一種變電站自動化廣域運維互操作測試系統及測試方法與流程
2023-07-19 14:54:21 2
本發明屬於電力系統自動化技術領域，具體涉及一種變電站自動化廣域運維互操作測試系統及測試方法。
背景技術：
隨著調控一體化「大運行」的深入，變電站建設已為無人值守模式。變電站具有地域廣、維護點分布多等特點，以現場作業為主的運維機制，已經越來越難以適應智能電網發展的需要，因此，針對目前變電站自動化設備檢修手段單一、技術落後、效率不高等問題，亟需開展變電站自動化廣域運維應用，解決廣域運維主子站間基於電力系統通信服務協議(generalserviceprotocol，gsp)通信的互操作問題，達到各監控廠商對廣域運維各類應用理解的一致性，有利於變電站自動化廣域運維的現場實施應用。
技術實現要素：
針對上述問題，本發明提出一種變電站自動化廣域運維互操作測試系統及測試方法，用以解決廣域運維主子站間基於gsp通信的互操作問題及驗證廣域運維各類應用功能正確性問題，達到各監控廠商對廣域運維各類應用理解的一致性，有利於變電站自動化廣域運維的現場實施應用。
實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：
一種變電站自動化廣域運維互操作測試系統，包括廣域運維主站、廣域運維子站和實驗設備；
所述廣域運維主站包括服務管理中心和運維中心，所述服務管理中心和運維中心通過區域網相連；
所述廣域運維子站包括變電站數據通信網關機和監控主機；
所述實驗設備包括gsp一致性測試客戶端工具、調控主站前置仿真系統、保護測控信息仿真系統和基於gsp的報文分析診斷工具；
所述變電站數據通信網關機、服務管理中心、gsp一致性測試客戶端工具、調控主站前置仿真系統均通過遠動網絡相連；所述變電站數據通信網關機、監控主機和保護測控信息仿真系統通過站控層網絡進行相連。
進一步地，所述變電站數據通信網關機作為變電站側的服務代理，實現變電站監控系統廣域運維服務的代理，所述變電站監控系統包括監控主機及數據通信網關機，向服務管理中心發起關聯服務，將廣域運維服務註冊並申請上線；服務管理中心的應用伺服器批准服務上線後，周期性向變電站數據通信網關機發起監視服務，實現對變電站廣域運維服務運行情況進行監視；所述運維中心用於實現對變電站運維服務的調用，所述運維中心發起服務調用命令，通過服務管理中心的前置機作為服務代理與變電站數據通信網關機進行信息交互，變電站數據通信網關機作為變電站側服務代理將變電站服務響應信息返回給運維中心。
進一步地，所述變電站監控系統面向廣域運維應用對外提供滿足電力系統通用服務協議的服務接口，實現對變電站內服務的代理。
進一步地，所述gsp一致性測試客戶端工具集成電力系統通用服務協議規範的所有接口，支持對象單元編碼、參數單元編碼、流數據單元編碼、類描述單元編碼及數據集擴展單元編碼，通過遠動網絡與廣域運維子站進行通信，針對廣域運維子站提供的每一項服務接口開展肯定性測試與否定性測試，肯定性測試時傳遞正確的標準參數，否定性測試時傳遞預設的錯誤參數，根據廣域運維子站提供的每一項服務接口的響應行為自行出具測試報告。
進一步地，所述保護測控信息仿真系統用於搭建變電站間隔層設備運行環境，為廣域運維子站提供遙測遙信實時數據並接受遙控指令；具體為：通過scd文件模擬全站保護測控裝置站控層通信行為，具備多ied裝置並列運行的功能；
所述調控主站前置仿真系統用於搭建完整的調控實時業務信息交互環境，開展廣域運維服務對調控實時業務影響測試，調控主站前置仿真系統集成iec60870-5-104前置功能，接收數據通信網關機上送的遙測遙信實時數據並下發遙控指令，並測試遙測遙信與遙控響應時間，對比廣域運維子站在服務調用與不操作兩種情況下，遙測遙信數據的正確性及響應時間是否有影響。
進一步地，所述基於gsp的報文分析診斷工具用於採集並解析廣域運維主站和廣域運維子站的信息交互報文，對解析結果和記錄數據進行展示、統計、分析、輸出，並測試廣域運維服務流量峰值。
一種變電站自動化廣域運維互操作測試方法，包括以下步驟：
步驟一、搭建如權利要求1中所述的變電站自動化廣域運維互操作測試系統；
步驟二、利用gsp一致性測試客戶端工具開展gsp服務端肯定性測試；
步驟三、利用gsp一致性測試客戶端工具開展gsp服務端否定性測試；
步驟四，開展廣域運維管理服務測試和應用服務測試，在運維中心調用變電站註冊的服務，同時利用基於gsp的報文分析診斷工具採集並解析廣域運維主站和廣域運維子站的信息交互報文，對解析結果和記錄數據進行展示、統計、分析、輸出，並測試廣域運維服務流量峰值；
步驟五，以調控主站前置仿真系統與數據通信網關機實時業務作為參考，開展廣域運維對調控實時業務影響性專項測試，測試內容包括遙測、遙信及遙控的正確性及時間響應指標。
進一步地，所述變電站監控系統面向廣域運維應用對外提供滿足電力系統通用服務協議的服務接口，實現對站內服務的代理。
進一步地，所述gsp一致性測試客戶端工具集成電力系統通用服務協議規範的所有接口，支持對象單元編碼、參數單元編碼、流數據單元編碼、類描述單元編碼及數據集擴展單元編碼，通過遠動網絡與廣域運維子站進行通信；
所述步驟二具體為：針對廣域運維子站提供的每一項服務接口開展肯定性測試，肯定性測試時傳遞正確的標準參數，根據廣域運維子站提供的每一項服務接口的響應行為自行出具測試報告；
所述步驟三具體為：針對廣域運維子站提供的每一項服務接口開展否定性測試，否定性測試時傳遞預設的錯誤參數，根據廣域運維子站提供的每一項服務接口的響應行為自行出具測試報告。
進一步地，所述步驟五具體為：
利用保護測控信息仿真系統搭建變電站間隔層設備運行環境，為廣域運維子站提供遙測遙信實時數據並接受遙控指令；具體為：通過scd文件模擬全站保護測控裝置站控層通信行為，具備多ied裝置並列運行的功能；
利用調控主站前置仿真系統搭建完整的調控實時業務信息交互環境，開展廣域運維服務對調控實時業務影響測試，調控主站前置仿真系統集成iec60870-5-104前置功能，接收數據通信網關機上送的遙測遙信實時數據並下發遙控指令，並測試遙測遙信與遙控響應時間，對比廣域運維子站在服務調用與不操作兩種情況下，遙測遙信數據的正確性及響應時間是否有影響。
本發明的有益效果：
本發明解決了基於gsp的變電站自動化廣域運維互操作測試技術難題，測試系統與測試方法應用於開展gsp一致性測試及廣域運維功能測試，解決了廣域運維主子站間基於gsp通信的互操作問題及驗證廣域運維各類應用功能正確性問題，達到各監控廠商對廣域運維各類應用理解的一致性，有利於變電站自動化廣域運維的現場實施應用。
附圖說明
圖1為本發明一種實施例的測試系統的架構示意圖；
圖2為本發明的測試系統及測試方法的測試內容；
圖3為本發明一種實施例的測試方法流程圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
下面結合附圖對本發明的應用原理作詳細的描述。
如圖1所示，一種變電站自動化廣域運維互操作測試系統，包括廣域運維主站、廣域運維子站和實驗設備；
所述廣域運維主站包括服務管理中心和運維中心，所述服務管理中心和運維中心通過區域網相連；運維中心可以是多個，如圖1中所述的運維工作站a和運維工作站b；
所述廣域運維子站包括變電站數據通信網關機和監控主機；
所述實驗設備包括gsp一致性測試客戶端工具、調控主站前置仿真系統、保護測控信息仿真系統和基於gsp的報文分析診斷工具；
所述變電站數據通信網關機、服務管理中心、gsp一致性測試客戶端工具、調控主站前置仿真系統均通過遠動網絡相連；所述變電站數據通信網關機、監控主機和保護測控信息仿真系統通過站控層網絡進行相連。
所述服務管理中心用於實現變電站廣域運維服務的註冊、上線及監視；所述運維中心用於實現對變電站運維服務的調用，具體實現過程為：
所述變電站數據通信網關機作為變電站側的服務代理，實現變電站監控系統廣域運維服務的代理，所述變電站監控系統包括監控主機及數據通信網關機(即廣域運維子站包括變電站監控系統)，向服務管理中心發起關聯服務，將廣域運維服務註冊並申請上線；服務管理中心的應用伺服器批准服務上線後，周期性向變電站數據通信網關機發起監視服務，實現對變電站廣域運維服務運行情況進行監視；
所述運維中心用於實現對變電站運維服務的調用，所述運維中心發起服務調用命令，通過服務管理中心的前置機作為服務代理與變電站數據通信網關機進行信息交互，變電站數據通信網關機作為變電站側服務代理將變電站服務響應信息返回給運維中心。
另外，需要說明的是，所述變電站監控系統面向廣域運維應用對外提供滿足電力系統通用服務協議的服務接口，實現對變電站內服務的代理。
所述gsp一致性測試客戶端工具集成電力系統通用服務協議規範的所有接口，支持對象單元編碼、參數單元編碼、流數據單元編碼、類描述單元編碼及數據集擴展單元編碼等，通過遠動網絡與廣域運維子站進行通信，針對廣域運維子站提供的每一項服務接口開展肯定性測試與否定性測試，肯定性測試時傳遞正確的標準參數，否定性測試時傳遞預設的錯誤參數，根據廣域運維子站提供的每一項服務接口的響應行為自行出具測試報告。
所述保護測控信息仿真系統用於搭建變電站間隔層設備運行環境，為廣域運維子站提供遙測遙信實時數據並接受遙控指令；具體搭建過程為：通過scd文件模擬全站保護測控裝置站控層通信行為，具備多ied裝置並列運行的功能；
所述調控主站前置仿真系統用於搭建完整的調控實時業務信息交互環境，開展廣域運維服務對調控實時業務影響測試，調控主站前置仿真系統集成iec60870-5-104前置功能，接收數據通信網關機上送的遙測遙信實時數據並下發遙控指令，並測試遙測遙信與遙控響應時間，對比廣域運維子站在服務調用與不操作兩種情況下，遙測遙信數據的正確性及響應時間是否有影響。
所述基於gsp的報文分析診斷工具用於採集並解析廣域運維主站和廣域運維子站的信息交互報文，對解析結果和記錄數據進行展示、統計、分析、輸出，並測試廣域運維服務流量峰值。
在本發明中，所述廣域運維服務包括管理服務和應用服務，其中管理服務包括服務註冊、服務申請及服務監視；應用服務包括運行監視類服務、設備管理類服務、異常診斷類服務、組態配置類服務及維護操作類服務等，系統具體根據實際情況進行設定。
如圖2所示，應用變電站自動化廣域運維互操作測試系統開展的測試項目包括：gsp規約一致性測試(含肯定性測試與否定性測試)、廣域運維管理服務測試、廣域運維應用功能測試、廣域運維流量峰值專項測試及對調控實時業務影響性專項測試等。
如圖3所示，一種變電站自動化廣域運維互操作測試方法，包括以下步驟：
步驟一、搭建如權利要求1中所述的變電站自動化廣域運維互操作測試系統；
步驟二、利用gsp一致性測試客戶端工具開展gsp服務端肯定性測試；
步驟三、利用gsp一致性測試客戶端工具開展gsp服務端否定性測試；
步驟四，開展廣域運維管理服務測試和應用服務測試，在運維中心調用變電站註冊的服務，同時利用基於gsp的報文分析診斷工具採集並解析廣域運維主站和廣域運維子站的信息交互報文，對解析結果和記錄數據進行展示、統計、分析、輸出，並測試廣域運維服務流量峰值；
步驟五，以調控主站前置仿真系統與數據通信網關機實時業務作為參考，開展廣域運維對調控實時業務影響性專項測試，測試內容包括遙測、遙信及遙控的正確性及時間響應指標。
所述變電站監控系統面向廣域運維應用對外提供滿足電力系統通用服務協議的服務接口，實現對站內服務的代理。
所述gsp一致性測試客戶端工具集成電力系統通用服務協議規範的所有接口，支持對象單元編碼、參數單元編碼、流數據單元編碼、類描述單元編碼及數據集擴展單元編碼，通過遠動網絡與廣域運維子站進行通信；
所述步驟二具體為：針對廣域運維子站提供的每一項服務接口開展肯定性測試，肯定性測試時傳遞正確的標準參數，根據廣域運維子站提供的每一項服務接口的響應行為自行出具測試報告；
所述步驟三具體為：針對廣域運維子站提供的每一項服務接口開展否定性測試，否定性測試時傳遞預設的錯誤參數，根據廣域運維子站提供的每一項服務接口的響應行為自行出具測試報告。
所述步驟四中的信息交互報文包括，管理服務報文和應用服務報文；所述管理服務報文包括：服務關聯報文、服務註冊報文、服務申請報文、服務監視報文及服務釋放報文；所述應用服務報文包括監視類服務報文、設備管理類服務報文、異常診斷類服務報文、組態配置類服務報文及維護操作類服務報文。
所述步驟五具體為：
利用保護測控信息仿真系統搭建變電站間隔層設備運行環境，為廣域運維子站提供遙測遙信實時數據並接受遙控指令；具體搭建過程為：通過scd文件模擬全站保護測控裝置站控層通信行為，具備多ied裝置並列運行的功能；
利用調控主站前置仿真系統搭建完整的調控實時業務信息交互環境，開展廣域運維服務對調控實時業務影響測試，調控主站前置仿真系統集成iec60870-5-104前置功能，接收數據通信網關機上送的遙測遙信實時數據並下發遙控指令，並測試遙測遙信與遙控響應時間，對比廣域運維子站在服務調用與不操作兩種情況下，遙測遙信數據的正確性及響應時間是否有影響。
綜上所述：
本發明用於開展變電站自動化廣域運維主子站間通信服務的互操作實驗，檢驗電力系統通用服務協議在變電站自動化設備廣域運維各類應用的適用性，在現場應用實施前達到各監控廠商對廣域運維各類應用理解的一致性。
以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。