CN106953719A - 一种变电站自动化广域运维互操作测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站自动化广域运维互操作测试系统及测试方法，包括广域运维主站、广域运维子站和实验设备；所述广域运维主站包括服务管理中心和运维中心，广域运维子站包括变电站数据通信网关机及监控主机，实验设备包括GSP一致性测试客户端工具、调控主站前置仿真系统、基于GSP的报文分析诊断工具及保护测控信息仿真系统。本发明用于开展变电站自动化广域运维主子站间通信服务的互操作实验，检验电力系统通用服务协议在变电站自动化设备广域运维各类应用的适用性，在现场应用实施前达到各监控厂商对广域运维各类应用理解的一致性。

Description

一种变电站自动化广域运维互操作测试系统及测试方法

技术领域

本发明属于电力系统自动化技术领域，具体涉及一种变电站自动化广域运维互操作测试系统及测试方法。

背景技术

随着调控一体化“大运行”的深入，变电站建设已为无人值守模式。变电站具有地域广、维护点分布多等特点，以现场作业为主的运维机制，已经越来越难以适应智能电网发展的需要，因此，针对目前变电站自动化设备检修手段单一、技术落后、效率不高等问题，亟需开展变电站自动化广域运维应用，解决广域运维主子站间基于电力系统通信服务协议(General Service Protocol，GSP)通信的互操作问题，达到各监控厂商对广域运维各类应用理解的一致性，有利于变电站自动化广域运维的现场实施应用。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种变电站自动化广域运维互操作测试系统及测试方法，用以解决广域运维主子站间基于GSP通信的互操作问题及验证广域运维各类应用功能正确性问题，达到各监控厂商对广域运维各类应用理解的一致性，有利于变电站自动化广域运维的现场实施应用。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种变电站自动化广域运维互操作测试系统，包括广域运维主站、广域运维子站和实验设备；

所述广域运维主站包括服务管理中心和运维中心，所述服务管理中心和运维中心通过局域网相连；

所述广域运维子站包括变电站数据通信网关机和监控主机；

所述实验设备包括GSP一致性测试客户端工具、调控主站前置仿真系统、保护测控信息仿真系统和基于GSP的报文分析诊断工具；

所述变电站数据通信网关机、服务管理中心、GSP一致性测试客户端工具、调控主站前置仿真系统均通过远动网络相连；所述变电站数据通信网关机、监控主机和保护测控信息仿真系统通过站控层网络进行相连。

进一步地，所述变电站数据通信网关机作为变电站侧的服务代理，实现变电站监控系统广域运维服务的代理，所述变电站监控系统包括监控主机及数据通信网关机，向服务管理中心发起关联服务，将广域运维服务注册并申请上线；服务管理中心的应用服务器批准服务上线后，周期性向变电站数据通信网关机发起监视服务，实现对变电站广域运维服务运行情况进行监视；所述运维中心用于实现对变电站运维服务的调用，所述运维中心发起服务调用命令，通过服务管理中心的前置机作为服务代理与变电站数据通信网关机进行信息交互，变电站数据通信网关机作为变电站侧服务代理将变电站服务响应信息返回给运维中心。

进一步地，所述变电站监控系统面向广域运维应用对外提供满足电力系统通用服务协议的服务接口，实现对变电站内服务的代理。

进一步地，所述GSP一致性测试客户端工具集成电力系统通用服务协议规范的所有接口，支持对象单元编码、参数单元编码、流数据单元编码、类描述单元编码及数据集扩展单元编码，通过远动网络与广域运维子站进行通信，针对广域运维子站提供的每一项服务接口开展肯定性测试与否定性测试，肯定性测试时传递正确的标准参数，否定性测试时传递预设的错误参数，根据广域运维子站提供的每一项服务接口的响应行为自行出具测试报告。

进一步地，所述保护测控信息仿真系统用于搭建变电站间隔层设备运行环境，为广域运维子站提供遥测遥信实时数据并接受遥控指令；具体为：通过SCD文件模拟全站保护测控装置站控层通信行为，具备多IED装置并列运行的功能；

所述调控主站前置仿真系统用于搭建完整的调控实时业务信息交互环境，开展广域运维服务对调控实时业务影响测试，调控主站前置仿真系统集成IEC60870-5-104前置功能，接收数据通信网关机上送的遥测遥信实时数据并下发遥控指令，并测试遥测遥信与遥控响应时间，对比广域运维子站在服务调用与不操作两种情况下，遥测遥信数据的正确性及响应时间是否有影响。

进一步地，所述基于GSP的报文分析诊断工具用于采集并解析广域运维主站和广域运维子站的信息交互报文，对解析结果和记录数据进行展示、统计、分析、输出，并测试广域运维服务流量峰值。

一种变电站自动化广域运维互操作测试方法，包括以下步骤：

步骤一、搭建如权利要求1中所述的变电站自动化广域运维互操作测试系统；

步骤二、利用GSP一致性测试客户端工具开展GSP服务端肯定性测试；

步骤三、利用GSP一致性测试客户端工具开展GSP服务端否定性测试；

步骤四，开展广域运维管理服务测试和应用服务测试，在运维中心调用变电站注册的服务，同时利用基于GSP的报文分析诊断工具采集并解析广域运维主站和广域运维子站的信息交互报文，对解析结果和记录数据进行展示、统计、分析、输出，并测试广域运维服务流量峰值；

步骤五，以调控主站前置仿真系统与数据通信网关机实时业务作为参考，开展广域运维对调控实时业务影响性专项测试，测试内容包括遥测、遥信及遥控的正确性及时间响应指标。

进一步地，所述变电站监控系统面向广域运维应用对外提供满足电力系统通用服务协议的服务接口，实现对站内服务的代理。

进一步地，所述GSP一致性测试客户端工具集成电力系统通用服务协议规范的所有接口，支持对象单元编码、参数单元编码、流数据单元编码、类描述单元编码及数据集扩展单元编码，通过远动网络与广域运维子站进行通信；

所述步骤二具体为：针对广域运维子站提供的每一项服务接口开展肯定性测试，肯定性测试时传递正确的标准参数，根据广域运维子站提供的每一项服务接口的响应行为自行出具测试报告；

所述步骤三具体为：针对广域运维子站提供的每一项服务接口开展否定性测试，否定性测试时传递预设的错误参数，根据广域运维子站提供的每一项服务接口的响应行为自行出具测试报告。

进一步地，所述步骤五具体为：

利用保护测控信息仿真系统搭建变电站间隔层设备运行环境，为广域运维子站提供遥测遥信实时数据并接受遥控指令；具体为：通过SCD文件模拟全站保护测控装置站控层通信行为，具备多IED装置并列运行的功能；

利用调控主站前置仿真系统搭建完整的调控实时业务信息交互环境，开展广域运维服务对调控实时业务影响测试，调控主站前置仿真系统集成IEC60870-5-104前置功能，接收数据通信网关机上送的遥测遥信实时数据并下发遥控指令，并测试遥测遥信与遥控响应时间，对比广域运维子站在服务调用与不操作两种情况下，遥测遥信数据的正确性及响应时间是否有影响。

本发明的有益效果：

本发明解决了基于GSP的变电站自动化广域运维互操作测试技术难题，测试系统与测试方法应用于开展GSP一致性测试及广域运维功能测试，解决了广域运维主子站间基于GSP通信的互操作问题及验证广域运维各类应用功能正确性问题，达到各监控厂商对广域运维各类应用理解的一致性，有利于变电站自动化广域运维的现场实施应用。

附图说明

图1为本发明一种实施例的测试系统的架构示意图；

图2为本发明的测试系统及测试方法的测试内容；

图3为本发明一种实施例的测试方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

如图1所示，一种变电站自动化广域运维互操作测试系统，包括广域运维主站、广域运维子站和实验设备；

所述广域运维主站包括服务管理中心和运维中心，所述服务管理中心和运维中心通过局域网相连；运维中心可以是多个，如图1中所述的运维工作站A和运维工作站B；

所述广域运维子站包括变电站数据通信网关机和监控主机；

所述实验设备包括GSP一致性测试客户端工具、调控主站前置仿真系统、保护测控信息仿真系统和基于GSP的报文分析诊断工具；

所述变电站数据通信网关机、服务管理中心、GSP一致性测试客户端工具、调控主站前置仿真系统均通过远动网络相连；所述变电站数据通信网关机、监控主机和保护测控信息仿真系统通过站控层网络进行相连。

所述服务管理中心用于实现变电站广域运维服务的注册、上线及监视；所述运维中心用于实现对变电站运维服务的调用，具体实现过程为：

所述变电站数据通信网关机作为变电站侧的服务代理，实现变电站监控系统广域运维服务的代理，所述变电站监控系统包括监控主机及数据通信网关机(即广域运维子站包括变电站监控系统)，向服务管理中心发起关联服务，将广域运维服务注册并申请上线；服务管理中心的应用服务器批准服务上线后，周期性向变电站数据通信网关机发起监视服务，实现对变电站广域运维服务运行情况进行监视；

所述运维中心用于实现对变电站运维服务的调用，所述运维中心发起服务调用命令，通过服务管理中心的前置机作为服务代理与变电站数据通信网关机进行信息交互，变电站数据通信网关机作为变电站侧服务代理将变电站服务响应信息返回给运维中心。

另外，需要说明的是，所述变电站监控系统面向广域运维应用对外提供满足电力系统通用服务协议的服务接口，实现对变电站内服务的代理。

所述GSP一致性测试客户端工具集成电力系统通用服务协议规范的所有接口，支持对象单元编码、参数单元编码、流数据单元编码、类描述单元编码及数据集扩展单元编码等，通过远动网络与广域运维子站进行通信，针对广域运维子站提供的每一项服务接口开展肯定性测试与否定性测试，肯定性测试时传递正确的标准参数，否定性测试时传递预设的错误参数，根据广域运维子站提供的每一项服务接口的响应行为自行出具测试报告。

所述保护测控信息仿真系统用于搭建变电站间隔层设备运行环境，为广域运维子站提供遥测遥信实时数据并接受遥控指令；具体搭建过程为：通过SCD文件模拟全站保护测控装置站控层通信行为，具备多IED装置并列运行的功能；

所述调控主站前置仿真系统用于搭建完整的调控实时业务信息交互环境，开展广域运维服务对调控实时业务影响测试，调控主站前置仿真系统集成IEC60870-5-104前置功能，接收数据通信网关机上送的遥测遥信实时数据并下发遥控指令，并测试遥测遥信与遥控响应时间，对比广域运维子站在服务调用与不操作两种情况下，遥测遥信数据的正确性及响应时间是否有影响。

所述基于GSP的报文分析诊断工具用于采集并解析广域运维主站和广域运维子站的信息交互报文，对解析结果和记录数据进行展示、统计、分析、输出，并测试广域运维服务流量峰值。

在本发明中，所述广域运维服务包括管理服务和应用服务，其中管理服务包括服务注册、服务申请及服务监视；应用服务包括运行监视类服务、设备管理类服务、异常诊断类服务、组态配置类服务及维护操作类服务等，系统具体根据实际情况进行设定。

如图2所示，应用变电站自动化广域运维互操作测试系统开展的测试项目包括：GSP规约一致性测试(含肯定性测试与否定性测试)、广域运维管理服务测试、广域运维应用功能测试、广域运维流量峰值专项测试及对调控实时业务影响性专项测试等。

如图3所示，一种变电站自动化广域运维互操作测试方法，包括以下步骤：

步骤一、搭建如权利要求1中所述的变电站自动化广域运维互操作测试系统；

步骤二、利用GSP一致性测试客户端工具开展GSP服务端肯定性测试；

步骤三、利用GSP一致性测试客户端工具开展GSP服务端否定性测试；

步骤四，开展广域运维管理服务测试和应用服务测试，在运维中心调用变电站注册的服务，同时利用基于GSP的报文分析诊断工具采集并解析广域运维主站和广域运维子站的信息交互报文，对解析结果和记录数据进行展示、统计、分析、输出，并测试广域运维服务流量峰值；

步骤五，以调控主站前置仿真系统与数据通信网关机实时业务作为参考，开展广域运维对调控实时业务影响性专项测试，测试内容包括遥测、遥信及遥控的正确性及时间响应指标。

所述变电站监控系统面向广域运维应用对外提供满足电力系统通用服务协议的服务接口，实现对站内服务的代理。

所述GSP一致性测试客户端工具集成电力系统通用服务协议规范的所有接口，支持对象单元编码、参数单元编码、流数据单元编码、类描述单元编码及数据集扩展单元编码，通过远动网络与广域运维子站进行通信；

所述步骤二具体为：针对广域运维子站提供的每一项服务接口开展肯定性测试，肯定性测试时传递正确的标准参数，根据广域运维子站提供的每一项服务接口的响应行为自行出具测试报告；

所述步骤三具体为：针对广域运维子站提供的每一项服务接口开展否定性测试，否定性测试时传递预设的错误参数，根据广域运维子站提供的每一项服务接口的响应行为自行出具测试报告。

所述步骤四中的信息交互报文包括，管理服务报文和应用服务报文；所述管理服务报文包括：服务关联报文、服务注册报文、服务申请报文、服务监视报文及服务释放报文；所述应用服务报文包括监视类服务报文、设备管理类服务报文、异常诊断类服务报文、组态配置类服务报文及维护操作类服务报文。

所述步骤五具体为：

利用保护测控信息仿真系统搭建变电站间隔层设备运行环境，为广域运维子站提供遥测遥信实时数据并接受遥控指令；具体搭建过程为：通过SCD文件模拟全站保护测控装置站控层通信行为，具备多IED装置并列运行的功能；

利用调控主站前置仿真系统搭建完整的调控实时业务信息交互环境，开展广域运维服务对调控实时业务影响测试，调控主站前置仿真系统集成IEC60870-5-104前置功能，接收数据通信网关机上送的遥测遥信实时数据并下发遥控指令，并测试遥测遥信与遥控响应时间，对比广域运维子站在服务调用与不操作两种情况下，遥测遥信数据的正确性及响应时间是否有影响。

综上所述：

本发明用于开展变电站自动化广域运维主子站间通信服务的互操作实验，检验电力系统通用服务协议在变电站自动化设备广域运维各类应用的适用性，在现场应用实施前达到各监控厂商对广域运维各类应用理解的一致性。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种变电站自动化广域运维互操作测试系统，其特征在于：包括广域运维主站、广域运维子站和实验设备；

所述广域运维主站包括服务管理中心和运维中心，所述服务管理中心和运维中心通过局域网相连；

所述广域运维子站包括变电站数据通信网关机和监控主机；

所述实验设备包括GSP一致性测试客户端工具、调控主站前置仿真系统、保护测控信息仿真系统和基于GSP的报文分析诊断工具；

所述变电站数据通信网关机、服务管理中心、GSP一致性测试客户端工具、调控主站前置仿真系统均通过远动网络相连；所述变电站数据通信网关机、监控主机和保护测控信息仿真系统通过站控层网络进行相连。

2.根据权利要求1所述的一种变电站自动化广域运维互操作测试系统，其特征在于：所述变电站数据通信网关机作为变电站侧的服务代理，实现变电站监控系统广域运维服务的代理，所述变电站监控系统包括监控主机及数据通信网关机，向服务管理中心发起关联服务，将广域运维服务注册并申请上线；服务管理中心的应用服务器批准服务上线后，周期性向变电站数据通信网关机发起监视服务，实现对变电站广域运维服务运行情况进行监视；所述运维中心用于实现对变电站运维服务的调用，所述运维中心发起服务调用命令，通过服务管理中心的前置机作为服务代理与变电站数据通信网关机进行信息交互，变电站数据通信网关机作为变电站侧服务代理将变电站服务响应信息返回给运维中心。

3.根据权利要求2所述的一种变电站自动化广域运维互操作测试系统，其特征在于：所述变电站监控系统面向广域运维应用对外提供满足电力系统通用服务协议的服务接口，实现对变电站内服务的代理。

4.根据权利要求3中任一项所述的一种变电站自动化广域运维互操作测试系统，其特征在于：所述GSP一致性测试客户端工具集成电力系统通用服务协议规范的所有接口，支持对象单元编码、参数单元编码、流数据单元编码、类描述单元编码及数据集扩展单元编码，通过远动网络与广域运维子站进行通信，针对广域运维子站提供的每一项服务接口开展肯定性测试与否定性测试，肯定性测试时传递正确的标准参数，否定性测试时传递预设的错误参数，根据广域运维子站提供的每一项服务接口的响应行为自行出具测试报告。

5.根据权利要求3所述的一种变电站自动化广域运维互操作测试系统，其特征在于：所述保护测控信息仿真系统用于搭建变电站间隔层设备运行环境，为广域运维子站提供遥测遥信实时数据并接受遥控指令；具体为：通过SCD文件模拟全站保护测控装置站控层通信行为，具备多IED装置并列运行的功能；

所述调控主站前置仿真系统用于搭建完整的调控实时业务信息交互环境，开展广域运维服务对调控实时业务影响测试，调控主站前置仿真系统集成IEC60870-5-104前置功能，接收数据通信网关机上送的遥测遥信实时数据并下发遥控指令，并测试遥测遥信与遥控响应时间，对比广域运维子站在服务调用与不操作两种情况下，遥测遥信数据的正确性及响应时间是否有影响。

6.根据权利要求5所述的一种变电站自动化广域运维互操作测试系统，其特征在于：所述基于GSP的报文分析诊断工具用于采集并解析广域运维主站和广域运维子站的信息交互报文，对解析结果和记录数据进行展示、统计、分析、输出，并测试广域运维服务流量峰值。

7.一种变电站自动化广域运维互操作测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、搭建如权利要求1中所述的变电站自动化广域运维互操作测试系统；

步骤二、利用GSP一致性测试客户端工具开展GSP服务端肯定性测试；

步骤三、利用GSP一致性测试客户端工具开展GSP服务端否定性测试；

步骤四，开展广域运维管理服务测试和应用服务测试，在运维中心调用变电站注册的服务，同时利用基于GSP的报文分析诊断工具采集并解析广域运维主站和广域运维子站的信息交互报文，对解析结果和记录数据进行展示、统计、分析、输出，并测试广域运维服务流量峰值；

步骤五，以调控主站前置仿真系统与数据通信网关机实时业务作为参考，开展广域运维对调控实时业务影响性专项测试，测试内容包括遥测、遥信及遥控的正确性及时间响应指标。

8.根据权利要求7所述的一种变电站自动化广域运维互操作测试方法，其特征在于：所述变电站监控系统面向广域运维应用对外提供满足电力系统通用服务协议的服务接口，实现对站内服务的代理。

9.根据权利要求7所述的一种变电站自动化广域运维互操作测试方法，其特征在于：所述GSP一致性测试客户端工具集成电力系统通用服务协议规范的所有接口，支持对象单元编码、参数单元编码、流数据单元编码、类描述单元编码及数据集扩展单元编码，通过远动网络与广域运维子站进行通信；

所述步骤二具体为：针对广域运维子站提供的每一项服务接口开展肯定性测试，肯定性测试时传递正确的标准参数，根据广域运维子站提供的每一项服务接口的响应行为自行出具测试报告；

所述步骤三具体为：针对广域运维子站提供的每一项服务接口开展否定性测试，否定性测试时传递预设的错误参数，根据广域运维子站提供的每一项服务接口的响应行为自行出具测试报告。

10.根据权利要求7所述的一种变电站自动化广域运维互操作测试方法，其特征在于：所述步骤五具体为：

利用保护测控信息仿真系统搭建变电站间隔层设备运行环境，为广域运维子站提供遥测遥信实时数据并接受遥控指令；具体为：通过SCD文件模拟全站保护测控装置站控层通信行为，具备多IED装置并列运行的功能；

利用调控主站前置仿真系统搭建完整的调控实时业务信息交互环境，开展广域运维服务对调控实时业务影响测试，调控主站前置仿真系统集成IEC60870-5-104前置功能，接收数据通信网关机上送的遥测遥信实时数据并下发遥控指令，并测试遥测遥信与遥控响应时间，对比广域运维子站在服务调用与不操作两种情况下，遥测遥信数据的正确性及响应时间是否有影响。