一種goose協(xié)議一致性測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)二次測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種GOOSE協(xié)議一致性測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能變電站的推廣和應(yīng)用，GOOSE(Generic Object Oriented Substat1nEvent)通訊技術(shù)得到了更加廣泛的應(yīng)用，G00SE即面向通用對(duì)象的變電站事件，是IEC61850標(biāo)準(zhǔn)中用于滿(mǎn)足變電站自動(dòng)化系統(tǒng)快速報(bào)文需求的機(jī)制。主要用于實(shí)現(xiàn)在多IED之間的信息傳遞，包括傳輸跳合閘信號(hào)(命令)，具有高傳輸成功概率。基于G00SE網(wǎng)絡(luò)傳輸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬接線(xiàn)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)位置、閉鎖信號(hào)和跳閘命令等實(shí)時(shí)信息的可靠傳輸(相當(dāng)于傳統(tǒng)保護(hù)的開(kāi)入開(kāi)出回路)。
[0003]G00SE采用發(fā)布/訂閱的消息模式，發(fā)布/訂閱機(jī)制是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的一種分發(fā)模型，以支持點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)傳輸和支持事件驅(qū)動(dòng)等為其顯著特征。當(dāng)發(fā)生任何狀態(tài)變化時(shí)，IED(Intelligent Electronic Device智能電子設(shè)備)將借助變化報(bào)告，高速多播一個(gè)二進(jìn)制通用面向?qū)ο蟮淖冸娬臼录?bào)告(G00SE)，該報(bào)告一般包含有:狀態(tài)輸入、起動(dòng)和輸出元件、繼電器等實(shí)際和虛擬的每一個(gè)雙點(diǎn)命令狀態(tài)。其觸發(fā)條件是:每次由DATA-SET引用的一個(gè)或多個(gè)成員值改變就發(fā)送G00SE變化報(bào)文。
[0004]在實(shí)際工程中，由于各個(gè)廠家對(duì)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)理解的不一致，實(shí)現(xiàn)方法不同，給實(shí)際的互操作性帶來(lái)問(wèn)題，目前對(duì)于G00SE的測(cè)試還主要是簡(jiǎn)單的功能性驗(yàn)證，如鏈路通訊是否正常，接收數(shù)據(jù)是否正常接收等應(yīng)用檢測(cè)，具體分析主要存在以下問(wèn)題:缺少閉環(huán)測(cè)試，針對(duì)保護(hù)測(cè)控設(shè)備的告警目前主要依靠LCD顯示作為記錄依據(jù)，缺少結(jié)合麗S來(lái)閉環(huán)判斷G00SE測(cè)試的邏輯；缺少適應(yīng)國(guó)內(nèi)技術(shù)規(guī)范的測(cè)試方法，目前國(guó)際上已有G00SE的一致性測(cè)試但是缺少針對(duì)國(guó)內(nèi)相關(guān)規(guī)范的測(cè)試方法；缺少用戶(hù)可定義的測(cè)試方法，目前的測(cè)試方法用戶(hù)無(wú)法根據(jù)需求自行開(kāi)發(fā)新的測(cè)試用例。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述問(wèn)題本發(fā)明的目的在于提供一種解決以往測(cè)試只驗(yàn)證功能的實(shí)現(xiàn)而忽略協(xié)議本身測(cè)試問(wèn)題的G00SE協(xié)議一致性測(cè)試方法，技術(shù)方案如下:
一種G00SE協(xié)議一致性測(cè)試方法，采用一致性測(cè)試軟件進(jìn)行站控層G00SE測(cè)試和過(guò)程層G00SE測(cè)試；所述過(guò)程層G00SE測(cè)試包括:
直接與被測(cè)試IED進(jìn)行麗S通信，獲取被測(cè)試IED的麗S報(bào)文；
根據(jù)MMS編解碼動(dòng)態(tài)庫(kù)對(duì)接收到的MMS報(bào)文進(jìn)行解碼；
通過(guò)一致性測(cè)試硬件對(duì)被測(cè)試IED進(jìn)行G00SE報(bào)文的接收和發(fā)送；
根據(jù)G00SE編解碼動(dòng)態(tài)庫(kù)對(duì)接收到的G00SE報(bào)文進(jìn)行解碼；
根據(jù)Phython腳本的規(guī)則對(duì)上述完成解碼的MMS報(bào)文和G00SE報(bào)文進(jìn)行判斷，獲取一致性測(cè)試結(jié)果； 所述站控層GOOSE測(cè)試包括:
直接獲取被測(cè)試IED的MMS報(bào)文和GOOSE報(bào)文；
根據(jù)MMS編解碼動(dòng)態(tài)庫(kù)對(duì)MMS報(bào)文進(jìn)行解碼；
根據(jù)GOOSE編解碼動(dòng)態(tài)庫(kù)對(duì)GOOSE報(bào)文進(jìn)行解碼；
根據(jù)Phython腳本的規(guī)則對(duì)上述完成解碼的MMS報(bào)文和GOOSE報(bào)文進(jìn)行判斷，獲取一致性測(cè)試結(jié)果。
[0006]進(jìn)一步的，還包括采用對(duì)時(shí)源對(duì)所述測(cè)試軟件和被測(cè)試IED進(jìn)行SNTP對(duì)時(shí)。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用麗S報(bào)文閉環(huán)接收的方式，完整采集和分析被測(cè)試IED的GOOSE測(cè)試信息，對(duì)GOOSE協(xié)議進(jìn)行全面的、系統(tǒng)的測(cè)試，有利于發(fā)現(xiàn)協(xié)議報(bào)文中的錯(cuò)誤，對(duì)保證GOOSE協(xié)議在工程現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用有很重要的意義。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明GOOSE協(xié)議一致性測(cè)試方法過(guò)程層GOOSE測(cè)試平臺(tái)搭建示意圖。
[0009]圖2為本發(fā)明GOOSE協(xié)議一致性測(cè)試方法站控層GOOSE測(cè)試平臺(tái)搭建示意圖。
[0010]圖3為本發(fā)明GOOSE協(xié)議一致性測(cè)試方法過(guò)程層GOOSE閉環(huán)測(cè)試方法框圖。
[0011]圖4為本發(fā)明GOOSE協(xié)議一致性測(cè)試方法站控層GOOSE閉環(huán)測(cè)試方法框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合具體附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明:一種GOOSE協(xié)議一致性測(cè)試方法，采用一致性測(cè)試軟件進(jìn)行站控層GOOSE測(cè)試和過(guò)程層GOOSE測(cè)試。圖1為MMS和GOOSE分口的情況，即過(guò)程層GOOSE測(cè)試的平臺(tái)搭建示意圖，圖2為麗S和GOOSE共口情況，即站控層GOOSE測(cè)試的平臺(tái)搭建示意圖。
[0013]過(guò)程層GOOSE測(cè)試和站控層GOOSE測(cè)試分別采用以下兩種MMS閉環(huán)測(cè)試系統(tǒng): 如圖3所示，第一種為一致性測(cè)試軟件(安裝在PC機(jī))、一致性測(cè)試硬件、被測(cè)試IED(即
DUT Device Under Test被測(cè)設(shè)備)、交換機(jī)及對(duì)時(shí)源組成閉環(huán)測(cè)試系統(tǒng):一致性測(cè)試軟件通過(guò)內(nèi)部協(xié)議與硬件進(jìn)行通信，可以控制測(cè)試硬件輸出和接收G00SE，并可將接收GOOSE轉(zhuǎn)送給測(cè)試軟件；測(cè)試軟件與被測(cè)試IED進(jìn)行MMS通信，獲取IED設(shè)備的MMS報(bào)告；對(duì)時(shí)源對(duì)測(cè)試軟件和被測(cè)試IED進(jìn)行SNTP (Simple Network Time protocol簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議)對(duì)時(shí)；測(cè)試軟件通過(guò)測(cè)試硬件對(duì)DUT進(jìn)行G00SE數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，同時(shí)將被測(cè)試IED的MMS數(shù)據(jù)接入，從而完成對(duì)DUT的閉環(huán)測(cè)試。
[0014]如圖4所示，第二種為一致性測(cè)試軟件(安裝在PC機(jī))、被測(cè)試IED、交換機(jī)及對(duì)時(shí)源組成閉環(huán)測(cè)試系統(tǒng):測(cè)試軟件可以直接通過(guò)PC機(jī)輸出和接收G00SE ;測(cè)試軟件與被測(cè)試IED進(jìn)行麗S通信，獲取被測(cè)試IED的麗S報(bào)告；對(duì)時(shí)源對(duì)測(cè)試軟件和被測(cè)試IED進(jìn)行SNTP對(duì)時(shí)；測(cè)試軟件通過(guò)PC對(duì)被測(cè)試IED進(jìn)行G00SE數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，同時(shí)將被測(cè)試IED的MMS數(shù)據(jù)接入，從而完成對(duì)DUT的閉環(huán)測(cè)試。
[0015]一致性測(cè)試軟件平臺(tái)采用跨平臺(tái)語(yǔ)言和腳本語(yǔ)言的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)測(cè)試軟件平臺(tái)，可支持用戶(hù)自行搭建測(cè)試邏輯和測(cè)試方法，支持IEC61850-10和國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的測(cè)試。并能在測(cè)試過(guò)程中根據(jù)測(cè)試用例中設(shè)置的條件，自動(dòng)得出測(cè)試結(jié)果。采用跨平臺(tái)語(yǔ)言QT、Phython腳本、動(dòng)態(tài)庫(kù)DLL三個(gè)技術(shù)，軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)，具體功能及流程如下:動(dòng)態(tài)庫(kù)包含MMS編解碼動(dòng)態(tài)庫(kù)，主要用于對(duì)MMS通訊的編解碼；GOOSE編解碼動(dòng)態(tài)庫(kù)，主要用于對(duì)GOOSE通訊的編解碼。一方面，解碼完成后，由Phython腳本進(jìn)行規(guī)則判斷；另一方面，執(zhí)行Phython腳本發(fā)出相應(yīng)的GOOSE報(bào)文。Phython腳本是一種面向?qū)ο?、解釋型?jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，用于完成對(duì)測(cè)試用例的規(guī)則編寫(xiě)。QT是跨平臺(tái)的C++圖形用戶(hù)界面應(yīng)用程序框架，實(shí)現(xiàn)Phython腳本的編輯和執(zhí)行。軟件測(cè)試系統(tǒng)根據(jù)Phython腳本的規(guī)則判斷，給出最終結(jié)果。
[0016]一致性測(cè)試系統(tǒng)硬件平臺(tái)，分析現(xiàn)有數(shù)字化繼電保護(hù)測(cè)試儀的特點(diǎn)，采用嵌入式軟硬件方案和GOOSE編解碼等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)分布式硬件平臺(tái)?？芍С峙c自動(dòng)化測(cè)試軟件平臺(tái)信息交互，支持常規(guī)開(kāi)入開(kāi)出和GOOSE信號(hào)的邏輯關(guān)聯(lián)、實(shí)時(shí)性控制以及信號(hào)同步。依據(jù)IS0-9506、IEC 61850-8-1 完成 MMS、GOOSE 的編解碼。采用 MPC5200、BF547、FPGA 等分布式嵌入式硬件架構(gòu)及嵌入式Linux操作系統(tǒng)，多種數(shù)字化編解碼技術(shù)。
[0017]具體測(cè)試方法為:過(guò)程層GOOSE測(cè)試包括:
直接與被測(cè)試IED進(jìn)行麗S通信，獲取被測(cè)試IED的麗S報(bào)文；
根據(jù)MMS編解碼動(dòng)態(tài)庫(kù)對(duì)接收到的MMS報(bào)文進(jìn)行解碼；
通過(guò)一致性測(cè)試硬件對(duì)被測(cè)試IED進(jìn)行GOOSE報(bào)文的接收和發(fā)送；
根據(jù)GOOSE編解碼動(dòng)態(tài)庫(kù)對(duì)接收到的GOOSE報(bào)文進(jìn)行解碼；
根據(jù)Phython腳本的規(guī)則對(duì)上述完成解碼的MMS報(bào)文和GOOSE報(bào)文進(jìn)行判斷，獲取一致性測(cè)試結(jié)果。
[0018]站控層GOOSE測(cè)試包括:
直接獲取被測(cè)試IED的MMS報(bào)文和GOOSE報(bào)文；
根據(jù)MMS編解碼動(dòng)態(tài)庫(kù)對(duì)MMS報(bào)文進(jìn)行解碼；
根據(jù)GOOSE編解碼動(dòng)態(tài)庫(kù)對(duì)GOOSE報(bào)文進(jìn)行解碼；
根據(jù)Phython腳本的規(guī)則對(duì)上述完成解碼的MMS報(bào)文和GOOSE報(bào)文進(jìn)行判斷，獲取一致性測(cè)試結(jié)果。
[0019]其中，通過(guò)引入python腳本的方式可使用戶(hù)自行增加測(cè)試用例。用戶(hù)也可使用腳本語(yǔ)言自行搭建特定邏輯的測(cè)試用例，所有的測(cè)試用例均可采用Phython腳本進(jìn)行編寫(xiě)，GOOSE的相關(guān)函數(shù)也已經(jīng)通過(guò)動(dòng)態(tài)庫(kù)的封裝，用戶(hù)只需要通過(guò)Phython語(yǔ)言調(diào)用不同函數(shù)即可搭建不同的測(cè)試功能。
[0020]采用本方法還可對(duì)GOOSE邊界數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試，包括:stNum和sqNum最大值、匹配字符為零、時(shí)間或成員數(shù)變大變小的情況。
[0021]以GoS2:GOOSE序號(hào)變化更新邏輯檢查為例進(jìn)行說(shuō)明:
G00SE仿真發(fā)送端軟件發(fā)送G00SE報(bào)文，保持stNum不變，sqNum從max (OxFFFFFFFF)變化到1，DUT應(yīng)保持G00SE接收的信號(hào)狀態(tài)。這里對(duì)于的sqNum的最大邊界值進(jìn)行測(cè)試。
[0022]G00SE仿真發(fā)送端軟件發(fā)送G00SE報(bào)文，sqNum從max (OxFFFFFFFF)變化到0，同時(shí)，stNum遞增，DUT的G00SE狀態(tài)應(yīng)隨新?tīng)顟B(tài)變化。這里對(duì)于的stNum的最大邊界值進(jìn)行測(cè)試。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種GOOSE協(xié)議一致性測(cè)試方法，其特征在于，采用一致性測(cè)試軟件進(jìn)行站控層GOOSE測(cè)試和過(guò)程層GOOSE測(cè)試；所述過(guò)程層GOOSE測(cè)試包括: 直接與被測(cè)試IED進(jìn)行麗S通信，獲取被測(cè)試IED的麗S報(bào)文； 根據(jù)MMS編解碼動(dòng)態(tài)庫(kù)對(duì)接收到的MMS報(bào)文進(jìn)行解碼； 通過(guò)一致性測(cè)試硬件對(duì)被測(cè)試IED進(jìn)行GOOSE報(bào)文的接收和發(fā)送； 根據(jù)GOOSE編解碼動(dòng)態(tài)庫(kù)對(duì)接收到的GOOSE報(bào)文進(jìn)行解碼； 根據(jù)Phython腳本的規(guī)則對(duì)上述完成解碼的MMS報(bào)文和GOOSE報(bào)文進(jìn)行判斷，獲取一致性測(cè)試結(jié)果； 所述站控層GOOSE測(cè)試包括: 直接獲取被測(cè)試IED的MMS報(bào)文和GOOSE報(bào)文； 根據(jù)MMS編解碼動(dòng)態(tài)庫(kù)對(duì)MMS報(bào)文進(jìn)行解碼； 根據(jù)GOOSE編解碼動(dòng)態(tài)庫(kù)對(duì)GOOSE報(bào)文進(jìn)行解碼； 根據(jù)Phython腳本的規(guī)則對(duì)上述完成解碼的MMS報(bào)文和GOOSE報(bào)文進(jìn)行判斷，獲取一致性測(cè)試結(jié)果。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GOOSE協(xié)議一致性測(cè)試方法，其特征在于，還包括采用對(duì)時(shí)源對(duì)所述測(cè)試軟件和被測(cè)試IED進(jìn)行SNTP對(duì)時(shí)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種GOOSE協(xié)議一致性測(cè)試方法，采用一致性測(cè)試軟件進(jìn)行站控層GOOSE測(cè)試和過(guò)程層GOOSE測(cè)試；如過(guò)程層GOOSE測(cè)試包括：直接與被測(cè)試IED進(jìn)行MMS通信，獲取被測(cè)試IED的MMS報(bào)文；根據(jù)MMS編解碼動(dòng)態(tài)庫(kù)對(duì)接收到的MMS報(bào)文進(jìn)行解碼；通過(guò)一致性測(cè)試硬件對(duì)被測(cè)試IED進(jìn)行GOOSE報(bào)文的接收和發(fā)送；根據(jù)GOOSE編解碼動(dòng)態(tài)庫(kù)對(duì)接收到的GOOSE報(bào)文進(jìn)行解碼；根據(jù)Phython腳本的規(guī)則對(duì)上述完成解碼的MMS報(bào)文和GOOSE報(bào)文進(jìn)行判斷，獲取一致性測(cè)試結(jié)果。本發(fā)明采用MMS報(bào)文閉環(huán)接收的方式，完整采集和分析被測(cè)試IED的GOOSE測(cè)試信息，對(duì)GOOSE協(xié)議進(jìn)行全面的、系統(tǒng)的測(cè)試，有利于發(fā)現(xiàn)協(xié)議報(bào)文中的錯(cuò)誤，對(duì)保證GOOSE協(xié)議在工程現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用有很重要的意義。
【IPC分類(lèi)】H04L12/26
【公開(kāi)號(hào)】CN104917646
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510188664
【發(fā)明人】鄭永康, 曹衛(wèi)國(guó), 常曉青, 劉明忠, 劉戰(zhàn)朋, 李鵬, 李建波, 蔡驥然, 丁宣文, 魏博淵, 陳進(jìn), 王平, 陳滄楊, 向博, 馬敏杰, 黃騰蛟, 何中偉, 劉濤, 周鴻鵠
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院, 南京五采智電電力科技有限公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年4月20日