[發明專利]過程層網絡測試方法

有效

• 申請號: 201010546359.0
• 申請日: 2010-11-15
• 公開（公告）號: CN102025560A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 楊穎安;黃曙;余南華;梁曉兵;陳炯聰;曹麗娟;胡巨;馬凱
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司電力科學研究院
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L1/00
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

技術領域

本發明涉及一種過程層網絡測試方法，具體來說涉及一種數字化變電站過程層網絡具體測試方法及其測試內容。

背景技術

隨著光電技術在傳感器應用領域研究的突破，IEC?61850標準的頒布實施，以太網通信技術的應用，數字化變電站已經成為變電站自動化技術一個必然的發展方向。近年來國內對IEC?61850標準的研究不斷深入，以太網通信技術在變電站自動化系統廣泛應用，電子式互感器使用逐步推廣。數字化變電站工程中開始進入以過程層網絡共享采集量、開關量及控制命令替代原有二次回路的時代。

通信網絡是數字化變電站自動化系統各部分數據交換的樞紐，其可靠性與信息傳輸的快速性決定了系統的可用性。數字化變電站自動化系統中信息的采集、保護算法與控制命令的形式是由網絡上多個智能裝置協同完成的。保護測量采樣值、跳合閘命令、遙控合分命令、開關量狀態等都以網絡報文形式通過以太網構建的過程層網絡進行發布，網絡連接的可靠性、數據傳輸的實時性直接關系到保護動作行為及性能。其中采樣值按照IEC?61850標準SMV服務，跳合閘、遙控命令和開關量狀態按照IEC61850標準GOOSE服務進行發布。負責傳輸GOOSE、SMV數據的交換機變得和常規變電站里傳統跳合閘回路的重要性一樣，必須可靠，對于過程層的網絡測試就變得非常重要。除了測試交換機單機性能，還需對實際業務在過程層網絡上的傳輸性能進行相關測試。

發明內容

本發明的目的在于提供一種對數字化變電站的過程層網絡測試及評估方法，提出了測試的方法、步驟及評估標準。根據測試結果可判斷被測網絡對相應數據業務傳輸的可靠性和實時性，網絡剩余可接入容量等性能及狀態。

本發明的目的可通過以下的技術措施來實現：

一種過程層網絡測試方法，包括以下步驟：先對單個交換機的性能進行測試，再對已經接入所述交換機的過程層網絡在實際網絡環境下的業務傳輸性能進行測試，用于判斷所述網絡是否滿足運行要求；最后對所述過程層網絡在異常情況下的業務傳輸性能進行測試，并判定所述過程層網絡可承受的最大異常數據量，用于獲得該網絡的臨界狀態。

所述對單個交換機的測試過程為：使交換機處于空載狀態下，使用網絡測試儀對各個端口進行吞吐量、平均時延、時延分布、丟幀率測試。

對過程層網絡在實際網絡環境下的相應業務傳輸性能的測試過程為：

(a1)使用經過單個性能進行測試后的交換機，并按使用要求進行配置及連接方式組建過程層網絡，所有應接入該網絡的設備正常運行；

(a2)使用網絡測試儀對步驟(a1)所述過程層網絡模擬正常業務數據，并測試所述模擬的正常業務數據在所述過程層網絡中的丟幀率、平均時延和時延分布，根據測試結果判斷所述過程層網絡是否滿足運行要求。

所述步驟(a2)中對模擬的正常業務數據在傳輸路徑為網絡中經過最多數據轉發設備的路徑上進行測試。

所述步驟(a2)中所述模擬的正常業務數據包括：GOOSE數據和SMV數據；所述GOOSE數據為突發數據，測試模擬總數至少10000幀的GOOSE數據在不同發送速率下的丟幀率、平均時延和時延分布；所述SMV數據為穩定頻率數據，模擬合并單元發出數據時按采樣值發送頻率對模擬數據進行設置，所述采樣值發送頻率與所述合并單元輸出數據一致，值為4000幀/秒，測試模擬SMV數據的丟幀率、平均時延和時延分布。

對所述過程層網絡合格性判斷的過程為：當模擬GOOSE數據進行測試時，所述GOOSE數據傳輸平均時延在500μs以內則所述過程層網絡為合格，若出現最大時延超過4000μs或出現丟幀則所述過程層網絡為不合格；當模擬SMV數據進行測試時，所述SMV數據傳輸時延在300μs以內則所述過程層網絡為合格，若時延抖動范圍出現超過100μs或出現丟幀現象，則所述過程層網絡為不合格；如果出現模擬GOOSE數據或者SMV數據丟幀現象則所述過程層網絡為不合格。

對所述過程層網絡在異常情況下的業務傳輸性能進行測試的過程為：

(b1)使用經過實際網絡環境下的相應業務傳輸性能測試且為合格的過程層網絡；

(b2)保持模擬正常業務數據的同時，使用網絡測試儀對所述過程層網絡模擬網絡異常數據，逐步調整并增加所述網絡異常數據量，進而得到所述過程層網絡的最大異常數據量；所述最大異常數據量是指：所述過程層網為合格情況下的可承受的最大異常數據量。