CN105824001B - 一种数字电能表iec61850符合性测试方法及其系统 - Google Patents

一种数字电能表iec61850符合性测试方法及其系统 Download PDF

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本发明涉及一种数字电能表IEC61850符合性测试方法及其系统,所述方法包括数字化电能表的ICD模型文件静态检查和MMS模型动态检测;所述系统包括数字化电能表测试仪、符合性测试控制仪、网络交换机和光交换机;所述数字化电能表测试仪、光交换机、被测数字化电能表、网络交换机和符合性测试控制仪依次连接;所述符合性测试控制仪包括人机交互模块、时钟模块、测试仪控制模块、测试用例存储模块、结果分析模块和MMS接收模块。本发明提供的技术方案实现了数字化电能表IEC61850协议符合性测试,保证了不同厂家智能变电站数字化计量设备之间的互联互通,可用于数字化电能表等数字化计量设备协议符合性的实验室评估。

Description

一种数字电能表IEC61850符合性测试方法及其系统
技术领域
本发明涉及一种测试方法,具体讲涉及一种数字电能表IEC61850符合性测试方法及其系统。
背景技术
随着电子式互感器、智能化一次设备和微电子技术等技术日趋成熟,智能变电站或数字化变电站已成为一种发展的趋势。在数字化变电站中,电能表和互感器已不再构成电气回路,而是光缆将电子式电压电流互感器、智能化一次设备等进行连接以便传输数字化信号。数字化电能表与合并单元或电子式互感器基本已经采用高可靠性的光纤通讯方式。数字化电能表将是智能变电站电能计量重要设备,所以数字化变电站的电能表的需求量也会越来越大。
数字化电能表的接口方式和工作原理与传统的电能表相比发生了根本性的改变,其输入为以太网类型的数据帧,在传输系统带宽足够的情况下,电能表有功电能计量在理论上没有误差。但是数字电能表除了基本误差之外,数字接口部分还有很多其他项目需要检测,如数字报文异常时电能表能否正常工作,协议符合性测试等。尤其是对数字化电能表协议符合性测试的重要性由于数字化电能表属于网络设备而显得尤为重要,协议存在不统一,不仅影响互联互通,而且可能会由于协议理解不一致造成电量数据的丢失或错误。针对这个问题,有必要研究一种数字化电能表IEC61850符合性测试系统或方法来解决数字化电能表测试面临协议符合性问题,满足对数字化电能表的测试要求。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种数字电能表IEC61850符合性测试方法及其系统。该方法采用ICD模型文件静态检查和MMS模型动态测试完成数字化电能表的规约符合性测试。所述数字化电能表的ICD模型文件静态检查包括采用语句走读对比,判断被测ICD文件与IEC61850规约及国网电能计量扩展规约标准是否一致,测试结果可以在上位机中直观的展示;所述MMS模型动态检测包括根据电能表的MMS模型,编辑测试用例库,测试软件按照测试用例控制测试装置发送SV报文给被测数字化电能表,接收被测数字化电能表发出的MMS报文,和测试用例中的预设结果进行对比,构成闭环测试系统,判断动态检测电能表MMS模型是否功能正确。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的:
一种数字电能表IEC61850符合性测试方法,其改进之处在于,所述方法包括数字化电能表的ICD模型文件静态检查和MMS模型动态检测;
所述数字化电能表的ICD模型文件静态检查包括采用语句走读对比,判断被测ICD文件与IEC61850规约及国网电能计量扩展规约标准是否一致;
所述MMS模型动态检测包括根据电能表的MMS模型,编辑测试用例库,测试软件按照测试用例控制测试装置发送SV报文给被测数字化电能表,接收被测数字化电能表发出的MMS报文,和测试用例中的预设结果进行对比,构成闭环测试系统,判断动态检测电能表MMS模型是否功能正确。
优选的,所述数字化电能表的ICD模型文件静态检查包括
(2.1)检查功能类节点是否符合要求;
(2.2)依次检查各功能逻辑节点是否符合要求;
(2.3)依次与计量设备模型进行对比从而检查逻辑节点类;
(2.4)与标准版本是否一致;
(2.5)否则列写不一致说明;
(2.6)结束。
进一步地,所述步骤(2.1)包括导入被测数字化电能表ICD模型文件后,采用语句走读对比,判断被测ICD文件是否满足标准要求,逐条判断基本逻辑节点、计量、测量、告警、存档记录、采样输入逻辑节点是否定义、逻辑节点内数据对象和数据属性是否按照标准要求进行定义。
进一步地,所述步骤(2.4)包括节点、对象、属性的结构类型是否与标准一致。
进一步地,所述步骤(2.5)检查结果以文字形式,按照“告警”和“错误”分类展示。
优选的,所述MMS模型动态检测包括
(6.1)导入模型文件数据;
(6.2)提取相关61850模型数据;
(6.3)建立遥信、遥控、定值、遥测表和控制参引表;
(6.4)控制量特征字导入并保存;
(6.5)测试用例编辑、导入并保存;
(6.6)执行动态检查用例表;
(6.7)执行后输出动态测试结果;
(6.8)结束。
本发明基于另一目的提供的一种数字化电能表的IEC61850符合性测试系统,其改进之处在于,所述系统包括数字化电能表测试仪、符合性测试控制仪、网络交换机和光交换机;
所述数字化电能表测试仪、光交换机、被测数字化电能表、网络交换机和符合性测试控制仪依次连接;
所述符合性测试控制仪包括人机交互模块、时钟模块、测试仪控制模块、测试用例存储模块、结果分析模块和MMS接收模块。
优选的,所述测试仪控制模块和测试用例存储模块相连接,通过以太网RJ45接口与数字化电能表测试仪相连接;
所述数字化电能表测试仪包括以太网接口、CPU模块、SV采样值生成模块和光电转换模块;
所述以太网接口、CPU模块、SV采样值生成模块和光电转换模块依次连接;
所述CPU模块接收以太网接口模块指令,SV采样值生成模块按照CPU指挥产生异常事件模拟SV报文,通过光电转换模块输出SV以太网报文。
优选的,所述被测数字化电能表将测试电量数据与异常事件告警信息通过RJ45以太网接口经过网络交换机返回符合性测试控制仪,符合性测试控制仪中MMS接收模块接收被测数字化电能表返回事件响应结果以及返回时间与测试用例存储模块中预期值进行比较判断被测数字化电能表响应是否正确;
判断响应时间是否符合要求,完成一个测试用例的协议符合性测试。
优选的,所述符合性测试控制仪中测试仪控制模块读取下一个测试用例,控制数字化电能表测试仪模拟产生另外一种工况,MMS接收模块被测数字化电能表的返回结果,判断结果是否正确,完成异常事件等不同测试用例的测试,完成被测数字化电能表的规约符合性测试。
与现有技术比,本发明的有益效果为:
本发明数字化电能表IEC61850符合性测试方法可广泛用于智能变电站电能计量设备,实现了数字化电能表IEC61850协议符合性测试,保证了不同厂家智能变电站数字化计量设备之间的互联互通,可用于数字化电能表等数字化计量设备协议符合性的实验室评估。
为了保证智能变电站设备间的正确数据交互,检测数字化电能表MMS模型是数字化电能表符合性测试的重要内容。本测试系统可以完成数字化电能表符合性测试的全部项目。
附图说明
图1为本发明提供的一种数字电能表IEC61850符合性测试系统示意图
图2为本发明提供的数字化电能表的ICD模型文件静态检查流程图。
图3为本发明提供的MMS模型动态检测流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本发明解决了目前的电能表测试方法无法测试协议一致性,影响互联互通的问题。
其包括数字化电能表的ICD模型文件静态检查和MMS模型动态检测两部分。
该测试系统由测试装置和测试软件构成。测试装置用来输出数字化电能表检测需要的包括电流、电流SV采样值信息的网络报文;测试软件是测试装置的上位机软件,控制测试装置按照测试用例模拟输出各种异常工况,接收被测数字化电能表返回测试结果并对测试结果进行分析。
电能表IEC61850规约符合性测试系统的ICD文件静态检查方法,采用语句走读对比,判断被测ICD文件与IEC61850规约及国网电能计量扩展规约标准是否一致,测试结果可以在上位机中直观的展示。具体为:,在导入被测数字化电能表ICD模型文件后,采用语句走读对比,判断被测ICD文件是否满足标准要求,逐条判断基本逻辑节点、计量、测量、告警、存档记录、采样输入等逻辑节点是否定义、逻辑节点内数据对象、数据属性是否按照标准要求进行了定义,必须有的节点、对象、属性是否都具备,节点、对象、属性的结构类型是否与标准一致。检查结果以文字形式,按照“告警”和“错误”分类展示。
数字化电能表MMS模型动态测试方法,根据电能表的MMS模型,编辑测试用例库,测试软件按照测试用例控制测试装置发送SV报文给被测数字化电能表,接收被测数字化电能表发出的MMS报文,和测试用例中的预设结果进行对比,构成闭环测试系统,判断动态检测电能表MMS模型是否功能正确。具体为:根据电能表的IEC61850MMS模型,自动编辑测试用例库,控制测试装置逐个按照测试用例生成相应的SV采样值报文模拟各种工况,测试被测数字化电能表对各种工况的响应是否符合标准要求。
本发明一种数字电能表IEC61850符合性测试系统,其包括:数字化电能表测试仪1、被测数字化电能表2、符合性测试控制仪3、网络交换机4、光交换机5。符合性测试控制仪3中测试仪控制模块读取测试用例存储模块中的1条测试用例,经过以太网RJ45接口控制数字化电能表测试仪1产生不同的失压、断相、采样值丢帧等异常事件。数字化电能表测试仪1以太网接口模块接收符合性测试控制仪3发出的指令,数字化电能表测试仪1中CPU模块接收以太网接口模块指令,SV采样值生成模块按照CPU指挥产生异常事件模拟SV报文,通过光电转换模块输出SV以太网报文。SV报文经过光交换机5转发给不同被测数字化电能表2。被测数字化电能表2根据输入采样值报文得到电能,并进行相关的异常判断。
被测电能表2将测试电量数据与异常事件告警信息通过RJ45以太网接口经过网络交换机4返回符合性测试控制仪3,符合性测试控制仪3中MMS接收模块接收电能表返回事件响应结果以及返回时间与测试用例存储模块中预期值进行比较判断被测电能表响应是否正确,并判断响应时间是否符合要求,并完成一个测试用例的协议符合性测试。符合性测试控制仪3按照中测试仪控制模块重新读取下一个测试用例,控制数字化电能表测试仪1模拟产生另外一种工况,MMS接收模块被测数字化电能表2的返回结果,判断结果是否正确,循环往复,完成所有异常事件等不同测试用例的测试,完成被测数字化电能表2的规约符合性测试。
实施例:
从打开的被测数字化电能表ICD文件中提取电能表的IEC61850模型数据,根据模型建立被测数字化电能表的遥信、遥控、定值参数引表。将被测数字化电能表的逻辑节点中文描述作为编辑测试用例的一个参数:控制字。测试人员针对控制字特征量进行测试用例的编辑,编辑各类异常模拟工况,以失压事件为例,测试人员编辑本测试用例包括几个状态,正常状态输出电压、电流值、持续时间、异常状态输出电压、电流值、持续时间,编辑预设电能表应该返回的信息,如失压事件逻辑节点应该置1,表示事件发生,以及电能表应该返回的时间限值。编辑完成的测试用例导入到测试系统中,系统对测试用例进行按照测试次数、相别不同进行实例化,仍以失压测试为例,实例化为A相失压1、A相失压2、A相失压3、B相失压1、B相失压2、B相失压3、C相失压1、C相失压2、C相失压3。实例化后开始自动测试,测试软件逐条按照测试用例控制电能表测试仪按照状态持续时间和输出电压、电流值模拟不同的异常事件,接收被测数字化电能表返回MMS报文,解析MMS报文响应节点,判断被测数字化电能表是否响应和动作情况是否与测试用例的预设结果一致,返回时间是否符合标准要求。一条用例测试完毕执行下一条测试用例,循环遍历所有测试用例,完成被测数字化电能表IEC61850的MMS符合性动态测试。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (3)

1.一种数字电能表IEC61850符合性测试方法,其特征在于,所述方法包括数字化电能表的ICD模型文件静态检查和MMS模型动态检测;
所述数字化电能表的ICD模型文件静态检查包括采用语句走读对比,判断被测ICD文件与IEC61850规约及国网电能计量扩展规约标准是否一致;
所述MMS模型动态检测包括根据电能表的MMS模型,编辑测试用例库,测试软件按照测试用例控制测试装置发送SV报文给被测数字化电能表,接收被测数字化电能表发出的MMS报文,和测试用例中的预设结果进行对比,构成闭环测试系统,判断动态检测电能表MMS模型是否功能正确;
所述数字化电能表的ICD模型文件静态检查包括
(2.1)检查功能类节点是否符合要求;
(2.2)依次检查各功能逻辑节点是否符合要求;
(2.3)依次与计量设备模型进行对比从而检查逻辑节点类;
(2.4)与标准版本是否一致;
(2.5)否则列写不一致说明;
(2.6)结束;
所述步骤(2.4)包括节点、对象、属性的结构类型是否与标准一致;
该方法所用系统包括:数字化电能表测试仪、符合性测试控制仪、网络交换机和光交换机;
所述数字化电能表测试仪、光交换机、被测数字化电能表、网络交换机和符合性测试控制仪依次连接;
所述符合性测试控制仪包括人机交互模块、时钟模块、测试仪控制模块、测试用例存储模块、结果分析模块和MMS接收模块;
所述测试仪控制模块和测试用例存储模块相连接,通过以太网RJ45接口与数字化电能表测试仪相连接;
所述数字化电能表测试仪包括以太网接口、CPU模块、SV采样值生成模块和光电转换模块;
所述以太网接口、CPU模块、SV采样值生成模块和光电转换模块依次连接;
所述CPU模块接收以太网接口模块指令, SV采样值生成模块按照CPU指挥产生异常事件模拟SV报文,通过光电转换模块输出SV以太网报文;
所述被测数字化电能表将测试电量数据与异常事件告警信息通过RJ45以太网接口经过网络交换机返回符合性测试控制仪,符合性测试控制仪中MMS接收模块接收被测数字化电能表返回事件响应结果以及返回时间与测试用例存储模块中预期值进行比较判断被测数字化电能表响应是否正确;
判断响应时间是否符合要求,完成一个测试用例的协议符合性测试;
所述符合性测试控制仪中测试仪控制模块读取下一个测试用例,控制数字化电能表测试仪模拟产生另外一种工况,MMS接收模块被测数字化电能表的返回结果,判断结果是否正确,完成不同异常事件的测试用例的测试,完成被测数字化电能表的规约符合性测试;
所述步骤(2.1)包括导入被测数字化电能表ICD模型文件后,采用语句走读对比,判断被测ICD文件是否满足标准要求,逐条判断基本逻辑节点、计量、测量、告警、存档记录、采样输入逻辑节点是否定义、逻辑节点内数据对象和数据属性是否按照标准要求进行定义。
2.如权利要求1所述的一种数字电能表IEC61850符合性测试方法,其特征在于,所述步骤(2.5)检查结果以文字形式,按照“告警”和“错误”分类展示。
3.如权利要求1所述的一种数字电能表IEC61850符合性测试方法,其特征在于,所述MMS模型动态检测包括
(6.1)导入模型文件数据;
(6.2)提取相关IEC61850模型数据;
(6.3)建立遥信、遥控、定值、遥测表和控制参引表;
(6.4)控制量特征字导入并保存;
(6.5)测试用例编辑、导入并保存;
(6.6)执行动态检查用例表;
(6.7)执行后输出动态测试结果;
(6.8)结束。
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