一種基于模糊推理的cim模型拓?fù)鋵?shí)時(shí)規(guī)約與修正方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于模糊推理的CIM模型拓?fù)鋵?shí)時(shí)規(guī)約與修正方法，該方法包括以下步驟：一、實(shí)時(shí)獲取采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)SCADA和能量管理系統(tǒng)EMS的數(shù)據(jù)。二、根據(jù)實(shí)時(shí)獲取的數(shù)據(jù)，建立關(guān)鍵設(shè)備節(jié)點(diǎn)的可信集合U和不可信集合V。三、計(jì)算各個(gè)關(guān)鍵設(shè)備節(jié)點(diǎn)的隸屬度值。四、對(duì)各個(gè)關(guān)鍵設(shè)備節(jié)點(diǎn)的隸屬度值進(jìn)行修正。五、根據(jù)可信集合U和不可信集合V，重新組織CIM模型。本發(fā)明既能解決電網(wǎng)拓?fù)銫IM結(jié)構(gòu)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)間對(duì)應(yīng)關(guān)系的偏差問題，消除實(shí)時(shí)處理的電網(wǎng)拓?fù)浜喜⒑蟠嬖阱e(cuò)誤的情況；又能根據(jù)各類數(shù)據(jù)間關(guān)系進(jìn)行較好地模糊推理，得到一個(gè)更為接近真實(shí)電網(wǎng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源，便于對(duì)電網(wǎng)作出正確的判斷與決策。
【專利說明】一種基于模糊推理的CIM模型拓?fù)鋵?shí)時(shí)規(guī)約與修正方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于模糊推理的CIM模型拓?fù)鋵?shí)時(shí) 規(guī)約與修正方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 公共信息模型（CIM)是一個(gè)抽象模型，用于描述電力企業(yè)的所有主要對(duì)象，特別 是與電力運(yùn)行有關(guān)的對(duì)象。通過提供一種用對(duì)象類和屬性及他們之間關(guān)系來表示電力系統(tǒng) 資源的標(biāo)準(zhǔn)方法，CIM方便了實(shí)現(xiàn)不同賣方獨(dú)立開發(fā)的能量管理系統(tǒng)（EMS)應(yīng)用的集成，多 個(gè)獨(dú)立開發(fā)的完整EMS系統(tǒng)之間的集成，以及EMS系統(tǒng)和其它涉及電力系統(tǒng)運(yùn)行的不同方 面的系統(tǒng)（例如發(fā)電或配電系統(tǒng)）之間的集成。這是通過定義一種基于CIM的公共語(yǔ)言 (即語(yǔ)法和語(yǔ)義），使得這些應(yīng)用或系統(tǒng)能夠不依賴于信息的內(nèi)部表示而訪問公共數(shù)據(jù)和 交換信息來實(shí)現(xiàn)的。CIM中描述的對(duì)象類本質(zhì)上是抽象的，可以用于各種應(yīng)用。CIM的使用 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了它在EMS中應(yīng)用的范圍。應(yīng)當(dāng)把本標(biāo)準(zhǔn)理解為一種能夠在任何領(lǐng)域?qū)嵭屑傻?工具，只要該領(lǐng)域需要一種公共電力系統(tǒng)，使得應(yīng)用和系統(tǒng)之間能夠?qū)崿F(xiàn)互操作和插入兼 容性，而與任何具體實(shí)現(xiàn)無關(guān)。由于完整的CIM的規(guī)模較大，所以將包含在CIM中的對(duì)象分 成了幾個(gè)邏輯包，每個(gè)邏輯包代表整個(gè)電力系統(tǒng)模型的某一部分。這些包的集合發(fā)展成為 獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)。
[0003] 現(xiàn)有的CM模型遵循IEC61970標(biāo)準(zhǔn)，在現(xiàn)有電網(wǎng)調(diào)度SCADA系統(tǒng)中，均支持進(jìn)行 基于IEC61970規(guī)范的CIM模型交互格式。然而，現(xiàn)有的電網(wǎng)拓?fù)銫IM結(jié)構(gòu)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)間對(duì) 應(yīng)關(guān)系存在偏差，在實(shí)時(shí)處理的電網(wǎng)拓?fù)浜喜⒑笠泊嬖阱e(cuò)誤；以致得到的電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息與 真實(shí)電網(wǎng)相差甚遠(yuǎn)，無法對(duì)電網(wǎng)作出正確的判斷與決策。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于模糊推理的CIM模型拓?fù)鋵?shí)時(shí)規(guī)約與修正方法， 該方法不僅能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中在電網(wǎng)拓?fù)銫IM結(jié)構(gòu)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)間對(duì)應(yīng)關(guān)系的偏差問題， 以及實(shí)時(shí)處理的電網(wǎng)拓?fù)浜喜⒑蟠嬖阱e(cuò)誤的情況；還能夠根據(jù)各類數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn) 行較好地模糊推理，得到一個(gè)更為接近真實(shí)電網(wǎng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源，便于對(duì)電網(wǎng)作出正確的 判斷與決策。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：一種基于模糊推理的CIM模型拓 撲實(shí)時(shí)規(guī)約與修正方法，該方法包括以下步驟：
[0006] (1)實(shí)時(shí)獲取采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)SCADA和能量管理系統(tǒng)EMS的數(shù)據(jù)。
[0007] ⑵根據(jù)實(shí)時(shí)獲取的數(shù)據(jù)，建立關(guān)鍵設(shè)備節(jié)點(diǎn)的可信集合U和不可信集合V。
[0008] (3)計(jì)算各個(gè)關(guān)鍵設(shè)備節(jié)點(diǎn)的隸屬度值。
[0009] (4)對(duì)各個(gè)關(guān)鍵設(shè)備節(jié)點(diǎn)的隸屬度值進(jìn)行修正。
[0010] (5)根據(jù)可信集合U和不可信集合V，重新組織CM模型。
[0011] 進(jìn)一步的，步驟（1)所述的"實(shí)時(shí)獲取采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)SCADA和能量管理系統(tǒng) EMS的數(shù)據(jù)"的具體過程為：
[0012] a.從SCADA系統(tǒng)獲取當(dāng)前電網(wǎng)拓?fù)涞腃M描述文件。
[0013] b.從EMS系統(tǒng)獲取當(dāng)前各開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)，以及各設(shè)備的對(duì)應(yīng)量測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)；所述 的對(duì)應(yīng)量測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)包括用功功率P，無功功率Q以及電壓V ;所述的開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)有0和 1兩種。
[0014] 進(jìn)一步的，步驟（2)中所述的"根據(jù)實(shí)時(shí)獲取的數(shù)據(jù)，建立關(guān)鍵設(shè)備節(jié)點(diǎn)的可信集 合U和不可信集合V"的具體過程為 ：
[0015] a.提取CIM描述文件中的各個(gè)關(guān)鍵設(shè)備節(jié)點(diǎn)；所述的關(guān)鍵設(shè)備節(jié)點(diǎn)包括開關(guān)類 型、母線類型、變壓器類型和導(dǎo)線類型四類電氣設(shè)備。
[0016] b.設(shè)開關(guān)類型節(jié)點(diǎn)為Bi，母線類型節(jié)點(diǎn)為Si，變壓器類型節(jié)點(diǎn)為Pi，導(dǎo)線類型節(jié) 點(diǎn)為Ai。
[0017] c.建立可信集合U與不可信集合V，并構(gòu)建隸屬度函數(shù)μ (X)，根據(jù)隸屬度函數(shù) μ (X)將各個(gè)關(guān)鍵設(shè)備節(jié)點(diǎn)進(jìn)行劃分，得到可信度向量關(guān)系：
[0018]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于模糊推理的CIM模型拓?fù)鋵?shí)時(shí)規(guī)約與修正方法，其特征在于：該方法包括 以下步驟： (1) 實(shí)時(shí)獲取采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)SCADA和能量管理系統(tǒng)EMS的數(shù)據(jù)； (2) 根據(jù)實(shí)時(shí)獲取的數(shù)據(jù)，建立關(guān)鍵設(shè)備節(jié)點(diǎn)的可信集合U和不可信集合V ; (3) 計(jì)算各個(gè)關(guān)鍵設(shè)備節(jié)點(diǎn)的隸屬度值； (4) 對(duì)各個(gè)關(guān)鍵設(shè)備節(jié)點(diǎn)的隸屬度值進(jìn)行修正； (5) 根據(jù)可信集合U和不可信集合V，重新組織CIM模型。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模糊推理的CIM模型拓?fù)鋵?shí)時(shí)規(guī)約與修正方法，其 特征在于：步驟（1)所述的"實(shí)時(shí)獲取采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)SCADA和能量管理系統(tǒng)EMS的 數(shù)據(jù)"的具體過程為： a. 從SCADA系統(tǒng)獲取當(dāng)前電網(wǎng)拓?fù)涞腃IM描述文件； b. 從EMS系統(tǒng)獲取當(dāng)前各開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)，以及各設(shè)備的對(duì)應(yīng)量測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)；所述的對(duì) 應(yīng)量測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)包括用功功率P，無功功率Q以及電壓V ;所述的開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)有0和1兩 種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于模糊推理的CIM模型拓?fù)鋵?shí)時(shí)規(guī)約與修正方法，其 特征在于：步驟（2)中所述的"根據(jù)實(shí)時(shí)獲取的數(shù)據(jù)，建立關(guān)鍵設(shè)備節(jié)點(diǎn)的可信集合U和不 可信集合V"的具體過程為： a. 提取CIM描述文件中的各個(gè)關(guān)鍵設(shè)備節(jié)點(diǎn)；所述的關(guān)鍵設(shè)備節(jié)點(diǎn)包括開關(guān)類型、母 線類型、變壓器類型和導(dǎo)線類型四類電氣設(shè)備； b. 設(shè)開關(guān)類型節(jié)點(diǎn)為Bi，母線類型節(jié)點(diǎn)為Si，變壓器類型節(jié)點(diǎn)為Pi，導(dǎo)線類型節(jié)點(diǎn)為 Ai ； c. 建立可信集合U與不可信集合V，并構(gòu)建隸屬度函數(shù)μ (X)，根據(jù)隸屬度函數(shù)μ (X) 將各個(gè)關(guān)鍵設(shè)備節(jié)點(diǎn)進(jìn)行劃分，得到可信度向量關(guān)系：
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于模糊推理的CIM模型拓?fù)鋵?shí)時(shí)規(guī)約與修正方法，其 特征在于：步驟（3)中所述的"計(jì)算各個(gè)關(guān)鍵設(shè)備節(jié)點(diǎn)的隸屬度值"的具體過程為： a. 計(jì)算開關(guān)類型節(jié)點(diǎn)Bi的隸屬度μ (BD ; 讀取當(dāng)前t時(shí)刻與t-1時(shí)刻的開關(guān)狀態(tài)信息，若t時(shí)刻和t-1時(shí)刻的開關(guān)狀態(tài)信息相 同，則設(shè)定μ (Bi)為0. 8 ;若t時(shí)刻和t-ι時(shí)刻的開關(guān)狀態(tài)信息不同，則設(shè)定μ (Bi)為0. 2 ; b. 計(jì)算母線類型節(jié)點(diǎn)Si的隸屬度μ (SD ; 讀取當(dāng)前t時(shí)刻的電壓信息SBt與t-1時(shí)刻的電壓信息SBt_i，并根據(jù)公式μ (SJ = l-ISBt-SBj/SBt，求出母線節(jié)點(diǎn)Si的隸屬度μ 〇 ; c. 計(jì)算變壓器類型節(jié)點(diǎn)Pi的隸屬度μ (Pi); 讀取當(dāng)前t時(shí)刻與t-1時(shí)刻的三側(cè)有功潮流測(cè)值；所述的t時(shí)刻的三側(cè)有功潮流測(cè)值 包括高壓側(cè)有功潮流測(cè)值PHt、中壓側(cè)有功潮流測(cè)值PMt和低壓側(cè)有功潮流測(cè)值PLt ;所述的 并根據(jù)公式 求出變壓器節(jié) t-1時(shí)刻的三側(cè)有功潮流測(cè)值包括高壓側(cè)有功潮流測(cè)值PHt_i、中壓側(cè)有功潮流測(cè)值PMt_i和 低壓側(cè)有功潮流測(cè)值PLh ;
9 點(diǎn)Pi的隸屬度μ的）； d.計(jì)算導(dǎo)線類型節(jié)點(diǎn)Ai的隸屬度μ (A); 讀取當(dāng)前t時(shí)刻的有功測(cè)量值A(chǔ)CLinePt和無功測(cè)量值A(chǔ)CLineQt，以及t-1時(shí)刻的有功 測(cè)量值A(chǔ)CLineP^和無功測(cè)量值與ACLineQ^ ; 并根據(jù)公式
求出導(dǎo)線節(jié) 點(diǎn)Ai的隸屬度μ (Ai)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于模糊推理的CIM模型拓?fù)鋵?shí)時(shí)規(guī)約與修正方法，其 特征在于：步驟（4)中所述的"對(duì)各個(gè)關(guān)鍵設(shè)備節(jié)點(diǎn)的隸屬度值進(jìn)行修正"的具體過程為： 若設(shè)備節(jié)點(diǎn)當(dāng)前t時(shí)刻的隸屬度值μ (Xi)t大于等于t-Ι時(shí)刻的隸屬度值μ OOh，則 修正當(dāng)前隸屬度值為μ (Xi)t= μ (Xi)tx(i+(y (Xi)t-y (xU2);若當(dāng)前t時(shí)刻的隸屬度 值μ (Xi)t小于t-l時(shí)刻的隸屬度值μ (Xi)H，則不對(duì)當(dāng)前t時(shí)刻的隸屬度值μ (Xi)t進(jìn)行 修正。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于模糊推理的CIM模型拓?fù)鋵?shí)時(shí)規(guī)約與修正方法，其 特征在于：步驟（5)中所述的"根據(jù)可信集合U和不可信集合V，重新組織CIM模型"的具體 過程為： a. 遍歷CIM模型中的所有關(guān)鍵設(shè)備節(jié)點(diǎn)xi; 若其隸屬于可信集合U的概率大于其隸屬于不可信集合V的概率，則設(shè)定CIM模型中 的該節(jié)點(diǎn)xi有效； 若其隸屬于可信集合U的概率不大于其隸屬于不可信集合V的概率，則設(shè)定該節(jié)點(diǎn)xi 無效； b. 將所有標(biāo)記為有效的設(shè)備節(jié)點(diǎn)輸出，通過接口保存至SCADA系統(tǒng)中，并將其分析標(biāo) 志位設(shè)定為1。
【文檔編號(hào)】H02J3/00GK104218572SQ201410436537
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】王正風(fēng), 戴長(zhǎng)春, 王松, 趙學(xué)會(huì), 陳超, 夏同飛, 劉祥, 余麗, 秦捧 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司, 安徽南瑞繼遠(yuǎn)軟件有限公司