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华电科研团队在变压器运维知识图谱构建与应用方法上取得新进展

  华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室、河北省输变电设备安全防御重点实验室研究人员谢庆、蔡杨、谢军、王春鑫、张雨桐在2023年第1期《电工技术学报》上发表题为基于ALBERT的电力变压器运维知识图谱构建方法与应用研究的学术论文。
  针对目前电力变压器运维过程中存在信息关联性较弱以及决策生成效率较低的问题,该文提出了一种基于ALBERT预训练模型的电力变压器运维知识图谱构建方法,与传统方法相比,该方法能够更准确高效地实现电力变压器运维相关的知识抽取,同时实现了基于所构建的运维知识图谱的辅助决策功能,从而提升了电力变压器的运维效率。
  研究背景
  我国提出2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和行动方案,大力推动电网数字化转型升级,这对传统电力设备的运行维护提出了更高的要求。变压器作为电力系统中的核心设备,快速准确地掌握变压器信息,提升变压器检修维护效率和水平,是保证用户用电质量的重要基础。
  然而目前,电力变压器运维主要依赖传统经验,导致运维措施的可解释性较弱,且电力变压器结构复杂,对运维技术人员专业技术水平要求较高,使得运维策略制定难度较大。
  知识图谱本质上是一个语义网,可以对多源异构数据进行知识提取,且可以推理得到和实体之间更丰富的的语义关联。故将知识图谱与智能运维相结合,使用知识数据联合驱动的方式进行变压器的智能运维具有广阔的应用前景。论文所解决的问题及意义
  本文针对目前电力变压器运维领域知识及数据管理较为松散以及决策生成效率较低的问题,构建了电力变压器运维知识图谱并实现了基于知识图谱的智能辅助决策功能。
  在构建领域知识图谱过程中往往存在着数据集获取困难、知识抽取准确率不高等问题。本文通过爬虫与正则匹配相结合的方法构建了电力变压器领域数据集,并使用ALBERT预训练模型对电力变压器运维文本进行知识抽取,从而提升了知识抽取的准确率,较高质量地构建了电力变压器运维知识图谱,进而实现了基于知识图谱的智能辅助决策,对推动电力系统数字化转型具有重要意义。论文方法及创新点
  电力变压器运维知识图属于领域知识图谱,其本体层构建需在电力领域专家指导下对语料深入分析,提炼实体信息之间的相互关系。实体层来源于电力变压器日常管理中所产生的大量文本数据,利用自然语言处理技术对文本进行实体抽取,再填充进构建的本体当中。所构建的电力变压器运维知识图谱结构如图1所示。
  图1变压器运维知识图谱结构示意图
  针对电力变压器运维领域运维文档和异常检测报告等语料获取途径以及数量有限,不足以支撑深度学习的模型训练的问题,本文基于Selenium框架和正则匹配相结合的方法进行样本生成,并使用BIO标注构成训练数据集,接着进行知识抽取、知识融合、质量评估等步骤,最终实现知识图谱的构建。
  本文使用的ALBERT轻量级预训练模型是将BERT进行简化,使用分解式嵌入参数化、跨层参数共享等方法来有效地减少计算参数并加快模型训练的速度。使用ALBERTBiLSTMCRF模型进行电力变压器运维实体抽取,该模型可捕获文字基于上下文的语义特征,最终可输出最优实体标签,模型结构示意图如图2所示。
  图2ALBERTBiLSTMCRF模型
  接着采用ALBERTBiLSTMCRF模型进行关系抽取,融入注意力机制可有助于提升模型关系抽取的准确率。最终构建的电力变压器运维知识图谱如图3所示。
  图3电力变压器运维知识图谱
  本文基于构建的电力变压器运维知识图谱本文实现了辅助决策的功能,如图4所示,根据电力变压器运维图谱中的故障发生地点及故障描述等相关信息,提取出故障变压器的型号以及部件等关键信息,并将这些信息与图谱内的海量知识进行匹配筛选,从而获得相关设备部件的规范运维方案并生成故障处理报告,进而实现辅助决策功能。
  图4应用实例结论
  本文基于电力变压器运维相关文献以及故障检修报告等文本语料,提出了一种基于ALBERT的电力变压器知识图谱构建方法,主要结论如下:
  (1)提出了电力变压器运维知识图谱构建思路,针对电力变压器运维领域文本数量少的问题,利用公开文献以及变压器运维报告等语料信息,自主构建了电力变压器领域训练数据集。
  (2)基于ALBERTBiLSTMCRF的深度学习算法实现了变压器运维实体识别,并通过对比试验验证了此算法的优越性。
  (3)采用融合注意力机制的ALBERTBiLSTMAttention算法抽取了变压器运维实体关系,与其他算法对比,较好地实现了电力变压器运维领域实体间关系抽取任务。
  (4)利用Neo4j数据库构建出了变压器运维知识图谱并实现可视化,同时实现了基于电力变压器运维知识图谱的辅助决策功能。团队介绍
  团队隶属于河北省输变电设备安全防御重点实验室,团队负责人为律方成教授。团队长期针对电力装备和智能电网领域的重大科学技术需求开展工作,以国家级重大科研项目为载体,以解决基础科学问题与关键技术瓶颈为目的,重点开展电气设备状态监测与故障诊断技术、输变电设备绝缘技术、超特高压输变电关键技术、绿色高效电工材料的研制及评估等方面研究。
  近五年项目团队发表与项目研究内容相关的高水平论文100余篇,授权发明专利20余项,获得河北省自然科学奖一等奖1项、河北省科技进步一等奖3项、高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)二等奖1项及其他省部级二三等10余项。
  谢庆
  论文第一作者谢庆教授,1979年9月生,四川广安人,博士(后)、博士生导师。现任华北电力大学(保定)研究生院院长、学位办主任、学科建设处处长。担任新能源电力系统国家重点实验室成员、输变电设备安全防御河北省重实验室责任教授,中国电工技术学会高级会员、绝缘材料专委会委员、等离子体专委会副秘书长、委员,中国电机工程学会高级会员、高压学组成员,中国核学会核电运行及应用技术分会理事,IEEEPES变电站运维分技术委员会常务理事。担任河北省青联委员、省科协委员、省研究生工学教指委委员,入选河北省三三三人才工程、燕赵人才A卡、华北电力大学卓越人才计划,荣获河北省保定市师德先进个人称号、河北省青年五四奖章提名奖。
  谢军
  论文通讯作者谢军副教授,1988年2月出生,江苏江都人。主要研究方向为输变电设备状态智能评估、先进电工绝缘材料。作为负责人承担国家自然科学基金项目1项、国家重点研发计划子任务子课题2项、国家重点实验室开放基金1项、企事业横向科技项目多项,发表SCIEI检索论文20余篇,获得省部级科技奖项1项,。
  本文编自2023年第1期《电工技术学报》,论文标题为基于ALBERT的电力变压器运维知识图谱构建方法与应用研究。本课题得到国家重点研发计划资助项目的支持。
  电力变压器

慈禧死后有多惨?尸体遭羞辱牙被敲碎,连史书都羞于记载纵观我国上下五千年的历史,可谓是丰富多彩,但是重男轻女的封建时期,很少听到过女性不好的名声,在为数不多的女性中,慈禧太后却是被众人熟知的,对于这个女人,大多数人都嗤之以鼻,然而在她成长之路自我思想革命头条创作挑战赛成长之路自我革命物竞天择适者生存这是历史长河里,不论是动植物或者是人类,甚至是国家的更替,这是亘古不变的真理。以下仅针对个人的讨论。在我们很小的时候父母在我们眼中是很宰相也要外地出差?唐朝的宰相出使都干些什么?此外,宰相也多次出使处理一些其他非领兵作战的军务,包括劳军担任幕僚与设置军镇等。非军事出使的类型较多,主要是监察出使与安抚出使,此外还有外交出使与祭祀出使两种较少的情况。一唐前期宰马化腾称内部贪腐触目惊心,微软因隐私机制被罚4。45亿1爬墙机器人Gecko获美军核武器中心150万美元的合同Gecko机器人公司宣布,它已被美国空军核武器中心授予一份为期18个月的150万美元合同。机器人将被用来爬过美国的核导弹发射马化腾腾讯内部贪腐问题触目惊心从调查情况看,腾讯内部的贪腐情况比较严峻。马化腾称,马化腾对台下员工说,内部的贪腐问题真的是触目惊心,我跟你们讲,只是你们没机会看,看完之后吓死人。马化腾表示,很多业务做不起来,并女人有这3个感觉,可能是排卵期来了,想造人事不宜迟对于有生育计划的女性来说应该提前做好备孕工作,当然,备孕是夫妻两人的事,男性,女性都要保持良好生活习惯,身体调节好了,各条件满足再去同房,受孕的机会大幅度提高。有的人备孕很长时间徒睡觉时,总感觉腿不舒服,是什么原因?不要每次都当成缺钙能舒服的一觉睡到第二天早上,是最好不过了,但是这对于一部分人来说都很难做到,并不是因为睡不着,而是睡觉时总是感觉腿不舒服,甚至本来睡得好好的,突然被疼醒。为什么晚上睡觉时腿经常不舒拍悬崖导演把一筐老鼠倒进咏梅裤子里,搭戏的演员立刻跑走2011年,拍摄悬崖时,导演刘进把一筐活生生的老鼠倒进女演员咏梅的裤子里,导演刚一喊卡,跟咏梅搭戏的演员就疯狂跑了出去,还不停地跟剧务说快把那些老鼠弄出去!李咏美,森吉德玛,生于内被裁的小米员工,怎么看不高端造车?7年以后,雷军仍未忘记自己最成功的那次营销。2015年4月23日,小米4i印度发布会,一句Areyouok,引得众人都哄笑起来,国内外充满了快活的空气。创业12年,小米真的成功了吗魔幻!突然暴跌70!基金公司沦为接盘侠!300多万打水漂!更新净值后跌70,这只债基怎么了?成立一年便沦为僵尸基金,1000万元砸在手中近4年,这只基金经历了什么?700万元被套近4年,这家基金公司苦心自救自家基金却成接盘侠,300多万元海通证券成功举办第四届上海金融科技国际论坛数字金融平行论坛中证网讯(王珞)日前,海通证券和上海金融科技产业联盟联合举办第四届上海金融科技国际论坛数字金融平行论坛。上海市地方金融监督管理局副局长葛平,海通证券党委书记董事长周杰出席活动并致辞
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