基于语音技术的分布式光伏交互查询技术

向东旭，刘庆节，吴 丹，付俊强，傅 琳

（1.国网浙江省电力有限公司常山县供电公司，浙江 常山 324299；2.杭州久益电力科技有限公司，浙江 杭州 311215）

分布式光伏在发电模式上，具有就近发电、灵活性强等特点，可实现发电用电并存，即在就地消纳电能后将多余的电能并入电网，提供给更多的用户使用。因此，电网调度要更重视分布式光伏供电的数据动态化监控和获取技术。在实际操作中，能够借助合适的软件系统，及时获取相关运行参数，保证分布式光伏稳定可靠运行，有效提高分布式光伏供电协调性。

目前为了方便电网工作人员对分布式光伏进行数据查询，有研究人员开发了基于第三方平台的手机端操作软件[1]。该技术在一定程度上提供了实时查询数据的便捷，但其查询方式依托第三方平台与数据库的链接，查询速度和准确性不能得到保证，且当需要将数据获取进行计算时导出方式较为局限。

本文就基于语音技术的分布式光伏交互查询技术进行研究，将分布式光伏数据有效集合，使用语音技术快速查询并获取所需信息，在提高分布式光伏信息查询便捷性的同时，保证所获得信息的准确性和完整性。

1 分布式光伏语音互交查询技术设计思路

本研究从为调度人员获取分布式光伏有效数据的需求出发，以快速便捷查询目标信息为目的，改变目前分布式光伏数据存在于不同系统中的现状，从系统中提取分布式光伏完整的设备电气参数、线路量测数据、拓扑模型等数据，并将数据与图形模型进行统一，建立用以查询的完整数据库。

当调度人员需要获取分布式光伏数据时，首先通过语音输入设备将查询内容以音频文件的方式录入系统，再利用语音识别技术将录入的语音进行文字化识别，基于语言习惯和与系统数据相关性进行转化，以获得输入语音的文字数据。然后根据文字转化的结果对所需查询的信息进行分析，并提取关键词转成计算机语言用于搜索。当查询内容在数据库中匹配到相应数据时，会将数据以图形、列表等形式展示，有助于人员更直观清晰地分析数据，同时也可将数据下载输出用以进一步的运行计算分析。若在数据库中无法匹配到相关数据或输出数据准确性不够，也可人工输入文字进行查询，以获得有效准确的数据，流程如图1所示。

图1 语音检索流程图

2 关键技术

2.1 语音识别与语言解析

语音作为一个模拟信号，经过语音输入设备采样后，处理成为计算机可读取的数字信号，再通过特征提取，将特征向量进行模式匹配，转化为文本形式。模型匹配环节的声学模型和语言模型决定了识别结果，中文语句中断句方式和一词多义的问题是模型匹配中的巨大挑战，分词部分可以用数学算法解决，而具体词义往往需要根据语句前后关联来理解，采用监督学习算法可以用于词义消歧，根据训练数据获得一个多义词在不同语境中与特定词义的对应关系，对模型进行标注后的数据进行训练。

在语音识别中，除去人工输入时自身语言表述对于模型匹配的影响，还考虑语音输入时整体环境带来的影响。目前深度神经网络的声学建模得到大量研究并在各软件中得到应用，利用深度神经网络获得排除噪音对语音识别的影响。通过对含有噪音的语音添加窗口函数获取噪声估值，然后对语音中的短时音频进行增强，在获得增强后的语音中将噪音频谱减去，即可获得更加纯净的语音频谱[2]。

2.2 数据搜索与输出

针对分布式光伏数据检索存在不同层面的业务需求，即根据电压等级检索不同容量的光伏供电量，根据馈线统计光伏容量和实际供电量，根据变电站或母线统计出光伏的供电量，根据计算要求按时段或类别进行数据统计。但是目前分布式光伏的量测数据分属于各光伏电站的系统中，因此首要工作是开发接口来获取数据。

由于分布式光伏数据相较于传统电网数据更加多样化，在搜索时通过单一关键字容易产生结果偏差，因此在分布式光伏数据语音检索中，将对输入语音指令进行多样拆分，获取多个关键词并在各个相关联的字段使用并行关联查询[3]，最后汇总合并以获得准确完整的所需数据。

对于查询所得的数据，根据不同数据类型进行相应展现，输出方式具有多样性，对于单一搜索结果的数据可以使用最为直接的语音输出，具有统计需求的数据以文本或列表方式输出，便于直观分析及后续相关计算。

3 结束语

语音查询技术可以便捷获取分布式光伏各项数据，节约人员用于运行计算的数据获取时间。在应用中语音技术还可以根据实际应用场景，不断训练更新以适应方言口音、语言用词习惯等因素对其文字转换的影响，进一步提高信息查询的准确性。在分布式光伏数据呈现方面，可以进一步探索应用于电网运行的相关数据自动化计算，更好地帮助电网人员快速直观地对运行状态进行分析和决策。