【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于变电站，具体涉及一种变电站监控系统改造的自动验证方法和系统。
技术介绍
1、随着电网主网架构的不断完善，变电站的数量也趋近饱和，因此变电站的建设工作重点也逐渐从新建变电站转移到旧站改造升级维护。变电站由下到上可以分为过程层、间隔层和站控层，其中过程层设备主要包含变压器、断路器、隔离刀闸、接地刀闸等一次设备，间隔层设备主要包含保护装置、测控装置、同步相量装置等二次设备，站控层设备主要监控主机、防误主机、数据通信网关机等综合自动化设备。变电站中的这三类设备由于其功能及产品硬件形态与应用功能的不同，设备的使用寿命有着显著的差异，其中一次设备的寿命周期大概在30年左右，保护、测控的寿命周期一般在12年左右，而综合自动化设备由于技术更新迭代较快，寿命周期一般在8-10年，有时为了满足新技术或新功能的应用需求，比如变电站一键顺控技术应用改造，导致变电站改造周期会更短。
2、根据改造对象的不同，变电站的改造工作可以分为综自设备改造、二次设备改造及全站设备改造三种。其中综自改造仅改造站控层综合自动化设备，而间隔层控制保护设备和变电站一次设备则利旧不动。在这种情况下，如图1所示，可以将变电站内的设备分为待改造区、改造区和利旧区三部分。
3、变电站站控层综合自动化设备主要包括监控主机和数据网关机，其中对变电站内监控主机改造结果的数据验证，主要是通过触发待验证设备的输入数据来验证其三遥(遥测、遥信、遥控)模型和监控图形画面输出信息的正确性。如图2所示，监控系统输入数据的设备主要是间隔层保护测控等二次设备,输入数据
4、根据验证基准的不同，对改造区设备进行验证的方式可以分为纵向验证和横向验证两种。
5、纵向验证是指改造后的监控系统直接部署在变电站真实的设备环境中，直接连接保护、测控等间隔层装置，在一次设备停运的情况下，通过触发相关遥测、遥信的数据变化，在监控系统上接收到对应的数据变化，由人工来验证监控系统后台数据和图形画面的信号正确性。这种方式与新建变电站站控层综合自动化系统的验证过程一致，因此验证的准确性较高，但是验收工作量大，改造周期长，且需要一次设备停电配合，这样在改造过程中会降低电网整体的运行可靠性，对于负荷较重的高电压等级枢纽变电站来讲很难具备改造条件。
6、横向验证是指以待改造区的旧设备为基准对改造区的新设备进行数据正确性验证。即将待改造区的旧监控与改造区的新监控同时接入间隔层的保护、测控等二次设备装置，而待改造区和利旧区的设备经过验收及现场长期运行验证，其设备的数据准确性可以认为是可靠正确的，可以作为对改造区设备进行比对验证的基准，通过触发相关遥测、遥信的数据变化，在监控系统上同时接收到对应的数据变化，由人工对比新旧监控系统上的对应结果数据，以此来验证其数据的准确性。这种验证方法以原始设备直接且相同的数据展示结果作为基准，验证过程相较纵向验证方式更为方便易用，然而由于需要人工进行验证比对，同样会产生很大的验证工作量，大量的数据验证同样存在漏验与出错的风险。
7、而且，横向验证方法中大多数都是采用静态验证方法，该种方法仅是将新旧监控系统的图形信息文件进行比较，为了对新监控系统进行更为全面和精准的验证，需将各个时刻的新旧监控系统的图形信息文件进行比较，这对验证工作量无疑是一个较大的考验，为了提高工作效率可以仅对部分时刻的新旧监控系统的图形信息文件进行比较，但这些时刻的验证通过并不能保证所有时刻的验证通过，容易出现漏掉关键时刻而出现漏检的情况，导致验证结果不准。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种变电站监控系统改造的自动验证方法和系统，用以解决现有技术中存在的由于仅采用静态验证方法造成的无法平衡验证准确性和工作量大的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种变电站监控系统改造的自动验证方法，方法具体包括：
3、动态验证方法，其中动态验证方法包括遥信验证方法、遥测验证方法和遥控验证方法中的至少一种方法；
4、遥信验证方法包括：获取测点触发前后被验证监控系统屏幕上测点信息的实时图像，并输入至训练后的分类网络模型中，得到相应的分类结果，为触发成功、触发失败或者图像不匹配，根据分类结果对被验证监控系统的遥信信息进行验证；
5、遥测验证方法包括：获取被验证监控系统屏幕上遥测测点信息的实时图像，提取实时图像中的数字，将提取的数字与用于输入至被验证监控系统的模拟遥测数值对应的计算遥测值进行比较，根据比较结果对被验证监控系统的遥测测点进行验证；
6、遥控验证方法包括：创建用于对遥控操作进行验证的操作用例，操作用例包括遥控测试项和相应的预期结果，利用操作用例对被验证监控系统的遥控操作进行验证。
7、上述技术方案的有益效果为：考虑变电站监控系统的数据特性，本专利技术使用动态验证的方法分别对遥测、遥信和遥控进行验证。对监控系统进行动态验证中，对遥信信息进行验证考虑到遥信信息反应的是装置的状态，因此对被验证监控系统中装置的状态进行识别，与仿真值进行对比判断被验证监控系统是否正常工作，对遥测信息进行验证，考虑到遥测信息反应的是被测量装置的测量值，因此选择对被验证监控系统中传输的测量信息进行识别，与相应的计算遥测值进行比较判断被验证监控系统是否正常工作，对遥控信息进行验证，考虑到遥控信息反应的是完成改变运行设备状态的命令，因此通过操作用例对被验证监控系统的遥控操作进行验证，判断被监控设备改变运行设备状态是否符合预期，从而判断被验证监控系统是否正常工作。这种方式便是结合遥测、遥信和遥控数据的特性，无需像静态验证方法一样时时刻刻去对比验证，而是有针对性地去做验证工作，例如遥信仅针对测点触发前后的相关数据信息进行处理，该种处理方式大大提高了处理速度和效率，而且，针对遥测、遥信和遥控的不同验证采用不同的方法，也大大提高了验证的准确性，实现了验证准确性和工作量大之间的平衡。
8、进一步地，遥信验证方法与遥测验证方法中所述实时图像具体获取方法为：导出被验证监控系统的图形信息文件与像素图，通过图形信息文件与像素图确定目标区域在被验证监控系统所展示图像中的位置，以获取被验证监控系统的视频帧后，选取相应目标区域并进行裁剪，得到目标区域的实时图像。
9、上述技术方案的有益效果为：在动态对比之前对图像进行处理，提取得到目标区域的实时图像，提升图形中的信噪比使结果更精确。
10、进一步地，遥信验证方法中所述分类网络模型包括分割网络、卷积网络和分类网络三个部分，其中分割网络用于对输入的实时图像进行分割，以屏蔽输入图像中的非主体部分的背景，将通过分割网络处理后的两张图像的特征信息融合成一张图片输入至卷积神经网络中进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种变电站监控系统改造的自动验证方法，其特征在于，包括动态验证方法，其中动态验证方法包括遥信验证方法、遥测验证方法和遥控验证方法中的至少一种方法；
2.根据权利要求1所述的变电站监控系统改造的自动验证方法，其特征在于，遥信验证方法与遥测验证方法中所述实时图像具体获取方法为：导出被验证监控系统的图形信息文件与像素图，通过图形信息文件与像素图确定目标区域在被验证监控系统所展示图像中的位置，以获取被验证监控系统的视频帧后，选取相应目标区域并进行裁剪，得到目标区域的实时图像。
3.根据权利要求1所述的变电站监控系统改造的自动验证方法，其特征在于，遥信验证方法中所述分类网络模型包括分割网络、卷积网络和分类网络三个部分，其中分割网络用于对输入的实时图像进行分割，以屏蔽输入图像中的非主体部分的背景，将通过分割网络处理后的两张图像的特征信息融合成一张图片输入至卷积神经网络中进行特征提取，以提取出融合图片的高阶特征，进而输入至分类网络进行分类以得到分类结果。
4.根据权利要求1所述的变电站监控系统改造的自动验证方法，其特征在于，遥测验证方法中，实时图像中的数
5.根据权利要求1所述的变电站监控系统改造的自动验证方法，其特征在于，遥控验证方法中所述操作用例的具体创建方法为，通过人工录制遥控操作的宏的方式创建监控系统的操作模板，使用遥控图元的坐标将操作模板实例化创建特定遥控测试项的操作用例。
6.根据权利要求1所述的变电站监控系统改造的自动验证方法，其特征在于，还包括静态验证方法，静态验证方法的具体步骤包括：将旧监控系统的图形信息文件导出，从被验证监控系统导出与旧监控系统名称一致的图形信息文件，将被验证监控系统和旧监控系统的图形信息文件进行对比，若对比结果一致则判定通过静态验证。
7.根据权利要求2或6所述的变电站监控系统改造的自动验证方法，其特征在于，所述图形信息文件的内容包括测点的序号、描述、唯一标识、图元所处矩形的位置、遥控的类型以及相关测点。
8.一种变电站监控系统改造的自动验证系统，其特征在于，自动验证系统包括间隔层IED仿真模块和动态验证模块，其中间隔层IED仿真模块用于与被验证监控系统连接，用于模拟间隔层信息传递给被验证监控系统，动态验证模块与被验证监控系统进行连接，用于采用动态验证方法进行验证，其中，动态验证方法包括遥信验证方法、遥测验证方法和遥控验证方法中的至少一种方法；
9.根据权利要求8所述的变电站监控系统改造的自动验证系统，其特征在于，遥信验证方法与遥测验证方法中所述实时图像具体获取方法为：导出被验证监控系统的图形信息文件与像素图，通过图形信息文件与像素图确定目标区域在被验证监控系统所展示图像中的位置，以获取被验证监控系统的视频帧后，选取相应目标区域并进行裁剪，得到目标区域的实时图像。
10.根据权利要求8所述的变电站监控系统改造的自动验证系统，其特征在于，遥信验证方法中所述分类网络模型包括分割网络、卷积网络和分类网络三个部分，其中分割网络用于对输入的实时图像进行分割，以屏蔽输入图像中的非主体部分的背景，将通过分割网络处理后的两张图像的特征信息融合成一张图片输入至卷积神经网络中进行特征提取，以提取出融合图片的高阶特征，进而输入至分类网络进行分类以得到分类结果。
...【技术特征摘要】
1.一种变电站监控系统改造的自动验证方法，其特征在于，包括动态验证方法，其中动态验证方法包括遥信验证方法、遥测验证方法和遥控验证方法中的至少一种方法；
2.根据权利要求1所述的变电站监控系统改造的自动验证方法，其特征在于，遥信验证方法与遥测验证方法中所述实时图像具体获取方法为：导出被验证监控系统的图形信息文件与像素图，通过图形信息文件与像素图确定目标区域在被验证监控系统所展示图像中的位置，以获取被验证监控系统的视频帧后，选取相应目标区域并进行裁剪，得到目标区域的实时图像。
3.根据权利要求1所述的变电站监控系统改造的自动验证方法，其特征在于，遥信验证方法中所述分类网络模型包括分割网络、卷积网络和分类网络三个部分，其中分割网络用于对输入的实时图像进行分割，以屏蔽输入图像中的非主体部分的背景，将通过分割网络处理后的两张图像的特征信息融合成一张图片输入至卷积神经网络中进行特征提取，以提取出融合图片的高阶特征，进而输入至分类网络进行分类以得到分类结果。
4.根据权利要求1所述的变电站监控系统改造的自动验证方法，其特征在于，遥测验证方法中，实时图像中的数字信息提取通过光学字符识别技术进行提取。
5.根据权利要求1所述的变电站监控系统改造的自动验证方法，其特征在于，遥控验证方法中所述操作用例的具体创建方法为，通过人工录制遥控操作的宏的方式创建监控系统的操作模板，使用遥控图元的坐标将操作模板实例化创建特定遥控测试项的操作用例。
6.根据权利要求1所述的变电站监控系统改造的自动验证方法，其特征在于，还包括静态验证方法，静态验证方法的具体步骤包括：将旧监控系统的图形信...
【专利技术属性】
技术研发人员：张彬，张海庭，袁方方，郭利军，沈志广，邵广时，李硕，李瑞明，吴正青，孟庆亮，付奇龙，陈哲，张庭，李永照，邓显俊，毕冠南，李浩博，陈二玲，李宏川，孙振，李江林，王雨峰，闫志伟，
申请(专利权)人：河南许继继保电气自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：
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