基于案例推理的配电网智能化缺陷数据库平台应用研究

摘要：以江苏省宿迁电网为例，对当前配网设备运维的现状进行了简要阐述，分析了当前配电网缺陷管理的不足，对智能化缺陷数据库平台的建立进行了深入研究，并探讨分析了缺陷智能匹配的整体流程。通过分析实际配电网运维管理中的应用案例，验证了该缺陷数据库平台的有效性和实用性，以期为后续推动国家配网向高效化与智能化的方向发展提供新的借鉴和建议。

关键词：配网运维智能化案例推理缺陷分析

ResearchontheApplicationofIntelligentDefectDatabasePlatforminDistributionNetworksBasedonCase-BasedReasoning

JIANGShunyuANWeiweiZHANGJifan

SuqianPowerSupplyBranchofStateGridJiangsuElectricPowerCo.，Ltd.，Suqian，JiangsuProvince，223800China

Abstract：TakingtheSuqianpowergridinJiangsuProvinceasanexample，thispaperbrieflyelaboratesonthecurrentstatusofoperationandmaintenanceofdistributionnetworkequipment，analyzestheshortcomingsofcurrentdistributionnetworkdefectmanagement，conductsin-depth researchontheestablishmentofanintelligentdefectdatabaseplatform，andexploresandanalyzestheentireprocessofintelligentdefectmatching.Byanalyzingpracticalapplicationcasesintheoperationandmaintenancemanagementofdistributionnetworks，theeffectivenessandpracticalityofthedefectdatabaseplatformhavebeenverified，inordertoprovidenewreferencesandsuggestionsforpromotingthedevelopmentofnationaldistributionnetworkstowardshighefficiencyandintelligenceinthefuture.

KeyWords：Distributionnetworkoperationandmaintenance;Intelligence;Case-basedreasoning;Defectanalysis

随着我国经济的快速发展和社会科技水平的显著提升，供电质量已成为衡量社会发展水平的重要指标之一。电网是一个复杂的系统，它由发电、输电和配电等多个环节组成。其中，配电设备作为供电环节的最终环节，直接关系到电力供应的质量[1]。因此，电力企业必须重视配电设备的运行状态和日常管理，确保供电的稳定性和安全性。为了实现这一目标，电力企业需要采取更加高效和智能化的管理手段。本文以江苏宿迁电网为例，探讨了在智能化背景下如何构建一个缺陷数据管理平台框架。

1案例推理

本文以江苏省宿迁电网为例，通过深度访谈，对配网设备的运维现状与不足展开了具体的分析。目前，线路巡检是配网设备运维管理的主要方法，线路巡检是有效保证配电线路及其设备安全的一项基础工作。通过定期巡检来监控配电线路及其周边环境的状态，可以迅速识别设备故障和潜在的安全风险，从而预防可能的事故，并将故障影响降至最低，这样做有助于确保配电线路的安全运行和电力系统的稳定[2]，而对于缺陷的处理方法，配电网主要是在进行巡检发现缺陷后进行人工记录，之后上传给管理人员，管理人员依托以往经验以及国家电网发布的缺陷库资料，确定缺陷等级以及处理措施，最后进行派单处理缺陷。

线路巡检作为电力系统维护中的一项基础而关键的工作，对确保配电线路及其设备的安全运行具有不可替代的作用。通过加强巡检工作，可以及时发现和消除线路运行中的各种缺陷和隐患，预防和减少电力事故的发生。同时，巡检还可以为检修工作提供重要的参考依据，提高检修工作的针对性和有效性。由于配电网线路的运行情况逐渐复杂，网络密度逐步增大，工作量也不断增加，无论是从事一线工作人员，还是管理人员，都认为这种传统的处理缺陷的方式越来越不适应配电网建设的高速发展。当前配电网缺陷管理的主要不足是由于员工工作量大，而处理缺陷的效率低，缺陷数据智能化能有效地解决这个问题[3]。

2智能化缺陷数据库平台的建立

配电网作为电力系统的重要组成部分，其稳定运行对保障社会经济活动的正常进行至关重要。在配电网的日常运维中，缺陷的出现是不可避免的，这些缺陷可能源于多种因素，因此，识别这些缺陷的成因，并提出针对性的处理措施，是提升供电可靠性、确保电网安全运行的关键。目前，该公司在处理配网缺陷时，主要依赖管理人员的个人经验和对相关文件的查阅，这种方法虽然在一定程度上可行，但也存在效率低下、主观性强、难以标准化等问题[4]。此外，以往积累的缺陷处理资料并未得到充分利用，这无疑造成了资源的浪费和经验的流失。因此本文建立一个标准化的缺陷数据库，该数据库的重要意义在于对以往缺陷的记录以及缺陷处理措施的总结，形成集合后对其举一反三，为后续的缺陷处理工作提供了解决方案。

智能化缺陷数据库平台的构建，旨在通过先进的信息技术，提升配电网缺陷管理的效率和准确性。与传统的搜索引擎相比，该平台能够实现一键匹配功能，将缺陷等级与相应的处理措施快速对应起来，大幅节约了管理人员在查找和决策上的时间成本。在现有的配电网缺陷处理流程中，管理人员往往需要依赖个人经验和查阅大量相关文件来人工处理派单，这种做法不仅效率低下，而且容易受到人为因素的影响，导致处理结果的不一致性和不确定性[5]。此外，以往的缺陷处理资料往往未能得到有效的整合和利用，使得宝贵的历史数据未能转化为提升管理效率的资源。

具体缺陷智能匹配流程如下。

（1）故障征兆：将发现的设备缺陷做成缺陷清单导入系统。

（2）案例关键词的初步检索：通过对关键指标即目标缺陷的设备类型在缺陷库里进行初次筛选。

（3）案例子集：经过案例关键词筛选得到几个与目标缺陷相似的案例，这些案例形成案例子集。

（4）案例相似匹配检索：案例相似匹配检索是对缺陷内容进行相似度匹配，具体方法为：设定相似度阈值→利用相似匹配算法计算目标案例与各个案例子集的相似度→相似度大于等于阈值，输出案例→结束。相似度算法是案例相似度匹配的重点内容，本文采用的算法步骤如下：原始数据→数据预处理→相似度算法的实现→结束。

①数据预处理：自然语言处理中越来越重视针对汉语的处理，汉语并不像英文那样单词长短不一，而且单词与单词之间还用空格隔开。由于中文往往会出现的数字、标点符号、中文汉字与汉字间的空格、英文单词、大小写不一、全角半角等输入法诸多因素影响，造成了相当一部分中文信息处理的误差。为了提高实验结果的准确性，一个最为妥善的办法便是先进行预处理，主要包括：过滤非法字符、全角转化成为半角以及字母小写转换为大写。

②相似度算法的实现：本文采用主题相似度计算，对文本进行下面四种判定：Levenshteindistance、Jarodistance、damerau_levenshteindistance、hamming_distance，主要是利用Jarodistance计算相似度，过程如下。

JaroDistance指的是将一个单词转换为另一个单词所需的最少单字符更改次数。两个给定字符串S1和S2的JaroDistance为

式（1）中：m是匹配的字符数；t是换位的数目。

两个分别来自S1和S2的字符如果相距不超过时，认为这两个字符串是匹配的；而这些相互匹配的字符则决定了换位的数目t，简而言之，换位次数t等于字符排列顺序不同之处的总数的一半。表示交换字符的总数t，举例来说，MRATHA和MRAHTA的字符都相同，但需要交换T和H的位置，使MRATHA变为MRAHTA。因此，T和H是顺序不同的匹配字符，t=2/2=1。基于此，这两个字符串的JaroDistance距离为

（5）目标案例建议方案：在进行案例相似匹配检索后，比较输出案例的相似度，选择相似度最大的案例作为建议案例，最终输出缺陷等级以及处理措施。

（6）案例重用：管理人员根据建议方案提供的缺陷等级和处理措施进行派单。

（7）解决方案修正：相关人员在收到派单任务后，进行消缺，当实际消缺的处理措施与系统推荐的不完全一致时，进行处理措施修正。

（8）是否储存新的案例：根据是否修正处理措施确定是否要储存新的案例，即如果措施进行修正，则储存新的案例到缺陷库，反之成立。

本文在该框架的基础上，基于Jarodistance计算主题相似度，利用Python进行编程，最终得到一个初步缺陷管理平台，该平台能够实现以下功能功。

该平台可以拥有用户的注册、登录、登出功能，该功能主要用来确保数据管理的安全，该模块在图2账号登录的位置。

（1）该平台可以进行案例库的建立；首先点击图1中的“已处理缺陷”这个模块进入案例库界面（如图2所示），再从1界面点击“addfault”模块就可进入建立案例界面（如图3所示），然后在这个模块输入案例信息并进行保存，一个新案例则建立完毕，将所有案例输入完成之后，案例库则建立完成。

（2）该平台可以通过对待解决的缺陷与案例库进行匹配，确定缺陷等级与处理措施。如图1所示，通过在“上传故障csv文件进行查询”模块上传缺陷清单（缺陷清单必须是csv格式）来实现该项功能。案例库的操作界面如图2和图3所示。

3案例论证

为了验证该缺陷数据库平台的有效性，通过输入缺陷文件对该平台进行测试，具体的测试步骤如下所示。

（1）建立小型的案例库：基于江苏省宿迁电网已处理的缺陷清单等相关资料，进行部分案例库的建立，所建立的案例库结果如图5所示。

（2）首先点击“上传故障csv文件进行查询”模块进入缺陷匹配界面，再点击该界面的“上传故障csv”进行缺陷清单的上传，显示上传成功后，点击查看下载结果，从该图中可以看到该缺陷与案例库中案例的相似度，以及系统匹配的缺陷等级与缺陷处理措施。

（3）进行多次缺陷上传，并将上传的缺陷清单同时发给江苏宿迁电网的工作人员，让他们对缺陷等级与处理措施进行填写，最终收到宿迁工作人员的处理结果与系统匹配的结果一致，因此，该缺陷管理平台具有较高的可信度。

4结语

目前，我国配电网的智能化平台还处于起步阶段，数据库平台的智能化程度尚需提升，以确保电网的安全与稳定。本研究通过构建智能化缺陷数据库平台的初步框架，旨在提高配电网缺陷管理的智能化和效率。不过，该平台仍需进一步完善和细化，并与巡检系统实现整合，以构建一个包含业务监管、性能评估和信息综合展示的全方位信息化平台，进而更有效地实现配电网的智能化运维。

参考文献

[1]周磊，倪佳俊.智能化配电网的运行管理优化分析[J].电子技术，2022，51（6）：288-289.

[2]田永明，梅成磊，马强，等.基于互联网平台的配电网智能化运维管理模式[J].计算机系统应用，2021，30（6）：100-106.

[3]夏铭聪.配电网设备巡检移动作业终端与巡检系统的研究[D].广州：华南理工大学，2021.

[4]刘恢.电力系统变电一次设备状态检修技术[J].电子世界，2021（19）：208-209.

[5]李峰.配网设备的状态检修及运维管理分析[J].电力设备管理，2022（15）：38-40.