[发明专利]基于本体推理的配电网模型及拓扑校验方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力生产调度技术领域，具体涉及一种基于本体推理的配电网模型及拓扑校验方法。

背景技术

配电网模型在电力生产调度中有非常重要的应用，如辅助转供电方案分析、业扩辅助报装、拓扑拼接、线损计算、准实时数据展现等。目前，典型的配电网模型维护和应用模式是：地理信息系统(geography information system，GIS)负责配网建模并可导出遵循IEC 61970/IEC 61968标准的图、模文件， 生产管理系统(production management system，PMS)维护设备参数信息，配电自动化系统(Distribution Automatic System，DMS)通过信息交互总线接入外系统的图、模、参数信息，建立内部系统的电网模型。

对配电自动化系统，模型的源端是外部系统，一般而言，配电网模型的源端系统是地理信息系统，配电自动化系统作为实时运行系统，对导入模型的完整性和正确性要求高，任何细小的错误在配电自动化系统中都可能被放大，如设备模型电气连接关系的错误会在模型合并时被无限放大，所以配电自动化系统在导入模型时，模型校验是必须把好的关口。

目前，配电自动化系统的模型校验，主要是两种方式实现：

（1）编写代码实现规则校验和系统读取保存配置文件校验，代码实现规则校验，这是很原始的实现方式，对导入模型文件通过代码实现规则校验，如对导入模型文件，代码需编写规则判断单线图模型不能没有出线开关(否则无法找到拓扑起点，导致模型拼接失败)，馈线段模型的关键属性不能缺失(馈线段名称、长度、单位电阻、重载限值)，出线开关在配网侧所连设备不是馈线段(会导致主配网拓扑拼接失败)等，这种方式维护成本高，任何需求的变化都要对代码进行修改，不便于配置和以后的扩展；

（2）配置文件规则校验：这种方式主要保存到XML文件中，是利用XML的可扩展性、结构化和跨平台的特点，建立基于XML的数据校验配置模型，但设备种类繁多，对应多种拷贝，多对多关系的不便于查看和维护。

发明内容

本发明所解决的技术问题是克服现有技术中对配电自动化系统的模型校验，维护成本高，不便于配置和以后的扩展，多对多关系的不便于查看和维护的问题。本发明的基于本体推理的配电网模型及拓扑校验方法，指从语法、拓扑两个方面对配电网模型的完整性和正确性进行验证，可根据应用的需求进行定制，柔性、可灵活配置，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于本体推理的配电网模型及拓扑校验方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤（1），配电网模型语法校验的输入

输入包含模型和模型模式，模型的描述语言为RDF语言，模型模式的描述语言选择OWL语言；

步骤（2）进行配电网模型语法校验

基于完整性约束推理机，将OWL语言的模型模式转换为SPARQL查询语句，在SPARQL查询语句下对RDF语言描述的模型进行查询式验证，输出冲突信息；

步骤（3）配电网模型语法校验的输出

输出为模型与模型模式的冲突信息，包括类型错误、属性名称错误、对象属性关联错误、属性与其基数约束冲突；

步骤（4）配电网模型拓扑校验的输入

输入包含拓扑单元和规则单元，拓扑单元为抽象的电力设备连接关系描述语言为RDF语言，规则单元为按照规则推理引擎提供的规则语法和验证目标定义的；

步骤（5）进行配电网模型拓扑校验

基于规则推理机，根据规则单元对拓扑单元进行快速搜索和匹配，实现对拓扑单元的校验；

步骤（6）配电网模型拓扑校验的输出

输出为拓扑单元与规则单元相匹配的内容中出现的错误的电气连接关系。

前述的基于本体推理的配电网模型及拓扑校验方法，其特征在于：步骤（2）完整性约束推理机为Pellet ICV完整性约束推理机。

前述的基于本体推理的配电网模型及拓扑校验方法，其特征在于：步骤（2）在SPARQL查询语句下对RDF语言描述的模型进行查询式验证，包括命名校验、属性校验、系统导入校验。

前述的基于本体推理的配电网模型及拓扑校验方法，其特征在于：步骤（5）规则推理机为Jena规则推理机。

前述的基于本体推理的配电网模型及拓扑校验方法，其特征在于：步骤（5）对拓扑单元的校验，包括端子数目校验、节点校验、电压等级校验、拓扑关系校验。