[發(fā)明專利]基于本體推理的配電網(wǎng)模型及拓?fù)湫ｒ?yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410697973.5
• 申請(qǐng)日: 2014-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104361105B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許泰峰;傅光華;張子仲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院;國(guó)電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F17/30
• 分類號(hào): G06F17/30
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 董建林,許婉靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力生產(chǎn)調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于本體推理的配電網(wǎng)模型及拓?fù)湫ｒ?yàn)方法。

背景技術(shù)

配電網(wǎng)模型在電力生產(chǎn)調(diào)度中有非常重要的應(yīng)用，如輔助轉(zhuǎn)供電方案分析、業(yè)擴(kuò)輔助報(bào)裝、拓?fù)淦唇印⒕€損計(jì)算、準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展現(xiàn)等。目前，典型的配電網(wǎng)模型維護(hù)和應(yīng)用模式是：地理信息系統(tǒng)(geography information system，GIS)負(fù)責(zé)配網(wǎng)建模并可導(dǎo)出遵循IEC 61970/IEC 61968標(biāo)準(zhǔn)的圖、模文件， 生產(chǎn)管理系統(tǒng)(production management system，PMS)維護(hù)設(shè)備參數(shù)信息，配電自動(dòng)化系統(tǒng)(Distribution Automatic System，DMS)通過(guò)信息交互總線接入外系統(tǒng)的圖、模、參數(shù)信息，建立內(nèi)部系統(tǒng)的電網(wǎng)模型。

對(duì)配電自動(dòng)化系統(tǒng)，模型的源端是外部系統(tǒng)，一般而言，配電網(wǎng)模型的源端系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)，配電自動(dòng)化系統(tǒng)作為實(shí)時(shí)運(yùn)行系統(tǒng)，對(duì)導(dǎo)入模型的完整性和正確性要求高，任何細(xì)小的錯(cuò)誤在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中都可能被放大，如設(shè)備模型電氣連接關(guān)系的錯(cuò)誤會(huì)在模型合并時(shí)被無(wú)限放大，所以配電自動(dòng)化系統(tǒng)在導(dǎo)入模型時(shí)，模型校驗(yàn)是必須把好的關(guān)口。

目前，配電自動(dòng)化系統(tǒng)的模型校驗(yàn)，主要是兩種方式實(shí)現(xiàn)：

（1）編寫(xiě)代碼實(shí)現(xiàn)規(guī)則校驗(yàn)和系統(tǒng)讀取保存配置文件校驗(yàn)，代碼實(shí)現(xiàn)規(guī)則校驗(yàn)，這是很原始的實(shí)現(xiàn)方式，對(duì)導(dǎo)入模型文件通過(guò)代碼實(shí)現(xiàn)規(guī)則校驗(yàn)，如對(duì)導(dǎo)入模型文件，代碼需編寫(xiě)規(guī)則判斷單線圖模型不能沒(méi)有出線開(kāi)關(guān)(否則無(wú)法找到拓?fù)淦瘘c(diǎn)，導(dǎo)致模型拼接失敗)，饋線段模型的關(guān)鍵屬性不能缺失(饋線段名稱、長(zhǎng)度、單位電阻、重載限值)，出線開(kāi)關(guān)在配網(wǎng)側(cè)所連設(shè)備不是饋線段(會(huì)導(dǎo)致主配網(wǎng)拓?fù)淦唇邮?等，這種方式維護(hù)成本高，任何需求的變化都要對(duì)代碼進(jìn)行修改，不便于配置和以后的擴(kuò)展；

（2）配置文件規(guī)則校驗(yàn)：這種方式主要保存到XML文件中，是利用XML的可擴(kuò)展性、結(jié)構(gòu)化和跨平臺(tái)的特點(diǎn)，建立基于XML的數(shù)據(jù)校驗(yàn)配置模型，但設(shè)備種類繁多，對(duì)應(yīng)多種拷貝，多對(duì)多關(guān)系的不便于查看和維護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的模型校驗(yàn)，維護(hù)成本高，不便于配置和以后的擴(kuò)展，多對(duì)多關(guān)系的不便于查看和維護(hù)的問(wèn)題。本發(fā)明的基于本體推理的配電網(wǎng)模型及拓?fù)湫ｒ?yàn)方法，指從語(yǔ)法、拓?fù)鋬蓚€(gè)方面對(duì)配電網(wǎng)模型的完整性和正確性進(jìn)行驗(yàn)證，可根據(jù)應(yīng)用的需求進(jìn)行定制，柔性、可靈活配置，具有良好的應(yīng)用前景。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種基于本體推理的配電網(wǎng)模型及拓?fù)湫ｒ?yàn)方法，其特征在于：包括以下步驟，

步驟（1），配電網(wǎng)模型語(yǔ)法校驗(yàn)的輸入

輸入包含模型和模型模式，模型的描述語(yǔ)言為RDF語(yǔ)言，模型模式的描述語(yǔ)言選擇OWL語(yǔ)言；

步驟（2）進(jìn)行配電網(wǎng)模型語(yǔ)法校驗(yàn)

基于完整性約束推理機(jī)，將OWL語(yǔ)言的模型模式轉(zhuǎn)換為SPARQL查詢語(yǔ)句，在SPARQL查詢語(yǔ)句下對(duì)RDF語(yǔ)言描述的模型進(jìn)行查詢式驗(yàn)證，輸出沖突信息；

步驟（3）配電網(wǎng)模型語(yǔ)法校驗(yàn)的輸出

輸出為模型與模型模式的沖突信息，包括類型錯(cuò)誤、屬性名稱錯(cuò)誤、對(duì)象屬性關(guān)聯(lián)錯(cuò)誤、屬性與其基數(shù)約束沖突；

步驟（4）配電網(wǎng)模型拓?fù)湫ｒ?yàn)的輸入

輸入包含拓?fù)鋯卧鸵?guī)則單元，拓?fù)鋯卧獮槌橄蟮碾娏υO(shè)備連接關(guān)系描述語(yǔ)言為RDF語(yǔ)言，規(guī)則單元為按照規(guī)則推理引擎提供的規(guī)則語(yǔ)法和驗(yàn)證目標(biāo)定義的；

步驟（5）進(jìn)行配電網(wǎng)模型拓?fù)湫ｒ?yàn)

基于規(guī)則推理機(jī)，根據(jù)規(guī)則單元對(duì)拓?fù)鋯卧M(jìn)行快速搜索和匹配，實(shí)現(xiàn)對(duì)拓?fù)鋯卧男ｒ?yàn)；

步驟（6）配電網(wǎng)模型拓?fù)湫ｒ?yàn)的輸出

輸出為拓?fù)鋯卧c規(guī)則單元相匹配的內(nèi)容中出現(xiàn)的錯(cuò)誤的電氣連接關(guān)系。

前述的基于本體推理的配電網(wǎng)模型及拓?fù)湫ｒ?yàn)方法，其特征在于：步驟（2）完整性約束推理機(jī)為Pellet ICV完整性約束推理機(jī)。

前述的基于本體推理的配電網(wǎng)模型及拓?fù)湫ｒ?yàn)方法，其特征在于：步驟（2）在SPARQL查詢語(yǔ)句下對(duì)RDF語(yǔ)言描述的模型進(jìn)行查詢式驗(yàn)證，包括命名校驗(yàn)、屬性校驗(yàn)、系統(tǒng)導(dǎo)入校驗(yàn)。

前述的基于本體推理的配電網(wǎng)模型及拓?fù)湫ｒ?yàn)方法，其特征在于：步驟（5）規(guī)則推理機(jī)為Jena規(guī)則推理機(jī)。

前述的基于本體推理的配電網(wǎng)模型及拓?fù)湫ｒ?yàn)方法，其特征在于：步驟（5）對(duì)拓?fù)鋯卧男ｒ?yàn)，包括端子數(shù)目校驗(yàn)、節(jié)點(diǎn)校驗(yàn)、電壓等級(jí)校驗(yàn)、拓?fù)潢P(guān)系校驗(yàn)。