基于专家系统的智能操作票系统的研究

摘要

操作票制度是防止变电站电气系统误操作和加强生产管理的一项有效措施，在实际过程中严格实施和落实可以保障电气系统的安全运行。伴随智能电网的不断发展与电力大数据时代的到来，变电站的运行模式发生着巨大的改变，电力行业不断推进操作的标准化和规范化，传统的开票方式已经无法适应实际的生产背景，而且当前的操作票系统普遍存在智能性缺乏、通用性不足和可靠性差等问题，无法满足现代智能电网管理模式的需求。因而，设计一款可以辅助运行人员完成开票任务的智能操作票系统，具有重要研究价值。
　　本文旨在提高操作票系统的智能性、可靠性与通用性，采用模块化方式开发一款基于CLIPS专家系统的智能操作票系统。面向电力系统一次设备抽象电气设备类，结合MySQL技术设计操作票数据库系统，保证系统具备良好的通用性。结合CLIPS专家系统工具完成专家系统事实库的建模，根据电气操作规则建立以开票规则、防误检测规则为核心的通用规则库，以断路器为例，研究了基于Rete算法的系统自动开票流程的推理机制，采取CLIPS和C＃混合编程方式具体实现操作票系统与CLIPS专家系统内核的交互，保证了系统良好的智能性和扩展性。系统采取模块化的开票流程，根据任务指令选取合适的开票方式，从而使系统具有较高的开票效率和可靠性。
　　本文在Visual Studio2010平台完成智能操作票系统的开发，系统提供了三种灵活的开票方式供用户选择:自动开票、流程开票和调用开票，其中专家系统模块将保证任务指令与操作内容的正确性。系统还可以实现系统设备库和规则库的扩展维护、操作票的管理，从而减轻运行人员的工作负担，友好的人机交互界面也方便了用户的操作使用。本系统应用于单母线分段形式的电气接线系统，系统运行安全可靠，验证了系统具备良好的智能性、可靠性与通用性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景及意义

1．1．1 智能变电站的发展

1．1．2 倒闸操作票制度

1．1．3 研究意义

1．2 国内外研究概况

1．3 存在的不足

1．4 本文研究内容

第2章 课题研究运用的关键技术

2．1 MySQL数据库工具

2．2 Visual C#开发语言

2．3 CLIPS专家系统工具

2．3．1 专家系统理论

2．3．2 CLIPS简介

2．4 C#与CLIPS的交互技术

2．4．1 直接嵌入式

2．4．2 DLL混合编程式

2．5 本章小结

第3章 操作票系统总体设计

3．1 需求性和特性分析

3．1．1 需求性分析

3．1．2 操作特性分析

3．2 系统结构分析

3．2．1 数据管理模块

3．2．2 专家系统模块

3．2．3 开票模块

3．2．4 知识管理模块

3．2．5 操作票管理模块

3．2．6 用户管理模块

3．3 本章小结

第4章 基于CLIPS的操作票专家系统的实现

4．1 知识库系统设计思路

4．2 系统事实库的设计

4．2．1 设备事实

4．2．2 其他事实

4．3 系统规则库的设计

4．3．1 电力安全操作规则

4．3．2 开票规则的设计

4．3．3 防误检测规则的设计

4．3．4 其他规则的设计

4．4 基于Rete算法的推理机制

4．4．1 Rete算法介绍

4．4．2 自动开票推理机制的实现

4．5 系统开票流程的实现

4．5．1 系统开票流程的设计

4．5．2 CLIPS和C#混合编程的实现

4．6 本章小结

第5章 实例分析

5．1 开票功能

5．1．1 自动开票

5．1．2 流程开票

5．1．3 调用开票

5．2 操作票管理

5．3 知识管理

5．4 设备管理

5．5 本章小结

结论

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果