(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211026958.9 (22)申请日 2022.08.25 (71)申请人 国网上海市电力公司 地址 200122 上海市浦东 新区中国 （上海） 自由贸易试验区源深路1 122号 (72)发明人 蔡阳　陈佳俊　唐丹红　徐之欣　 郭磊　 (74)专利代理 机构 上海三和万国知识产权代理 事务所(普通 合伙) 3123 0 专利代理师 蔡海淳 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06Q 10/00(2012.01)G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G06N 20/00(2019.01) (54)发明名称 一种基于故障预测的电网维修操作安排和 操作票生成智能系统 (57)摘要 一种基于故障预测的电网维修操作安排和 操作票生成智能系统， 属检修领域。 构建一个包 括数据获取接口、 故障预测模块、 检修调度模块、 操作票生成模块和交互前端组成的电网维修操 作安排和操作票生成智能系统； 使用循环神经网 络进行序列预测； 建立基于树状动态 规划的电网 检修调度方法； 采用基于深度强化学习的两票生 成方法。 其使用基于神经网络的序列预测模型， 利用大量历史数据对结点未来的故障进行精确 预测； 使用动态规划算法， 为已发生和未发生的 故障安排维修排程， 并自动生 成相应的操作票和 作业票； 以最优的经济代价完成故障修复或排 除。 可广泛用于电力系统的运维管理和现场检修 领域。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115271249 A 2022.11.01 CN 115271249 A 1.一种基于故障预测的电网维修操作安 排和操作票 生成智能系统， 其特 征是： 1)构建一个包括数据获取接口、 故障预测模块、 检修调度模块、 操作票生成模块和交互 前端组成的电网维修操作安 排和操作票 生成智能系统； 2)故障预测模块使用循环神经网络进行序列预测； 3)针对有根树状电网结构， 检修调度模块建立基于树状动态规划的电网检修调度方 法； 4)操作票 生成模块采用基于深度强化学习的两票 生成方法； 5)使用基于神经网络的序列 预测模型， 利用大量历史数据对结点未来的故障进行精确 预测； 使用动态规划算法， 为已发生和未发生的故障安排 维修排程， 并自动生成相应的操作 票和作业 票； 以最优的经济代价完成故障修复或排除。 2.按照权利要求1所述的基于故障预测的电网维修操作安排和操作票生成智能系统， 其特征是所述的数据获取接口包括： 1)SCADA接口： 本系统的数据分析模块与SCADA系 统对接， 固定间隔时间获取电网中各设备的运行状 态值， 并进行 数据分析， 进行状态值的预测， 辅助决策； 2)中台： 操作票生成模块中所需要的数据信 息需要中台系统 的支持； 通过调用中台系统中的相 应API接口， 即可获取相关数据并进行解析分析， 从而生成针对相关任务的相关操作序列。 3.按照权利要求1所述的基于故障预测的电网维修操作安排和操作票生成智能系统， 其特征是所述的故障预测模块依据现有的电网中各设备的运行状态数据以及交互方式， 预 测出电网所有设备未来一段时间的状态值， 从而预判整个电网的运行状况， 为电站的后续 操作安排提供决策信息 。 4.按照权利要求3所述的基于故障预测的电网维修操作安排和操作票生成智能系统， 其特征是所述的故障预测模块分为两个部分： 第一部分， 设计时间序列预测的深度学习算法模型， 并通过海量历史数据， 拟合模型， 使得模型 具备获取时间序列特 征信息的能力； 第二部分， 主要分成三个子模块： 第一个子模块是对接SCADA， 实时获取电网中所有设 备的多维度的实时运行数据； 第二个子模块是对所获取 的数据进行预处理， 去除无意义值 以及进行包括部分数据的归一化在内的操作； 第三个子模块， 获取预处理的电网设备 的特 征数据， 传 入时间序列预测的深度学习的算法模型， 对设备的未来状况进 行预测， 并将预测 传给操作生成模块， 辅助设备操作决策。 5.按照权利要求1所述的基于故障预测的电网维修操作安排和操作票生成智能系统， 其特征是所述的检修调度模块用于生成最小代价操作方案序列； 首先， 该模块调用中台的 API接口获取到相对应的数据信息， 其中包括 故障或检修的结点信息和时刻信息， 而 该模块 通过基于动态规划思想建立的数学模型， 可以求解出最佳操作策略， 从而使得消 耗的代价 最小， 之后， 将生成的最小代价策略序列发送至基于模板的操作票生成模块来生成相对应 的操作指令票。 6.按照权利要求1所述的基于故障预测的电网维修操作安排和操作票生成智能系统， 其特征是所述的操作票生成模块对最小代价操作生成模块所生成传送过来的最小代价策权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115271249 A 2略序列进 行解析， 通过解析可得到相关的站 点名称和操作类别信息以及如何开断开关的策 略信息； 之后， 该模块则根据操作类别信息去调 取知识库中所存储的该操作类别的操作指 令票模板， 然后再结合相关站 点名称来生成操作指 令票； 最后， 将该操作指 令票信息传送至 前端进行展示； 其中， 所述的操作类别包括故障或检修。 7.按照权利要求6述的基于故障预测的电网维修操作安排和操作票生成智能系统， 其 特征是所述交互前端包括前端web可视化展示页面； 交互前端分别针对电网数据、 故障预测模块和操作票生成模块所智能化生成的数据信 息， 在相关的页面中对用户进行交 互展示。 8.按照权利要求1所述的基于故障预测的电网维修操作安排和操作票生成智能系统， 其特征是所述的故障预测模块， 采用基于循环图神经网络的电网故障预测方法， 将电网抽 象成图结构， 变配电位置抽象为结点， 线路抽象成边， 然后使用循环神经网络进行序列预 测； 其输入、 状态和输出均为张量图结构， 而状态变化的计算则由全连接变成图卷积， 从而 能够有效利用电网结构信息进行 更准确的预测。 9.按照权利要求1所述的基于故障预测的电网维修操作安排和操作票生成智能系统， 其特征是所述的检修调度模块， 采用基于树状动态规划的电网检修调度方法， 针对有根树 状电网结构， 采用动态规划算法， 假定电网结点的停电损失， 并从故障预测获取预期故障时 间， 通过从叶节点到根节点逐层 优化， 设计出最合理的停电检修方案， 最小化停电造成的经 济损失。 10.按照权利要求1所述的基于故障预测的电网维修操作安排和操作票生成智能系统， 其特征是所述的操作票生成模块， 接受调度任务作为输入， 通过操作票生成多个概率较高 的操作票组合， 由用户进 行选择和修改并实际使用； 最后， 根据用户选择和修改的结构进 行 反馈训练， 根据用户的操作反馈进行迭代强化学习， 优化操作票 生成模型。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115271249 A 3