CN108366067A - 电力系统通用服务协议一致性测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力系统通用服务协议一致性测试系统及方法，测试系统包括GSP一致性测试平台和被测设备，两者通过站控层网络相连接，其中，GSP一致性测试平台，包括GSP通信动态库、Python脚本、测试用例库和人机界面；被测设备，包括变电站数据通信网关机和监控主机。本发明用于开展GSP规约一致性测试，检验智能设备是否符合电力系统通用服务协议的标准化要求，有利于在现场应用实施前达到各监控厂商对电力系统通用服务协议理解的一致性。

Description

电力系统通用服务协议一致性测试系统及方法

技术领域

本发明涉及一种电力系统通用服务协议一致性测试系统及方法，属于电力系统自动化技术领域。

背景技术

电力系统通用服务协议(GSP)是国家标准GB/T 33602《电力系统通用服务协议》的简称，定义的是基于面向服务(SOA)的、适用于各级电网调控中心和各类发电厂及变电站的通用服务，包括二进制的服务描述和服务访问以及相应对的二进制通信协议。

目前，随着国家电网公司智能电网建设进入稳步快速发展的新阶段，随着各地区智能变电站的建设数量的增加，大量新技术新设备得到应用和推广，各种高级应用需求被提出，例如远程运维、远程程序化控制等。目前传统的主子站通信协议，例如DL/T634.5101、DL/T634.5104等都是基于数据点号进行传输的，需要对其进行一些复杂的协议扩展才能支持相应的需求。为适应电网快速发展生产运行的需要，GSP作为一种面向服务的通信协议，具备丰富的通信接口且具有较强的扩展性，是变电站自动化设备的新技术和新应用的推广的有力支撑手段。

发展电力系统通用服务协议(GSP)的一致性测试技术和服务，契合变电站自动化设备的新技术发展方向，是不可缺少的关键技术和服务，是变电站自动化设备产品质量保证链的重要环节。通过建立基于电力系统通用服务协议规范(GSP)的测试性能的测试用例，对变电站网关机等自动化设备进行通用服务协议测试，保证各厂家网关机等自动化设备在通信协议上满足电力系统通用服务协议规范(GSP)的要求，使供货的网关机等自动化设备在寿命周期的全过程中满足系统接入的要求，可以减少由于协议问题导致的现场实际通信问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电力系统通用服务协议一致性测试系统及方法，用以解决基于GSP通信的互操作问题及验证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高级应用的现场实施应用。

为实现上述技术目的，本发明通过以下技术方案实现：

电力系统通用服务协议一致性测试系统，包括GSP一致性测试平台和被测设备；所述GSP一致性测试平台和被测设备通过站控层网络相连；所述被测设备，包括变电站数据通信网关机和监控主机；

所述GSP一致性测试平台，包括人机界面、测试用例库、Python脚本和GSP通信动态库；

所述人机界面，支持测试用例差异化选择、支持测试用例可视化编辑、支持测试用例参数编辑和支持测试结果实时输出；

所述测试用例库包括基于GSP通信协议应用服务的正向测试用例和反向测试用例；所述正向测试用例是指GSP一致性测试平台向被测设备发送符合GSP通信协议及正确应用参数的报文，测试被测设备是否能正确响应；所述反向测试用例指代GSP一致性测试平台向被测设备发送不符合GSP通信协议或错误应用参数的报文，测试被测设备是否能否定响应；

所述Python脚本对GSP通信动态库封装的API接口及基于GSP通信协议应用服务定义的输入输出结构体进行二次封装，形成GSP一致性测试报文；

所述GSP通信动态库包括监听模块、报文生成模块、报文发送模块、报文接收及解析模块、测试报告生成模块和DLL动态库封装模块。

前述的GSP通信协议类别包括：基础服务测试、数据服务测试、公共服务测试和扩展服务测试；所述基础服务测试包含关联测试、服务管理测试、域管理测试和类管理测试；所述数据服务测试包含数据测试、数据集测试、事件测试、控制测试、时间同步测试、服务器测试、逻辑设备测试、逻辑节点测试、定制组测试、报告测试、日志测试、GOOSE测试和采样值测试；所述公共服务测试包含文件测试、数据库测试、图形测试、模型测试、历史和计划测试、综合查询测试、消息邮件测试、即时消息测试、工作流程测试和通信流程测试；所述扩展服务测试包含远程运维服务基础测试、远程运维应用服务测试和基于GSP通信协议的扩展服务。

前述的GSP一致性测试平台采用Qt和Python混合编程，，GSP一致性测试程序和人机界面采用Qt编程，测试用例库中的测试用例采用Python语言开发，在GSP一致性测试程序中嵌入Python脚本引擎，用于解析执行测试用例的测试脚本，同时支持用户根据新需求编写新的测试脚本。

前述的GSP一致性测试平台还配置拥有C语言规范接口的扩展模块，用于读取被测设备前述的监听模块用于在物理网口对进出报文进行监视；所述报文生成模块，根据服务的数据传输类型、参数的name和value，以及服务码和帧长度信息生成报文对应应用服务的报文；所述报文发送模块将报文生成模块生成的报文发送给被测设备；所述报文接收及解析模块负责接收被测设备的报文并按照国家标准GB/T 33602《电力系统通用服务协议》对接收到的报文进行解析，然后返回相应解析结果；所述测试报告生成模块将解析结果及相应的配置参数整合打印成规范性测试报告；所述DLL动态库封装模块，对基于GSP通信协议的各类应用接口进行封装，形成各类API接口以供Python脚本二次封装。

电力系统通用服务协议一致性测试系统对电力系统通用服务协议一致性进行测试的方法，包括以下步骤：

1)：搭建电力系统通用服务协议一致性测试系统；

2)：在GSP一致性测试平台的人机界面，选定多个待测试用例，对待测试用例的相关参数在测试用例参数编辑界面进行设置；

3)：开始测试，GSP一致性测试平台根据选定的测试用例按序调用测试用例库内的相关正向测试用例和反向测试用例；

4)：Python脚本调用GSP通信动态库封装的API接口及基于GSP通信协议各类应用的输入输出相关结构体，对进行二次封装，形成GSP一致性测试报文，通过报文发送模块下发至被测设备；

5)：被测设备响应GSP一致性测试平台下发的相关命令，并将内容返回至GSP一致性测试平台；

6)：GSP一致性测试平台中的报文接收及解析模块对被测设备返回的相关内容接收并解析，同时在人机界面展示测试结果，同时选择是否生成word版测试报告，如果需要生成测试报告，则测试报告生成模块将解析结果和步骤2)设置的参数整合打印成规范性测试报告；

7)：返回步骤3)，按选定测试用例顺序依次执行下一个测试用例对被测设备继续测试，直至全部选定测试用例都测试完成。

本发明所达到的有益效果为：

本发明用于开展变电站智能设备GSP规约一致性检测，检验变电站智能设备是否符合电力系统通用服务协议的标准化要求，有利于在现场应用实施前达到各监控厂商对电力系统通用服务协议理解的一致性。

附图说明

图1为本发明的GSP一致性测试系统框架图；

图2为本发明的GSP一致性测试平台架构图；

图3为本发明的GSP一致性测试平台GSP通信动态库框架图；

图4为本发明的GSP一致性测试流程图。

具体实施方式

下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明的电力系统通用服务协议一致性测试系统，包括GSP一致性测试平台和被测设备。

其中，GSP一致性测试平台和被测设备通过站控层网络相连。

被测设备，包括变电站数据通信网关机和监控主机。

如图2所示，GSP一致性测试平台，采用跨平台的Qt语言、Python脚本和DLL动态库技术实现，包括人机界面、测试用例库、Python脚本和GSP通信动态库。

GSP一致性测试平台采用Qt和Python混合编程，GSP一致性测试程序和人机界面采用Qt编程，测试用例库中的测试用例采用Python语言开发，在GSP一致性测试程序中嵌入Python脚本引擎，用于解析执行测试用例的测试脚本，支持用户根据新需求编写新的测试脚本。此外，基于Python丰富的API接口和对C语言的扩充功能，采用Qt开发了拥有C语言规范接口的扩展模块，实现读取被测设备的反馈信息。

人机界面，支持测试用例差异化选择、支持测试用例可视化编辑、支持测试用例参数编辑、支持测试结果实时输出。

测试用例库包括基于GSP通信协议应用服务的正向测试用例和反向测试用例。测试用例库针对GSP通信协议的各种类别进行正向和反向测试，GSP通信协议类别主要为：基础服务测试、数据服务测试、公共服务测试、扩展服务测试；其中，基础服务测试包含关联测试、服务管理测试、域管理测试、类管理测试；数据服务测试包含数据测试、数据集测试、事件测试、控制测试、时间同步测试、服务器测试、逻辑设备测试、逻辑节点测试、定制组测试、报告测试、日志测试、GOOSE测试、采样值测试等；公共服务测试包含文件测试、数据库测试、图形测试、模型测试、历史和计划测试、综合查询测试、消息邮件测试、即时消息测试、工作流程测试、通信流程测试等；扩展服务测试包含远程运维服务基础测试(注册、申请、监视等)、远程运维应用服务测试(远程复位、历史信息调阅、转发表查询、远程VNC启停等)、基于GSP通信协议的扩展服务。

正向测试用例，是指GSP一致性测试平台向被测设备发送符合GSP通信协议及正确应用参数的报文，测试被测设备是否能正确响应；反向测试用例，指代GSP一致性测试平台向被测设备发送不符合GSP通信协议或错误应用参数的报文，测试被测设备是否能否定响应。

Python脚本对GSP通信动态库封装的API接口及基于GSP通信协议应用服务定义的输入输出结构体，进行二次封装，形成GSP一致性测试报文。

如图3所示，GSP通信动态库包括监听模块、报文生成模块、报文发送模块、报文接收及解析模块、测试报告生成模块和DLL动态库封装模块。

其中，监听模块是在物理网口对进出报文进行监视。报文生成模块，根据服务的数据传输类型、参数的name和value，以及服务码和帧长度等信息生成报文对应应用服务的报文；报文发送模块将报文生成模块生成的报文发送给被测设备；报文接收及解析模块负责接收被测设备的报文并按照国家标准GB/T 33602《电力系统通用服务协议》对接收到的报文进行解析，然后返回相应解析结果；测试报告生成模块将解析结果及相应设置的配置参数整合打印成规范性测试报告，本模块无需操作系统安装office组件，且生成时间较为迅速；DLL动态库封装模块，负责对基于GSP通信协议的各类应用接口进行封装，形成各类API接口以供Python脚本二次封装。

如图4所示，本发明的电力系统通用服务协议一致性测试方法，包括以下步骤：

步骤一：搭建本发明的电力系统通用服务协议一致性测试系统。

步骤二：在GSP一致性测试平台的人机界面，选定多个待测试用例，对待测试用例的相关参数在测试用例参数编辑界面进行设置。

步骤三：开始测试，GSP一致性测试平台根据选定的测试用例按序调用测试用例库内的相关正、反向测试用例。

步骤四：Python脚本调用GSP通信动态库封装的API接口及基于GSP通信协议各类应用的输入输出相关结构体，对进行二次封装，形成GSP一致性测试报文，通过报文发送模块下发至被测设备。

步骤五：被测设备响应GSP一致性测试平台下发的相关报文命令，并将内容返回至GSP一致性测试平台。

步骤六：GSP一致性测试平台中的报文接收及解析模块对被测设备返回的相关内容接收并解析，同时在人机界面展示测试结果，同时选择是否生成word版测试报告，如果需要生成测试报告，则测试报告生成模块将解析结果和步骤二设置的参数整合打印成规范性测试报告。

步骤七：返回步骤三，按选定测试用例顺序依次执行下一个测试用例对被测设备继续测试，直至全部选定测试用例都测试完成。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.电力系统通用服务协议一致性测试系统，其特征在于，包括GSP一致性测试平台和被测设备；所述GSP一致性测试平台和被测设备通过站控层网络相连；所述被测设备，包括变电站数据通信网关机和监控主机；

所述GSP一致性测试平台，包括人机界面、测试用例库、Python脚本和GSP通信动态库；

所述人机界面，支持测试用例差异化选择、支持测试用例可视化编辑、支持测试用例参数编辑和支持测试结果实时输出；

所述测试用例库包括基于GSP通信协议应用服务的正向测试用例和反向测试用例；所述正向测试用例是指GSP一致性测试平台向被测设备发送符合GSP通信协议及正确应用参数的报文，测试被测设备是否能正确响应；所述反向测试用例指代GSP一致性测试平台向被测设备发送不符合GSP通信协议或错误应用参数的报文，测试被测设备是否能否定响应；

所述Python脚本对GSP通信动态库封装的API接口及基于GSP通信协议应用服务定义的输入输出结构体进行二次封装，形成GSP一致性测试报文；

所述GSP通信动态库包括监听模块、报文生成模块、报文发送模块、报文接收及解析模块、测试报告生成模块和DLL动态库封装模块。

2.根据权利要求1所述的电力系统通用服务协议一致性测试系统，其特征在于，所述GSP通信协议类别包括：基础服务测试、数据服务测试、公共服务测试和扩展服务测试；所述基础服务测试包含关联测试、服务管理测试、域管理测试和类管理测试；所述数据服务测试包含数据测试、数据集测试、事件测试、控制测试、时间同步测试、服务器测试、逻辑设备测试、逻辑节点测试、定制组测试、报告测试、日志测试、GOOSE测试和采样值测试；所述公共服务测试包含文件测试、数据库测试、图形测试、模型测试、历史和计划测试、综合查询测试、消息邮件测试、即时消息测试、工作流程测试和通信流程测试；所述扩展服务测试包含远程运维服务基础测试、远程运维应用服务测试和基于GSP通信协议的扩展服务。

3.根据权利要求1所述的电力系统通用服务协议一致性测试系统，其特征在于，所述GSP一致性测试平台采用Qt和Python混合编程，，GSP一致性测试程序和人机界面采用Qt编程，测试用例库中的测试用例采用Python语言开发，在GSP一致性测试程序中嵌入Python脚本引擎，用于解析执行测试用例的测试脚本，同时支持用户根据新需求编写新的测试脚本。

4.根据权利要求1所述的电力系统通用服务协议一致性测试系统，其特征在于，所述GSP一致性测试平台还配置拥有C语言规范接口的扩展模块，用于读取被测设备的反馈信息。

5.根据权利要求1所述的电力系统通用服务协议一致性测试系统，其特征在于，所述监听模块用于在物理网口对进出报文进行监视；所述报文生成模块，根据服务的数据传输类型、参数的name和value，以及服务码和帧长度信息生成报文对应应用服务的报文；所述报文发送模块将报文生成模块生成的报文发送给被测设备；所述报文接收及解析模块负责接收被测设备的报文并按照国家标准GB/T33602《电力系统通用服务协议》对接收到的报文进行解析，然后返回相应解析结果；所述测试报告生成模块将解析结果及相应的配置参数整合打印成规范性测试报告；所述DLL动态库封装模块，对基于GSP通信协议的各类应用接口进行封装，形成各类API接口以供Python脚本二次封装。

6.基于权利要求1至5任意一项所述的电力系统通用服务协议一致性测试系统对电力系统通用服务协议一致性进行测试的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)：搭建电力系统通用服务协议一致性测试系统；

2)：在GSP一致性测试平台的人机界面，选定多个待测试用例，对待测试用例的相关参数在测试用例参数编辑界面进行设置；

3)：开始测试，GSP一致性测试平台根据选定的测试用例按序调用测试用例库内的相关正向测试用例和反向测试用例；

4)：Python脚本调用GSP通信动态库封装的API接口及基于GSP通信协议各类应用的输入输出相关结构体，对进行二次封装，形成GSP一致性测试报文，通过报文发送模块下发至被测设备；

5)：被测设备响应GSP一致性测试平台下发的相关命令，并将内容返回至GSP一致性测试平台；

6)：GSP一致性测试平台中的报文接收及解析模块对被测设备返回的相关内容接收并解析，同时在人机界面展示测试结果，同时选择是否生成word版测试报告，如果需要生成测试报告，则测试报告生成模块将解析结果和步骤2)设置的参数整合打印成规范性测试报告；

7)：返回步骤3)，按选定测试用例顺序依次执行下一个测试用例对被测设备继续测试，直至全部选定测试用例都测试完成。