CN107658866B - 一种高可靠性跨区传输的测试系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高可靠性跨区传输的测试系统及其方法，包括了配电自动化主站系统和测试装置，其中配电自动化主站系统包括配电自动化安全Ⅰ区系统、配电自动化安全Ⅲ区系统和隔离设备，所述测试装置包括配电自动化终端模拟器、配电自动化数据模拟器、配电自动化服务调用模拟器、数据收集器和测试报告生成器。本发明提供了一种安全Ⅰ区系统和安全Ⅲ区系统实时数据实时变化发布至对侧安全区、定周期安全区两侧断面数据同步、调用对侧安全区服务等传输不同业务场景应用的实时性、可靠性性能测试方法，其中测试内容包括实时数据跨区数据实时性能测试、文件数据跨区性能测试、服务调用跨区性能测试和可靠性测试。

Description

一种高可靠性跨区传输的测试系统及其方法

技术领域

本发明涉及配电网的一种测试系统及其方法，特别是一种高可靠性跨区传输的测试系统及其方法。

背景技术

为贯彻国家发改委和能源局相关文件精神，加快实施配电网建设改造行动计划，进一步有效指导公司配电自动化建设与改造相关工作的开展，全面推进配电自动化建设应用，国家电网公司在总结“十二五”配电自动化建设应用经验基础上，从国家电网公司生产运行部门的实际需求出发，配电自动化定位从提高供电可靠性转变为支持精益化管理，提出“做精Ⅰ区、做强Ⅲ区”的理念，配电自动化主站系统应支撑横跨生产控制大区与管理信息大区，满足配电网的运行监控与运行状态管控需求，支撑配电网调控运行、生产运维，为配电网网精益化管理提供技术支撑。面对配电自动化主站系统横跨生产控制大区(安全Ⅰ区)和管理信息大区(安全Ⅲ区)的新架构，生产控制大区(安全Ⅰ区)和管理信息大区(安全Ⅲ区)信息交互的高可靠性和实时性成为本架构的关键点，开展跨安全Ⅰ区/Ⅲ区的高可靠性和实时性能测试十分必要。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种高可靠性跨区传输的测试系统及其方法，能够对配电自动化主站系统中的配电自动化安全Ⅰ区系统和配电自动化安全Ⅲ区系统之间的数据跨区传输开展高可靠性和实时性的测试。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一种高可靠性跨区传输的测试系统，其特征在于：包括被测试的配电自动化主站系统和用于进行测试的测试装置，所述配电自动化主站系统包括用于生产控制的配电自动化安全Ⅰ区系统和用于管理信息的配电自动化安全Ⅲ区系统，所述配电自动化安全Ⅰ区系统和配电自动化安全Ⅲ区系统之间相互连接，所述配电自动化安全Ⅰ区系统和配电自动化安全Ⅲ区系统还分别连接至测试装置。

进一步地，所述测试装置包括用于收集数据的数据收集器和用于对收集数据进行分析的测试报告生成器，所述数据收集器的输出端连接至测试报告生成器，所述数据收集器的输入端分别连接至配电自动化安全Ⅰ区系统和配电自动化安全Ⅲ区系统。所述数据收集器能够对测试数据进行接收并发送至测试报告生成器，所述测试报告生成器能够对收集到的测试数据进行分析并生成测试报告。

进一步地，所述测试装置还包括用于模拟配电终端实际运行的配电自动化终端模拟器，所述配电自动化终端模拟器分别连接至配电自动化安全Ⅰ区系统和配电自动化安全Ⅲ区系统。所述配电自动化终端模拟器能够模拟现场配电终端的实际运行，并产生实时数据。

进一步地，所述测试装置还包括用于模拟数据产生及传输的配电自动化数据模拟器，所述配电自动化数据模拟器分别连接至配电自动化安全Ⅰ区系统和配电自动化安全Ⅲ区系统。所述配电自动化数据模拟器能够模拟产生数据文件并发送至指定地址。

进一步地，所述测试装置还包括用于模拟调用配电自动化主站系统服务的配电自动化服务调用模拟器，所述配电自动化服务调用模拟器分别连接至配电自动化安全Ⅰ区系统和配电自动化安全Ⅲ区系统。所述配电自动化服务调用模拟器能够模拟调用配电自动化系统服务，用于调用测试配电自动化跨区调用服务性能测试。

进一步地，所述配电自动化主站系统还包括用于连接配电自动化安全Ⅰ区系统和配电自动化安全Ⅲ区系统的隔离设备，所述配电自动化安全Ⅰ区系统和配电自动化安全Ⅲ区系统之间通过隔离设备进行连接。

进一步地，所述配电自动化安全Ⅰ区系统和配电自动化安全Ⅲ区系统均包括交换机、前置服务器、调度工作站、SCADA服务器和历史服务器，所述交换机分别连接至前置服务器、调度工作站、SCADA服务器和历史服务器，所述交换机还连接至隔离设备，所述前置服务器还连接至测试装置。

进一步地，所述隔离设备包括一个以上的正向隔离装置和一个以上的反向隔离装置，所述正向隔离装置和反向隔离装置的一端分别连接至配电自动化安全Ⅰ区系统，所述正向隔离装置和反向隔离装置的另一端分别连接至配电自动化安全Ⅲ区系统。

一种应用上述高可靠性跨区传输的测试系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:开始测试；

S2:确定测试内容和制定测试方案；

S3:根据测试方案在测试装置中设定测试脚本以及对隔离设备的通断情况进行设定；

S4:建立测试装置和配电自动化主站系统之间的正常通信连接；

S5:测试装置产生测试数据并发送至配电自动化主站系统；

S6:配电自动化主站系统对接收到的测试数据进行处理；

S7:测试装置对配电自动化主站系统处理后的测试数据进行收集；

S8:测试装置对收集到的测试数据进行分析并生成测试报告；

S9:测试结束。

本发明的有益效果是：本发明采用的一种高可靠性跨区传输的测试系统及其方法，提供一种配电自动化安全Ⅰ区系统和配电自动化安全Ⅲ区系统实时数据实时变化发布至对侧安全区、定周期安全区两侧断面数据同步、调用对侧安全区服务等传输不同业务场景应用的实时性、可靠性性能测试方法，能够对配电自动化安全Ⅰ区系统和配电自动化安全Ⅲ区系统之间的数据传输的可靠性和实时性进行测试并生成测试报告，其中测试内容包括实时数据跨区数据实时性能测试、文件数据跨区性能测试、服务调用跨区性能测试和可靠性测试，能够从数据总量、文件大小、接收时间、响应时间和数据跨区传输的可靠性多方面进行测试。本发明主要对各种实时的、大规模的配电设备的模拟仿真并接入被测配电自动化主站系统时跨区实时性能，各种不同大小文件传输跨区性能以及跨区服务调用等测试。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

图1是本发明一种高可靠性跨区传输的测试系统及其方法的系统结构原理框图；

图2是本发明一种高可靠性跨区传输的测试系统及其方法的测试方法流程图。

具体实施方式

一种高可靠性跨区传输的测试系统及其方法，包括配电自动化主站系统和测试装置400；所述配电自动化主站系统包括配电自动化安全Ⅰ区系统100、配电自动化安全Ⅲ区系统200和隔离设备300；所述配电自动化安全Ⅰ区系统100包括Ⅰ区交换机110、Ⅰ区前置服务器150、Ⅰ区调度工作站140、Ⅰ区SCADA服务器120和Ⅰ区历史服务器130；所述配电自动化安全Ⅲ区系统200包括Ⅲ区交换机210、Ⅲ区前置服务器250、Ⅲ区调度工作站240、Ⅲ区SCADA服务器220和Ⅲ区历史服务器230；所述隔离设备300包括一个以上的正向隔离装置和一个以上的反向隔离装置；所述测试装置400包括配电自动化终端模拟器、配电自动化数据模拟器、配电自动化服务调用模拟器、数据收集器和测试报告生成器。所述配电自动化终端模拟器包括Ⅰ区配电自动化终端模拟器411和Ⅲ区配电自动化终端模拟器421，所述配电自动化数据模拟器包括Ⅰ区配电自动化数据模拟器412和Ⅲ区配电自动化数据模拟器422，所述配电自动化服务调用模拟器包括Ⅰ区配电自动化服务调用模拟器413和Ⅲ区配电自动化服务调用模拟器423，所述数据收集器包括Ⅰ区数据收集器414和Ⅲ区数据收集器424，所述测试报告生成器包括Ⅰ区测试报告生成器415和Ⅲ区测试报告生成器425。所述Ⅰ区调度工作站140、Ⅰ区SCADA服务器120、Ⅰ区历史服务器130、Ⅰ区配电自动化数据模拟器412和Ⅰ区配电自动化服务调用模拟器413分别连接至Ⅰ区交换机110，所述Ⅰ区交换机110、Ⅰ区配电自动化终端模拟器411与Ⅰ区前置服务器150依次连接，所述Ⅰ区交换机110、Ⅰ区数据收集器414和Ⅰ区测试报告生成器415依次连接；所述Ⅲ区调度工作站240、Ⅲ区SCADA服务器220、Ⅲ区历史服务器230、Ⅲ区配电自动化数据模拟器422和Ⅲ区配电自动化服务调用模拟器423分别连接至Ⅲ区交换机210，所述Ⅲ区交换机210、Ⅲ区配电自动化终端模拟器421与Ⅲ区前置服务器250依次连接，所述Ⅲ区交换机210、Ⅲ区数据收集器424和Ⅲ区测试报告生成器425依次连接，所述Ⅰ区交换机110和Ⅲ区交换机210之间通过正向隔离装置和反向隔离装置进行连接。

参照图1，本发明一种高可靠性跨区传输的测试系统及其方法的系统结构原理框图。

所述配电自动化安全Ⅰ区系统100和配电自动化安全Ⅲ区系统200的交换机之间通过正向隔离装置和反向隔离装置进行连接，所述正向隔离装置和反向隔离装置能够为配电自动化安全Ⅰ区系统100和配电自动化安全Ⅲ区系统200提供数据传输通道，所述正向隔离装置用于配电自动化安全Ⅰ区系统100到配电自动化安全Ⅲ区系统200的单向数据传输，所述反向隔离装置用于配电自动化安全Ⅲ区系统200到配电自动化安全Ⅰ区系统100的单向数据传输。

测试装置400包括配电自动化终端模拟器、配电自动化数据模拟器、配电自动化服务调用模拟器、数据收集器和测试报告生成器。所述配电自动化终端模拟器能够模拟配电终端的实际运行情况，并产生实时数据，用于测试配电自动化主站系统在接入配电设备、大量配电设备或者出现故障等情况下配电自动化主站系统的实时性能处理和实时数据跨区传输性能指标；所述配电自动化数据模拟器能够模拟产生数据并打包成数据文件发送至指定的地址，用于测试各种不同文件大小在跨区情况下的数据传输性能；所述配电自动化服务调用模拟器能够模拟调用配电自动化主站系统服务，用于配电自动化主站系统跨区调用服务性能测试；所述数据收集器能够收集配电自动化主站系统处理后的测试数据；所述测试报告生成器能够对收集到的测试数据进行分析并生成测试报告。

本发明对配电自动化主站系统的测试具有以下四方面的测试，分别为实时数据跨区数据实时性能测试、文件数据跨区性能测试、服务调用跨区性能测试和可靠性测试；

当对配电自动化主站系统进行实时数据跨区数据实时性能测试时，所述Ⅰ区配电自动化终端模拟器411会模拟终端配电设备发生遥信、遥测变化从而产生测试数据，并发送至Ⅰ区前置服务器150，所述Ⅰ区前置服务器150会将接收和处理测试数据传送至Ⅰ区交换机110，由于Ⅰ区交换机110与Ⅰ区SCADA服务器120连接，所以Ⅰ区SCADA服务器120会对交换机接收到的测试数据进一步进行处理并经Ⅰ区交换机110和第一正向隔离装置310或者第二正向隔离装置320发送至Ⅲ区交换机210，所述Ⅲ区数据收集器424会从Ⅲ区交换机210中收集测试数据并发送至Ⅲ区测试报告生成器425，其中收集的测试数据主要包括在指定时间内接收数据总量数量、接收数据时间、历史数据保存的数据总量，所述Ⅲ区测试报告生成器425会根据收集的测试数据进行分析，生成实时数据跨区数据实时性能测试报告。本实时数据跨区数据实时性能测试用于大量的数据变化时，能够测试跨区传输数据是否丢失，是否能够可靠接收数据。上述为配电自动化安全Ⅰ区系统100模拟发出测试信号至配电自动化安全Ⅲ区系统200的测试情况，另外，配电自动化安全Ⅲ区系统200模拟发出测试信号至配电自动化安全Ⅰ区系统100的测试情况也与上述情况类似。

当对配电自动化主站系统进行文件数据跨区性能测试时，所述Ⅰ区配电自动化数据模拟器412能够生成指定大小的文件，并发送至Ⅰ区交换机110，所述Ⅰ区交换机110会将模拟生成的文件通过第一正向隔离装置310或者第二正向隔离装置320发送至Ⅲ区交换机210，所述Ⅲ区数据收集器424会从Ⅲ区交换机210中收集测试数据并发送至Ⅲ区测试报告生成器425，其中收集的测试数据主要包括开始接收到第一个数据包的时间和接收完最后一个数据包的时间，所述Ⅲ区测试报告生成器425会根据收集的测试数据进行分析，生成文件数据跨区性能测试报告。本文件数据跨区性能测试用于测试跨区文件传输的性能，主要是测试跨区文件传输的时间和实时性。上述为配电自动化安全Ⅰ区系统100模拟发出指定大小的文件至配电自动化安全Ⅲ区系统200的测试情况，另外，配电自动化安全Ⅲ区系统200模拟发出指定大小的文件至配电自动化安全Ⅰ区系统100的测试情况也与上述情况类似。

当对配电自动化主站系统进行服务调用跨区性能测试时，所述Ⅰ区配电自动化服务调用模拟器413启动，模拟发出调用配电自动化主站系统中配电自动化安全Ⅲ区系统200的服务命令，并发送至Ⅰ区交换机110，所述Ⅰ区交换机110会将模拟生成的调用服务指令通过第一正向隔离装置310或者第二正向隔离装置320发送至Ⅲ区交换机210，所述配电自动化安全Ⅲ区系统200根据接收到Ⅲ区交换机210的调用服务指令，调用相应服务，并通过第一反向隔离装置330或者第二反向隔离装置340反馈至Ⅰ区交换机110，所述Ⅰ区数据收集器414会从Ⅰ区交换机110中收集测试数据并发送至Ⅰ区测试报告生成器415，其中收集的测试数据主要包括服务调用的完成时间，所述Ⅰ区测试报告生成器415会根据收集的测试数据进行分析，生成服务调用跨区性能测试报告。本服务调用跨区性能测试用于测试调用服务至本侧安全区的完全响应的性能时间，上述为配电自动化安全Ⅰ区系统100调用配电自动化安全Ⅲ区系统200的服务至配电自动化安全Ⅰ区系统100完全响应的性能时间的测试情况，另外，配电自动化安全Ⅲ区系统200调用配电自动化安全Ⅰ区系统100的服务至配电自动化安全Ⅲ区系统200完全响应的性能时间的测试情况也与上述情况类似。

当对配电自动化主站系统进行可靠性测试时，所述可靠性测试是针对于配电自动化安全Ⅰ区系统100和配电自动化安全Ⅲ区系统200之间经隔离设备300时，隔离设备300异常或恢复时数据可靠传输。所述隔离设备300包括两个正向隔离装置和两个反向隔离装置，其中正向隔离装置包括第一正向隔离装置310和第二正向隔离装置320，其中反向隔离装置包括第一反向隔离装置330和第二反向隔离装置340。由于每一个隔离装置均分为导通或者断开两种情况，因此当存在两个正向隔离装置和两个反向隔离装置时，通断的情况具有16种情况，其中排除一种全部断开的情况外，通断的情况具有15种，具体如下表所示：

本可靠性测试用于对隔离设备300的跨区传输的可靠性测试，所述可靠性测试的测试内容包括上述的实时数据跨区数据实时性能测试、文件数据跨区性能测试和服务调用跨区性能测试，即进行实时数据跨区数据实时性能测试、文件数据跨区性能测试和服务调用跨区性能测试能够同时进行可靠性测试。

参照图2，本发明一种高可靠性跨区传输的测试系统及其方法的测试方法流程图。

步骤S1：开始测试；

步骤S2：确定测试内容和制定测试方案；所述测试内容包括实时数据跨区数据实时性能测试、文件数据跨区性能测试、服务调用跨区性能测试和可靠性测试；从上述四种测试中选择需要测试的内容。

步骤S3：根据测试方案在测试装置400中设定测试脚本以及对隔离设备300的通断情况进行设定；根据测试内容的不同来设定模拟数据的数量、文件大小、调用服务命令等测试脚本和隔离设备300的通断情况。

步骤S4：建立测试装置400和配电自动化主站系统之间的正常通信连接；使测试装置400和配电自动化主站系统之间的通信连接正常，保证模拟测试数据的正常传输。

步骤S5：测试装置400产生测试数据并发送至配电自动化主站系统；根据不同的测试内容，所述配电自动化终端模拟器、配电自动化数据模拟器或者配电自动化服务调用模拟器会产生测试数据并发送至配电自动化主站系统。

步骤S6：配电自动化主站系统对接收到的测试数据进行处理；

步骤S7：测试装置400对配电自动化主站系统处理后的测试数据进行收集；所述数据收集器会对配电自动化主站系统处理后的测试数据进行收集，收集的数据包括接收数据数量总量、接收数据时间、历史数据保存的数据总量或者开始接收第一个数据包的时间、接收完最后一个数据包的时间或者调用服务时完全响应的性能时间等。

步骤S8：测试装置400对收集到的测试数据进行分析并生成测试报告；所述测试报告生成器会对数据收集器所收集到的测试数据进行分析，分别对于不同测试内容生成不同的测试报告，分别为实时数据跨区数据实时性能测试报告、文件数据跨区性能测试报告、服务调用跨区性能测试报告和可靠性测试报告。

步骤S9：测试结束。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种高可靠性跨区传输的测试系统，其特征在于：包括被测试的配电自动化主站系统和用于进行测试的测试装置，所述配电自动化主站系统包括用于生产控制的配电自动化安全Ⅰ区系统和用于管理信息的配电自动化安全Ⅲ区系统，所述配电自动化安全Ⅰ区系统和配电自动化安全Ⅲ区系统之间相互连接，所述配电自动化安全Ⅰ区系统和配电自动化安全Ⅲ区系统还分别连接至测试装置；

测试装置包括用于收集数据的数据收集器和用于对收集数据进行分析的测试报告生成器，所述数据收集器的输出端连接至测试报告生成器，所述数据收集器的输入端分别连接至配电自动化安全Ⅰ区系统和配电自动化安全Ⅲ区系统；

所述测试装置还包括用于模拟配电终端实际运行的配电自动化终端模拟器，所述配电自动化终端模拟器分别连接至配电自动化安全Ⅰ区系统和配电自动化安全Ⅲ区系统；

所述测试装置还包括用于模拟数据产生及传输的配电自动化数据模拟器，所述配电自动化数据模拟器分别连接至配电自动化安全Ⅰ区系统和配电自动化安全Ⅲ区系统；

所述测试装置还包括用于模拟调用配电自动化主站系统服务的配电自动化服务调用模拟器，所述配电自动化服务调用模拟器分别连接至配电自动化安全Ⅰ区系统和配电自动化安全Ⅲ区系统；

所述配电自动化主站系统还包括用于连接配电自动化安全Ⅰ区系统和配电自动化安全Ⅲ区系统的隔离设备，所述配电自动化安全Ⅰ区系统和配电自动化安全Ⅲ区系统之间通过隔离设备进行连接；

所述配电自动化安全Ⅰ区系统和配电自动化安全Ⅲ区系统均包括交换机、前置服务器、调度工作站、SCADA服务器和历史服务器，所述交换机分别连接至前置服务器、调度工作站、SCADA服务器和历史服务器，所述交换机还连接至隔离设备，所述前置服务器还连接至测试装置。

2.根据权利要求1所述的一种高可靠性跨区传输的测试系统，其特征在于：所述隔离设备包括一个以上的正向隔离装置和一个以上的反向隔离装置，所述正向隔离装置和反向隔离装置的一端分别连接至配电自动化安全Ⅰ区系统，所述正向隔离装置和反向隔离装置的另一端分别连接至配电自动化安全Ⅲ区系统。

3.一种应用权利要求1-2任一所述高可靠性跨区传输的测试系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:开始测试；

S2:确定测试内容和制定测试方案；

S3:根据测试方案在测试装置中设定测试脚本以及对隔离设备的通断情况进行设定；

S4:建立测试装置和配电自动化主站系统之间的正常通信连接；

S5:测试装置产生测试数据并发送至配电自动化主站系统；

S6:配电自动化主站系统对接收到的测试数据进行处理；

S7:测试装置对配电自动化主站系统处理后的测试数据进行收集；

S8:测试装置对收集到的测试数据进行分析并生成测试报告；

S9:测试结束。

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