专利名称：数字化变电站仿真系统容错测试方法
技术领域：
本发明涉及电力控制领域，具体涉及一种数字化变电站仿真系统容错测试方法。
背景技术：
数字化变电站具有信息数字化、通信网络化、信息共享标准化的特点，随之可以发展高级应用的基础，是智能电网建设的重要内容。网络通信替代二次电缆是数字化变电站的重要特征，智能单元故障或报文有误导致系统误动或拒动将不可避免，因此，能够模拟故障报文将是仿真测试系统未来的一个重要功能。目前国内在运数字化变电站的继电保护等二次设备性能尚无有容错测试手段，无法满足数字化变电站数字化全站设备的检验和监测要求。
发明内容
本发明提供了 一种数字化变电站仿真系统容错测试方法。为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现:数字化变电站仿真系统容错测试方法，基于数字化变电站只能控制系统，包括过程层、间隔层和变电站层三层，其中保护、测控和计量等设备属于间隔层，间隔层和过程层之间信息通过特定通信服务映射的采样值和面向对象的变电站事件进行交互，此过程中，二次设备I/o单元分解出来作为智能化一次设备的一部分，属于过程层，二次设备(间隔层)和一次设备(过程层)之间采用高速网络连接来完成信息交互，模拟网络通信故障报文通过以下步骤来实现:a、基于网络通信平台的变电站自动化系统(IEC 61850-9-1, IEC61850-9-2)的报文标准要求，文发送时间间隔不等的容错测试；b、每帧报文中电压、电流值不能有异常情况的容错测试；C、采样计数器(SV)采样值报文有漏包现象容错测试；d、合并单元发送至保护装置的报文数据不同步的容错测试；e、对面向对象变电站通用事件(GOOSE)的报文符合标准的容错测试；f、对面向对象变电站通用事件(GOOSE)的通信中断容错测试；g、多媒体信息服务(MMS)的报文顺序错误、控制不连续、控制命令错误容错测试。进一步的，所述步骤a在容错测试时，可将前后两个报文的间隔设置为不等时间，以观察被测装置的反应。进一步的，所述步骤b在容错测试时，有意产生一些异常的电压电流值，以观察被测装置的反应。进一步的，所述步骤c在容错测试时，将SV采样计数器设置成不连续，以观察被测装置的反应。进一步的，所述步骤d在容错测试时，通过将各个时间合并单元计数器的值设置成不一样，来判断保护装置如何对各侧采样值的同步。进一步的，所述步骤e有新事件发生时，在容错测试时，将传输时间设置错误，以观察被测装置的反应。进一步的，所述步骤e报文中的状态号(StNum)和顺序号(SqNum)数值变化是否正确，在容错测试时，将StNum和SqNum设置错误，以观察被测装置的反应。进一步的，所述步骤f，依据SCD文件中配置的最短时间(minTime)和最长时间(maxTime)的值，当2巾贞报文的时间间隔大于4倍的最短时间maxTime值与最长时间minTime值的和值时，则判定为通信中断，在容错测试时，2帧报文的时间间隔大于4倍的(maxTime)值与最长时间(minTime)值的和值，以观察被测装置的反应。本发明可对全数字化变电站仿真系统的采样值及GOOSE报文信息进行记录，及时分析和判断仿真系统输出信息及被试设备的工作性能，满足了数字故障录波功能，还具备效正电流电压波形精度，调整时间标准和核准相位等功能；网络分析设备可记录全网的报文，并对IEC61850协议进行解析和分析，整个处理分析系统高效快捷处理全站的报文，且运行稳定。
具体实施例方式数字化变电站仿真系统容错测试方法，基于数字化变电站只能控制系统，包括过程层、间隔层和变电站层三层，其中保护、测控和计量等设备属于间隔层，间隔层和过程层之间信息通过特定通信服务映射的采样值和面向对象的变电站事件进行交互，此过程中，二次设备I/o单元分解出来作为智能化一次设备的一部分，属于过程层，二次设备(间隔层)和一次设备(过程层)之间采用高速网络连接来完成信息交互，模拟网络通信故障报文包括以下步骤:a、基于网络通信平台的变电站自动化系统(IEC 61850-9-1、IEC 61850-9-2)的报文标准要求，文发送时间间隔不等的容错测试；b、每帧报文中电压、电流值不能有异常情况的容错测试；C、采样计数器(SV)采样值报文有漏包现象容错测试；d、合并单元发送至保护装置的报文数据不同步的容错测试；e、对面向对象变电站通用事件(GOOSE)的报文符合标准的容错测试；f、对面向对象变电站通用事件(GOOSE)的通信中断容错测试；g、多媒体信息服务(MMS)的报文顺序错误、控制不连续、控制命令错误容错测试。实施例一由于网络通信平台的变电站自动化系统ffiC 61850-9-1、IEC 61850_9_2报文标准的要求，根据IEC61850-9-1、IEC 61850-9-2标准，报文中各字节有严格的规范定义:1、合并单元发送至保护装置的报文必须等间隔发送，如采样率为100点每周波，则前后两个报文的间隔时间为200微秒。在容错测试时，可将前后两个报文的间隔设置为不等时间，以观察被测装置的反应。2、发送的每帧报文中电压、电流值不能有异常情况。在容错测试时，有意产生一些异常的电压电流值，以观察被测装置的反应。3、采样计数器SV必须连续，否则发送的采样值报文有漏包现象。如采样速率为100点每周波，则一秒之内合并单元共发送5000帧报文，秒脉冲到来时，计数器清零，如果前后两帧报文计数值不连续，就说明有丢帧的现象发生。在容错测试时，将SV采样计数器设置成不连续，以观察被测装置的反应。4、合并单元与保护装置采用报文通信以后，数据的同步性就显得异常重要，特别是如主变差动保护、母差保护等需处理来自不同合并单元数据的装置，对数据的同步性要求非常高，否则容易导致保护的误动作。在容错测试时，通过将各个时间合并单元计数器的值设置成不一样，来判断保护装置如何对各侧采样值的同步。实施例二对于面向对象变电站通用事件GOOSE报文的容错测试分析包括以下几方面:1、有新事件发生时，四个传输时间T0、T1、T2以及Τ3的时间是否符合标准。在容错测试时，将Τ0、Tl、Τ2以及T3的时间设置错误，以观察被测装置的反应。2、状态号StNum和顺序号SqNum值变化是否正确，当为新跳报文时，状态号StNum不变，顺序号SqNum应连续增加，直至达到最大值后变为1，如果顺序SqNum不连续，则有丢帧；有新事件时，状态号StNum连续增加，顺序SqNum值为0，状态号StNum达到最大值后则变为1，如果状态号StNum不连续，则有丢帧；但如果装置初始化后，状态号StNum变为I和顺序SqNum变为0.在容错测试时，将状态号StNum和顺序SqNum设置错误，以观察被测装置的反应。实施例三对面向对象变电站通用事件GOOSE通信中断容错测试，依据S⑶文件中配置的minTime和maxTime的值，当2巾贞报文的时间间隔大于4倍的maxTime值与minTime值的和值时，则判定为通信中断，在容错测试时，2帧报文的时间间隔大于4倍的maxTime值与minTime值的和值，以观察被测装置的反应。实施例四对多媒体信息服务丽S报文的容错测试应包括ACSI层面的测试，丽S层面的测试和ETHERNET层面的测试。ACSI和丽S的关系是——对应，所以在测试时，二者可以同时进行，丽S和ETHERNET的关系是一对应n，n的取值范围为>=1，所以是通过选择后查看相映的ETHERNET报文信息，对丽S报文的测试主要是三个层面。UMMS层的测试，包括初始化过程测试、读/写过程测试、报告过程测试、日志服务过程测试，以及各过程相关报文解析和分析。2、ACSI分析为应用测试，包括控制操作、定值操作、事件上送、文件服务等服务过程与MMS服务过程之间的映射测试，以及各过程相关报文解析的映射测试。3.ETHERNET层测试是对报文表示层(含)以下各层次信息进行测试，显示各层的详细信息，通过对丽S层、ACSI层及ETERNET层报文的测试，可以判断出丽S报文发送过程是否顺序错误、控制过程是否连续、控制命令是否有错误，报文是否有漏包，装置之间通信是否有中断等。
权利要求
1.数字化变电站仿真系统容错测试方法，基于数字化变电站只能控制系统，包括过程层、间隔层和变电站层三层，其中保护、测控和计量等设备属于间隔层，间隔层和过程层之间信息通过特定通信服务映射的采样值和面向对象的变电站事件进行交互，此过程中，二次设备I/o单元分解出来作为智能化一次设备的一部分，属于过程层，二次设备(间隔层)和一次设备(过程层)之间采用高速网络连接来完成信息交互，其特征在于:模拟网络通信故障报文通过以下步骤来实现， a、基于网络通信平台的变电站自动化系统(IEC61850-9-1、IEC61850-9-2)的报文标准要求，文发送时间间隔不等的容错测试； b、每帧报文中电压、电流值不能有异常情况的容错测试； C、采样计数器(SV)采样值报文有漏包现象容错测试； d、合并单元发送至保护装置的报文数据不同步的容错测试； e、对面向对象变电站通用事件(GOOSE)的报文符合标准的容错测试； f、对面向对象变电站通用事件(GOOSE)的通信中断容错测试； g、多媒体信息服务(MMS)的报文顺序错误、控制不连续、控制命令错误容错测试。
2.根据权利要求1所述的数字化变电站仿真系统容错测试方法，其特征在于:所述步骤a在容错测试时，可将前后两个报文的间隔设置为不等时间，以观察被测装置的反应。
3.根据权利要求1所述的数字化变电站仿真系统容错测试方法，其特征在于:所述步骤b在容错测试时，有意产生一些异常的电压电流值，以观察被测装置的反应。
4.根据权利要求1所述的数字化变电站仿真系统容错测试方法，其特征在于:所述步骤c在容错测试时，将SV采样计数器设置成不连续，以观察被测装置的反应。
5.根据权利要求1所述的数字化变电站仿真系统容错测试方法，其特征在于:所述步骤d在容错测试时，通过将各个时间合并单元计数器的值设置成不一样，来判断保护装置如何对各侧采样值的同步。
6.根据权利要求1所述的数字化变电站仿真系统容错测试方法，其特征在于:所述步骤e有新事件发生时，在容错测试时，将传输时间设置错误，以观察被测装置的反应。
7.根据权利要求1所述的数字化变电站仿真系统容错测试方法，其特征在于:所述步骤e报文中的状态号(StNum)和顺序号(SqNum)数值变化是否正确，在容错测试时，将StNum和SqNum设置错误，以观察被测装置的反应。
8.根据权利要求1所述的数字化变电站仿真系统容错测试方法，其特征在于:所述步骤f，依据SCD文件中配置的最短时间(minTime)和最长时间(maxTime)的值，当2巾贞报文的时间间隔大于4倍的最短时间maxTime值与最长时间minTime值的和值时,则判定为通信中断，在容错测试时，2帧报文的时间间隔大于4倍的(maxTime)值与最长时间(minTime)值的和值，以观察被测装置的反应。
全文摘要
本发明公开了一种数字化变电站仿真系统容错测试方法，基于数字化变电站只能控制系统，包括过程层、间隔层和变电站层三层，其中保护、测控和计量等设备属于间隔层，间隔层和过程层之间信息通过特定通信服务映射的采样值和面向对象的变电站事件进行交互，可对全数字化变电站仿真系统的采样值及GOOSE报文信息进行记录，及时分析和判断仿真系统输出信息及被试设备的工作性能，满足了数字故障录波功能，还具备效正电流电压波形精度，调整时间标准和核准相位等功能；网络分析设备可记录全网的报文，并对IEC61850协议进行解析和分析，整个处理分析系统高效快捷处理全站的报文，且运行稳定。
文档编号H02J13/00GK103187802SQ201210241429
公开日2013年7月3日 申请日期2012年7月12日 优先权日2012年7月12日
发明者刘劲, 丁建义, 江峰, 林峰平, 廖明康, 张孝山 申请人:深圳市康必达中创科技有限公司