[发明专利]一种基于语义网的智能变电站运维系统的知识库建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于语义网的智能变电站运维系统的知识库建模方法。

背景技术

随着国家电网公司智能电网战略的推进，截止2015年底已有约5182座智能变电站投入运行。智能变电站的二次系统全部被封装在配置描述文件(Substation Configuration Description,SCD)中，因此给变电站的运行维护带来了很大的困难。早在2011年和2012年就有学者提出使用专家系统的方法对智能变电站的运维工作进行辅助，指导和帮助运行人员快速针对事故和异常做出准确判断，从而提高变电站运行管理水平和可靠性。与传统变电站不同，智能变电站的系统架构发生了重大变革。站内设备更加多样，保护功能的实现依赖于多个设备共同作用。尤其对于高电压等级的变电站，保护采用双重配置，更增加了设备种类。作为对高压一次设备进行保护的二次设备，如果发生故障将使一次设备失去保护和控制，继而对接入系统的安全稳定运行产生威胁，这对变电站运维辅助决策专家系统提出了巨大的需求和挑战。

近10年来，人工智能技术在知识表达方面的发展，特别是本体理论及语义网技术的进步，为智能变电站辅助决策专家系统知识库的建模提供了新的思路。智能语义网，最早应用于网络搜索问题，用于对网络中纷繁复杂的语言描述进行合理的模型构造，从而便于机器理解和搜索。也有学者提出，将语义网应用于智能电网广义数据管理模型中，以解决广义数据类型多、结构复杂的问题，兼具良好的拓展性。

现实中，智能变电站的设备信息同样具备设备数量大、关联关系复杂的问题，且对模型的可扩展性具有较高要求。若运用对各类设备直接建模的方式，难免造成知识库知识结构混乱、相似设备类型间相似性不明确；规则库各规则只针对特定种类设备，通用性不强、过于繁杂等问题。因此，有必要借鉴本体和语义网的概念和思路对智能变电站辅助决策专家系统知识库进行建模。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于语义网的智能变电站运维系统的知识库建模方法，旨在利用语义网使知识库的构造更加体系化，提高知识库不同概念之间的逻辑性和统一性，从而达到提高专家系统知识库扩展性和规则库规则复用率的目的。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于语义网的智能变电站运维系统的知识库建模方法，其特征是，包含以下步骤：

S1、根据语义网的概念与功能确定智能变电站运维系统知识库建模思路；

S2、提取变电站自动化系统IEC61850-6标准中的SCL对象模型的基本结构和逻辑框架；

S3、根据语义网中的类继承、属性继承概念从SCL对象模型中的智能变电站设备配置、IED配置和通信配置三个层面设计智能变电站运维系统知识库模型。

上述的基于语义网的智能变电站运维系统的知识库建模方法，其中，步骤S3以后还包含：

S4、运用CLIPS平台对步骤S3获得的智能变电站运维系统知识库模型进行测试，检验智能变电站运维系统知识库模型不同类型类与属性之间的逻辑性和统一性，验证智能变电站运维系统知识库扩展性和规则库规则复用率。

上述的基于语义网的智能变电站运维系统的知识库建模方法，其中：

所述的步骤S2中的智能变电站设备配置、IED配置和通信配置模型分别根据IEC61850-6标准中规定的SCL对象模型的变电站一次设备、变电站二次描述和通信模块来建立。

上述的基于语义网的智能变电站运维系统的知识库建模方法，其中，所述的步骤S3中：

对智能变电站设备配置进行建模时，将变电站一次设备的公共属性置于一基类中。

上述的基于语义网的智能变电站运维系统的知识库建模方法，其中，所述的步骤S3中：

对IED配置进行建模时，突出变电站一次设备、变电站二次设备连接关系和二次系统与通信模块的连接关系。

上述的基于语义网的智能变电站运维系统的知识库建模方法，其中，所述的步骤S3中：

IED配置的逻辑节点与变电站一次设备之间的关系采用继承方法实现。

上述的基于语义网的智能变电站运维系统的知识库建模方法，其中，所述的步骤S4中：

运用CLIPS平台对实例化部分变电站真实设备的步骤S3的智能变电站运维系统知识库模型进行测试。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、与传统建模方法相比本方法引入了语义网概念，该技术具有智能评估能力，能够更好地描述语义信息之间的联系，能够有效提升变电站运维效率；