基于配电网CIM模型映射的配电网设备的控制方法及系统与流程

本发明涉及配电网控制领域，尤其涉及基于配电网cim模型映射的配电网设备的控制方法及系统。

背景技术：

1、配电物联网是新型电力系统由中压侧向低压侧延拓的关键节点，随着新型电力系统建设的不断推进，智能终端和监控设备的大量接入和快速迭代产生了严重的兼容问题。公共信息模型(common information model，cim)是电力领域的通用标准，直接影响着配电网的设备接入与状态控制，如何实现不同版本的配电网cim模型之间的正确映射，是实现新型电力系统可观、可测和可控的重要环节和数据支撑。

2、然而，现有配电网cim模型由于版本差异性的问题，导致海量分布式终端设备接入下不同版本cim模型间的映射不兼容，不同版本的配电网cim模型之间的映射错误，严重阻碍配电网侧的新设备接入与控制。

技术实现思路

1、本发明提供了基于配电网cim模型映射的配电网设备的控制方法及系统，实现不同版本的配电网cim模型的最优映射，提高配电物联网终端和配电网接入设备的兼容性。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了基于配电网cim模型映射的配电网设备的控制方法，包括：

3、获取配电物联网终端和配电网接入设备的配电网cim模型，得到不同版本的配电网cim模型；

4、将不同版本的配电网cim模型的节点名称进行相似度度量计算，获得名称相似度，并根据名称相似度，将不同版本的配电网cim模型按照树状结构进行对比分析，计算结构相似度；

5、将名称相似度和结构相似度进行主成分权重分析，得到综合匹配度；

6、将综合匹配度高于当前预设匹配阈值的节点树进行映射统计分析，得到当前的阈值符合度；

7、根据预设步长和预设调整条件，持续调整当前预设匹配阈值，直至得到阈值符合度的最大值，找出阈值符合度的最大值对应的映射结果，得到不同版本的配电网cim模型的最优映射结果；其中，每当调整一次当前预设匹配阈值时，则将综合匹配度高于当前预设匹配阈值的节点树进行映射统计分析，得到当前的阈值符合度；

8、根据最优映射结果，将配电网接入设备进行接入控制。

9、实施本发明实施例，获取配电物联网终端和配电网接入设备的配电网cim模型，分别计算两个不同版本配电网cim模型节点的名称相似度和结构相似度，并采用主成分分析法调整权重以计算综合匹配度，将综合匹配度高于匹配阈值的节点树进行映射，并对当前的映射结果进行分析，计算出当前的阈值符合度，根据预设步长和预设调整条件，不断改进调整当前预设匹配阈值，不断得到当前的阈值符合度，确定阈值符合度的最大值所对应的映射结果，实现不同版本配电网cim模型最优映射，并根据最优映射结果，将配电网接入设备进行接入控制，解决海量分布式终端设备接入下不同版本cim模型间的映射的兼容问题，高效管理配电网侧的新设备接入与控制，提高配电物联网终端和配电网接入设备的兼容性。

10、作为优选方案，将名称相似度和结构相似度进行主成分权重分析，得到综合匹配度，具体为：

11、将名称相似度和结构相似度进行矩阵化处理，得到标准值矩阵；

12、将标准值矩阵进行主成分分析，计算相似度权重；

13、根据相似度权重，将名称相似度和结构相似度进行加权求和计算，得到综合匹配度。

14、作为优选方案，将名称相似度和结构相似度进行矩阵化处理，得到标准值矩阵，具体为：

15、根据名称相似度和结构相似度，建立相似度矩阵；

16、根据相似度矩阵，计算相似度平均值，公式为：

17、

18、其中，为相似度平均值，为两个不同版本的配电网cim模型的节点中待比较的子节点数量，j的取值为1或2，xi1为第i个节点的名称相似度，xi2为第i个节点的结构相似度；

19、根据相似度矩阵和平均值，计算相似度方差，公式为：

20、

21、其中，sj为相似度方差，j的取值为1或2，s1为节点名称相似度的方差，s2为节点结构相似度的方差；

22、将相似度平均值和相似度方差进行标准化处理，获得标准值矩阵，公式为：

23、

24、其中，z为标准值矩阵，zij∈z，zij为标准值。

25、作为优选方案，将标准值矩阵进行主成分分析，计算相似度权重，具体为：

26、根据标准值矩阵，计算相关系数矩阵，公式为：

27、

28、其中，r为相关系数矩阵，rij为相关系数矩阵的元素，rij∈r；

29、根据相关系数矩阵，计算相关系数矩阵的特征值；

30、并根据相关系数矩阵的特征值，计算相似度权重，公式为：

31、

32、其中，δ为相似度权重，λ为相关系数矩阵的特征值。

33、作为优选方案，根据相似度权重，将名称相似度和结构相似度进行加权求和计算，得到综合匹配度，公式为：

34、s(l1,l2)＝δsstru(l1,l2)+(1-δ)slable(l1,l2)

35、其中，s(l1,l2)为综合匹配度，δ为相似度权重，slable(l1,l2)为名称相似度，sstru(l1,l2)为结构相似度。

36、作为优选方案，将不同版本的配电网cim模型的节点名称进行相似度度量计算，获得名称相似度，具体为：

37、统计一个版本的配电网cim模型的节点名称转换为另一个版本的配电网cim模型的节点名称所需的最小操作数；其中，最小操作数包括单个字符的插入、删除和替换；

38、根据最小操作数，计算名称相似度，公式为：

39、

40、其中，slable(l1,l2)为名称相似度，edis(l1,l2)为最小操作数。

41、作为优选方案，根据名称相似度，将不同版本的配电网cim模型按照树状结构进行对比分析，计算结构相似度，具体为：

42、根据名称相似度，对两个节点进行树状结构比对分析，将cim模型版本信息作为根节点，将cim模型包含的类作为子节点，将各类包含的属性作为叶子节点，计算出不同版本的cim模型节点的相似度，得到结构相似度，公式为：

43、

44、其中，slable(l1,l2)为结构相似度，l1和l2分别为两个不同版本cim模型的节点中待比较的子节点，stru(l)为每个子节点中的叶子节点的数量，|stru(l1)∪stru(l2)|为两个不同版本的cim模型节点中待比较的子节点总数量。

45、作为优选方案，将综合匹配度高于当前预设匹配阈值的节点树进行映射统计分析，得到当前的阈值符合度，具体为：

46、将综合匹配度高于当前预设匹配阈值的节点树进行映射，得到当前映射结果；

47、将当前映射结果进行统计节点计算，获得映射准确率和映射疏漏率；

48、根据映射准确率和映射疏漏率，计算当前的阈值符合度，公式为：

49、

50、其中，pr为当前的阈值符合度，p1为映射准确率，p2为映射疏漏率。

51、作为优选方案，将当前映射结果进行统计节点计算，获得映射准确率和映射疏漏率，具体为：

52、根据预设抽取比例，统计抽取的当前映射结果，获得节点数据；其中，节点数据包括总节点数、疏漏映射节点数、映射正确节点数和映射错误节点数；

53、根据映射正确节点数和映射错误节点数，计算映射准确率，公式为：

54、

55、其中，p1为映射准确率，n2为映射正确节点数，n3为映射错误节点数；

56、根据映射正确节点数和疏漏映射节点数，计算映射疏漏率，公式为：

57、

58、其中，p2为映射疏漏率，n1为疏漏映射节点数。

59、为了解决相同的技术问题，本发明实施例还提供了基于配电网cim模型映射的配电网设备的控制系统，包括：版本获取模块、相似度计算模块、匹配度分析模块、初始映射模块、寻优映射模块和接入控制模块；

60、其中，版本获取模块用于获取配电物联网终端和配电网接入设备的配电网cim模型，得到不同版本的配电网cim模型；

61、相似度计算模块用于将不同版本的配电网cim模型的节点名称进行相似度度量计算，获得名称相似度，并根据名称相似度，将不同版本的配电网cim模型按照树状结构进行对比分析，计算结构相似度；

62、匹配度分析模块用于将名称相似度和结构相似度进行主成分权重分析，得到综合匹配度；

63、初始映射模块用于将综合匹配度高于当前预设匹配阈值的节点树进行映射统计分析，得到当前的阈值符合度；

64、寻优映射模块用于根据预设步长和预设调整条件，持续调整当前预设匹配阈值，直至得到阈值符合度的最大值，找出阈值符合度的最大值对应的映射结果，得到不同版本的配电网cim模型的最优映射结果；其中，每当调整一次当前预设匹配阈值时，则将综合匹配度高于当前预设匹配阈值的节点树进行映射统计分析，得到当前的阈值符合度；

65、接入控制模块用于根据最优映射结果，将配电网接入设备进行接入控制。