是运行、热备用、冷备用以及检修，设定四种状态的转换按照顺序进行改变，若设备的运行状态没有发生跳变，则符合当前设定的约束规则，若运行状态发生跳变，将通过可视化界面进行提示，所述操作顺序设定模块(402)在设备状态转换的过程中，一次设备之间以及二次设备的配合按照知识库的规则组所规定的先后顺序进行，若符合规定的前后顺序，则符合当前设定的约束规则，若不符合规定的前后顺序，将会通过可视化界面进行提示。
5.根据权利要求1所述的一种新型风电场升压站在线智能防误闭锁系统，其特征在于：所述约束规则设定单元(4)还包括潮流分析设定模块(403)和自定义设定模块(404)，所述潮流分析设定模块(403)通过潮流修正算法进行电网潮流进行分析计算，判断操作后的电网潮流状态，利用处理器分析，若没有产生母线失压、合解环、并网、越限状态信息，则将计算后的信息传输至可视化界面，通过可视化界面进行显示，若产生不正常的状态信息，则通过可视化界面进行提示，所述自定义设定模块(404)接收用户提供的自定义逻辑单元后，将其通过逻辑表达式进行分析并转化为操作逻辑，对当前状态进行逻辑计算，从而得出约束结果，若约束结果为允许操作，则符合当前设定的约束规则，若约束结果为不允许操作，则通过可视化界面进行提示。
6.根据权利要求1所述的一种新型风电场升压站在线智能防误闭锁系统，其特征在于：所述推理机分析单元(5)包括操作票生成模块(501)、操作确定模块(502)以及安全校验模块(503)，所述操作票生成模块(501)利用数据存储单元(2)调取当前各个设备运行状态，接收用户提供的操作任务，根据操作自动生成系统读取和识别操作任务，生成操作票，确定操作目标，所述操作确定模块(502)利用深度学习技术构建出神经网络模型，通过神经网络模型对操作票中所包含的进行解读，分析出操作目的、操作过程和操作规则，所述安全校验模块(503)将操作票生成模块(501)获取的操作目的与得出的操作目的进行对比分析，若二者不一致时，将通过神经网络模型重新分析，并标记操作票的分析次数，若二者一致时，通过推理机利用知识库中的规则组对操作过程进行验证，验证不通过将重新生成操作票，验证通过将进行操作模拟。
7.根据权利要求1所述的一种新型风电场升压站在线智能防误闭锁系统，其特征在于：所述模拟操作单元(6)包括仿真模拟模块(601)、结果反馈模块(602)和操作执行模块(603)，所述仿真模拟模块(601)通过数据存储单元(2)获取相关数据后，通过处理器将推理机分析单元(5)中提供的操作过程利用仿真软件进行模拟操作，结合约束规则设定单元(4)对操作后的数据进行分析，将模拟过程和结果通过可视化界面进行输出，所述结果反馈模块(602)接收用户反馈界面...
【技术特征摘要】
1.一种新型风电场升压站在线智能防误闭锁系统，包括推理机分析单元(5)、模拟操作单元(6)和执行处理单元(7)，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种新型风电场升压站在线智能防误闭锁系统，其特征在于：所述知识库构建单元(3)包括类型划分模块(301)和知识获取模块(302)，所述类型划分模块(301)将知识库中的知识按照规则类型划分为两类，一类是领域规则，该类表示为将风电场升压站中的一次系统拓扑信息转化为知识内容的规则，另一类是控制规则，该类表示为控制领域执行顺序的规则，从而构建知识库的内部结构，所述知识获取模块(302)从数据存储单元(2)中获取相关数据后，利用机器学习技术对这些数据进行分析，从而得到设备知识信息、操作知识信息以及票面生成信息，将这些信息存储至知识库中。
3.根据权利要求1所述的一种新型风电场升压站在线智能防误闭锁系统，其特征在于：所述知识库构建单元(3)还包括知识表示模块(303)和邻接矩阵生成模块(304)，所述知识表示模块(303)从知识获取模块(302)中提取设备知识信息后，建立各个类别之间的关联，在数据库中读取升压站中包含的完整拓扑结构信息，对这些拓扑结构进行遍历和识别，根据设备类别的内容和特点生成互相联系的拓扑网络架构，提取知识库中的操作知识信息，将这些信息采用规则架与规则体的形式进行表示，从而构建出多个规则组，其中规则架指规则组参加推理的架构，规则体是求解因素或定值的知识，所述邻接矩阵生成模块(304)提取知识表示模块(303)中拓扑网络架构以及所涉及完整拓扑图后，将这些拓扑图通过邻接矩阵表示法生成相应的矩阵，按照矩阵的形式存储至知识库中。
4.根据权利要求1所述的一种新型风电场升压站在线智能防误闭锁系统，其特征在于：所述约束规则设定单元(4)包括运行状态设定模块(401)和操作顺序设定模块(402)，所述运行状态设定模块(401)将各个设备的运行状态分为四种，分别是运行、热备用、冷备用以及检修，设定四种状态的转换按照顺序进行改变，若设备的运行状态没有发生跳变，则符合当前设定的约束规则，若运行状态发生跳变，将通过可视化界面进行提示，所述操作顺序设定模块(402)在设备状态转换的过程中，一次设备之间以及二次设备的配合按照知识库的规则组所规定的先后顺序进行，若符合规定的前后顺序，则符合当前设定的约束规则，若不符合规定的前后顺序，将会通过可视化界面进行提示。
5.根据权利要求1所述的一种新型风电场升压站在线智能防误闭锁系统，其特征在于：所述约束规则设定单元(4)还包括潮流分析设定模块(403)和自定义设定模块(404)，所述潮流分析设定模块(403)通过潮流修正算法进行电网潮流进行分析计算，判断操作后的电网潮流状态，利用处理器分析，若没有产生母线失压、合解环、并网、越限状态信息，则将计算后的信息传输至可视化界面，通过可视化界面进行显示，若产生不正常的状态信息，则通过可视化界面进行提示，所述自定义设定模块(4...
【专利技术属性】
技术研发人员：窦天泽，
申请(专利权)人：北京亚能电气设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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