一种电力市场大模型语义映射架构及其构建方法与流程

本发明涉及电力市场信息，具体为一种电力市场大模型语义映射架构及其构建方法。

背景技术：

1、随着电力市场化改革的深入推进，电力市场交易品种不断丰富、交易节拍日趋细化，市场运行过程中持续产生结构化交易数据、时序量测数据、电网拓扑数据以及规则文本等多源异构数据。为从上述数据中及时发现价格异常波动、交易操纵、结算异常等问题，需要将大模型的语义理解能力引入电力市场数据分析。

2、目前，针对电力市场数据的分析处理，已有技术主要通过以下方式实现：其一，建立数据目录或数据中台，对各类业务系统产生的数据进行登记和汇集，以支持数据的查询调取；其二，利用神经网络等数据驱动方式对电力数据进行特征提取和向量化表示，并基于向量检索或知识图谱技术组织数据之间的关联关系，支撑下游的分析应用。

3、然而，上述现有技术至少存在以下不足：第一，交易数据、量测数据、拓扑数据与规则文本分别由不同业务系统产生，格式与口径各异，数据之间缺乏统一的关联依据，开展异常分析时仍需人工确认数据来源与适用规则，难以实现数据的自动调取与关联分析；第二，由数据驱动方式生成的语义向量可能出现与电网物理规律不符的情形，例如节点注入功率与流出功率不平衡、线路潮流超出传输能力，此类语义向量直接进入下游检索与分析，将导致分析结论缺乏物理依据。

4、为此，本发明提供一种电力市场大模型语义映射架构及其构建方法。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电力市场大模型语义映射架构，该架构包括：

3、数据接入模块，用于接入电力市场的结构化交易数据、时序量测数据、电网拓扑数据及规则文本，并按照预先建立的元数据体系对各类数据进行统一编目；

4、语义映射模块，用于将各类数据映射至同一语义空间得到语义向量，并基于由电网物理方程定义的物理流形，对承载电气量语义的语义向量进行约束投影，使约束投影后的语义向量位于所述物理流形上；

5、语义知识构造模块，用于根据所述电网拓扑数据构造以物理节点和线路为图节点、以电气连接关系和交易关系为边的语义图，将约束投影后的语义向量挂接为对应图节点的节点表示，并由约束投影后的时序量测数据对应的语义向量生成时序事件索引；

6、本体与规则库模块，用于存储电力市场领域本体及业务规则，记录各业务规则的生效版本，并在业务规则发生变更时，比对不同生效版本的条款差异以定位受其影响的语义向量，触发所述语义映射模块对受影响的语义向量进行增量重映射；

7、动态编排服务模块，用于解析业务分析任务，编排调用语义检索、特征融合与规则推理原子服务生成分析管道，将分析结果回写至所述语义图与时序事件索引，并基于增量重映射后的语义表示重新执行对应的分析管道。

8、优选的，所述元数据体系的建立方式包括：梳理电力市场典型异常分析场景的数据需求，所述典型异常分析场景包括价格异常波动、交易操纵与结算异常；从所述数据需求中提取数据类型、数据来源、关联业务规则及分析场景标识作为元数据字段，建立所述元数据字段之间的关联关系，形成所述元数据体系；

9、所述数据接入模块按照预先建立的元数据体系对各类数据进行统一编目，包括：解析接入数据的数据类型与数据来源，为接入数据生成包含所述元数据字段的元数据记录，并按照所述元数据记录中的分析场景标识将接入数据与对应的业务分析任务相关联。

10、优选的，所述语义映射模块对承载电气量语义的语义向量进行约束投影，包括：

11、由节点功率平衡方程与线路传输约束的等式及不等式关系确定所述物理流形；计算所述语义向量相对于所述物理流形的偏差，并将存在偏差的语义向量沿所述物理流形的法向投影至所述物理流形上。

12、优选的，所述语义知识构造模块生成时序事件索引包括以下步骤：

13、s401，将约束投影后的时序量测数据对应的语义向量按照发生时刻排列为向量序列，并按照预设时间窗划分所述向量序列；

14、s402，比对相邻时间窗内的语义向量，将语义向量的变化满足预设事件条件的时间窗识别为事件，并确定所述事件的事件要素，所述事件要素包括发生时刻、事件类型、关联物理节点及关联量测；

15、s403，按照所述发生时刻对识别出的事件建立时序事件索引；

16、s404，按照电力市场的日前、日内、实时与结算交易节拍对所述时序事件索引进行分层组织，并将不同交易节拍对应的事件视图之间通过计划值、偏差量与结算量的映射链关联。

17、优选的，所述语义知识构造模块构造语义图，包括：

18、以物理节点和线路为图节点，物理节点之间经线路直接电气连接的，在对应图节点之间建立电气连接关系边，物理节点所归属的市场成员之间存在成交记录的，在对应图节点之间建立交易关系边，并将约束投影后的语义向量挂接为对应图节点的节点表示；

19、所述语义知识构造模块还用于将所述时序事件索引中的事件按照所述关联物理节点挂接至所述语义图中对应的图节点，并支持以所述语义图中任一图节点为起点，沿所述语义图的边在预设邻域范围内检索关联事件及关联图节点。

20、优选的，所述电力市场领域本体按照市场成员、交易品种、出清机制与约束条件的概念层次组织，各概念节点之间以属性与关联关系连接；

21、所述业务规则以规则条件与规则动作的结构化形式表示，并挂接至所述领域本体中对应的概念节点，所述规则条件引用所挂接概念节点的属性，所述规则动作作用于所挂接概念节点关联的数据对象。

22、优选的，所述本体与规则库模块包括：

23、将不同生效版本的业务规则按照条款拆分并逐条比对，确定新增、删除与修改的条款；根据修改的条款所挂接的概念节点，确定与所述概念节点关联的语义图图节点及所述时序事件索引中的事件，将对应图节点的节点表示及事件对应的语义向量确定为受影响的语义向量；

24、所述增量重映射的执行范围为所确定的受影响的语义向量，其余语义向量保持不变；所述本体与规则库模块记录所述不同生效版本中条款之间的对应关系，并按照历史数据产生时生效的业务规则版本，对所述历史数据对应的语义表示进行回溯查询。

25、优选的，所述动态编排服务模块生成分析管道包括以下步骤：

26、s801，解析业务分析任务，得到所述业务分析任务的任务类型与分析对象；

27、s802，按照预先配置的任务类型与原子服务组合之间的对应关系，确定待调用的语义检索、特征融合与规则推理原子服务及其执行顺序，生成分析管道；

28、s803，执行所述分析管道，其中所述特征融合原子服务被调用时，对约束投影后的不同模态语义向量进行模态间注意力交互，计算各模态语义向量相对于当前业务分析任务的贡献权重，按照所述贡献权重对不同模态语义向量进行加权求和，并将加权求和结果再次投影至所述物理流形，得到融合语义向量；

29、s804，在执行所述分析管道的过程中，记录所调用数据的来源数据、映射路径及所依据的业务规则版本作为溯源信息，使输出的分析结果携带所述溯源信息，并支持沿所述溯源信息反溯至原始数据与业务规则条款。

30、一种电力市场大模型语义映射架构的构建方法，包括以下步骤：

31、s1，接入电力市场的结构化交易数据、时序量测数据、电网拓扑数据及规则文本，并按照预先建立的元数据体系对所接入的数据进行统一编目；

32、s2，将所接入的各类数据映射至同一语义空间得到语义向量，并基于由电网物理方程定义的物理流形对承载电气量语义的语义向量进行约束投影，使约束投影后的语义向量位于所述物理流形上；

33、s3，根据所述电网拓扑数据构造以物理节点和线路为图节点、以电气连接关系和交易关系为边的语义图，将约束投影后的语义向量挂接为对应图节点的节点表示，并由约束投影后的时序量测数据对应的语义向量生成时序事件索引；

34、s4，构建电力市场领域本体及业务规则库，并记录各业务规则的生效版本；

35、s5，解析业务分析任务，动态编排调用语义检索、特征融合与规则推理原子服务生成分析管道，并将分析结果回写至所述语义图与时序事件索引；

36、s6，在业务规则发生变更时，比对不同生效版本的条款差异，定位受所述条款差异影响的语义向量，对受影响的语义向量进行增量重映射，并在所述增量重映射完成后，基于增量重映射后的语义表示重新执行对应的分析管道。

37、优选的，所述s2中基于由电网物理方程定义的物理流形对承载电气量语义的语义向量进行约束投影，包括：由节点功率平衡方程与线路传输约束的等式及不等式关系确定所述物理流形；计算所述语义向量相对于所述物理流形的偏差，并将存在偏差的语义向量沿所述物理流形的法向投影至所述物理流形上。

38、本发明提供了一种电力市场大模型语义映射架构及其构建方法。具备以下有益效果：

39、1、通过由节点功率平衡方程与线路传输约束定义的物理流形对语义向量进行约束投影，使进入下游检索与分析的语义向量均对应物理上可达的电网状态，避免数据驱动生成的语义表示违反电网物理规律，保证分析结论具备物理依据；且投影以距离最小为目标沿法向迭代求解，在消除物理不一致的同时最大限度保留语义向量中原有的有效语义特征。

40、2、通过业务规则变更时，沿“修改的条款→挂接的概念节点→关联的图节点与事件→对应的语义向量”的关联路径定位受影响范围，仅对受影响的语义向量执行增量重映射，避免全量重映射带来的计算开销，使分析结论与现行规则口径保持一致；同时按数据产生时生效的规则版本进行回溯查询，使历史分析结论可按当时有效的规则口径复现。

41、3、通过将语义检索、特征融合与规则推理封装为原子服务并按任务类型动态组合生成分析管道，处理流程可随业务与规则演化复用；特征融合时将加权求和结果再次投影至物理流形，保证融合语义向量仍满足电网物理一致性；分析结果携带来源数据、映射路径及规则版本的溯源信息，可反溯至原始数据与业务规则条款，便于核验分析结论的依据。