CN117013519A - 通信异常状态下信息物理融合物联控制方法及相关设备 - Google Patents

通信异常状态下信息物理融合物联控制方法及相关设备 Download PDF

Info

Publication number
CN117013519A
CN117013519A CN202310734370.7A CN202310734370A CN117013519A CN 117013519 A CN117013519 A CN 117013519A CN 202310734370 A CN202310734370 A CN 202310734370A CN 117013519 A CN117013519 A CN 117013519A
Authority
CN
China
Prior art keywords
control
information
abnormal
communication
event
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310734370.7A
Other languages
English (en)
Inventor
徐重酉
陈蕾
宋晓阳
孙雯雯
王磊
江灏
王劲松
裘麒洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Power Supply Co of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Original Assignee
Ningbo Power Supply Co of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Power Supply Co of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd filed Critical Ningbo Power Supply Co of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Priority to CN202310734370.7A priority Critical patent/CN117013519A/zh
Publication of CN117013519A publication Critical patent/CN117013519A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00001—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by the display of information or by user interaction, e.g. supervisory control and data acquisition systems [SCADA] or graphical user interfaces [GUI]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00002—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00032—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/06—Management of faults, events, alarms or notifications
    • H04L41/0631—Management of faults, events, alarms or notifications using root cause analysis; using analysis of correlation between notifications, alarms or events based on decision criteria, e.g. hierarchy, tree or time analysis
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H04L67/125—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks involving control of end-device applications over a network
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/10—Power transmission or distribution systems management focussing at grid-level, e.g. load flow analysis, node profile computation, meshed network optimisation, active network management or spinning reserve management
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明公开通信异常状态下信息物理融合物联控制方法及相关设备，涉及电力通信技术领域，包括：对已构建的信息物理融合物联控制模型进行信息异常事件检测；若存在信息异常事件，则确定控制逻辑变量，根据控制逻辑变量构建混合逻辑动态模型；确定混合逻辑动态模型的控制逻辑变量及控制信息的约束条件；基于混合逻辑动态模型、控制逻辑变量及控制信息的约束条件构建目标配电网融合系统控制模型；通过目标配电网融合系统控制模型对受控节点进行通信异常状态下的动态控制。本申请在存在通信异常的情况下实现对受控节点的动态控制，在面对通信故障时，能提高对信息物理融合的配电物联网运行控制的准确率。

Description

通信异常状态下信息物理融合物联控制方法及相关设备
技术领域
本发明涉及电力通信技术领域，具体的，涉及通信异常状态下信息物理融合物联控制方法及相关设备。
背景技术
近年来，配电物联网内各种新型通信技术发展迅速，各类通信手段对配电物联网的控制、运行至关重要用。配电物联网的数字化、智能化建设要求对配电系统和通信系统同时进行精确的仿真测试。配电物联网的信息通信网络作为连接配电物联网物理网络与多元化业务的桥梁，是对配电物联网整体功能的实现有着关键支撑作用的子系统。然而，现有的仿真测试工具大多是将配电系统和通信系统独立考虑，没有考虑到二者之间的相互影响，不能正确反应通信环境对配电物联网运行控制状态的影响。此外，对于电力系统和通信网络相结合的系统，由于新型配电物联网模型复杂、设备繁多、规模庞大，传统的仿真方法和仿真工具无法满足配电物联网的仿真需要，仿真工具存在数据传递、时序同步和信息物理耦合事件协调的困难。
虽然有诸多学者针对通信-电力交互的信息物理系统进行了一系列研究，包括基于通信网络结构和组成元件的可靠性，评估电力通信网络，但评估过程中简化或忽略电力网络部分，重点考虑通信网络的构成。还包括通信故障对电力系统的影响，通常详细考虑电力系统的运行和控制方式，而将通信系统简化为固定的延时或中断事件。还包括电力通信复合系统，重点考虑网络结构，而忽略了两个系统的物理特性。所以，当通信网络中存在一些不确定因素时，无法在通讯故障的情况下准确地判断对电力系统的影响，从而无法准确的实现对配电物联网进行运行控制，例如：通信系统中数据包延时、丢包、通信链路故障等情况下对配电物联网的运行控制。
可见，当面对通信故障时，现有的通信-电力交互的信息物理系统，存在配电物联网运行控制准确率低的问题。
发明内容
本发明的目的是针对通信故障时，现有的通信-电力交互的信息物理系统存在配电物联网运行控制准确率低的问题，提出了通信异常状态下信息物理融合物联控制方法及相关设备，针对存在信息异常事件的情况构建混合逻辑动态模型，并确定混合逻辑动态模型的约束条件，最终构建目标配电网融合系统控制模型，通过目标配电网融合系统控制模型在存在通信异常的情况下实现对受控节点的动态控制，在面对通信故障时，能提高对信息物理融合的配电物联网运行控制的准确率。
第一方面，本发明实施例中提供的一种技术方案是通信异常状态下信息物理融合物联控制方法，包括：
对已构建的信息物理融合物联控制模型进行信息异常事件检测；
若存在信息异常事件，则确定控制逻辑变量，根据所述控制逻辑变量构建混合逻辑动态模型；确定所述混合逻辑动态模型的控制逻辑变量及控制信息的约束条件；
基于所述混合逻辑动态模型、所述控制逻辑变量及所述控制信息的约束条件构建目标配电网融合系统控制模型；
通过所述目标配电网融合系统控制模型对受控节点进行通信异常状态下的动态控制。
更进一步地，所述对已构建的信息物理融合物联控制模型进行信息异常事件检测，包括：
获取所述信息物理融合物联控制模型中的电气网络事件链以及信息网络事件链；
根据所述电气网络事件链构建故障场景集合；
基于所述故障场景场合，确定待检测场景与其他各故障场景之间的故障距离，其中，包括确定所述待检测场景中电气网络事件链和信息网络事件链与其他故障场景中电气网络事件链和信息网络事件链之间的故障距离；
根据计算得到的多个所述故障距离判断所述待检测场景中是否存在所述信息异常事件。
更进一步地，所述根据计算得到的多个所述故障距离判断待检测场景中是否存在所述信息异常事件，包括：
将多个所述故障距离进行归一化处理，确定相关系数矩阵；
基于所述相关系数矩阵确定通信动态异常指标；
判断所述通信动态异常指标是否满足指标异常阈值；
若所述通信动态异常指标满足所述指标异常阈值，则判断所述待检测场景中存在所述信息异常事件。
更进一步地，所述若存在信息异常事件，则确定控制逻辑变量，根据所述控制逻辑变量构建混合逻辑动态模型，包括：
当判断出所述待检测场景中存在所述信息异常事件时，则确定所述控制逻辑变量；
根据递推关系及所述控制逻辑变量构建所述混合逻辑动态模型。
更进一步地，所述混合逻辑动态模型包括多种控制模式，所述确定所述混合逻辑动态模型的控制逻辑变量及控制信息的约束条件，包括：
根据所述混合逻辑动态模型在同一时刻仅有一种控制模式参与控制，构建所述控制逻辑变量的约束条件；
根据所述控制信息的存在状态构建所述控制信息的第一状态约束条件，并确定同一控制周期中多个控制信息与控制逻辑变量的关联关系，以及根据所述控制信息与控制节点的对应关系构建所述控制信息的第二状态约束条件；
根据所述控制节点对控制信息的处理能力构建控制节点信息处理约束条件；
根据所述控制信息到达受控节点以及所述受控节点执行动作的时间关系构建所述控制信息与所述受控节点的状态约束条件。
更进一步地，所述基于所述混合逻辑动态模型、所述控制逻辑变量及所述控制信息的约束条件构建目标配电网融合系统控制模型，包括：
根据所述混合逻辑动态模型、所述控制逻辑变量的约束条件、所述控制信息与所述控制逻辑变量的关联关系、所述第一状态约束条件、所述第二状态约束条件、所述控制节点信息处理约束条件以及所述控制信息与所述受控节点的状态约束条件构建目标配电网融合系统控制模型。
更进一步地，在所述对已构建的信息物理融合物联控制模型进行信息异常事件检测之前，还包括步骤：
根据离散事件系统对配电物联网进行建模，基于全局事件列表对信息物理耦合事件时间点进行同步；
通过网络仿真器对配电物联网通信进行仿真，建立信息物理融合物联控制模型，仿真包括模拟控制流在通信网络中的传递过程。
第二方面，本发明实施例中提供的一种技术方案是通信异常状态下信息物理融合物联控制装置，装置包括：
检测模块，用于对已构建的信息物理融合物联控制模型进行信息异常事件检测；
第一构建模块，用于若存在信息异常事件，则确定控制逻辑变量，根据所述控制逻辑变量构建混合逻辑动态模型；
第二构建模块，用于确定所述混合逻辑动态模型的控制逻辑变量及控制信息的约束条件；
第三构建模块，用于基于所述混合逻辑动态模型、所述控制逻辑变量及所述控制信息的约束条件构建目标配电网融合系统控制模型；
控制模块，用于通过所述目标配电网融合系统控制模型对受控节点进行通信异常状态下的动态控制。
第三方面，本发明实施例中提供的一种技术方案是一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现实施例中所述的通信异常状态下信息物理融合物联控制方法的步骤。
第四方面，本发明实施例中提供的一种技术方案是一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例中所述的通信异常状态下信息物理融合物联控制方法的步骤。
本发明的有益效果：本发明提出一种通信异常状态下信息物理融合物联控制方法，首先对已构建的信息物理融合物联控制模型进行信息异常事件检测，可以判断出信息物理融合物联控制模型中是否出存在信息异常事件，针对存在信息异常事件的情况，通过确定控制逻辑变量构建混合逻辑动态模型，并确定混合逻辑动态模型的控制逻辑变量及控制信息的约束条件，最终构建目标配电网融合系统控制模型，通过目标配电网融合系统控制模型在存在通信异常的情况下实现对受控节点的动态控制，在面对通信故障时，能提高对信息物理融合的配电物联网运行控制的准确率。
上述发明内容仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例提供的通信异常状态下信息物理融合物联控制方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的物联网中基础的通信系统的通信结构示意图；
图3为本发明实施例提供的控制信息执行情况对比图；
图4为本发明实施例提供的信息网络数学模型的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的基于事件驱动的信息物理交互时序同步机制示意图；
图6为本发明实施例提供的一种通信链路中断的通信结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种通信网络扩展的通信结构示意图；
图8为本发明实施例提供的通信异常状态下信息物理融合物联控制装置的结构示意图；
图9为本发明实施例提供电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅是本发明的一种最佳实施例，仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在更加详细地讨论示例性实施例之前，应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作(或步骤)可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤；所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。还应当理解的是，在本发明的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
应当理解，在本发明中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”仅仅是一种描述关联对象的变量关系，表示可以存在三种关系，例如，和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“包含A、B和C”、“包含A、B、C”是指A、B、C三者都包含，“包含A、B或C”是指包含A、B、C三者之一，“包含A、B和/或C”是指包含A、B、C三者中任1个或任2个或3个。
应当理解，在本发明中，“与A对应的B”、“与A相对应的B”、“A与B相对应”或者“B与A相对应”，表示B与A相关联，根据A可以确定B。根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其他信息确定B。A与B的匹配，是A与B的相似度大于或等于预设的阈值。
实施例一
如图1所示，图1为本发明实施例提供的通信异常状态下信息物理融合物联控制方法的流程图。通信异常状态下信息物理融合物联控制方法，包括以下步骤：
S1、对已构建的信息物理融合物联控制模型进行信息异常事件检测。
本发明实施例提供的通信异常状态下信息物理融合物联控制方法可以用于实现在通信异常状态下对配电物联网的运行控制，且应用通信异常状态下信息物理融合物联控制方法的电子设备可以通过无线连接/有线连接方式与其他电子设备进行通信。需要指出的是，上述无线连接方式包括但不限于3G/4G/5G连接、WiFi连接、蓝牙连接、WiMAX连接、Zigbee连接、UWB连接、以及其他现在已知或将来开发的无线连接方式。
具体的，上述信息物理融合物联控制模型可以根据事件驱动模型的信息物理多时间尺度动态仿真方法构建，事件驱动模型作为推演事件链演化过程的基本模型。事件驱动性是信息物理系统(Cyber Physical Systems，CPS)的一种本征运行机制：物理、信息元件的工作状态以及全系统的运行状态变化，在达到一定程度/满足一定条件后则会引发具体的CPS事件，控制命令的执行也会相继触发，从而形成CPS节点或组件间的交互，能够支撑配电物联网在多种场景下运行控制和优化的仿真测试。在本实施例中，采用离散事件系统(Discrete Event Systems，DES)对配电物联系统进行建模，并刻画其中电力连续状态和信息空间离散事件双向驱动机制。
更具体的，结合图2所示，已构建的信息物理融合物联控制模型所对应的通信系统中可以包括控制器c0、至少一个交换机(s1,s2,,,sn)以及多个终端设备(h1,h2,h3,,,hn)，终端设备包括但不限于电力系统中的检测设备、执行设备、量测设备等。交换机与终端设备通信连接，且可以根据距离决定终端设备与交换机的连接关系。多台交换机之间对应存在通信链路，每一交换机均受控制器控制实现信息转发至对应的终端设备。上述信息异常事件包括终端故障、链路故障、信息时延等，例如：通信系统中，终端设备h1与交换机s1之间的通信链路L1中断；或交换机s2向受控节点h3(终端设备)传输控制指令时存在500ms时延等。在信息物理融合物联控制模型的仿真运行过程中，系统中的控制器c0可以实时对通信系统进行通信异常状况检测，若存在任一通信异常状况，则生成与异常情况对应的信息异常事件。
S2、若存在信息异常事件，则确定控制逻辑变量，根据所述控制逻辑变量构建混合逻辑动态模型。
具体的，针对存在信息异常事件的情况控制配电物联网的运行时，通过先确定一个控制逻辑变量，根据递推关系的递推模型基于控制逻辑变量进行转换，可以构建得到混合逻辑动态模型，混合逻辑动态模型能够反映受控节点的动态演变状态。其中，受控节点可以是终端设备，也可以是交换机。
S3、确定所述混合逻辑动态模型的控制逻辑变量及控制信息的约束条件。
具体的，针对混合逻辑动态模型存在多种控制场景的情况下，为了满足对控制场景的参与控制以及描述控制信息的控制状态，可以分别确定控制逻辑变量的约束条件以及控制变量的约束条件。其中，控制信息可以是通过通信系统中的控制器向交换机发出的需要进行转发的控制指令，也可以是交换机正在向终端设备转发的控制指令，根据控制信息可以执行对应的动作。
S4、基于所述混合逻辑动态模型、所述控制逻辑变量及所述控制信息的约束条件构建目标配电网融合系统控制模型。
S5、通过所述目标配电网融合系统控制模型对受控节点进行通信异常状态下的动态控制。
具体的，目标配电网融合系统控制模型为用于实现通信异常状态下进行信息物理融合物联控制的模型，具体根据所构建的混合逻辑动态模型、控制逻辑变量的约束条件及控制信息的约束条件共同构建，最终通过目标配电网融合系统控制模型对受控节点进行通信异常状态下的动态控制。
在本发明实施例中，提出一种通信异常状态下信息物理融合物联控制方法，首先对已构建的信息物理融合物联控制模型进行信息异常事件检测，可以判断出信息物理融合物联控制模型中是否出存在信息异常事件，针对存在信息异常事件的情况，通过确定控制逻辑变量构建混合逻辑动态模型，并确定混合逻辑动态模型的控制逻辑变量及控制信息的约束条件，最终构建目标配电网融合系统控制模型。通过目标配电网融合系统控制模型在存在通信异常的情况下实现对受控节点的动态控制，在面对通信故障时，能提高对信息物理融合的配电物联网运行控制的准确率。
可选的，上述步骤S1，包括：
S101、获取所述信息物理融合物联控制模型中的电气网络事件链以及信息网络事件链；
S102、根据所述电气网络事件链构建故障场景集合；
S103、基于所述故障场景场合，确定待检测场景与其他各故障场景之间的故障距离，其中，包括确定所述待检测场景中电气网络事件链和信息网络事件链与其他故障场景中电气网络事件链和信息网络事件链之间的故障距离；
S104、根据计算得到的多个所述故障距离判断所述待检测场景中是否存在所述信息异常事件。
具体的，上述电气网络事件链可以指在信息物理融合物联控制模型中电气网络从控制器到受控节点之间发生事件时构成的电气网络数据链路。上述信息网络事件链可以指信息物理融合物联控制模型中信息网络从控制器到受控节点之间发生事件时构成的信息网络数据链路。
其中，对于特定场景Ф，电气网络事件链Ep(Ф)如式(1)所示：
其中，为同时发生的事件集合，ti为事件发生时刻，ne为事件链长度。
进一步的，可以根据事件源设备名称表示epi，如下式(2)所示：
其中，mi是同时发生的事件数，d为发生事件的电气元件名称，例如：编号w为1#、G1、L1、C1等。
上述信息网络事件链Ec(Ф)如式(3)所示：
上式中，表示数据到达事件集合。进一步的，可以根据信息网络设备名称表示eci，如下式(4)所示：
其中，ki为同时发生事件数目，υi表示信息网络设备名称，例如：信息网络设备名称为Node1。
更具体的，电气网络事件链以及信息网络事件链可以从实际信息物理耦合电力网络监控数据和联合仿真结果中获得。在耦合电网运行过程中，电气网络报警事件和信息网络到达事件相关数据都会被记录和汇总，从历史数据记录中可以获得电气网络事件链以及信息网络事件链。若量测系统采样周期较大，则所获得电气网络事件链以及信息网络事件链中将出现多事件同时发生的情况。针对部分严重故障较少发生且难以进行试验，因此其事件链需要通过联合仿真方法获得。其中，信息物理电力网络联合仿真可在统一事件轴的基础上利用事件发生驱动仿真。事件发生后可以更新电气和信息网络各自的已知事件集合，然后按照时间顺序处理下一个事件。可选的，可以通过缩小仿真步长，可以确定发生时间相近的事件之间的前后关系，进而获得mi≡1和ki≡1的电气网络事件链。
更具体的，在获取到电气网络事件链以及信息网络事件链后，可以基于电气网络所有可能的故障状态中确定故障场景集合Фs。Фs中的元素表示故障场景，nf为故障场景个数。实际应用中，故障场景的选择与电气网络结构和量测单元位置有关。
更具体的，在本实施例中，不同故障场景之间的故障距离可通过离散事件链之间的相关性衡量。其中，离散事件链是一种特殊的离散时间符号序列，衡量其相关性的指标可以包括Minkowski距离、Pearson相关系数或者Hamming距离等。其中，故障距离包括待检测场景中电气网络事件链分别与其他故障场景中电气网络事件链和信息网络事件链之间的故障距离，以及待检测场景中信息网络事件链与其他故障场景中电气网络事件链和信息网络事件链之间的故障距离。其计算故障距离的公式如式(5)所示：
其中，x和y分别表示待检测场景与另一故障场景的事件链，且x和y可以是电气网络事件链或信息网络事件链。计算得到的相关系数r用于表示两个事件链之间的故障距离，r取值越大，说明相关性越大。
更具体的，在计算出待检测场景中电气网络事件链分别与其他故障场景中电气网络事件链和信息网络事件链之间的故障距离，以及待检测场景中信息网络事件链与其他故障场景中电气网络事件链和信息网络事件链之间的故障距离之后，将会得到多个与待检测场景相关的故障距离，最终可以根据这多个与待检测场景相关的故障距离进行统一，根据最终的结果判断待检测场景中是否存在信息异常事件。
在本实施例中，结合信息网络事件链和电气网络事件链进行相关性的整体分析，进而完成信息异常事件检测过程，能够提高异常检测的有效性。
作为一种可能的实施方式，上述步骤S104，包括：
S1041、将多个所述故障距离进行归一化处理，确定相关系数矩阵；
S1042、基于所述相关系数矩阵确定通信动态异常指标；
S1043、判断所述通信动态异常指标是否满足指标异常阈值；
S1044、若所述通信动态异常指标满足所述指标异常阈值，则判断所述待检测场景中存在所述信息异常事件。
具体的，在本实施例中，设待检测场景为Φr，通过分析Φr中对应的电气网络事件链和信息网络事件链分别与Φs中各故障场景对应的电气网络事件链和信息网络事件链的相关性(故障距离)，基于相关性确定相关系数矩阵R，R的维数为4×nf。R中各个元素分别为：
i＝1，2，…，nf (6)
通过对相关系数矩阵R进行归一化处理为以行为单位，按照各个元素的大小重新赋值，最大者赋值为nf，最小者赋值为1，其余依次类推。在归一化相关系数矩阵/>的基础上，分析各行之间的差异，得到通信动态异常指标Dnr。通信动态异常指标Dnr计算公式如下式(7)所示：
其中，nr为归一化相关系数矩阵的行数。
理想情况下，不存在信息入侵(信息异常事件)时Dnr＝0；考虑到量测系统可能受到各种扰动，正常情况下Dnr是一个较小的有理数；一旦发生信息入侵，Dnr会变得很大。因此，通信动态异常指标可以衡量电气网络遭受信息入侵的可能性。对此，可以预设一个指标异常阈值，当通信动态异常指标达到或超过质变异常阈值时，则判断待检测场景中存在信息异常事件；反之，表示待检测场景中不存在信息异常事件。当然，作为另一种可能的实施方式，考虑到Dnr在量测系统中会受到各种干扰，并非固定的值，还可以预设一指标动态变化范围，根据正常情况下通信动态异常指标与计算得到的通信动态异常指标计算计算指标差值，判断差值是否在指标动态变化范围内，从而判断待检测场景的电气网络是否遭受信息入侵。
在本实施例中，通过对计算得到的多个故障距离进行归一化处理，确定相关系数矩阵，根据相系数矩阵确定通信动态异常指标，并对通信动态异常指标进行比较，从而可以判断待检测场景中存在所述信息异常事件。
可选的，上述步骤S2，包括：
S201、当判断出所述待检测场景中存在所述信息异常事件时，则确定所述控制逻辑变量；
S202、根据递推关系及所述控制逻辑变量构建所述混合逻辑动态模型。
具体的，为了更好的说明，本实施例以信息异常事件为信息时延进行说明。考虑信息时延情况，可以先确定控制逻辑变量为δ(t)，结合递推关系构建混合逻辑动态模型，混合逻辑动态模型如下式(8)所示：
x(t+Δt)＝Ax(t)+Bδ(t) (8)
其中，t表示时刻，A表示时间递推系数，B表示控制逻辑变量系数。
其中，考虑到系统的信息过程为分层分布控制，由于分层分布控制的系统其信息处理进程的耗时通常小于一次系统控制能够承受的时间间隔，因此，上述Δt可以根据信息系统情况选定。
可选的，上述步骤S3，包括：
S301、根据所述混合逻辑动态模型在同一时刻仅有一种控制模式参与控制，构建所述控制逻辑变量的约束条件；
S302、根据所述控制信息的存在状态构建所述控制信息的第一状态约束条件，并确定同一控制周期中多个控制信息与控制逻辑变量的关联关系，以及根据所述控制信息与控制节点的对应关系构建所述控制信息的第二状态约束条件；
S303、根据所述控制节点对控制信息的处理能力构建控制节点信息处理约束条件；
S304、根据所述控制信息到达受控节点以及所述受控节点执行动作的时间关系构建所述控制信息与所述受控节点的状态约束条件。
具体的，上述式(8)中的混合逻辑动态模型可以包括多种控制模式，例如：馈线功率控制的功率分配模式、柔性负荷单独运行状态模式、负荷组的运行组合模式等。当式(8)所表示的控制场景有j种控制模式，为了保证在同一时刻有且仅有一种模式参与控制，则需要构建控制逻辑变量的约束条件，控制逻辑变量的约束条件如下式(9)所示，
δ(t)＝[δ1(t)，δ2(t)，…，δj(t)]′
具体的，在控制过程按照δt执行一个步长后，下一个时刻将按照新的逻辑变量δ(t+Δt)受控。在馈线功率控制以及柔性负荷控制中，由于δt中的j种控制模式在各时刻均存在被选中的可能，因此从δt到δ(t+Δt)的转换仍存在j种可能。
更具体的，对于控制信息的约束条件，结合图3进行控制信息执行的分析。以图3所示时间轴场景为例说明，设在T＝20Δt的控制周期中，受控节点接收2次控制。在不考虑信息时延的理想情况下，控制过程按照10Δt的时间间隔等距进行，控制量生成后即刻作用于受控节点。而在考虑信息时延情况下，首个控制信息U1从t＝0出发，于t＝11Δt到达受控节点并执行控制信号，而第二个控制信息U2从t＝4Δt离开控制器，于t＝13Δt到达受控节点，直到t＝19Δt才执行控制。
因此，考虑信息时延情况下，两个控制信息相比不考虑信息时延的理想情况下分别推迟和提前了一个步长。同时，控制信息到达受控节点，可能执行控制，也可能在受控节点等待若干时间；而开始执行的控制信息也可能持续执行若干时间。对此，需要根据控制信息的存在状态构建所述控制信息的第一状态约束条件。
若定义控制信息的执行时间即为控制信息的转换时间，那么从U1到U2的转换发生在t＝19Δt。而在t＝12S(t)到t＝19Δt中的任意时刻，控制信号均有可能发生转换或者停留在原状态。针对这个过程，定义控制信息转换的目标状态集合Ls(t)，表示t时刻的控制信息在进入t+Δt时刻可能存在不变或者向下一个控制信息转移两种状态选择。从而可是得到下述式(10)的逻辑关系：
s(t)＝[s1(t)，s2(t)…sm(t)…ss(t)]′ (10)
式中，S(t)为t时刻的控制信息向量，包含了在一个控制周期中设定的s个控制信息的状态变化，且Sm(t)∈{0，1}。当第m个控制信息参与控制时，S(t)的全部s个元素中，仅有Sm(t)＝1。式(10)将控制信息在两个时刻的关系表示为前一时刻控制信息与后一时刻可能控制信息并集的蕴含关系。根据逻辑转换关系，可将上式(10)转化为如下不等式(11)，也即是第一状态约束条件：
若将S(t)到S(t+Δt)的转移过程以关联矩阵表示，便可以通过关联矩阵描述各时刻的目标状态集合Ls(t)，对应可将上式(11)转换为下式(12)：
其中，ψs是s×s维关联矩阵，矩阵元素ψij＝{0，1}。
由于在同一时刻，仅可能有一个控制信息在受控节点上执行，且Sm(t)∈{0，1}，因此，可推得
更具体的，为了让一个控制周期中的s个控制信息与控制逻辑变量δt形成联动，可以将递进关系与控制信息的转移状态Sm进行关联，以决定在某个时刻的控制逻辑变量能够作为控制信息被执行。递进关系与控制信息的转移状态Sm进行关联后，得到如下式(13)：
更具体的，根据配电网的分层分布控制原理，配电网中的信息流在其间经过若干节点后到达受控节点，若时间步长为Δt，每个控制信息Sm在各个节点将按照Δt的间隔，根据前一个控制信息的所在位置，以及各个控制节点的信息处理能力，决定下一个时刻Sm所处的位置。
针对这一信息流过程，在本实施例中，可以定义分层分布控制的控制节点转换目标集合Lc(t)，表示在t时刻，控制信息Sm从当前控制节点出发，在t+Δt时刻可能到达新的控制节点，或者在本控制节点停留。对此，针对这种情况可以构建得到下式(14)的逻辑关系：
c(t)＝[c1(t)，c2(t)…cn(t)…cc(t)]′
cn(t)＝[cn1(t)，cn2(t)...cnm(t)…cns(t)]′ (14)
式中，C(t)是由t时刻c个控制节点的状态组成的向量，C(t)中的元素Cn(t)是s维向量，表示t时刻各个控制信息在第n个控制节点的状态，且Cnm(t)∈{0，1}，仅当第m个控制信息处于第n个控制节点时，Cnm(t)＝1。
上式(14)可以根据逻辑规则进行转换，并设置描述控制节点连接关系的c×c阶关联矩阵ψc，从而构建如下不等式(15)，也即是构建控制信息的第二状态约束条件：
同时，针对各个控制节点的信息处理能力，若在同一时刻，控制系统中除了控制信息的生成节点以及执行节点外，第n个控制节点至多能够同时处理w个控制信息，则可以构建得到控制节点信息处理约束条件，如下式(16)所示：
此外，对于控制信息到达受控节点的时间和受控节点的执行时间不同，可以通过下式(17)进行约束：
[sm(t)＝1]→[ccm(t)＝1] (17)
具体的，当第m个控制信息执行时，该信息必然到达执行节点c；而当第m个控制信息未被执行时，第m个控制信息存在到达控制节点c的可能性。对此，式(17)经过逻辑转换后，可得如下不等式(18)，也即是构建得到控制信息与受控节点的状态约束条件：
Sm(t)≤cnm(t) (18)
在获取到配电网的物理过程与信息过程融合所构建的模型的全部逻辑要素后，也即是目标配电网融合系统控制模型的全部逻辑要素后，通过逻辑要素可以反映控制系统、控制信息的时间与空间上的转移及转换方式。
最终，可以根据上述式(9)至(18)中，混合逻辑动态模型、控制逻辑变量的约束条件、控制信息与控制逻辑变量的关联关系、第一状态约束条件、第二状态约束条件、控制节点信息处理约束条件以及控制信息与受控节点的状态约束条件构建得到考虑信息时延的目标配电网融合系统控制模型，并通过目标配电网融合系统控制模型对受控节点进行信息时延下的动态控制。考虑信息时延的目标配电网融合系统控制模型如下式(19)所示：
可选的，在上述步骤S1之前，还包括：
S5、根据离散事件系统对配电物联网进行建模，基于全局事件列表对信息物理耦合事件时间点进行同步；
S6、通过网络仿真器对配电物联网通信进行仿真，建立信息物理融合物联控制模型，仿真包括模拟控制流在通信网络中的传递过程。
具体的，本实施例中，在进行通信异常状态下的信息物理融合物联控制之前，先通过散事件系统(DES)对配电物联网进行建模，基于全局事件列表实现信息物理耦合事件时间点的同步。并基于网络仿真器(Mininet)对配电物联网通信进行仿真，构建在有线与无线场景中的信息物理融合物联控制模型，模拟控制流(控制信息)在通信网络中的传递过程。
其中，通过离散事件系统对配电物联网进行建模包括：首先建立信息网络数学模型，然后在离散事件系统的基础上分别建立信息网络数据流模型和数据包模型，定义各自的事件，设计各自的数据转换机制，进一步可以获得信息网络的离散事件链，通过分析离散事件链，可以确定电气网络故障对于信息网络的影响，离散事件链包括电气网络事件链以及信息网络事件链。
其中，信息网络数学模型如图4所示，包括拓扑模型、数据模型以及节点模型。拓扑模型指描述信息网络中拓扑结构以及节点之间连接关系的模型，包括信息网络实体与拓扑模型的映射关系以及拓扑连接关系。节点模型指描述每个节点具体动态过程的模型。节点包括端节点、联络节点和控制中心节点。端节点是指存在数据输入的节点，是数据的源；联络节点是指传递数据的节点，不产生数据；控制中心节点处理数据。节点对于数据内容的处理过程，可以由用户自定义。上述数据模型指描述信息网络中传递的数据的模型。信息网络的数据模型分为数据流模型和数据包模型两类。由于信息网络模型中事件和事件链的定义与电气网络并不完全等价，因此需规定信息网络和电气网络之间数据转化的规则即接口模型，通过统计电气网络发生的事件数量和频率，得到相应信息网络的输入事件，进一步获得信息网络事件链。
更具体的，结合图5所示，上述基于全局事件列表对信息物理耦合事件时间点进行同步时，可以将电力系统每次迭代都作为一个离散事件，并附上时间戳。在这种同步方式中，可以将全局事件调度器作为全局事件参考和协调器，在全局事件调度器中有全局事件列表，用来记录整个联合仿真中的事件，电力系统中的迭代事件和通信网络中的事件根据自身的时间戳，按照时间的先后顺序依次混合排列在全局事件列表中。这样，每次全局事件调度器会从全局事件列表中取靠前的事件先执行，同时，在同一时间只会有一个事件被执行，所以，电力系统以及通信网络的两个仿真器的联合仿真运行过程可以通过一个时间轴来描述。
此外，全局事件调度器会定时检查全局事件列表，以确定下一事件是电力系统中的迭代事件还是通信网络中的事件。如果是电力系统迭代事件，全局事件调度器就会先暂停网络仿真器，将控制权交给电力系统仿真器来运行迭代事件，电力系统迭代事件运行结束之后，电力系统仿真就会放弃控制权，将控制权归还给全局事件调度器。如果下一事件是网络事件，全局事件调度器就会将控制权交给通信网络仿真器，由通信网络仿真器来运行网络事件，当通信网络事件运行结束之后，仿真控制权由会归还给全局事件调度器，继续由全局事件调度器进行事件检查，并移交控制权。以此类推，直到仿真结束。因此，在本申请中，当有交互请求的情况，交互事件都会根据时间顺序填入到全局事件列表中，由全局事件调度立即器调度执行，可以避免电力系统和通信网络系统仿真基于不同的时间尺度造成的同步误差。
更具体的，在本实施例中，可以基于软件定义网络(Software Defined Network，SDN)的架构与Mininet虚拟的SDN网络仿真编排系统对配电物联网的信息通信网络及其各组成要素进行抽象与模拟，建立信息物理融合物联控制模型。其中，对于无线通讯网络的场景，可以基于SDWN架构、使用Mininet-WiFi仿真器进行模拟与分析，从而进行配电物联网通信系统仿真平台的搭建。在配电物联网的通信系统中，多个监测设备、控制设备、执行设备等作为终端主机，主机之间需要进行信息交换，例如：监测设备对配电物联网信息物理系统中物理子系统的各种物理量进行监控，及将特定物理量的采样值上传至控制设备供其决策使用。再例如：控制设备运行特定的应用程序，得出配电物联网的优化运行策略或故障处理方式等决策结果，并将决策结果以控制指令的形式下发至执行设备。在通信网络中，以上设备进行信息交换时，信息以数据包的形式从某些主机(源主机)出发，经过通信链路传输与交换机的转发，最终到达需要该信息的主机(目的主机)。在使用SDN架构与Open Flow协议之下的通信网络中，交换机的转发规则由控制器下发流表指定，即由控制器对通信网络的资源进行高效的管理。
在本实施例中，仿真包括模拟控制流在通信网络中的传递过程。以有线SDN模拟通信链路中断为例，结合图6所示，对于通信链路中断的通信网络中，控制器可以向所有的交换机输出控制流，交换机之间以及交换机与各终端主机之间通信连接。在电网基础设施的SDN交换机s1与s6之间的链路L8，及s6与s7之间的链路L11发生故障导致通信链路L8、L11不可用，源主机h4、目的主机h1的通信过程所使用到的原始路由(即原始信息通路)L4-s4-L14-s7-L11-s6-L8-s1-L1不可用，但网络拓扑失去了L8、L11两条边之后仍然保持了连通性。随后，该原始路由涉及的交换机会向控制器请求替代路由，控制器检测到网络拓扑中的链路故障且接收到请求后，则停用原始路由及原始路由相关的流表项，使用定义好的路由搜索算法寻找到新的路由(即新的信息通路)L4-s4-L14-s7-L13-s2-L10-s1-L1，并将新路由及相关的流表项下发给相应的交换机供其执行，则h1至h4之间的通信仍可以继续正常进行。
当然，在配电物联网的信息通信系统中，还会接入新的通信设备并伴随着对通信网络的扩展升级等，例如：部署额外的交换机，以满足具有多种路径的数据通信需求，提供通信可靠性。而本申请是在SDN架构下进行模拟，新的SDN交换机与链路的增加只是改变了通信网络的拓扑结构，通信网络的资源如何分配、路由与转发规则如何定义仍然由SDN控制器决定。如图7所示，是在图6的通信网络拓扑基础上进行网络升级的场景。网络中新增了两台交换机s11与s12，相应地，增加了通信链路L14、L15、L16、L17，L14一端连接的交换机由s7变成s12，在原拓扑的基础上发生了改变，也视为新增的链路。控制器检测到了新设备的接入，对新增交换机s11、s12产生新的控制流，同时获取此时的网络拓扑结构与网络资源视图，控制器更新其所掌握的通信网络资源信息之后，会对网络资源进行重新分配，相应地会添加、删除或更改原路由与原转发规则并下发相关的交换机，以此实现灵活高效的网络资源分配。
在本实施例中，通过SDN/Mininet进行信息物理融合物联控制模型的模拟构建，不仅可以通过全局事件列表对信息物理耦合事件时间点进行同步，还能模拟控制流在通信网络中的传递过程，且在存在通信异常的情况下，能够基于已有的架构定位新的通信链路完成目的主机与源主机之间的信息传输。此外，若要在已有的架构上进行新设备及通信链路的部署，本申请中通信网络的资源如何分配、路由与转发规则如何定义仍然由SDN控制器决定，避免了传统IP网络的分布式控制架构下，需要对通信系统中涉及的每一台设备进行重新配置，并可能存在设备的兼容性问题。
实施例二
如图8所示，图8为对应通信异常状态下信息物理融合物联控制方法提出的通信异常状态下信息物理融合物联控制装置，所述装置80包括：
检测模块801，用于对已构建的信息物理融合物联控制模型进行信息异常事件检测；
第一构建模块802，用于若存在信息异常事件，则确定控制逻辑变量，根据所述控制逻辑变量构建混合逻辑动态模型；
第二构建模块803，用于确定所述混合逻辑动态模型的控制逻辑变量及控制信息的约束条件；第三构建模块804，用于基于所述混合逻辑动态模型、所述控制逻辑变量及所述控制信息的约束条件构建目标配电网融合系统控制模型；
控制模块，用于通过所述目标配电网融合系统控制模型对受控节点进行通信异常状态下的动态控制。
可选的，检测模块801包括：
获取子模块，用于获取所述信息物理融合物联控制模型中的电气网络事件链以及信息网络事件链；
第一构建子模块，用于根据所述电气网络事件链构建故障场景集合；
计算子模块，用于基于所述故障场景场合，确定待检测场景与其他各故障场景之间的故障距离，其中，包括确定所述待检测场景中电气网络事件链和信息网络事件链与其他故障场景中电气网络事件链和信息网络事件链之间的故障距离；
判断子模块，用于根据计算得到的多个所述故障距离判断所述待检测场景中是否存在所述信息异常事件。
可选的，判断子模块包括：
归一化子单元，用于将多个所述故障距离进行归一化处理，确定相关系数矩阵；
确定子单元，用于基于所述相关系数矩阵确定通信动态异常指标；
第一判断子单元，用于判断所述通信动态异常指标是否满足指标异常阈值；
第二判断子单元，用于若所述通信动态异常指标满足所述指标异常阈值，则判断所述待检测场景中存在所述信息异常事件。
可选的，第一构建模块802包括：
确定子模块，用于当判断出所述待检测场景中存在所述信息异常事件时，则确定所述控制逻辑变量；
第二构建子模块，用于根据递推关系及所述控制逻辑变量构建所述混合逻辑动态模型。
可选的，所述混合逻辑动态模型包括多种控制模式，第二构建模块803，包括：
第三构建子模块，用于根据所述混合逻辑动态模型在同一时刻仅有一种控制模式参与控制，构建所述控制逻辑变量的约束条件；
第四构建子模块，用于根据所述控制信息的存在状态构建所述控制信息的第一状态约束条件，并确定同一控制周期中多个控制信息与控制逻辑变量的关联关系，以及根据所述控制信息与控制节点的对应关系构建所述控制信息的第二状态约束条件；
第五构建子模块，用于根据所述控制节点对控制信息的处理能力构建控制节点信息处理约束条件；
第六构建子模块，用于根据所述控制信息到达受控节点以及所述受控节点执行动作的时间关系构建所述控制信息与所述受控节点的状态约束条件。
可选的，第三构建模块804具体用于根据所述混合逻辑动态模型、所述控制逻辑变量的约束条件、所述控制信息与所述控制逻辑变量的关联关系、所述第一状态约束条件、所述第二状态约束条件、所述控制节点信息处理约束条件以及所述控制信息与所述受控节点的状态约束条件构建目标配电网融合系统控制模型。
本发明实施例提供的通信异常状态下信息物理融合物联控制装置能够实现上述方法实施例中通信异常状态下信息物理融合物联控制方法实现的各个过程，且可以达到相同的有益效果。为避免重复，这里不再赘述。
参见图9，图9是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图9所示，包括：存储器902、处理器901及存储在存储器902上并可在处理器901上运行的数据管理方法的计算机程序，其中：
处理器901用于调用存储器902存储的计算机程序，执行如下步骤：
对已构建的信息物理融合物联控制模型进行信息异常事件检测；
若存在信息异常事件，则确定控制逻辑变量，根据所述控制逻辑变量构建混合逻辑动态模型；确定所述混合逻辑动态模型的控制逻辑变量及控制信息的约束条件；
基于所述混合逻辑动态模型、所述控制逻辑变量及所述控制信息的约束条件构建目标配电网融合系统控制模型；
通过所述目标配电网融合系统控制模型对受控节点进行通信异常状态下的动态控制。
可选的，处理器901执行的所述对已构建的信息物理融合物联控制模型进行信息异常事件检测，包括：
获取所述信息物理融合物联控制模型中的电气网络事件链以及信息网络事件链；
根据所述电气网络事件链构建故障场景集合；
基于所述故障场景场合，确定待检测场景与其他各故障场景之间的故障距离，其中，包括确定所述待检测场景中电气网络事件链和信息网络事件链与其他故障场景中电气网络事件链和信息网络事件链之间的故障距离；
根据计算得到的多个所述故障距离判断所述待检测场景中是否存在所述信息异常事件。
可选的，处理器901执行的所述根据计算得到的多个所述故障距离判断待检测场景中是否存在所述信息异常事件，包括：
将多个所述故障距离进行归一化处理，确定相关系数矩阵；
基于所述相关系数矩阵确定通信动态异常指标；
判断所述通信动态异常指标是否满足指标异常阈值；
若所述通信动态异常指标满足所述指标异常阈值，则判断所述待检测场景中存在所述信息异常事件。
可选的，处理器901执行的所述若存在信息异常事件，则确定控制逻辑变量，根据所述控制逻辑变量构建混合逻辑动态模型，包括：
当判断出所述待检测场景中存在所述信息异常事件时，则确定所述控制逻辑变量；
根据递推关系及所述控制逻辑变量构建所述混合逻辑动态模型。
可选的，所述混合逻辑动态模型包括多种控制模式，处理器901执行的所述确定所述混合逻辑动态模型的控制逻辑变量及控制信息的约束条件，包括：
根据所述混合逻辑动态模型在同一时刻仅有一种控制模式参与控制，构建所述控制逻辑变量的约束条件；
根据所述控制信息的存在状态构建所述控制信息的第一状态约束条件，并确定同一控制周期中多个控制信息与控制逻辑变量的关联关系，以及根据所述控制信息与控制节点的对应关系构建所述控制信息的第二状态约束条件；
根据所述控制节点对控制信息的处理能力构建控制节点信息处理约束条件；
根据所述控制信息到达受控节点以及所述受控节点执行动作的时间关系构建所述控制信息与所述受控节点的状态约束条件。
可选的，处理器901执行的所述基于所述混合逻辑动态模型、所述控制逻辑变量及所述控制信息的约束条件构建目标配电网融合系统控制模型，包括：
根据所述混合逻辑动态模型、所述控制逻辑变量的约束条件、所述控制信息与所述控制逻辑变量的关联关系、所述第一状态约束条件、所述第二状态约束条件、所述控制节点信息处理约束条件以及所述控制信息与所述受控节点的状态约束条件构建目标配电网融合系统控制模型。
可选的，在所述对已构建的信息物理融合物联控制模型进行信息异常事件检测之前，处理器901还用于执行：
根据离散事件系统对配电物联网进行建模，基于全局事件列表对信息物理耦合事件时间点进行同步；
通过网络仿真器对配电物联网通信进行仿真，建立信息物理融合物联控制模型，仿真包括模拟控制流在通信网络中的传递过程。
本发明实施例提供的电子设备能够实现上述方法实施例中通信异常状态下信息物理融合物联控制方法实现的各个过程，且可以达到相同的有益效果。为避免重复，这里不再赘述。
需要指出的是，本技术领域技术人员可以理解，这里的电子设备是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、数字处理器(Digital Signal Processor，DSP)、嵌入式设备等。电子设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。电子设备可以通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例提供的通信异常状态下信息物理融合物联控制方法的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
需要说明的是，可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，存储器可以是电子设备的内部存储单元，例如该电子设备的硬盘或内存。在另一些实施例中，存储器也可以是电子设备的外部存储设备，例如该电子设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。当然，存储器还可以既包括电子设备的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，存储器通常用于存储安装于电子设备的操作装置和各类应用软件，例如通信异常状态下信息物理融合物联控制方法的程序代码等。此外，存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)等。
以上所述之具体实施方式为本发明通信异常状态下信息物理融合物联控制方法的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.通信异常状态下信息物理融合物联控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
对已构建的信息物理融合物联控制模型进行信息异常事件检测；
若存在信息异常事件，则确定控制逻辑变量，根据所述控制逻辑变量构建混合逻辑动态模型；确定所述混合逻辑动态模型的控制逻辑变量及控制信息的约束条件；
基于所述混合逻辑动态模型、所述控制逻辑变量及所述控制信息的约束条件构建目标配电网融合系统控制模型；
通过所述目标配电网融合系统控制模型对受控节点进行通信异常状态下的动态控制。
2.如权利要求1所述的通信异常状态下信息物理融合物联控制方法，其特征在于，所述对已构建的信息物理融合物联控制模型进行信息异常事件检测，包括：
获取所述信息物理融合物联控制模型中的电气网络事件链以及信息网络事件链；
根据所述电气网络事件链构建故障场景集合；
基于所述故障场景场合，确定待检测场景与其他各故障场景之间的故障距离，其中，包括确定所述待检测场景中电气网络事件链和信息网络事件链与其他故障场景中电气网络事件链和信息网络事件链之间的故障距离；
根据计算得到的多个所述故障距离判断所述待检测场景中是否存在所述信息异常事件。
3.如权利要求2所述的通信异常状态下信息物理融合物联控制方法，其特征在于，所述根据计算得到的多个所述故障距离判断待检测场景中是否存在所述信息异常事件，包括：
将多个所述故障距离进行归一化处理，确定相关系数矩阵；
基于所述相关系数矩阵确定通信动态异常指标；
判断所述通信动态异常指标是否满足指标异常阈值；
若所述通信动态异常指标满足所述指标异常阈值，则判断所述待检测场景中存在所述信息异常事件。
4.如权利要求3所述的通信异常状态下信息物理融合物联控制方法，其特征在于，所述若存在信息异常事件，则确定控制逻辑变量，根据所述控制逻辑变量构建混合逻辑动态模型，包括：
当判断出所述待检测场景中存在所述信息异常事件时，则确定所述控制逻辑变量；
根据递推关系及所述控制逻辑变量构建所述混合逻辑动态模型。
5.如权利要求3所述的通信异常状态下信息物理融合物联控制方法，其特征在于，所述混合逻辑动态模型包括多种控制模式，所述确定所述混合逻辑动态模型的控制逻辑变量及控制信息的约束条件，包括：
根据所述混合逻辑动态模型在同一时刻仅有一种控制模式参与控制，构建所述控制逻辑变量的约束条件；
根据所述控制信息的存在状态构建所述控制信息的第一状态约束条件，并确定同一控制周期中多个控制信息与控制逻辑变量的关联关系，以及根据所述控制信息与控制节点的对应关系构建所述控制信息的第二状态约束条件；
根据所述控制节点对控制信息的处理能力构建控制节点信息处理约束条件；
根据所述控制信息到达受控节点以及所述受控节点执行动作的时间关系构建所述控制信息与所述受控节点的状态约束条件。
6.如权利要求5所述的通信异常状态下信息物理融合物联控制方法，其特征在于，所述基于所述混合逻辑动态模型、所述控制逻辑变量及所述控制信息的约束条件构建目标配电网融合系统控制模型，包括：
根据所述混合逻辑动态模型、所述控制逻辑变量的约束条件、所述控制信息与所述控制逻辑变量的关联关系、所述第一状态约束条件、所述第二状态约束条件、所述控制节点信息处理约束条件以及所述控制信息与所述受控节点的状态约束条件构建目标配电网融合系统控制模型。
7.如权利要求1-6任一项所述的通信异常状态下信息物理融合物联控制方法，其特征在于，在所述对已构建的信息物理融合物联控制模型进行信息异常事件检测之前，还包括步骤：
根据离散事件系统对配电物联网进行建模，基于全局事件列表对信息物理耦合事件时间点进行同步；
通过网络仿真器对配电物联网通信进行仿真，建立信息物理融合物联控制模型，仿真包括模拟控制流在通信网络中的传递过程。
8.通信异常状态下信息物理融合物联控制装置，其特征在于，装置包括：
检测模块，用于对已构建的信息物理融合物联控制模型进行信息异常事件检测；
第一构建模块，用于若存在信息异常事件，则确定控制逻辑变量，根据所述控制逻辑变量构建混合逻辑动态模型；
第二构建模块，用于确定所述混合逻辑动态模型的控制逻辑变量及控制信息的约束条件；
第三构建模块，用于基于所述混合逻辑动态模型、所述控制逻辑变量及所述控制信息的约束条件构建目标配电网融合系统控制模型；
控制模块，用于通过所述目标配电网融合系统控制模型对受控节点进行通信异常状态下的动态控制。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的通信异常状态下信息物理融合物联控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的通信异常状态下信息物理融合物联控制方法的步骤。
CN202310734370.7A 2023-06-20 2023-06-20 通信异常状态下信息物理融合物联控制方法及相关设备 Pending CN117013519A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310734370.7A CN117013519A (zh) 2023-06-20 2023-06-20 通信异常状态下信息物理融合物联控制方法及相关设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310734370.7A CN117013519A (zh) 2023-06-20 2023-06-20 通信异常状态下信息物理融合物联控制方法及相关设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117013519A true CN117013519A (zh) 2023-11-07

Family

ID=88564385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310734370.7A Pending CN117013519A (zh) 2023-06-20 2023-06-20 通信异常状态下信息物理融合物联控制方法及相关设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117013519A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Al-Hammouri A comprehensive co-simulation platform for cyber-physical systems
Li et al. Co-simulation platforms for co-design of networked control systems: An overview
JP6549351B2 (ja) プロセス制御システム内におけるデータの収集およびビッグデータ機械への配信
CN102523030B (zh) 通信卫星有效载荷测试系统仿真平台
CN108536972B (zh) 基于自适应智能体的复杂系统可靠性仿真方法及系统
EP2913756A1 (en) Operation management device and operation management method
Cooray et al. Proactive self-adaptation for improving the reliability of mission-critical, embedded, and mobile software
WO2014080598A1 (ja) 運用管理装置、及び、運用管理方法
Akkaya et al. Modeling and simulation of network aspects for distributed cyber-physical energy systems
Steiner et al. The TTEthernet synchronisation protocols and their formal verification
Geng et al. Model-based cosimulation for industrial wireless networks
JP4872702B2 (ja) 分散ワークフローシミュレーションシステム、方法、及び、プログラム
CN117013519A (zh) 通信异常状态下信息物理融合物联控制方法及相关设备
CN112671649A (zh) 基于物联网传输故障检测的路径选择方法及装置
CN114925607B (zh) 一种信息物理同步的工业网络管理系统及其预规划方法
CN107688878B (zh) 空气质量预测方法及装置
WO2024011908A1 (zh) 网络预测系统、方法、电子设备及存储介质
CN113923143B (zh) 一种云网络的调整方法、装置以及存储介质
CN118069460B (zh) 一种应用性能自动监测与优化方法和系统
CN116938737A (zh) 基于新型交互模型的配电物联网典型通信状态仿真方法
CN116743617B (zh) 用于网络测试的方法、计算设备和存储介质
Martínez et al. Design procedure to minimize power consumption and delays in WSAN
Zhao et al. Prediction of SDN Heterogeneous Network Traffic Based on Improved LSTM with Self-attention Mechanism
WO2022190432A1 (ja) ネットワーク評価装置、ネットワーク評価方法およびネットワーク評価プログラム
Battista et al. An integrated lifetime and network quality model of large WSNs

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination