WO2012035617A1 - 知的電力網のオントロジー更新装置 - Google Patents

知的電力網のオントロジー更新装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2012035617A1
WO2012035617A1 PCT/JP2010/065837 JP2010065837W WO2012035617A1 WO 2012035617 A1 WO2012035617 A1 WO 2012035617A1 JP 2010065837 W JP2010065837 W JP 2010065837W WO 2012035617 A1 WO2012035617 A1 WO 2012035617A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ontology
layer
instance
information
meta
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/065837
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
廣 村山
細川 晃
蘭 王
Original Assignee
株式会社 東芝
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 株式会社 東芝 filed Critical 株式会社 東芝
Priority to EP10857251.2A priority Critical patent/EP2618444A4/en
Priority to JP2012533775A priority patent/JP5514320B2/ja
Priority to PCT/JP2010/065837 priority patent/WO2012035617A1/ja
Publication of WO2012035617A1 publication Critical patent/WO2012035617A1/ja
Priority to US13/828,552 priority patent/US20130204847A1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/30Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of unstructured textual data
    • G06F16/36Creation of semantic tools, e.g. ontology or thesauri
    • G06F16/367Ontology
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit 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
    • H02J13/00032Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for
    • H02J13/00034Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for the elements or equipment being or involving an electric power substation
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/23Updating
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06Electricity, gas or water supply
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381Dispersed generators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/70Smart grids as climate change mitigation technology in the energy generation sector
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/12Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications

Definitions

  • the embodiment of the present invention relates to an apparatus for performing an update such as an additional correction to a standard ontology of an intelligent power network.
  • CIM Common Information Model
  • the present invention provides a flexible CIM to allow modification and addition of CIM using information defined by external standards, and modification and addition outside of standards on an online database connected to the intelligent power network.
  • An ontology update device for an intelligent power network that can be handled safely and securely.
  • an ontology update device that updates the ontology of an intelligent power network including device classification, attributes of individual classifications, or connection information.
  • the apparatus includes: a domain ontology layer including a specification of the device and the attribute; a meta ontology layer including a specification of the metadata of the classification and the attribute; and an axiom ontology layer including the specification of the metadata.
  • the storage unit stores an ontology of an intelligent power network having two or three upper layers.
  • the apparatus includes an access control unit that controls access to the ontology so as to allow access only from a lower layer database or adapter existing in a limited number of specific nodes for each upper layer node. Prepare.
  • the apparatus includes an update unit for updating the domain ontology layer so as to match the meta ontology layer.
  • Each of the domain ontology layer, the meta ontology layer, and the axiom ontology layer includes two parts, a schema and an instance, and the direct upper layer instance determines the schema of the lower layer.
  • the schema of the axiom ontology layer is recursively described by its own instance.
  • the device classification and the attribute are stored in separate tables.
  • the schema description of a layer other than the highest layer can be changed only by changing the description of the instance of the higher layer simultaneously or in advance.
  • the ontology layer is limited to two layers of the domain ontology layer and the meta ontology layer by fixing the uppermost layer.
  • the update unit updates the schema of the domain ontology layer that matches the instance of the meta ontology layer by correcting or adding the instance of the meta ontology layer.
  • FIG. 1 is a diagram showing a specific example of an ontology in IEC61970.
  • FIG. 2 is a diagram showing four layers of ontology.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the architecture of a parcelized ontology model (POM).
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a connection authentication file.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration in which the metamodel layer is distributed and arranged on the server.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the intelligent power network according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a control procedure of the transmission / distribution / transformation equipment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating another example of the procedure for controlling the transmission / distribution / transformation equipment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a specific example of an ontology in IEC61970.
  • FIG. 2 is a diagram showing four layers of ontology.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the architecture of a
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an intelligent power network when an additional DO information server and an MO information server are distributed in addition to the standard CIM server.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a control procedure of the transmission / distribution / transformation equipment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating another example of the control procedure of the transmission / distribution / transformation equipment.
  • FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the AO information server.
  • FIG. 13 is a diagram showing the configuration of the MO information server.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of the DO information server.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of a power transmission / distribution transformer device.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration of a power network usage requesting device.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a control procedure of the transmission / distribution / transformation equipment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating another example of the control procedure of the transmission / distribution
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration of the power network management apparatus.
  • FIG. 18 is a flowchart showing the verification procedure of ontology matching between MO and DO.
  • FIG. 19 is a flowchart showing a verification procedure for ontology matching between AO and MO.
  • FIG. 20 is a diagram showing a specific example of CIM MO.
  • FIG. 21 is a diagram showing a specific example of CIM DO.
  • FIG. 22 is a diagram showing another example of CIM DO.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an example of adding an MO instance.
  • an EMS Electronicgy Management System
  • an EMS or other device that plans connection to an intelligent power network is connected to other devices or services connected to the intelligent power network.
  • the present invention relates to a device classification system called ontology for accessing other technical specifications and a database used for storing attributes or connection information of individual classifications.
  • CIM which is an international ontology standard for power distribution network equipment, includes systematic descriptions of classifications and attributes of equipment and equipment related to the power distribution network, and is defined in IEC 61968 / IEC 61970.
  • IEC61850 This standard describes the specifications of equipment in substations, and the basic information necessary for connection in the narrow sense of power can be obtained from these standards, but for the maintenance and operation of an actual intelligent power network.
  • various standards such as IEC61360 or other standards and protocols other than CIM standards such as environment-related standards, quality and useful life of equipment and equipment, environmental characteristics, maintenance, geographic information, information on manufacturers and managed organizations, etc. Access to specific specification information is required.
  • Such information is often described in multiple languages, and it is essential that the information can be used reasonably and efficiently when designing and updating an actual power network such as when an EMS is replaced or updated in an overseas power network.
  • UML Unified Modeling Language
  • XML-RDF is created from UML, and the contents of UML are included in the electronic document.
  • XML is an abbreviation for Extensible Markup Language
  • RDF is an abbreviation for Resource Description Framework.
  • non-standards when equipment that does not exist in the standard is added or standard specifications are updated, non-standards can be safely used by using an online database without going through international standardization which takes a relatively long time.
  • the ontology of the updated device can be exchanged via the intelligent power network.
  • “Ontology” related to the intelligent power network is an information structure that systematically summarizes the classification of devices and equipment and the attributes that characterize the classification.
  • a specific example of the ontology in IEC 61970 is shown in FIG. “Breaker” 1, which is the lowest concept in the ontology, is a subtype of “ProtectedSwitch” 2, and “ProtectedSwitch” 2 is a subtype of “Switch” 3.
  • “Switch” 3 is a subtype of “Conducting Equipment” 4.
  • “ConductingEquipment” 4 is a subtype of “Equipment” 5
  • “Equipment” 5 is a subtype of “PowersystemResource” 6.
  • “PowerSystemResource” 6 is a subtype of “IdentifiedObject” 7.
  • a unique attribute is associated with each classification, and the attribute is inherited from the upper level to the lower level.
  • a unique globally unique ID is given to the classification of devices and equipment in one ontology and the attributes that characterize the classification. Similar IDs are given to the classifications and attributes in the upper layers.
  • this international standard ontology is called CIM defined in IEC 61968 / IEC 61970.
  • CIM defines attributes defined in ontology standards other than the CIM standard, such as IEC61360.
  • the quality, useful life, environmental characteristics, maintenance, geographic information, classification and attributes for describing the manufacturer and organization to be managed, etc. are added to the CIM. Access to specification information outside the CIM standard to be used after modification is required.
  • CIM Common Dictionary Model
  • PLIB Common Dictionary Model
  • ISO / IEC Guide 77 states that CDM should be preferentially studied as a data model when creating ontology standards in each technical field of ISO / IEC.
  • the basic study of CIM started before ISO / IEC Guide 77 was established, its data model is different from that of PLIB, but it is possible in principle to convert the format to PLIB.
  • the CIM is described using UML by a certain commercial UML tool, and an XML-RDF is created from this UML to obtain an electronic file used for specification information exchange.
  • ISO 1358-35 or the IEC626656-1 standard currently under discussion in the former extended version is a standard for exchanging this ontology in a tabular form represented by a spreadsheet.
  • As the actual physical file format, use of CSV, OpenXML (ISO / IEC29500), XLS, etc. is defined in these standards.
  • CSV is an abbreviation for Comma Separated Value.
  • the ontology database has four layers for ontology data representation. These four layers are logical databases independent of each other, and these are managed in separate databases, and access restrictions specific to each layer are provided.
  • the layers are collectively referred to as “metamodel layers”, and the metamodel layers are referred to as “AO”, “MO”, “DO”, and “LD” from the top.
  • AO is an abbreviation for Axiomatic Ontology, which is used for the description of MO and below, and is used for the classification and definition of concepts and information that are recognized as assumptions. For example, identifiers, definitions, names, data types, and relationships used to describe the concepts and information of “ID”, “definition”, “name”, “data type”, and “relation”.
  • GUI Meta-Ontology
  • UUID User Interface
  • RAID RAID
  • product name, standard name, class name, and attribute name can be defined as a kind of name, and are distinguished by ID.
  • DO is an abbreviation for Domain Ontology, which is generally called Ontology, and defines a product classification system for each field and a description specification / method of specification values.
  • Ontology a product classification system for each field and a description specification / method of specification values.
  • an automobile is a kind of a vehicle (transport vehicle), and a product name, an output (Engine power), a maximum speed (Maximum speed), and the like are part of the description specification.
  • DL is an abbreviation for Domain Library (domain library), which is a library of product specification values for each field.
  • domain library a library of product specification values for each field.
  • T-type Ford is a specific product name for automobiles.
  • FIG. 2 shows four metamodel layers L1 to L4, and each layer is indicated by different notation that two levels exist.
  • the first level is class N1 and the second level is instance N2.
  • Layer L1 is a library of domain objects (Libraries of domain objects) and is defined by a domain dictionary (domain dictionary).
  • the layer L2 is a meta dictionary (Meta-classes), that is, a domain dictionary (Domain dictionary) defined by a meta dictionary (Meta dictionary).
  • the layer L3 is an ontology model (metalogy as meta classes) as a meta class, and is defined by a meta meta class (Meta-meta-classes), that is, a meta meta dictionary (Meta meta-dictionary).
  • the layer L4 is an ontology model as a meta-metaclass, and is explained by self (explanatory way).
  • FIG. 3 shows instantiation in each layer and reduction from one layer to another lower layer (Reduction).
  • an instantiation of an axiom layer ontology schema is an axiom layer instance (Axiom Instance) as an MO schema (MO Schema).
  • a reduction of this axiom layer instance is a meta ontology schema (Meta Ontology Schema).
  • An instance obtained by instantiating this metaontology schema is a metaontology instance (Meta-Ontology Instance) as a DO schema (DO Schema).
  • a reduction of the meta ontology instance is a domain ontology schema (Domain Ontology Schema).
  • An instance of this domain ontology schema is a domain ontology instance as an LD schema (LD Schema).
  • a reduction of this domain ontology instance is a library ontology schema (Library Ontology Schema).
  • An instance of this library ontology schema is a library instance (Library Instance) as a product specification value (product spec values).
  • notations such as M1-M0, M2-M1, etc. are labels indicating the degree of abstraction of each layer by combining notations of metamodeling levels described in the MOF standard (Meta Object Facility: Object Modeling Group) that defines the UML language. It is. That is, AO corresponds to M4-M3, MO corresponds to M3-M2, DO corresponds to M2-M1, and LD corresponds to M1-M0.
  • MOF Metal Object Facility: Object Modeling Group
  • Each metamodel layer has two levels: schema and instance. In terms of describing the composition of the spreadsheet in ISO 13584-35, there are two sections, a schema section and a data section, in one database.
  • This file or database can have Read or Read / Write (R / W) access to one or more IDs of the underlying metamodel layers that can be combined with the ontology of this layer and its data section
  • R / W Read or Read / Write
  • configuration information such as which AO layer and which MO layer, which MO layer and which DO layer are combined in the database connected to the intelligent power network is transmitted from the sender to the receiver side as a message or as a file.
  • connection authentication file includes (1) layer A instance change information (eg, difference in change contents), (2) layer A access control information, and (3) layer A configuration information (variable).
  • the instance change information of the layer A is, for example, a difference in change contents.
  • Access control information to layer A is, for example, (2.1) permissible object information (permitted lower layer ID or permissible node information) and (2.2) access authority information.
  • Layer A configuration information (variable) includes, for example, (3.1) a combination of four layers indicated by a layer ID and a logical node in the intelligent power network, and (3.2) between layers Consistency verification mode is included.
  • the access right information is strictly protected.
  • Various methods can be adopted as a protection method including this specific encryption.
  • the additional modifications of the schema correspond to a subset of the rules described in the upper tier instance or are listed in the instance.
  • whether or not the actual schema additional correction is permitted is provided by the transmission side by providing an identification flag between the layers together with the above configuration information.
  • each metamodel layer is managed independently between layers.
  • An example of this case is shown in FIG.
  • AO indicates an axiom ontology layer (Axiomatic Ontology layer)
  • MO indicates a meta metadata layer (Meta Meta Data layer (Meta Ontology))
  • DO indicates a domain ontology layer (Domain Onology).
  • LO indicates library data (Library Data).
  • an EMS or other device that connects to or plans connection to an intelligent power network is connected to a connection specification or other technical specification of another device or service connected to the intelligent power network.
  • the present invention relates to a database used to store device classifications and attributes of individual classifications, or connection information, called an ontology for access.
  • the ontology of the intelligent power network according to the present embodiment has an independent ontology basic structure for each layer.
  • the basic structure is (I) Above the catalog layer that actually records the attribute values of the device, (Ii) a domain ontology layer containing device classification and attribute specifications; (Iii) a meta ontology layer including specifications of the above-mentioned classification and attribute metadata; (Iv) It has a maximum of three upper layers of the axiom ontology layer including the metadata specification.
  • Each of the domain ontology layer, meta ontology layer, and axiom ontology layer is composed of two parts, a schema and an instance, and a direct upper layer instance determines a lower layer schema.
  • the schema of the top layer that is, the axiom ontology layer, is recursively described by its own instance.
  • the device classification and attributes are separated and stored in separate tables (the above-mentioned upper layer instance determines the actual structure).
  • the A separate table refers to a table that accesses each table separately during access control described later. For example, tables having different formats are regarded as separate files, and these are referred to as separate files. These may be logically and physically different.
  • Schema description of layers other than the top layer can be changed only by changing the description of the instance of the upper layer simultaneously or in advance.
  • the domain ontology layer, meta ontology layer, and axiom ontology layer as described above are managed as logically or physically different databases in units of layers.
  • access control information that allows access only from lower layer databases or adapters that exist on a limited number of specific nodes is a file or database. Described in Access control is performed according to the access control information.
  • the schema of the domain ontology that matches the instance of the meta ontology layer can be updated by modifying or adding the instance of the meta ontology layer.
  • how to determine consistency it is desirable to provide two modes, strict and partial alignment, to improve safety and flexibility.
  • the correction or addition in a layer having the ontology is as follows: (A) addition or modification as a CIM standard for that layer or higher layers, (B) Addition or correction of equipment specifications defined by other standards, (C) Addition or correction of non-standard equipment specifications including.
  • A addition or modification as a CIM standard for that layer or higher layers
  • B Addition or correction of equipment specifications defined by other standards
  • C Addition or correction of non-standard equipment specifications including.
  • the differential instance set is stored in a different server from the server storing the standard ontology connected to the intelligent network. It is necessary to change the schema of the layer for modification or addition in a layer. Only the difference instance and the metadata ID related to the instance in the upper layer (collectively, this is called a difference instance set) When sending from the transmission side to the reception side, the address of the server storing the differential instance set is transmitted and received between the transmission side and the reception side. This allows modifications or additions to the contents defined by the standard ontology, as well as non-standard modifications or additions, without directly changing the contents of the database containing the standard ontology.
  • a plurality of servers storing difference instance sets may be provided, and which one is actually selected may be transmitted and received between the transmission side and the reception side.
  • the CIM is described separately as MO and DO
  • the MO and DO of CIM are arranged in different logical nodes (servers), and the DO that adds both the DO addition and the original DO is integrated.
  • FIG. 6 shows an example of the intelligent power network according to the embodiment.
  • the intelligent power network includes a power network PN and a communication network CN.
  • the power network PN includes a main power generation device 100 and transmission / distribution substation devices 101 and 102
  • the communication network CN includes a power network management device 103, a standard CIM server 104, and a power network utilization request device 105.
  • the transmission / distribution network manager 106 includes an organization or person who owns the transmission / distribution network, the management organization or person, and devices operated by them.
  • the transmission / distribution network user 107 is an organization or a person who uses the transmission / distribution network for power transmission, power distribution, power storage, or consumption, and devices operated by them (owners of the main power generation device 100 and the distributed power source 102) Belongs to this).
  • the transmission / distribution substation equipment 101 and 102 are power generation equipment, substation equipment, power supply / distribution equipment, a power storage device, and the like, and includes a device that purchases electric power from a power generator or a power transmitter and distributes it to consumers.
  • a consumer is an organization or a group of people that consumes electricity by converting it into other forms of energy (power, heat, light, etc.), and the whole behaves as one organization, for example, manufacturing Includes traders, railroad operators, and general consumers.
  • FIG. 7 is a diagram showing a control procedure of the transmission / distribution / transformation equipment when only the CIM obtained as an international standard is managed by the central server. This embodiment can be realized relatively easily.
  • the procedure of transmission / reception of distribution information including notification and sharing of a change of DO between partners is as follows.
  • the example of FIG. 7 is a case where the power network device 103 transmits an additional ontology to the power network utilization device 105.
  • the power network management apparatus 103 and the power network utilization apparatus 105 acquire a CIM from the standard CIM server 104.
  • the additional ontology and connection information are transmitted from the power network management apparatus 103 to the power network utilization apparatus 105.
  • the power network utilization apparatus 105 that has received the additional ontology and the connection information notifies the power network management apparatus 103 of the completion of preparation for transmission and distribution.
  • the power network management apparatus 103 controls the transmission / distribution substation equipment 102.
  • the power network utilization apparatus 105 performs communication with the power transmission / distribution transformer 102 and power transmission / distribution.
  • the power network utilization device 105 notifies the power network management device 103 of the completion of the power transmission / distribution.
  • FIG. 8 corresponds to the case where only the CIM is managed by the central server as in the case of FIG. 7, but the additional ontology and connection information are not transmitted from the power network management apparatus 105 to the power network utilization apparatus 105 but from the power network utilization apparatus 105 to the power network management apparatus. It differs in that it is transmitted to 103. This corresponds to the case where the power network utilization device 105 holds the ontology of the difference from the CIM.
  • Standard CIM is a type of DO, but only assumes English notation. Therefore, when the CIM is used in a non-English-speaking area such as Japan or China and the intelligent power network is operated, names and definitions cannot be described in Japanese and Chinese, resulting in inconvenience and inconvenience.
  • CIM “Braker” can describe the specific product name as a value in the DL, but if the product name is written in Japanese or Chinese, the “what-hit breaker” is a non-English name in the first place. Since there is no description field, this cannot be described.
  • the standard CIM although a data type exists, it is not defined what unit is used to specify it. Therefore, at present, the unit must be defined and agreed outside of the CIM.
  • the case where the DO change does not involve the MO change is, for example, the addition of “Low-Voltage switch” which is one of the subordinate concepts of “Switch”. This can be done only by changing the DO, not changing the MO.
  • the attribute specifications of the device must be defined within the scope of the existing attribute specification rules.
  • FIG. 9 shows an example of an intelligent power network when an additional DO information server and an MO information server are distributed in addition to the standard CIM server.
  • FIG. 10 is a diagram showing a control procedure of the transmission / distribution substation equipment when the additional DO information server and the MO information server are distributed.
  • the example of FIG. 10 is a case where MO (meta ontology) is arranged in the MO information server 110 and DO (domain ontology) is arranged in the additional DO information servers 108 and 109.
  • MO metal ontology
  • DO domain ontology
  • the power network management apparatus 103 and the power network utilization apparatus 105 each acquire a CIM from the standard CIM server 104.
  • the power network management apparatus 103 acquires or places a meta ontology with the MO information server 110.
  • the power network utilization apparatus 105 acquires a meta ontology from the MO information server 110.
  • the power network management apparatus 103 places additional ontology in the additional DO information servers 108 and 109.
  • the power network management apparatus 103 notifies the power network utilization apparatus 105 of the power network connection DO arrangement.
  • the power network utilization apparatus 105 acquires the power network connection DO from the additional DO information servers 108 and 109 and notifies the power network management apparatus 103 of completion of preparation for transmission and distribution.
  • the power network management apparatus 103 controls the transmission / distribution / transformation equipment 102. Further, the power network utilization device 105 performs communication with the power transmission / distribution transformer 102 and power transmission / distribution. When power transmission / distribution ends, the power network utilization device 105 notifies the power network utilization device 105 of the completion of power transmission / distribution.
  • FIG. 11 corresponds to the case where an additional DO information server and an MO information server are distributed in addition to the standard CIM server as in FIG. 10, but the additional ontology is not transmitted from the power network management apparatus 103 to the power network utilization apparatus 105.
  • the transmission is different from the power network utilization apparatus 105 to the power network management apparatus 103. This corresponds to the case where the power network utilization device 105 holds the ontology of the difference from the CIM.
  • the configurations of the AO information server, the MO information server, the additional DO information server, the transmission / distribution substation equipment, the power network utilization requesting device, and the power network management device will be described.
  • the AO information server 120 includes an information transmission / reception unit 121, an ontology database 122, and an information communication network connection authentication unit 123.
  • the information transmission / reception unit 121 includes a user / access management unit 1210 and a network interface device 1211.
  • the network interface device 1211 has a unique physical node address and is connected to the information communication network CN.
  • the ontology database 122 stores a file 1220 of an axiom ontology, that is, AO (Axiomatic Ontology).
  • the AO file 1220 includes a file node ID 1221 and a content logical ID 1222.
  • the information communication network connection authentication unit 123 has a connection authentication file 1230. In this connection authentication file 1230, a physical node address list 1231 that allows connection, a node ID list 1232 of an MO file that permits connection, and a logical ID list 1233 of an MO content that allows connection are recorded.
  • the MO information server 130 includes an information transmission / reception unit 131, an ontology database 132, and an information communication network connection authentication unit 133.
  • the information transmission / reception unit 131 includes a user access management unit 1310 and a network interface device 1311.
  • the network interface device 1311 has a unique physical node address and is connected to the information communication network CN.
  • the ontology database 132 stores a meta ontology, that is, a MO (Meta Ontology) file 1320.
  • the MO file 1320 includes a file node ID 1321 and a content logical ID 1322.
  • the information communication network connection authentication unit 133 has a connection authentication file 1330.
  • the connection authentication file 1330 includes a physical node address list 1331 that allows connection, a node ID list 1332 of DO files that allow connection, and a logical ID list 1333 of DO content that allows connection.
  • the DO information server 140 includes an information transmission / reception unit 141, an ontology database 142, and an information communication network connection authentication unit 143.
  • the information transmission / reception unit 141 includes a user / access management unit 1410 and a network interface device 1411.
  • the network interface device 1411 has a unique physical node address and is connected to the information communication network CN.
  • the ontology database 142 stores a domain ontology or DO (Domain Ontology) file 1420.
  • the MO file 1420 includes a file node ID 1421 and a content logical ID 1422.
  • the information communication network connection authentication unit 143 has a connection authentication file (Security Profile) 1430. In this connection authentication file 1430, a list 1431 of physical node addresses that allow connection, a list 1432 of node IDs of DL files that allow connection, and a list 1433 of logical IDs of DL contents that allow connection are recorded.
  • the connection authentication file 1430 a list 1431 of physical node addresses that
  • the power transmission / distribution transformer device 150 includes an information transmission / reception unit 151, a power transmission / distribution unit 152, and a connection authentication unit 153.
  • the information transmission / reception unit 151 includes a user access management unit 1510 and a network interface device 1511.
  • the network interface device 1511 has a unique physical node address and is connected to the information communication network CN.
  • the power transmission / distribution unit 152 includes a power transmission / distribution control unit 1520.
  • the power transmission / distribution control unit 1520 is connected to the power generation / transformation device 1521 and the power transmission / distribution network 1522, and has a logical ID of the power generation / transformation device 1521.
  • the connection authentication unit 153 includes an information communication network connection authentication unit 1530 and a transmission / distribution network connection authentication unit 1531.
  • the information communication network connection authentication unit 1530 has a list 15300 of physical node addresses that allow connection
  • the transmission / distribution network connection authentication unit 1531 has a list 15310 of logical IDs of power devices that allow connection.
  • the power network usage requesting device 160 is a terminal or the like that can be operated by a power network usage requester (user) 161, and the power network usage requester 161 is managed by a user ID 162 and a password 163.
  • the power network usage request device 160 includes an information transmission / reception unit 164, an ontology database 165, and a GUI (Graphical User Interface) 167 for instructing the power network usage request 166.
  • An input device 1670 such as a mouse and a keyboard and an output device 1671 such as a display are connected to the GUI 167.
  • the information transmission / reception unit 164 includes a user / access management unit 1640 and a network interface device 1641.
  • the network interface device 1641 has a unique physical node address and is connected to the information communication network CN.
  • the ontology database 165 includes an (AO-MO-DO-CIM) ontology storage unit 1650 and an (AO-MO-DO-CIM) ontology consistency check unit 1651.
  • the ontology storage unit 1650 stores AO 16500, MO 16501, DO 16502, and CIM 16503. Note that a DL (domain library) 16504 may be stored in the ontology storage unit 1650.
  • the power network management device 170 is a terminal or the like that can be operated by a power network manager (user) 171, and the power network manager 171 is managed by a user ID 172 and a password 173.
  • the power network management apparatus 170 includes an information transmission / reception unit 174, an ontology database 175, and a GUI (Graphical User Interface) 177 for instructing the power network usage approval 176.
  • An input device 1770 such as a mouse and a keyboard and an output device 1771 such as a display are connected to the GUI 177.
  • the information transmission / reception unit 174 includes a user access management unit 1740 and a network interface device (Network Interface device) 1741.
  • the network interface device 1741 has a unique physical node address and is connected to the information communication network CN.
  • the ontology database 175 includes an (AO-MO-DO-CIM) ontology storage unit 1750 and an (AO-MO-DO-CIM) ontology consistency check unit 1751.
  • the ontology storage unit 1750 stores AO 17500, MO 17501, DO 17502, and CIM 17503. Note that a DL (domain library) 17504 may be stored in the ontology storage unit 1750.
  • connection authentication file includes (1) a list of logical identifiers (IDs) of DOs that are consistent with the MO, and (2) a list of logical nodes (DOs) of lower layers that permit connection to the node where the MO is placed (for example, URI ( Uniform Resource Identifiers)), and (3) a physical address (for example, a MAC address) of a lower layer that allows connection to the node where the MO is placed.
  • IDs logical identifiers
  • DOs logical nodes
  • a physical address for example, a MAC address
  • the URI is the name of a file on a network (usually on the Internet) described systematically, and the content ID (MO identifier) described in the file It has nothing to do with it. Therefore, even if the URI is the same, the contents of the file are replaced, and the MO ID described in the file is changed.
  • the logical node can give the same logical node even if the MAC address changes as a physical node, for example. A physical node is physically machine specific.
  • the above (1) and (2) are examples of logical nodes, and any one of them may be used as an embodiment.
  • the above (3) can be omitted as a special embodiment.
  • Ontology consistency check units between AO-MO, between MO-DO, and between DO-DL may exist on the AO, MO, and DO information servers, respectively, and a power network utilization requesting device that requests CIM change Alternatively, it may exist on the power network management device. If it exists on the AO, MO, or DO information server, the power network user or the power network manager is not notified of the specific inconsistency. In the following Ontology consistency verification procedure, it is assumed that user access management (verification using a user account and a password) performed in normal information device access management has been completed in advance.
  • step S1 for the DO to be combined with the MO, it is determined whether or not the physical node address of the DO information server exists in the list of physical node addresses that are allowed to be connected. If the physical node address does not exist, the process ends in error.
  • step S2 it is determined whether the ID of the DO file to be combined with the MO exists in the list of node IDs of DO files that are allowed to be connected. If the file ID does not exist, the process ends in error.
  • step S3 it is determined whether or not the logical ID of the content of the DO to be combined with the MO exists in the list of logical IDs of the DO content that is allowed to be connected.
  • step S5 the consistency from DO to MO is checked. If OK, the process is completed. If the MO does not match the DO, the process ends in error.
  • step S1 for the MO to be combined with AO, it is determined whether the physical node address of the MO information server exists in the list of physical node addresses that are allowed to be connected. If the physical node address does not exist, the process ends in error.
  • step S2 it is determined whether or not the file ID of the MO to be combined with AO exists in the list of node IDs of the MO file that is allowed to be connected. If the file ID does not exist, the process ends in error.
  • step S3 it is determined whether or not the logical ID of the content of the MO to be combined with AO exists in the list of logical IDs of the MO content that is allowed to be connected.
  • step S5 the consistency from MO to AO is checked. If OK, the process is completed. If the AO does not match the MO, the process ends in error.
  • FIG. 20 shows a specific example of CIM MO.
  • 201 is the schema part of the MO and 202 is the instance part of the MO.
  • 203 it can be seen that the attributes used by the DO are defined.
  • FIG. 21 shows a specific example of CIM DO.
  • FIG. 22 shows another example of CIM DO. This example corresponds to a case where the MO needs to be changed in accordance with the DO change. For example, “MDC_P005.en” represents the English name of the product name. At present, only English text can be described.
  • FIG. 23 shows an example of adding an instance of MO when a change in CIM MO is required along with a DO change. It can be seen that an item 230 is newly added in the MO in accordance with the change of DO.
  • the processing in the present embodiment can be realized by a computer-executable program, and this program can be realized as a computer-readable storage medium.
  • storage media programs such as magnetic disk, floppy disk, hard disk, optical disk (CD-ROM, CD-R, DVD, Blu-ray, etc.), magneto-optical disk (MO, etc.), semiconductor memory, etc. are stored.
  • the storage medium can be read by a computer or an embedded system, the storage format may be any form.
  • an OS operation system
  • database management software MW (middleware) such as a network, etc. running on a computer based on instructions from a program installed in a computer or an embedded system from a storage medium realize this embodiment. A part of each process for performing may be executed.
  • the storage medium is not limited to a medium independent of a computer or an embedded system, but also includes a storage medium in which a program transmitted via a LAN, the Internet, or the like is downloaded and stored or temporarily stored.
  • the number of storage media is not limited to one, and a case where the processing in the present embodiment is executed from a plurality of media is also included in the storage media, and the configuration of the media may be any configuration.
  • the computer or the embedded system is for executing each process in the present embodiment based on a program stored in a storage medium.
  • the computer or the embedded system is a single device such as a personal computer or a microcomputer, and a plurality of devices are connected to a network. Any configuration such as a connected system may be used.
  • the computer is not limited to a personal computer, but includes an arithmetic processing device, a microcomputer, and the like included in an information processing device, and is a generic term for devices and devices that can realize the functions described above by a program.
  • the CIM is described separately as MO and DO
  • the CIM MO and DO are arranged in different logical nodes (servers), and both the DO modification addition and the original DO are both performed. It is possible to virtually change the CIM without changing the standardized CIM by using the DO integrated with. It is possible to check the DO against the MO whether there is any violation or omission of the description rule for the changed virtual CIM. This increases safety.
  • a plurality of MOs and DOs may be arranged.

Abstract

 一実施形態によれば、機器の分類、個々の分類の持つ属性、あるいは接続情報を含む知的電力網のオントロジーを更新するオントロジー更新装置が提供される。該装置は、前記機器の分類と前記属性の仕様を含むドメイン・オントロジー層と、前記分類と前記属性のメタデータの仕様を含むメタ・オントロジー層と、前記メタデータの仕様を含む公理オントロジー層の2層または3層の上位層を持つ知的電力網のオントロジーを格納する格納部を備える。該装置は、1つの上位ノードに対し限られた数の特定ノードに存在する下位の層のデータベースまたはアダプタからのみのアクセスを許容するように前記オントロジーへのアクセスを制御するアクセス制御部を備える。また、該装置は、前記メタ・オントロジー層に整合するように前記ドメイン・オントロジー層を更新するための更新部を備える。

Description

知的電力網のオントロジー更新装置
 本発明の実施形態は、知的電力網の標準オントロジーに対する追加修正等の更新を行うための装置に関する。
 多様な分散電源、マイクロドメインと呼ばれる中小の電力網、電力を発生する装置や電力を消費する装置等の頻繁な接続変更を伴う知的電力網(「スマートグリッド」とも呼ばれる)の維持管理においては、知的電力網に接続される機器の電気的仕様や特性をデータベースによって維持管理し、常に適切な接続が行われるようにすることが必要である。機器や機材の保守点検、機器や機材の更新さらには設計更新に関して、CIM(Common Information Model)として知られる電力配電網機器のオントロジー国際標準がある。CIMは、配電網に関わる機器や機材の分類や属性の体系的記述を含んでいる。
 実際の知的電力網の維持運用のためには、環境関連の規格などCIM標準以外の外部標準やプロトコルが規定する、機器や機材の品質や耐用年数、環境特性、メインテナンス、地理情報、製造者や管理する組織の情報などの多様な仕様情報へのアクセスが必要となる。CIM以外の種々の外部標準が定める仕様情報へのアクセス、あるいは、それら外部標準の定める情報を使ったCIMの修正および追加、標準から外れた修正および追加のために、知的電力網に接続されたオンライン・データベース上でCIMをより柔軟にかつ安全に取り扱うことができるようにするための仕組みの提供が必要とされている。
 従って、本発明は、外部標準の定める情報を使ったCIMの修正および追加、標準から外れた修正および追加を知的電力網に接続されたオンライン・データベース上で行えるようにするために、CIMを柔軟にかつ安全に取り扱うことのできる知的電力網のオントロジー更新装置を提供する。
 一実施形態によれば、機器の分類、個々の分類の持つ属性、あるいは接続情報を含む知的電力網のオントロジーを更新するオントロジー更新装置が提供される。該装置は、前記機器の分類と前記属性の仕様を含むドメイン・オントロジー層と、前記分類と前記属性のメタデータの仕様を含むメタ・オントロジー層と、前記メタデータの仕様を含む公理オントロジー層の内の2層または3層の上位層を持つ知的電力網のオントロジーを格納する格納部を備える。該装置は、それぞれの上位層のノードに対し限られた数の特定ノードに存在する下位の層のデータベースまたはアダプタからのみのアクセスを許容するように前記オントロジーへのアクセスを制御するアクセス制御部を備える。また、該装置は、前記メタ・オントロジー層に整合するように前記ドメイン・オントロジー層を更新するための更新部を備える。前記ドメイン・オントロジー層、前記メタ・オントロジー層、前記公理オントロジー層のそれぞれは、スキーマとインスタンスの2つの部分を含み、直接の上位層のインスタンスがその下位の層のスキーマを決定する。前記公理オントロジー層のスキーマは、自身のインスタンスによって再帰的に記述されている。前記ドメイン・オントロジー層、前記メタ・オントロジー層、前記公理オントロジー層のそれぞれにおいて、前記機器の分類と前記属性とは別々のテーブルに格納される。最上位層以外の層のスキーマの記述変更は、その上位の層のインスタンスの記述を同時もしくは事前に変更することによる場合のみ可能である。最上位層は固定とすることにより、オントロジー層をドメイン・オントロジー層とメタ・オントロジー層の2層に限定することは、この発明に含まれる。前記更新部は、前記メタ・オントロジー層のインスタンスの修正または追加により、該メタ・オントロジー層のインスタンスに整合するドメイン・オントロジー層のスキーマ更新を行う。
図1は、IEC61970におけるオントロジーの具体例を示す図である。 図2は、オントロジーの4層を示す図である。 図3は、パーセル化オントロジーモデル(POM)のアーキテクチャを示す図である。 図4は、接続認証ファイルの一例を示す図である。 図5は、メタモデルレイヤーをサーバに分散配置する構成を示す図である。 図6は、実施形態に係る知的電力網の一例を示す図である。 図7は、送配電変電機器の制御の手順の一例を示す図である。 図8は、送配電変電機器の制御の手順の別の例を示す図を示す図である。 図9は、標準CIMサーバに加え、追加DO情報サーバおよびMO情報サーバを分散配置する場合の知的電力網の一例を示す図である。 図10は、送配電変電機器の制御の手順の一例を示す図である。 図11は、送配電変電機器の制御の手順の別の例を示す図である。 図12は、AO情報サーバの構成を示す図である。 図13は、MO情報サーバの構成を示す図である。 図14は、DO情報サーバの構成を示す図である。 図15は、送配電変電機器の構成を示す図である。 図16は、電力網利用要求装置の構成を示す図である。 図17は、電力網管理装置の構成を示す図である。 図18は、MO-DO間のオントロジー整合の検証手順を示すフローチャートである。 図19は、AO-MO間のオントロジー整合の検証手順を示すフローチャートである。 図20は、CIM MOの具体例を示す図である。 図21は、CIM DOの具体例を示す図である。 図22は、CIM DOの別の例を示す図である。 図23は、MOのインスタンス追加例を示す図である。
 本実施形態は、知的電力網に接続するEMS(Energy Management System)、あるいは知的電力網への接続を計画するEMSまたは他の機器が、知的電力網に接続する他の機器やサービスの接続仕様またはその他の技術仕様にアクセスするためのオントロジーと呼ばれる機器の分類体系および個々の分類が持つ属性、あるいは接続情報を格納するために利用するデータベースに関する。
 電力配電網機器のオントロジー国際標準であるCIMは、配電網に関わる機器や機材の分類や属性の体系的記述を含んでおり、IEC61968/IEC61970に規定されている。また、IEC61968/IEC61970以外に、IEC61850規格が存在する。この規格は、変電所内の機器の仕様を記述しており、狭義の電力関係の接続に必要な基本的な情報はこれらの標準から得られるが、実際の知的電力網の維持運用のためには、さらにIEC61360、あるいは環境関連の規格などCIM標準以外の標準やプロトコルの規定する、機器や機材の品質や耐用年数、環境特性、メインテナンス、さらに地理情報、製造者や管理する組織の情報などの多様な仕様情報へのアクセスが必要となる。これらの情報は、しばしば多言語で記述されていて、海外の電力網におけるEMSの取り換えや更新時など実際の電力網の設計および更新に際して、合理的かつ効率的に利用可能なことが必須となる。IEC61968/IEC61970以外の標準の定める仕様情報へのアクセス、あるいは、それらの外部標準の定める情報を使ったCIMの修正および追加、標準外の修正および追加のためには、現在、まず商用UMLツールによりUML(Unified Modeling Language)を使って記述し、UMLからXML-RDFを作成し、UMLの内容を電子書類に含めるようにしている。XMLとは、Extensible Markup Languageの略であり、RDFとは、Resource Description Frameworkの略である。
 数年間に渡る国際規格としての回覧および投票プロセスを経てきまる現在のCIMを、より柔軟にかつ安全に取り扱えることが必要である。具体的には、知的電力網に接続されたオンライン・データベース上でその仕様定義を修正追加できることが必要である。
 そこで本実施形態では、標準に存在しない機器の追加や、標準上の仕様について更新があった場合に、比較的時間のかかる国際標準化を経ることなく、オンライン・データベースを利用して安全に非標準あるいは更新のあった機器のオントロジーを知的電力網を介して交換できるようにする。
 知的電力網に関する「オントロジー」とは、機器や機材の分類と、その分類を特徴づける属性とを体系的に纏めた情報構造のことをいう。IEC61970におけるオントロジーの具体例を図1に示す。このオントロジー中で最も下位の概念である「Breaker」1は「ProtectedSwitch」2のサブタイプであり、ProtectedSwitch」2は、「Switch」3のサブタイプである。「Switch」3は「ConductingEquipment」4のサブタイプである。「ConductingEquipment」4は「Equipment」5のサブタイプであり、「Equipment」5は、「PowersystemResource」6のサブタイプである。「PowerSystemResource」6は、「IdentifiedObject」7のサブタイプである。実際には、それぞれの分類に固有の属性が結び付けられ、上位から下位に属性が継承される。また1つのオントロジー中の機器や機材の分類と、その分類を特徴づける属性には、固有のグローバルにユニークなIDが与えられている。その上位の階層中の分類や属性についても同様のIDが与えられている。
 このオントロジーを利用することにより送配電網において接続する相手のIDが分かれば、相手がどのような機器であり、どのような属性を持っているかを把握することができる。知的電力網において、この国際標準とされるオントロジーがIEC61968/IEC61970に定めるCIMと呼ばれるものである。しかしCIMには、電力に直接関係しない属性については殆ど標準として記載していない。従って、実際の知的電力網の運用のためには、さらにIEC61360等のCIM標準以外のオントロジー標準に定める属性を定める仕様情報へのアクセスが必要となる。また、企業独自に規定する機器や機材の材料や部品に関し、その品質や耐用年数、環境特性、メインテナンス、さらに地理情報、製造者や管理する組織を記述するための分類、属性など、CIMに追加修正して使うCIM標準外部の仕様情報へのアクセスが必要となる。
 以上のようなオントロジーの構築には、CIM以外の別の規格を利用することができる。例えば、IEC61360-ISO13584規格(通称PLIB)が規定するCommon Dictionary Model(CDM)は、分野を限定しない全産業分野に適用すべきモデルであるとされる。ISO/IECの各技術分野でオントロジー規格を作る際には、そのデータモデルとして優先的にCDMを検討すべきことがISO/IEC Guide 77により述べられている。残念ながら、CIMはISO/IEC Guide 77の成立前に基本検討が始まったため、そのデータモデルはPLIBとは異なるが、PLIBに形式変換することは原理的に可能である。但し、CIMは、IEC61970規格によれば、ある商用UMLツールによりUMLを使って記述し、このUMLからXML-RDFを作成し仕様情報交換に使う電子ファイルを得る。
 一方、ISO13584-35あるいは前者の拡張版で現在審議中のIEC62656-1規格は、このオントロジーをスプレッドシートに代表される表形式で交換するための規格である。実際の物理ファイル形式としては、CSV,OpenXML(ISO/IEC29500と),XLS等を使うことがこれらの規格の中で規定されている。CSVとは、Comma Separated Valueの略である。
 図2に示すように、オントロジーのデータ表現のために、オントロジーのデータベースが4つの層(レイヤー)を持つ。これら4層を互いに独立した論理データベースとし、これらを別々のデータベースにおいて管理し、各層に固有のアクセス制限を設ける。以下、各層を総称して「メタモデルレイヤー」と呼び、メタモデルレイヤーを上位から、「AO」,「MO」,「DO」,「LD」と呼ぶことにする。
 「AO」とは、Axiomatic Ontology(公理層オントロジー)の略であり、MO以下の記述に使用し、全て前提として認める概念や情報の分類とその定義のためのものである。例えば、「ID」、「定義」、「名称」、「データ型」、「関係」という概念や情報を記述するために用いる識別子、定義、名称、データ型、関係である。
 「MO」とは、Meta-Ontology(メタ・オントロジー)の略であり、ドメイン・オントロジーの記述方法とその仕様を定義する。例えば、「GUID」や「UUID」、「RAID」はIDの一種であると定義することができ、IDにより区別される。製品名や標準名、クラス名、属性名は名称の一種であると定義することができ、IDにより区別される。
 「DO」とは、Domain Ontology(ドメイン・オントロジー)の略であり、一般にオントロジーと呼ばれるものであって、分野毎の製品分類体系、および仕様値の記述仕様・方法を定める。例えば、自動車(automobile)は、車両(transport vehicle)の一種であり、製品名、出力(Engine power)、最大速度(Maximum speed)等はその記述仕様の一部である。
 「DL」とは、Domain Library(ドメイン・ライブラリー)の略であり、分野毎の製品仕様値のライブラリーのことである。例えばT型フォードは、自動車の具体的な製品名である。
 図2には、4層のメタモデルレイヤーL1~L4が示され、各層は2つのレベルが存在することが異なる表記法により示されている。第1のレベルは、クラスN1であり、第2のレベルはインスタンスN2である。
 レイヤーL1は、ドメインオブジェクトのライブラリ(Library of domain objects)であり、ドメイン辞書(domain dictionary)により定義される。レイヤーL2は、メタクラス(Meta-classes)、即ちメタ辞書(Meta dictionary)により定義されるドメイン辞書(Domain dictionary)である。レイヤーL3は、メタクラスとしてのオントロジーモデル(ontology model as Meta Classes)であり、メタ・メタクラス(Meta-meta-classes)、即ちメタ・メタ辞書(Meta meta-dictionary)により定義される。レイヤーL4は、メタ・メタクラスとしてのオントロジーモデルであって、自己(self-explanatory way)によって説明(explain)される。
 また、パーセル化オントロジーモデル(Parcellized Ontology Model:POM)のアーキテクチャを図3に示す。図3には、各層におけるインスタンス化(Instantiation)と、ある層から別の下位層へのリダクション(Reduction)が示されている。即ち、公理層オントロジースキーマ(Axiomatic Ontology Schema)をインスタンス化(instantiation)したものは、MOスキーマ(MO Schema)としての公理層インスタンス(Axiom Instance)である。この公理層インスタンスをリダクション(reduction)したものは、メタオントロジースキーマ(Meta Ontology Schema)である。このメタオントロジースキーマをインスタンス化したものは、DOスキーマ(DO Schema)としてのメタオントロジーインスタンス(Meta-Ontology Instance)である。このメタオントロジーインスタンスをリダクションしたものは、ドメインオントロジースキーマ(Domain Ontology Schema)である。このドメインオントロジースキーマをインスタンス化したものは、LDスキーマ(LD Schema)としてのドメインオントロジーインスタンスである。このドメインオントロジーインスタンスをリダクションしたものは、ライブラリオントロジースキーマ(Library Ontology Schema)である。このライブラリオントロジースキーマをインスタンス化したものは、製品仕様値(product spec values)としてのライブラリインスタンス(Library Instance)である。
 図2において、M1-M0、M2-M1等の表記は、UML言語を定めるMOF規格(Meta Object Facility: Object Modeling Group)に記載のメタモデリングレベルの表記を組み合わせた、各層の抽象度を示すラベルである。すなわち、前出のAOがM4-M3に対応し、MOがM3-M2に対応し、DOがM2-M1に対応し、LDがM1-M0に対応する。
 各メタモデルレイヤーを層間で独立して管理することにより、1つの論理的メタモデルレイヤーの物理的コピーが複数存在し、これらを異なるサーバに配置して管理し得る。従って、複数の異なるサーバに置かれた物理的コピーの組合せが各層間で存在することになる。
 また、下位の階層の或る分類に使用されている属性が上位の階層のインスタンスとして規定されていなかった場合は、その属性は処理されず、上位の階層のインスタンスに規定されている属性のデータ値の処理のみを行う。各メタモデルレイヤーには、スキーマとインスタンスの2つのレベルが存在する。ISO13584-35中においてスプレッドシートの構成を記述するための用語でいえば、スキーマセクションと、データセクションの2つのセクションが1つのデータベース中に存在する。
 本実施形態では、メタモデルレイヤーの他、オントロジーへのアクセス権情報を管理するファイルあるいはデータベースが存在する。このファイルあるいはデータベースには、この層のオントロジーに組み合わせることが可能な下位のメタモデルレイヤーの1つまたは複数のID、およびそのデータセクションにReadあるいはRead/Write(以下R/W)アクセスが可能な論理データベースのIDが記述される。さらに、送信者から受信者側へは、知的電力網に接続されたデータベースのどのAO層とどのMO層、どのMO層とどのDO層とを組み合わすかといった構成情報をメッセージとしてあるいはファイルとして送信する。
 このような接続認証ファイル(トランザクション情報)の一例を図4に示す。接続認証ファイルは、(1)層Aのインスタンス変更情報(例:変更内容の差分)、(2)層Aへのアクセス制御情報、(3)層Aのコンフィギュレーション情報(可変)を含む。(1)層Aのインスタンス変更情報は、例えば変更内容の差分である。(2)層Aへのアクセス制御情報は、例えば、(2.1)許容対象情報(許容する下位層IDあるいは許容するノード情報)と、(2.2)アクセス権限情報である。(3)層Aのコンフィギュレーション情報(可変)は、例えば、(3.1)4層の組み合せを層のIDと知的電力網中の論理ノードで示したものと、(3.2)層間の整合性検証のモードを含む。
 なお、アクセス権情報、特にR/Wアクセス権に関する論理ユーザのID情報は、厳重に保護されているものとする。この具体的な暗号化を含む保護の方法は、様々な方法を採ることができる。ある層のスキーマに追加修正を加える場合にその上層のインスタンスに記載されたルールを適用するにあたり、スキーマの追加修正が上層のインスタンスに記載されたルールのサブセットにあたるか、あるいは、インスタンスに記載されたルールとスキーマの追加修正の内容との共通集合について、実際のスキーマの追加修正が許容されるかについて、上記の構成情報と共に各層間において識別のフラグを設けて送信側が指示するものとする。
 上述したように、本実施形態では、各メタモデルレイヤーを層間で独立して管理する。この場合、1つの論理的メタモデルレイヤーの物理的コピーが複数存在し、これらを異なるサーバに配置して管理し得る。この場合の一例を図5に示す。図5において、AOは、公理オントロジーレイヤー(Axiomatic Ontology layer)を示し、MOは、メタ・メタデータレイヤー(Meta Meta Data layer(Meta Ontology))を示し、DOは、ドメインオントロジーレイヤー(Domain Ontology layer(Ontology))を示し、LOは、ライブラリデータ(Library Data)を示している。図5において、標準のCIMサーバ(Standard CIM Ontology Server)8に加え、AOサーバ9、複数のMOサーバ10、複数のDOサーバ11が存在する。これらサーバにアクセスすることにより、太陽電池12について、標準のCIMサーバ8には規定されていない属性の情報を得ることができる。即ち、太陽電池(Photo Voltaic Cell:PV)12について、CIM外の属性(Property)として、「PropX1:Serviceable life」および「PropX2:Material description」を得ることができる。
 (1)一実施形態は、知的電力網中に接続する、或いは接続を計画するEMSあるいはその他の装置が、知的電力網中に接続する他の機器やサービスの接続仕様、あるいはその他の技術仕様にアクセスするためのオントロジーと呼ばれる機器の分類と個々の分類の持つ属性、あるいは接続情報を格納するために利用するデータベースに関する。本実施形態に係る知的電力網のオントロジーは、層別に独立したオントロジーの基本構造を持つ。該基本構造は、 
(i)機器のもつ属性の値を実際に記録するカタログ層の上位に、 
(ii)機器の分類と属性の仕様を含むドメイン・オントロジー層と、 
(iii)上記分類と属性のメタデータの仕様を含むメタ・オントロジー層と、 
(iv)上記メタデータの仕様を含む公理オントロジー層の最大3層の上位層を持つ、というものである。 
 上記ドメイン・オントロジー層、メタ・オントロジー層、公理オントロジー層のそれぞれは、スキーマとインスタンスの2つの部分から成り、直接の上位層のインスタンスがその下位の層のスキーマを決定する。
 最上位の層すなわち公理オントロジー層のスキーマは、自身のインスタンスによって再帰的に記述される。
 また、上記ドメイン・オントロジー層、メタ・オントロジー層、公理オントロジー層のそれぞれにおいて、機器の分類と属性とは分離し、(前述の上位層インスタンスが実際の構造を決定する)別々のテーブルに格納される。別々のテーブルとは、後述するアクセス制御の際に各テーブルに対し別々のアクセスをするものをさす。たとえば形式の異なるテーブルを別々のファイルとみなし、これらを別々のファイルと称する。これらは、論理的にも物理的にも異なっていてもよい。
 最上位層以外の層のスキーマの記述変更は、その上位の層のインスタンスの記述を同時もしくは事前に変更することによる場合のみ可能である。
 以上のようなドメイン・オントロジー層、メタ・オントロジー層、公理オントロジー層を層単位で論理的あるいは物理的に異なるデータベースとして管理する。
 各層の1つのノードにアクセスできる下位の層のデータベースあるいはアダプタについては、限られた数の特定ノードに存在する下位の層のデータベースまたはアダプタからのみアクセスできるように許容するアクセス制御情報がファイルまたはデータベースに記述される。このアクセス制御情報に従ってアクセス制御を行う。
 上記のようなオントロジーの更新を行うための装置に関して、メタ・オントロジー層のインスタンスの修正または追加により、該メタ・オントロジー層のインスタンスに整合するドメイン・オントロジーのスキーマ更新を可能にする。この場合の整合性の判定を行うことが好ましい。また、整合性の判定をどのように行うかに関しては、厳密と部分整合の2つのモードを設け、安全性と柔軟性を高めることが望ましい。
 (2)差分の抽出
 上記オントロジー更新装置において、上記オントロジーのある層における修正または追加とは、 
(a)その層または複数の上位層に対する、CIM標準としての追加または修正、 
(b)他の標準で定められた機器仕様の追加または修正、 
(c)標準外の機器仕様の追加または修正 
を含む。 
 これら追加または修正を他の利用者へ送信する必要がある場合には、その追加または修正に係る分類定義あるいは属性定義について、差分のインスタンスのみを標準のインスタンスまたは既に共有されているインスタンスから分離する。送信側は、差分のインスタンスとそのインスタンスに関わるメタデータのID(但し一部または関係する全部のメタデータそのものも利用する人間の理解のために付随しても良い)を圧縮および暗号化を含む形式変換を加えて受信側に送る。受信側は、これを解析し逆変換して差分のインスタンスを復元し、さらに共通インスタンスに組み込む。このような情報交換により、知的電力網において、標準の定める内容を超えたオントロジーを構築することが可能となる。
 (3)標準オントロジーを保存するデータベースとその差分を保存するデータベースの分離 
 知的力網に接続された標準オントロジーを格納するサーバとは異なる別のサーバに差分インスタンスセットを格納する。 
 ある層における修正または追加のために、その層のスキーマを変更する必要があり、その上位層における差分のインスタンスとそのインスタンスに関わるメタデータのIDのみ(これを纏めて差分インスタンスセットと呼ぶ)を送信側から受信側に送る場合に、差分インスタンスセットが格納されたサーバのアドレスを送信側と受信側の間で送受信する。これは、標準オントロジーを納めるデータベースの内容を直接変更することなく、標準オントロジーの定める内容に対する修正または追加、並びに、標準外の修正または追加の交換を可能にする。
 (4)差分を保存するデータベースの複数化
 差分インスタンスセットを格納したサーバを複数設け、そのいずれを実際に選択するかを、送信側と受信側の間で送受信するようにしてもよい。
 (5)知的電力網において、以上述べたオントロジー更新に係る機能を備えない通常のデータベースあるいはアダプタからの要求に応じて、標準オントロジーの定める内容に対する修正または追加、並びに、標準外の修正または追加の情報を1つの体系に合成し、RDF形式等に変換して送信できるようにするとよい。
 (実施形態の利点)
 以上述べた構成によれば、CIMをMOとDOに分けて記述し、CIMのMOとDOを異なる論理ノード(サーバ)に配置し、DOの修正追加と元のDOの両者を統合したDOを用いることにより、標準化されたCIMの変更を行うことなく、仮想的にCIMを変更することが可能となる。変更された仮想CIMについて記述ルールに対する違反・遺漏がないかを、MOに対してDOをチェックすることにより確認することができる。これにより安全性が増す。MO,DOは複数配置されても良い。仮想的なCIMの変更を必要とする電力の提供および利用の相手毎に、用いるMO,DOの組合せを変更し、MO,DOのコンテンツにアクセスするための利用者名、パスワード、符号化のキーを変更し、これらを電力需給の当事者に送信することにより、CIMを当該利用者以外の者が不適切に改変することを防止可能となる。
 以下、より具体的な適用事例を挙げながら実施形態を説明する。
 図6は、実施形態に係る知的電力網の一例を示している。この知的電力網は、電力網PNと通信ネットワークCNとを含む。電力網PNは、主系統側発電機器100、送配電変電機器101,102を含み、通信ネットワークCNは、電力網管理装置103、標準CIMサーバ104、電力網利用要求装置105を含んでいる。図6において、送配電網管理者106は、送配電網を所有する組織または人、およびその管理組織または人、およびそれらにより操作される機器を含む。送配電網利用者107は、送配電網を送電、給配電、蓄電、あるいは消費のために利用する組織または人、及びそれらにより操作される機器(主系統発電機器100や分散電源102の所有者は、これに属する)を含む。送配電変電機器101,102は、発電機器、変電機器、給配電機器、蓄電装置等であり、電力を発電者や送電者より購入し、需要家に分配する装置を含む。需要家は、電力をそれ以外のエネルギー形態(動力、熱、光等)に変換することにより消費する組織または人の集合体であって、全体が一組織として振舞うものであって、例えば、製造業者、鉄道業者、一般消費者を含む。
 図7は、国際標準として得られるCIMのみを中央サーバ管理する場合の、送配電変電機器の制御の手順を示す図である。この実施形態は、比較的容易に実現することができる。DOの変更をパートナー間で通知し、共有することを含む配電情報の送受信の手順は次の通りである。図7の例は、電力網管装置103が電力網利用装置105に追加オントロジーを送信する場合である。
 まず電力網管理装置103および電力網利用装置105は、標準CIMサーバ104からCIMを取得する。次に、電力網管理装置103から電力網利用装置105に、追加分オントロジーおよび接続情報を送信する。追加分オントロジーおよび接続情報を受信した電力網利用装置105は、電力網管理装置103に対して送配電準備完了の通知を行う。これに応じて電力網管理装置103は、送配電変電機器102を制御する。一方、電力網利用装置105は、送配電変電機器102との交信および送配電を行う。送配電が終了すると、電力網利用装置105は、電力網管理装置103に対して送配電終了の通知を行う。
 図8は、図7の場合と同様にCIMのみを中央サーバ管理する場合に相当するが、追加分オントロジーおよび接続情報を電力網管理装置103から電力網利用装置105ではなく電力網利用装置105から電力網管理装置103に送信する点で異なる。これは、CIMとの差分のオントロジーを電力網利用装置105が保持している場合に相当する。
 図7および図8に示した適用事例は、DOの変更がMOの変更を伴わないものである。次に、DOの変更がMOの変更を伴う適用事例について説明する。
 標準CIMはDOの一種であるが、英語表記のみを前提としている。従って、非英語圏、例えば日本や中国でCIMを利用し、知的電力網を運用する場合には、日本語、中国語で名称や定義が記述できず不都合や不便が生じる。例えば、CIMにおいて、「Braker」はDLにその具体的な製品名を値として記述できるが、製品名を日本語や中国語で表記しようとすると、そもそも「何某遮断機」は、非英語名称という記述欄が存在しないためこれを記述することができない。標準CIMには、データ型は存在するものの、これをどのような単位を用いて指定するかを規定していない。従って現状では、CIMの外で単位を定義し、これに合意しなければならない。そこで、単位をどのように表現するべきかという記述仕様をMOにおいて設けることにより、DOの記述において具体的な記述に用いる単位を指定することが可能となる(DOの変更に伴うMOの変更)。DLにおいては、DOにおいて選択された単位に基づく性能値を記述する。
 一方、DOの変更がMOの変更を伴わない場合とは、例えば、「Switch」の下位概念の一つである「Low-voltage switch」の追加を行うこと等である。これは、DOの変更のみで行え、MOの変更は要しない。但し、その機器の属性の仕様は、既存の属性の仕様記述規則の範囲で定義されなければならない。
 図9は、標準CIMサーバに加え、追加DO情報サーバおよびMO情報サーバを分散配置する場合の知的電力網の一例を示している。図10は、追加DO情報サーバおよびMO情報サーバを分散配置する場合の送配電変電機器の制御の手順を示す図である。この図10の例は、MO(メタ・オントロジー)をMO情報サーバ110に配置し、DO(ドメイン・オントロジー)を追加DO情報サーバ108,109に配置する場合である。以下、DOおよびMOの変更を伴う送配電情報の送受信に関して、電力網管理装置103からCIMに対する追加分のオントロジーを電力網利用装置105に送信する場合について説明する。
 まず電力網管理装置103および電力網利用装置105は、それぞれ、標準CIMサーバ104からCIMを取得する。次に、電力網管理装置103は、MO情報サーバ110との間でメタ・オントロジーの取得または配置を行う。電力網利用装置105は、MO情報サーバ110からメタ・オントロジーを取得する。次に、電力網管理装置103は、追加分オントロジーを追加DO情報サーバ108,109に配置する。さらに、電力網管理装置103は、電力網利用装置105に対して、電力網接続DO配置の通知を行う。これに応じて、電力網利用装置105は、追加DO情報サーバ108,109から電力網接続DOを取得し、電力網管理装置103に対して送配電準備完了の通知を行う。これにより電力網管理装置103は送配電変電機器102を制御する。また、電力網利用装置105は、送配電変電機器102との間の交信および送配電を行う。送配電が終了すると、電力網利用装置105は、電力網利用装置105に対して、送配電終了の通知を行う。
 図11は、図10の場合と同様に標準CIMサーバに加え、追加DO情報サーバおよびMO情報サーバを分散配置する場合に相当するが、追加分オントロジーを電力網管理装置103から電力網利用装置105ではなく電力網利用装置105から電力網管理装置103に送信する点で異なる。これは、CIMとの差分のオントロジーを電力網利用装置105が保持している場合に相当する。
 ここで、AO情報サーバ、MO情報サーバ、追加のDO情報サーバ、送配電変電機器、電力網利用要求装置、および電力網管理装置の構成について説明する。
 図12に示すように、AO情報サーバ120は、情報送受信部121と、オントロジーデータベース122と、情報通信網接続認証部123とを備える。情報送受信部121は、ユーザ・アクセス管理部1210と、ネットワークインタフェース装置(Network Interface device)1211とを備える。ネットワークインタフェース装置1211は、固有の物理ノードアドレスを有し、情報通信網CNに接続される。オントロジーデータベース122は、公理的オントロジーすなわちAO(Axiomatic Ontology)のファイル1220を記憶する。このAOファイル1220は、ファイルのノードID1221と、コンテンツの論理的ID1222とを含む。情報通信網接続認証部123は、接続認証ファイル(Security Profile)1230を有する。この接続認証ファイル1230は、接続を許容する物理ノードアドレスのリスト1231と、接続を許容するMOファイルのノードIDのリスト1232と、接続を許容するMOコンテンツの論理的IDのリスト1233とが記録される。
 図13に示すように、MO情報サーバ130は、情報送受信部131と、オントロジーデータベース132と、情報通信網接続認証部133とを備える。情報送受信部131は、ユーザ・アクセス管理部1310と、ネットワークインタフェース装置(Network Interface device)1311とを備える。ネットワークインタフェース装置1311は、固有の物理ノードアドレスを有し、情報通信網CNに接続される。オントロジーデータベース132は、メタ・オントロジーすなわちMO(Meta Ontology)のファイル1320を記憶する。このMOファイル1320は、ファイルのノードID1321と、コンテンツの論理的ID1322とを含む。情報通信網接続認証部133は、接続認証ファイル(Security Profile)1330を有する。この接続認証ファイル1330は、接続を許容する物理ノードアドレスのリスト1331と、接続を許容するDOファイルのノードIDのリスト1332と、接続を許容するDOコンテンツの論理的IDのリスト1333とが記録される。
 図14に示すように、DO情報サーバ140は、情報送受信部141と、オントロジーデータベース142と、情報通信網接続認証部143とを備える。情報送受信部141は、ユーザ・アクセス管理部1410と、ネットワークインタフェース装置(Network Interface device)1411とを備える。ネットワークインタフェース装置1411は、固有の物理ノードアドレスを有し、情報通信網CNに接続される。オントロジーデータベース142は、ドメイン・オントロジーすなわちDO(Domain Ontology)のファイル1420を記憶する。このMOファイル1420は、ファイルのノードID1421と、コンテンツの論理的ID1422とを含む。情報通信網接続認証部143は、接続認証ファイル(Security Profile)1430を有する。この接続認証ファイル1430は、接続を許容する物理ノードアドレスのリスト1431と、接続を許容するDLファイルのノードIDのリスト1432と、接続を許容するDLコンテンツの論理的IDのリスト1433とが記録される。
 図15に示すように、送配電変電機器150は、情報送受信部151と、送配電部152と、接続認証部153とを備える。情報送受信部151は、ユーザ・アクセス管理部1510と、ネットワークインタフェース装置(Network Interface device)1511とを備える。ネットワークインタフェース装置1511は、固有の物理ノードアドレスを有し、情報通信網CNに接続される。送配電部152は、送配電制御部1520を有する。送配電制御部1520は、発電変電装置1521と、電力送配電網1522に接続され、発電変電装置1521の論理的IDを有する。
 接続認証部153は、情報通信網接続認証部1530と、送配電網接続認証部1531とを有する。情報通信網接続認証部1530は、接続を許容する物理ノードアドレスのリスト15300を有し、送配電網接続認証部1531は、接続を許容する電力機器の論理的IDのリスト15310を有する。
 図16に示すように、電力網利用要求装置160は、電力網利用要求者(ユーザ)161が操作することのできる端末等であって、電力網利用要求者161はユーザID162とパスワード163によって管理される。電力網利用要求装置160は、情報送受信部164と、オントロジーデータベース165と、電力網利用要求166を指示するためのGUI(Graphical User Interface)167とを備える。GUI167には、マウスやキーボード等の入力装置1670とディスプレイ等の出力装置1671が接続される。情報送受信部164は、ユーザ・アクセス管理部1640と、ネットワークインタフェース装置(Network Interface device)1641とを備える。ネットワークインタフェース装置1641は、固有の物理ノードアドレスを有し、情報通信網CNに接続される。オントロジーデータベース165は、(AO-MO-DO-CIM)オントロジー保存部1650と、(AO-MO-DO-CIM)オントロジー整合性チェック部1651とを有する。オントロジー保存部1650には、AO16500と、MO16501と、DO16502と、CIM16503とが保存される。なお、DL(ドメイン・ライブラリ)16504をオントロジー保存部1650に保存してもよい。
 図17に示すように、電力網管理装置170は、電力網管理者(ユーザ)171が操作することのできる端末等であって、電力網管理者171はユーザID172とパスワード173によって管理される。電力網管理装置170は、情報送受信部174と、オントロジーデータベース175と、電力網利用承認176を指示するためのGUI(Graphical User Interface)177とを備える。GUI177には、マウスやキーボード等の入力装置1770とディスプレイ等の出力装置1771が接続される。情報送受信部174は、ユーザ・アクセス管理部1740と、ネットワークインタフェース装置(Network Interface device)1741とを備える。ネットワークインタフェース装置1741は、固有の物理ノードアドレスを有し、情報通信網CNに接続される。オントロジーデータベース175は、(AO-MO-DO-CIM)オントロジー保存部1750と、(AO-MO-DO-CIM)オントロジー整合性チェック部1751とを有する。オントロジー保存部1750には、AO17500と、MO17501と、DO17502と、CIM17503とが保存される。なお、DL(ドメイン・ライブラリ)17504をオントロジー保存部1750に保存してもよい。
 次に、情報通信網CNの接続認証に用いられる接続認証ファイルの構成について説明する。接続認証ファイルは、(1)当該MOと整合するDOの論理識別子(ID)のリスト、(2)当該MOを置くノードに接続を許可する下位レイヤーの論理ノード(DO)のリスト(例えばURI(Uniform Resource Identifiers))、(3)当該MOを置くノードに接続を許容する下位レイヤーの物理アドレス(例えばMACアドレスなど)を含む。なお、接続認証においては、接続を許容する者のアカウントとパスワードの適正を解析する装置と、符号化されたMOコンテンツを解除するためのキーを解析する装置も利用される。これには、例えばLDAP(Lightweight Directory Access Protocol)など、一般に広く実施されている方法を利用することができる。
 上記(1)と(2)の相違について、URIは系統的に記述されたネットワーク上(通常インターネット上)のファイルの名称であって、そのファイル中に記述されたコンテンツのID(MOの識別子)とは無関係である。従って、仮にURIが同じであっても、ファイルの中身が差し替えられ、その中に記述されているMOのIDが変更されることが生じる。上記(2)と(3)の相違について、論理ノードは、例えば物理ノードとしてMACアドレスが変わっても、同じ論理ノードを与えることができる。物理ノードは、物理的にマシン固有である。上記(1)および(2)は論理的なノードの一例であって、実施の形態としては、いずれか一方を用いることとしても良い。上記(3)は、特殊な実施形態としては、これを省くことが可能である。
 次に、オントロジー整合性チェック部について説明する。
 AO-MO間,MO-DO間,DO-DL間のオントロジー整合性チェック部は、それぞれ、AO,MO,DO情報サーバ上に存在しても良いし、CIMの変更を要求する電力網利用要求装置、もしくは電力網管理装置上に存在してもよい。AO,MO,DO情報サーバ上に存在する場合、電力網利用者、もしくは電力網管理者には具体的にどこが不整合か通知しないことになる。以下のオントロジー整合の検証手順においては、通常の情報機器のアクセス管理において行われるユーザ・アクセス管理(ユーザアカウントとパスワードによる検証)は事前に済んでいるものと仮定している。
 図18を参照してMO-DO間のオントロジー整合の検証手順を説明する。ステップS1において、MOに組み合わせようとするDOについて、そのDO情報サーバの物理ノードアドレスが、接続を許容する物理ノードアドレスのリストに存在するか否かを判定する。該物理ノードアドレスが存在しないならば、エラー終了する。ステップS2において、MOに組み合わせようとする当該DOのファイルのIDが、接続を許容するDOファイルのノードIDのリストに存在するか否かを判定する。該ファイルのIDが存在しないならば、エラー終了する。ステップS3において、MOと組み合わせようとする当該DOのコンテンツの論理IDが、接続を許容するDOコンテンツの論理的IDのリストに存在するか否かを判定する。該コンテンツの論理IDが存在しないならば、エラー終了する。以上の判定が全て「YES」ならば、ステップS4において、MOにDOを組み合わせる。次に、ステップS5において、DOからMOに対する整合性のチェックを行い、OKであれば処理を完了する。当該DOに対してMOが整合しない場合にはエラー終了する。
 図19を参照してAO-MO間のオントロジー整合の検証手順を説明する。ステップS1において、AOに組み合わせようとするMOについて、そのMO情報サーバの物理ノードアドレスが、接続を許容する物理ノードアドレスのリストに存在するか否かを判定する。該物理ノードアドレスが存在しないならば、エラー終了する。ステップS2において、AOに組み合わせようとする当該MOのファイルのIDが、接続を許容するMOファイルのノードIDのリストに存在するか否かを判定する。該ファイルのIDが存在しないならば、エラー終了する。ステップS3において、AOと組み合わせようとする当該MOのコンテンツの論理IDが、接続を許容するMOコンテンツの論理的IDのリストに存在するか否かを判定する。該コンテンツの論理IDが存在しないならば、エラー終了する。以上の判定が全て「YES」ならば、ステップS4において、AOにMOを組み合わせる。次に、ステップS5において、MOからAOに対する整合性のチェックを行い、OKであれば処理を完了する。当該MOに対してAOが整合しない場合にはエラー終了する。
 図20は、CIM MOの具体例を示している。同図において、201はMOのスキーマ部であり、202はMOのインスタンス部である。203に示すように、DOが利用する属性を定義していることが分かる。図21は、CIM DOの具体例を示している。201が指し示す記述欄は、MOにおいて定義される。図22は、CIM DOの別の例を示している。この例は、DOの変更に従って、MOの変更を必要とする場合に相当する。例えば「MDC_P005.en」は製品名の英語名を表している。現状は、英文しか記述できないため、日本語製品名を記述したい場合は、MOに、日本語製品名用の記述欄(例えば、220に示す「MDC_P004_1.JA」)を追加する必要がある。図23は、CIM MOの変更がDO変更に伴って必要となる場合の、MOのインスタンス追加例を示している。DOの変更に従って、MO中に項目230が新たに追加されていることが分かる。
 本実施形態における処理をコンピュータで実行可能なプログラムで実現し、このプログラムをコンピュータで読みとり可能な記憶媒体として実現することが可能である。なお、記憶媒体としては、磁気ディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光ディスク(CD-ROM、CD-R、DVD、ブルーレイ等)、光磁気ディスク(MO等)、半導体メモリ等、プログラムを記憶でき、かつコンピュータまたは組み込みシステムが読みとり可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。また、記憶媒体からコンピュータや組み込みシステムにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているOS(オペレーションシステム)や、データベース管理ソフト、ネットワーク等のMW(ミドルウェア)等が本実施形態を実現するための各処理の一部を実行してもよい。さらに、記憶媒体は、コンピュータあるいは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、LANやインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記憶媒体も含まれる。また、記憶媒体は1つに限られず、複数の媒体から本実施形態における処理が実行される場合も記憶媒体に含まれ、媒体の構成は何れの構成であってもよい。なお、コンピュータまたは組み込みシステムは、記憶媒体に記憶されたプログラムに基づき、本実施形態における各処理を実行するためのものであって、パソコン、マイコン等の1つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であってもよい。また、コンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって上述した機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
 以上説明したように、本実施形態によれば、CIMをMOとDOに分けて記述し、CIMのMOとDOを異なる論理ノード(サーバ)に配置し、DOの修正追加と元のDOの両者を統合したDOを用いることにより、標準化されたCIMの変更を行うことなく、仮想的にCIMを変更することが可能となる。変更された仮想CIMについて記述ルールに対する違反・遺漏がないかを、MOに対してDOをチェックすることにより確認することができる。これにより安全性が増す。MO,DOは複数配置されても良い。仮想的なCIMの変更を必要とする電力の提供および利用の相手毎に、用いるMO,DOの組合せを変更し、MO,DOのコンテンツにアクセスするための利用者名、パスワード、符号化のキーを変更し、これらを電力需給の当事者に送信することにより、CIMを当該利用者以外の者が不適切に改変することを防止可能となる。
 本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

Claims (5)

  1.  機器の分類、個々の分類の持つ属性、あるいは接続情報を含む知的電力網のオントロジーを更新するオントロジー更新装置であって、
     前記機器の分類と前記属性の仕様を含むドメイン・オントロジー層と、前記分類と前記属性のメタデータの仕様を含むメタ・オントロジー層と、前記メタデータの仕様を含む公理オントロジー層の2層または3層の上位層を持つ知的電力網のオントロジーを格納する格納部と、
     1つの上位ノードに対し限られた数の特定ノードに存在する下位の層のデータベースまたはアダプタからのみのアクセスを許容するように前記オントロジーへのアクセスを制御するアクセス制御部と、
     前記メタ・オントロジー層に整合するように前記ドメイン・オントロジー層を更新するための更新部と、を具備し、
     前記ドメイン・オントロジー層、前記メタ・オントロジー層、前記公理オントロジー層のそれぞれは、スキーマとインスタンスの2つの部分を含み、直接の上位層のインスタンスがその下位の層のスキーマを決定し、
     前記公理オントロジー層のスキーマは、自身のインスタンスによって再帰的に記述されており、
     前記ドメイン・オントロジー層、前記メタ・オントロジー層、前記公理オントロジー層のそれぞれにおいて、前記機器の分類と前記属性とは別々のテーブルに格納され、
     最上位層以外の層のスキーマの記述変更は、その上位の層のインスタンスの記述を同時もしくは事前に変更することによる場合のみ可能であり、
     前記更新部は、前記メタ・オントロジー層のインスタンスの修正または追加により、該メタ・オントロジー層のインスタンスに整合するドメイン・オントロジー層のスキーマ更新を行うオントロジー更新装置。
  2.  前記修正または追加は、
    (a)その層または複数の上位層に対する、標準としての追加または修正、
    (b)他の標準で定められた機器仕様の追加または修正、
    (c)標準外の機器仕様の追加または修正
    を含み、
     前記追加または修正に係る分類定義または属性定義についての差分のインスタンスと、該差分インスタンスに関わるメタデータのIDとを送信する送信部をさらに具備する請求項1記載の装置。
  3.  前記差分のインスタンスは、知的力網に接続された標準オントロジーを格納するサーバとは別のサーバに格納され、
     前記送信部は、前記差分のインスタンスが格納されたサーバのアドレスを伝えることにより、前記差分のインスタンスと、該差分インスタンスに関わるメタデータのIDとを送信する請求項2記載の装置。
  4.  前記差分インスタンスを格納するサーバを複数設ける請求項3記載の装置。
  5.  前記送信部は、前記修正または追加の情報を1つの体系に合成し、RDF(Resource Description Framework)形式に変換して送信する請求項2記載の装置。
PCT/JP2010/065837 2010-09-14 2010-09-14 知的電力網のオントロジー更新装置 WO2012035617A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10857251.2A EP2618444A4 (en) 2010-09-14 2010-09-14 INTELLIGENT ELECTRICAL NETWORK ONTOLOGY UPDATE DEVICE
JP2012533775A JP5514320B2 (ja) 2010-09-14 2010-09-14 知的電力網のオントロジー更新装置
PCT/JP2010/065837 WO2012035617A1 (ja) 2010-09-14 2010-09-14 知的電力網のオントロジー更新装置
US13/828,552 US20130204847A1 (en) 2010-09-14 2013-03-14 Smart grid ontology update device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2010/065837 WO2012035617A1 (ja) 2010-09-14 2010-09-14 知的電力網のオントロジー更新装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US13/828,552 Continuation US20130204847A1 (en) 2010-09-14 2013-03-14 Smart grid ontology update device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012035617A1 true WO2012035617A1 (ja) 2012-03-22

Family

ID=45831119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/065837 WO2012035617A1 (ja) 2010-09-14 2010-09-14 知的電力網のオントロジー更新装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20130204847A1 (ja)
EP (1) EP2618444A4 (ja)
JP (1) JP5514320B2 (ja)
WO (1) WO2012035617A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103034755A (zh) * 2012-11-29 2013-04-10 北京科东电力控制系统有限责任公司 基于虚拟现实技术的变电站可视化巡检方法
KR101554576B1 (ko) 2013-06-05 2015-09-21 고려대학교 산학협력단 협업 기반 온톨로지 관리 시스템 및 방법
JP2017034750A (ja) * 2015-07-29 2017-02-09 東京電力ホールディングス株式会社 監視制御システム
CN110807019A (zh) * 2019-10-23 2020-02-18 新奥数能科技有限公司 一种综合能源信息模型元数据扩展方法及装置
KR20200082051A (ko) * 2018-12-28 2020-07-08 주식회사 파워이십일 전력 계통 온톨로지 데이터 관리 시스템
CN114996535A (zh) * 2022-08-04 2022-09-02 上海爱可生信息技术股份有限公司 电网中电力设备的数据检索方法、系统及电子设备

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140006524A (ko) * 2012-07-06 2014-01-16 현대중공업 주식회사 Iec 61850 기반의 gis 예방 진단 시스템
KR101397379B1 (ko) * 2013-09-10 2014-05-27 명지대학교 산학협력단 메타 모델링 변환시스템
KR101397381B1 (ko) * 2013-09-10 2014-05-27 명지대학교 산학협력단 메타모델링 통합방법
KR101636141B1 (ko) * 2014-08-22 2016-07-04 한국전력공사 전력설비 고유번호 관리 장치 및 방법
US10419295B1 (en) * 2014-10-03 2019-09-17 Amdocs Development Limited System, method, and computer program for automatically generating communication device metadata definitions
US20160248249A1 (en) * 2015-02-24 2016-08-25 Qualcomm Incorporated Energy management proxy controller system
JP6523188B2 (ja) * 2016-02-18 2019-05-29 株式会社東芝 作業手順生成支援装置、作業手順生成支援方法、およびプログラム
CN107463374B (zh) * 2017-07-11 2021-02-23 中国电力科学研究院有限公司 一种基于继承和关联自动推演的子集模型抽取方法及系统
GB2577944A (en) * 2017-09-19 2020-04-15 Univ Hohai Powder distribution network fault repair system data sharing method for information exchange bus based on IEC 61968 standards
CN107766949A (zh) * 2017-09-19 2018-03-06 河海大学 基于元模型的故障快速抢修指挥业务信息交互方法
JP6836493B2 (ja) * 2017-11-17 2021-03-03 株式会社東芝 保守手順生成装置、保守手順生成方法、及び保守手順生成プログラム
JP7029347B2 (ja) * 2018-05-11 2022-03-03 株式会社東芝 情報処理方法、プログラムおよび情報処理装置
CN110035076B (zh) * 2019-04-04 2021-05-25 华北电力科学研究院有限责任公司 面向能源互联网的可信接入方法、可信客户端及服务器
CN113094027A (zh) * 2021-04-27 2021-07-09 广东电网有限责任公司佛山供电局 一种公共控件的调用方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005196608A (ja) * 2004-01-09 2005-07-21 National Institute Of Information & Communication Technology リソース選択システム、リソース選択処理装置、リソース選択プログラム、およびリソース選択処理方法
WO2006075513A1 (ja) * 2005-01-13 2006-07-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 機器動作制御装置及びその方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5175511B2 (ja) * 2007-09-13 2013-04-03 株式会社東芝 オントロジー構築支援装置
US8438192B2 (en) * 2008-09-30 2013-05-07 Rockwell Automation Technologies, Inc. System and method for retrieving and storing industrial data
US8855830B2 (en) * 2009-08-21 2014-10-07 Allure Energy, Inc. Energy management system and method
US8429179B1 (en) * 2009-12-16 2013-04-23 Board Of Regents, The University Of Texas System Method and system for ontology driven data collection and processing

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005196608A (ja) * 2004-01-09 2005-07-21 National Institute Of Information & Communication Technology リソース選択システム、リソース選択処理装置、リソース選択プログラム、およびリソース選択処理方法
WO2006075513A1 (ja) * 2005-01-13 2006-07-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 機器動作制御装置及びその方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AKIRA HOSOKAWA ET AL.: "A study on the descriptive power of CQL for retrieving data content (DD-57)", IPSJ SIG NOTES, vol. 2006, no. 104, 29 September 2006 (2006-09-29), pages 37 - 44, XP008170802 *
See also references of EP2618444A4 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103034755A (zh) * 2012-11-29 2013-04-10 北京科东电力控制系统有限责任公司 基于虚拟现实技术的变电站可视化巡检方法
KR101554576B1 (ko) 2013-06-05 2015-09-21 고려대학교 산학협력단 협업 기반 온톨로지 관리 시스템 및 방법
JP2017034750A (ja) * 2015-07-29 2017-02-09 東京電力ホールディングス株式会社 監視制御システム
KR20200082051A (ko) * 2018-12-28 2020-07-08 주식회사 파워이십일 전력 계통 온톨로지 데이터 관리 시스템
KR102141784B1 (ko) 2018-12-28 2020-08-06 주식회사 파워이십일 전력 계통 온톨로지 데이터 관리 시스템
CN110807019A (zh) * 2019-10-23 2020-02-18 新奥数能科技有限公司 一种综合能源信息模型元数据扩展方法及装置
CN114996535A (zh) * 2022-08-04 2022-09-02 上海爱可生信息技术股份有限公司 电网中电力设备的数据检索方法、系统及电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
EP2618444A4 (en) 2015-02-18
EP2618444A1 (en) 2013-07-24
JPWO2012035617A1 (ja) 2014-01-20
US20130204847A1 (en) 2013-08-08
JP5514320B2 (ja) 2014-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5514320B2 (ja) 知的電力網のオントロジー更新装置
CN1703048B (zh) 网络服务应用协议和soap处理模型
CN111935131A (zh) 一种基于资源权限树的SaaS资源访问控制方法
US8782597B2 (en) Ontology updating apparatus, method and system
Rohjans et al. Cimbat-automated generation of cim-based opc ua-address spaces
Lee et al. Role-based access control for substation automation systems using XACML
CN103368867A (zh) 高速缓存经网络与辅助站点通信的对象的方法和系统
CN113438084A (zh) 一种基于r-pbft共识算法和时间戳的绿电溯源方法及系统
CN104102973A (zh) 一种一体化运行、分布式部署的省地两级电力调度数据中心的实现方法
KR102141784B1 (ko) 전력 계통 온톨로지 데이터 관리 시스템
CN114281790B (zh) 一种多类型负荷资源聚合商接入系统及方法
CN113381870A (zh) 报文处理方法和设备
US20200351249A1 (en) Securing substation communications using security groups based on substation configurations
CN102006178A (zh) 一种snmp网络管理方法和系统
KR101397379B1 (ko) 메타 모델링 변환시스템
CN101283540A (zh) 在数字权限管理中共享权限对象的方法及其装置和系统
Aloisio et al. iGrid, a novel grid information service
US9826110B2 (en) Address book transfer over a network between printers
Veichtlbauer et al. Advanced metering and data access infrastructures in smart grid environments
CN103617320A (zh) 一种基于本体技术的电力营配模型校验方法
Wang et al. An evolutive and multilingual cim ontology management system
Wang et al. RETRACTED: Research and Implementation of The Fault Information System FOR Relay Protection Based on Cloud Computing Technology
Lu et al. An ontological meta-model framework for implementation of IEC 61968
Okuno et al. XMPP-based energy management system architecture for communications systems
CN113849692A (zh) 一种数据交换方法及系统、电子设备、存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10857251

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2012533775

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2010857251

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010857251

Country of ref document: EP