基于最大匹配原則的變電運行培訓仿真評估新方法

陳午冬

（江蘇省電力公司檢修分公司南京運維分部,210019）

基于最大匹配原則的變電運行培訓仿真評估新方法

陳午冬

（江蘇省電力公司檢修分公司南京運維分部,210019）

對于變電運行培訓工作而言，仿真評估方法的作用主要是判斷培訓效果。影響判斷準確性的因素主要是所使用仿真評估方法的實效性。本文從評價機制應具備的作用入手，對基于最大匹配原則的變電運行培訓仿真評估新方法進行分析和研究。

最大匹配原則；變電運行培訓；仿真評估；新方法

0 前言

針對變電運行培訓需求應用仿真培訓系統之后，為了確定培訓效果，需要應用適宜的評估機制和評估方法對其進行評估。傳統評估方法的應用存在一些問題，為了保證培訓效果判斷的準確性，這里提出一種建立在最大匹配原則基礎上的新評估方法。

1 評價機制應具備的作用

對于變電運行培訓工作而言，評價機制應該具備的作用主要包含以下幾種：

1.1 學員動作記錄作用。在學生進行相應動作的過程中，評價機制首先要將學員整個過程中做出的所有動作記錄下來。

1.2 答題記錄形成作用。當學員的所有動作全部被記錄下來之后，所使用的相應評價機制會自動形成一個答題記錄。該作用對教員的示范動作同樣適用。

1.3 學員答案與標準答案對比作用。當學員答案與標準答案分別形成之后，評價機制需要通過二者之間的對比得出最終的評價結果。

2 基于最大匹配原則的變電運行培訓仿真評估新方法

這里主要從以下幾方面入手，對基于最大匹配原則的變電運行培訓仿真評估新方法進行分析和研究：

2.1 基于最大匹配原則評估新方法的操作編碼方面。當學生通過變電運行仿真培訓得到一份答案之后，為了實現該答案與標準答案之間的有效判斷，應該通過以下幾個步驟來完成。第一，利用計算機將教員的變電運行示范操作和學員的動作自動記錄下來，進而得到兩份不同的答案。第二，對這兩份答案之間的異同之處進行比較。由于比較的目的是得出二者之間的相似度，因此可以將最大匹配原則作為該過程的基本原則。這種原則是指，將兩份答案中相同記錄最多的記錄找出來，或者將能夠通過最小調整和變動使得二者處于一致狀態的操作找出來。第三，與其他答案對比不同，變電運行操作對順序有一定的要求。因此，可以通過編碼的方式解決這個問題。利用計算機程序對預先得到的兩份不同答案進行遍歷處理，二者之間的不同操作記錄被編寫為不同的編碼，而相同操作記錄則成為相同的碼。由于變電運行操作的順序性要求并不適用于所有變電運行操作，因此，當遇到無需按照順序完成的操作如倒閘操作時，需要通過人工方式進行編碼。變電運行的部分操作編碼情況如表1所示：

表1 變電運行的部分操作編碼

2.2 基于最大匹配原則評估新方法的自動對比方面。作為基于最大匹配原則的變電運行培訓仿真評估新方法的重要組成內容，自動對比功能可以通過最長公共子序列動態規劃法的應用來實現。當學員通過變電運行仿真培訓系統完成培訓工作之后，會產生一定數量的答案。從操作編碼方面中可知：學員與教員的兩份不同答案被編碼為兩個序列。這里任意一個給定序列的子序列定義為：將相關元素從該給定序列中刪除之后得到的一個新序列。假設某兩個給定序列分別為A和B，為了實現自動對比目的，可以對A序列中的所有子序列分別進行檢查，如果發現其中的C子序列也是B的子序列，則表明C為A和B的公共子序列。同理，可以按照這個流程完成A和B之間最長公共子序列的確定。當得出最長公共子序列之后，可以利用反證法將給定序列A和B的最優子結構性質證明出來。這個過程與上述兩個序列所有子序列之間的兩兩對比操作相似。當得出兩個學員的變電運行培訓答案的最長公共子序列得出之后，可以利用該數據將遵循最大匹配原則的兩份答案之間的公共記錄確定出來。在這種情況下，學員變電運行培訓答案與標準答案之間存在的操作記錄異同問題得到合理展示。為了將這種差異更加直觀地體現出來，可以利用對比自動著色的方式進行區分。例如，可以將學員變電運行培訓答案與標準答案的相同操作記錄著色成綠色，將答案中漏項和多余的操作記錄分別著色成黃色和紅色。在這種情況下，教員可以根據這張包含紅、黃、綠三種顏色的學員變電運行培訓操作表判斷出該學員在哪部分存在問題。與傳統的評估方式相比，這種以最大匹配原則為基本原則的性評估方法有效減輕了評價工作量，且學員變電運行培訓操作評價的準確性也發生了相應提升。

2.3 基于最大匹配原則評估新方法的打分方面。就傳統評估方法的打分環節來看：教員對學員分值的賦予通常是以標準答案為參考依據的。由于這種打分過程是由多個操作步驟的小打分環節組成的，當某一個或多個打分環節出現問題時，最終打分結果的正確性會受到相應影響。而基于最大匹配原則的變電運行培訓仿真評估新方法的應用則可以從一定程度上控制這種問題。對于所有學員而言，最大匹配原則評估方法的應用能夠為他們帶來具有較高公平度的打分結果。除此之外，為了提升打分的準確性，可以通過指標的合理選擇針對分數進行事后修正。

3 結論

與傳統評估方法相比，基于最大匹配原則的變電運行培訓仿真評估新方法能夠提升評估結果的公平性和準確性。該方法主要由教員、學員的變電運行操作編碼、利用最長公共子序列進行自動對比、打分環節幾部分組成。這種評估方法的應用有助于變電運行培訓仿真系統的良性發展。

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[3]仇群輝.智能變電站二次仿真培訓系統研究與應用[D].華北電力大學,2015.

[4]羅艷娟.電網變電站一體化仿真培訓系統的設計與實現[D].湖南大學,2013.

A new simulation evaluation method for substation operation training based on the principle of maximum matching

Chen Wudong
（Jiangsu electric power maintenance branch company Nanjing operation and maintenance branch,210019）

For the operation of the substation operation,the effect of simulation evaluation method is mainly to judge the training effect. The main factors affecting the accuracy of the judgment are the actual results of the simulation evaluation method. Based on the function of evaluation mechanism, this paper analyzes and studies the new method of simulation and evaluation of substation operation training based on the principle of maximum matching.

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