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基于认知理论的变电站操作票专家系统研究

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操作票制度是我国电力生产管理部门为了保证电网经济、安全、稳定运行而采取的一种重要组织措施。调度操作票专家系统是专家系统在电力系统的一个重要应用。随着电力系统的不断发展、电网结构的日益复杂，要求快速准确无误的操作票编写工作面临着前所未有的挑战，显然，传统的操作票编写方式已经不能满足电力系统新发展形势下的要求。这样，一种新的智能操作票专家系统必然将取而代之，成为电力系统运行人员进行电气操作的一个重要辅助工具。 本文在认知科学的理论指导下，深入研究了变电站的认知过程，建立了通用的变电站操作认知模型，该模型的核心是操作对象原子，它反映了人类专家在认知变电站过程中创造的概念，并在此基础上提出了设备组的概念及其搜索方法。 本文根据面向对象的知识表示方法，考察涉及到的设备及不同操作任务的共性，抽象出 “设备类体系”和 “操作任务类体系”。把操作任务类归为线路操作任务类，母线操作任务类，变压器操作任务类和开关操作任务类。上述每个任务类中又派生出各自的子任务类，在每一个子任务类中包含着有序的设备操作规则，多个子任务的有序集合组合而成父类操作任务。本文对每个操作任务类详细分析描述了其属性，用面向对象的知识表示方法并利用设备组体系所构建的知识库能够比较准确完全的表达领域知识，结合比较复杂的操作任务类，使知识库具有了一定的通用性，学习能力和可维护性，方便于充分有效的推理，体现了知识的开放性，由于获取知识的多变性使知识库能较容易地添加、删除和管理知识条目。 本文在变电站操作票专家系统的推理机的设计上，采用面向对象的编程技术和方法，结合专家系统理论，采用消息传递机制，设计与实现一个相对独立的推理机模块。文中引入设备组的概念以简化推理过程，引入独立检验机制以确保所开操作票的准确无误，最后以实际算例说明本文工作的有效性。

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