决策支持

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姬小燕

周五12决策支持系统

20世纪90年代以来,信息技术日益深入电力行业,从离线信息管理、在线稳态识别,直到捕捉瞬变过程,覆盖日常管理的管理信息系统(MIS)和地理信息系统(GIS)、电力市场决策支持系统以及电网运行实时信息系统,全面反映了电力行业信息化的特点。电力行业在线运行和离线管理的不可分性,必然导致在线运行和离线管理有关信息的相互支持和共享。我国许多在线的电网调度自动化系统SCADA/EMS和离线的管理信息系统(MIS),已通过网关或网络交换器进行互联,为管理部门提供电网在线运行的实时信息和离线管理的地理信息等服务。信息技术从数据处理、信息管理到决策支持是一个递归的发展过程,即每一步的发展都包含上一步的发展成果。因此,即使发展到基于知识系统的决策支持阶段,前一阶段所使用并仍在发展的数据库、模型库、方法库API(应用编程接口)标准等有关技术,仍然是知识系统中的重要组成部分。

基于CBR的电网运行综合决策支持系统应具有以下主要功能:

a.正常状态下,如不等式约束条件临界或安全分析发现有隐患时,发出预警并提供预防性建议:采取调整措施或安全对策,使电力系统始终保持在正常运行状态;

b.紧急状态下,发出警报并提供决策支持,帮助操作员正确诊断故障,防止事故扩大,或自动封锁可能导致大面积停电的人为操作;

c.恢复状态下,提供决策支持,帮助调度员快速恢复正常运行,自动封锁恢复过程中可能引发新故障的操作;

d.故障处理完毕,自动生成故障分析报告,供改善电网运行环境和积累处理故障经验用;

e.平时,提供培训模拟功能,使操作员在模拟条件下体验和实践决策支持系统的功能和运作。

众所周知,开发知识型决策支持系统的“瓶颈”在于“知识获取”上,传统的做法必须有专业领域的专家和知识工程师的通力合作才能完成。专业领域专家虽然具有丰富的专业知识和经验,但对程序设计、软件编制,乃至对计算机往往缺乏

必要的知识,更不用说掌握知识型软件的技术了。因此,在这方面具有专长的“知识工程师”不仅必不可少,而且往往是作为开发者处于主导地位。实践表明,这种传统的开发模式矛盾很大,困难很多。因为,专业领域专家与知识工程师之间缺乏共同语言,他们的结合很难达到完美的地步。先进软件工具的主要特点就在于突破这种传统模式,提供简单好用的开发工具,使专业领域专家经过简单培训就能独立利用这种工具,而不必完全依赖知识工程师。摆脱日常开发任务的知识工程师,则主要传授、咨询、维护和改进软件工具。这样,就使软件工具从原先的面向开发者转到面向终端用户上来,无论在观念上或是方向上,都发生了一个根本性的变化。值得注意的是,CBR由于在用户会话软件(customer interaction software)领域的众多应用,现已成为一个事实上的工业标准。先进而又简单好用的软件开发工具,可以摆脱完全依赖知识工程师和开发者处于主导地位的局面,而大大提升专业领域专家的作用,使得决策支持的命中率和水平随着专业领域解决问题能力的加强而不断提高。如本文提出的电网运行综合决策支持系统,其最基本配置可仅由经验、文档和实例组成。此后,随着自动化水平的提高依次加入SCADA,EMS,DTS而组成不同档次的决策支持系统。其中,还可对EMS中的应用软件进一步增加动态安全分析、故障诊断、恢复控制等。

基于知识系统的综合决策,有利于解决单项精确解难以求解,或信息和知识来自多方面和不同类型的复杂问题。以专业领域专家为主导的综合决策系统,有利于寻求、扩大有关的信息和知识源,加上系统本身的“自学习”功能,将不断提高决策的支持水平。CBR决策支持系统无专业领域限制,可用于不同领域,或实现多目标的决策支持。随着CBR中知识源类型的增加和自动化水平的提高,现已发展成为信息技术难点中解决数据挖掘(data mining)的一个有效工具。我国某些复杂的大电网,与电网运行直接或间接有关的各种信息源众多,运行人员面前的各种终端越来越多。综合决策支持系统的投入,将有助于提高电网运行的调度效率和管理水平,特别是面临争分夺秒的紧急状态和恢复状态。