本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)自動化領(lǐng)域，具體涉及一致性測試與性能測試相結(jié)合的測試系統(tǒng)與方法。

背景技術(shù)：

電力系統(tǒng)無疑是現(xiàn)代生活中最重要的部分之一，穩(wěn)定的電力系統(tǒng)是確保人們生活工作的保障。時間同步技術(shù)是區(qū)域電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐技術(shù)，關(guān)系著網(wǎng)絡(luò)保護(hù)控制功能實現(xiàn)的可靠性和區(qū)域電網(wǎng)運行的安全性。目前，對智能設(shè)備時鐘同步性能的測試一般采用入網(wǎng)檢測方式，且采用簡單的軟件模擬或者簡單的測試儀；而且現(xiàn)有的電力系統(tǒng)時鐘測試工具都只能進(jìn)行性能測試或進(jìn)行一致性測試，缺少能夠同時進(jìn)行一致性測試和性能測試的測試系統(tǒng)。同時現(xiàn)有的測試工具在進(jìn)行一致性測試時只能進(jìn)行簡單的協(xié)議邏輯判斷，不能實現(xiàn)由于協(xié)議邏輯對性能的影響。同時現(xiàn)有的測試工具的精度較差，不滿足電力系統(tǒng)嚴(yán)格要求，這些都為電網(wǎng)的安全運行埋下了隱患。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種一致性測試與性能測試相結(jié)合的測試系統(tǒng)與方法，能夠?qū)^(qū)域電網(wǎng)和智能變電站進(jìn)行基于IEEE1588協(xié)議的一致性測試、時間性能相結(jié)合的測試系統(tǒng)和方法。

為了解決上述問題，本發(fā)明實施例提出了本發(fā)明實施例提出了一種一致性測試與性能測試相結(jié)合的測試系統(tǒng)，包括：包括用于測試網(wǎng)絡(luò)中每秒發(fā)送數(shù)據(jù)包量偏差PPS的網(wǎng)絡(luò)測試儀、時鐘測試儀，其中所述時鐘測試儀通過網(wǎng)絡(luò)區(qū)域通信設(shè)備及區(qū)域通信網(wǎng)絡(luò)連接被測設(shè)備，且網(wǎng)絡(luò)測試儀連接所述網(wǎng)絡(luò)區(qū)域通信設(shè)備；

其中所述時鐘測試儀包括主鐘芯片，還包括發(fā)送單元、響應(yīng)報文接收單元、邏輯判斷單元，其中所述發(fā)送單元用于通過區(qū)域通信網(wǎng)絡(luò)向被測設(shè)備發(fā)送基于IEEE1588協(xié)議的測試激勵報文；所述響應(yīng)報文接收單元用于通過區(qū)域通信網(wǎng)絡(luò)接收被測設(shè)備返回的基于IEEE1588協(xié)議的響應(yīng)報文；所述邏輯判斷單元根據(jù)所述響應(yīng)報文判斷被測設(shè)備對于報文邏輯處理是否正確，且所述邏輯判斷單元連接所述主鐘芯片以根據(jù)所述響應(yīng)報文和主鐘芯片判斷被測設(shè)備的時鐘精度是否與所述測試激勵報文相符。

其中，所述測試激勵報文為有效Follow_up測試激勵報文和無效Follow_up測試激勵報文。

其中，所述時鐘測試儀執(zhí)行以下操作：

將時鐘測試儀的時鐘參數(shù)priority1設(shè)置為0以使時鐘測試儀連接區(qū)域通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)接口為主鐘；并從所述網(wǎng)絡(luò)測試儀獲取每秒發(fā)送數(shù)據(jù)包量偏差PPS，以計算出被測設(shè)備的誤差normalOffset；

生成至少2幀的無效Follow_up測試激勵報文，其中所述每一無效Follow_up測試激勵報文的followUpModification參數(shù)的值均為0，且將所述一幀無效Follow_up測試激勵報文的sourcePortIdentity參數(shù)設(shè)置為錯誤值，將另一幀無效Follow_up測試激勵報文的sequenceId參數(shù)設(shè)置為錯誤值；

發(fā)送所述無效Follow_up測試激勵報文，并觀測所述被測設(shè)備的精度誤差，并將該精度誤差與標(biāo)準(zhǔn)精度誤差進(jìn)行對比以判斷是否出現(xiàn)震蕩，并觀測所述被測設(shè)備對于無效Follow_up測試激勵報文的字段處理是否正確，如果所述被測設(shè)備沒有出現(xiàn)震蕩則表示無效Follow_up測試激勵報文被丟棄。

其中，所述時鐘測試儀執(zhí)行以下操作：

將有效Follow測試激勵報文的followUpModification參數(shù)的值為設(shè)置為預(yù)設(shè)值以確定從鐘的時間誤差參數(shù)；

發(fā)送所述有效Follow_up測試激勵報文，并觀測所述被測設(shè)備的響應(yīng)報文以與所述時間誤差參數(shù)進(jìn)行對比。

其中，有效Follow_up測試激勵報文的followUpModification參數(shù)的值為0x 0000 0200 0000 0000，且所述從鐘的時間誤差參數(shù)為33.6ms。

同時，本發(fā)明實施例還提出了一種一致性測試與性能測試相結(jié)合的時鐘測試儀，其中所述時鐘測試儀通過網(wǎng)絡(luò)區(qū)域通信設(shè)備及區(qū)域通信網(wǎng)絡(luò)連接被測設(shè)備；其中所述時鐘測試儀包括主鐘芯片，還包括發(fā)送單元、響應(yīng)報文接收單元、邏輯判斷單元，其中所述發(fā)送單元用于通過區(qū)域通信網(wǎng)絡(luò)向被測設(shè)備發(fā)送基于IEEE1588協(xié)議的測試激勵報文；所述響應(yīng)報文接收單元用于通過區(qū)域通信網(wǎng)絡(luò)接收被測設(shè)備返回的基于IEEE1588協(xié)議的響應(yīng)報文；所述邏輯判斷單元根據(jù)所述響應(yīng)報文判斷被測設(shè)備對于報文邏輯處理是否正確，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的每秒發(fā)送數(shù)據(jù)包量偏差PPS以及響應(yīng)報文來確定被測設(shè)備的精度誤差是否出現(xiàn)震蕩。

同時，本發(fā)明實施例還提出了一種利用如前任一項所述的系統(tǒng)進(jìn)行一致性測試與性能測試相結(jié)合的測試的方法，包括：

利用網(wǎng)絡(luò)測試儀獲取區(qū)域通信網(wǎng)絡(luò)中每秒發(fā)送數(shù)據(jù)包量偏差PPS，利用時鐘測試儀發(fā)送通過區(qū)域通信網(wǎng)絡(luò)向被測設(shè)備發(fā)送基于IEEE1588協(xié)議的測試激勵報文，并接收被測設(shè)備返回的基于IEEE1588協(xié)議的響應(yīng)報文；根據(jù)所述響應(yīng)報文判斷被測設(shè)備對于報文邏輯處理是否正確以及，且根據(jù)所述響應(yīng)報文和主鐘芯片判斷被測設(shè)備的時鐘精度是否與所述測試激勵報文相符。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：本發(fā)明實施例提出了一種一致性測試與性能測試相結(jié)合的測試系統(tǒng)與方法，能夠在精度、穩(wěn)定性、可靠性、成本等方面滿足電力系統(tǒng)區(qū)域時鐘測試的需求。同時本發(fā)明實施例中對于時鐘測試儀的設(shè)計，將會極大地提高電力系統(tǒng)時鐘測試質(zhì)量和效率，為電力系統(tǒng)時鐘同步體系提供有力的保障手段。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的系統(tǒng)拓?fù)鋱D；

圖2為本發(fā)明實施例中無效Follow_up測試激勵報文的示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明實施例提出了一種用于對被測設(shè)備進(jìn)行一致性測試與性能測試相結(jié)合的測試系統(tǒng)，包括網(wǎng)絡(luò)測試儀、時鐘測試儀，其中所述時鐘測試儀通過網(wǎng)絡(luò)區(qū)域通信設(shè)備及區(qū)域通信網(wǎng)絡(luò)連接所述被測設(shè)備，且網(wǎng)絡(luò)測試儀連接所述網(wǎng)絡(luò)區(qū)域通信設(shè)備。其中所述網(wǎng)絡(luò)測試儀用于檢測網(wǎng)絡(luò)中不同設(shè)備之間的PPS(Packets per Second，每秒發(fā)送數(shù)據(jù)包量)的偏差，以確定網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。其中由于為了滿足IEEE1588協(xié)議的對等鏈路延時的要求，將區(qū)域通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)置為線路對等模式。同時網(wǎng)絡(luò)測試儀在區(qū)域通信網(wǎng)絡(luò)中添加千兆網(wǎng)絡(luò)帶寬25％的背景流量。為了滿足時鐘同步的業(yè)務(wù)流量，因此背景流量可以為250Mbps。同時通過時鐘測試儀來測試變電站中用于獲取變電站工作參數(shù)的合并單元、主GPS設(shè)備之間的PPS(Packets per Second，每秒發(fā)送數(shù)據(jù)包量)的偏差。

其中所述時鐘測試儀包括主鐘芯片，還包括發(fā)送單元、響應(yīng)報文接收單元、邏輯判斷單元，其中所述發(fā)送單元用于通過區(qū)域通信網(wǎng)絡(luò)向被測設(shè)備發(fā)送基于IEEE1588協(xié)議的測試激勵報文；所述響應(yīng)報文接收單元用于通過區(qū)域通信網(wǎng)絡(luò)接收被測設(shè)備返回的基于IEEE1588協(xié)議的響應(yīng)報文；所述邏輯判斷單元根據(jù)所述響應(yīng)報文判斷被測設(shè)備對于報文邏輯處理是否正確，且所述邏輯判斷單元連接所述主鐘芯片以根據(jù)所述響應(yīng)報文和主鐘芯片判斷被測設(shè)備的時鐘精度是否與所述測試激勵報文相符。

具體的，該系統(tǒng)的拓?fù)淇梢匀鐖D1所示的，包括：網(wǎng)絡(luò)測試儀、區(qū)域通信設(shè)備、被測設(shè)備和時鐘測試儀?？紤]到時鐘同步的業(yè)務(wù)流量，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)通信帶寬為2Mbps，同時在邏輯上設(shè)置為線路對等模式，滿足1588對等鏈路延時的需求。在此基礎(chǔ)上，施加區(qū)域網(wǎng)絡(luò)帶寬25％的背景流量，即250Mbps。時鐘測試儀檢測站內(nèi)合并單元PPS與主GPS裝置的PPS的偏差。在同步系統(tǒng)中，一致性測試主要通過測試儀報文施加激勵。通過計算機監(jiān)控軟件對時鐘測試儀進(jìn)行設(shè)置，依據(jù)設(shè)計的案例發(fā)出激勵報文，如圖1所示。而測試的響應(yīng)可以通過報文信息和時鐘性能體現(xiàn)。作為被測設(shè)備的響應(yīng)之一，IEEE 1588報文通信是系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)。測試儀需具備獲取報文的能力，依此來觀測被測設(shè)備報文邏輯處理是否正確；同時具備性能測試能力，衡量被測設(shè)備時鐘精度是否與激勵相符。在上述兩種測試方式的基礎(chǔ)上實現(xiàn)一致性測試。

以下以有效和無效Follow_up測試激勵報文為例進(jìn)行說明，當(dāng)然被領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員可以理解，該測試激勵報文可以為現(xiàn)有的任何一種格式，并不以此為限。

以下對現(xiàn)有的Follow_up測試激勵報文進(jìn)行介紹：現(xiàn)有的無效Follow_up測試激勵報文是一種否定性測試案例，以測試從鐘和主鐘的一致性。在測試過程中，作為從鐘的被測設(shè)備接收到Follow_Up測試激勵報文后，首先判斷測試激勵報文是否來自當(dāng)前主鐘，并判斷測試激勵報文的序號ID是否和Sync報文對應(yīng)。若一致，則默認(rèn)為正確的Follow_Up報文，否則丟棄?，F(xiàn)有技術(shù)中雖然有采用無效Follow_up測試激勵報文的技術(shù)方案，但是測試儀都是采用采用軟時鐘，因此軟時鐘在同步過程鐘如何插入一合適的無效Follow_up報文非常困難。并且，目前的測試方法僅能對邏輯處理過程進(jìn)行測試，而無法了解從鐘的性能是否受到影響。

在本發(fā)明實施例中，由于時鐘測試儀設(shè)有主鐘芯片，這樣就可以根據(jù)硬件時鐘來配置無效Follow_Up測試激勵報文。具體的，可以將時鐘測試儀的時鐘參數(shù)時鐘priority1設(shè)置為0(時鐘priority1＝0)，使得時鐘測試儀連接區(qū)域通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)接口為主鐘。同時將網(wǎng)絡(luò)測試儀獲取的PPS輸入到時鐘測試儀，記錄被測設(shè)備的誤差為normalOffset。對于有效Follow_Up測試激勵報文，設(shè)置其followUpModification參數(shù)的值為0x 0000 0200 0000 0000。這樣在整個系統(tǒng)穩(wěn)定后，從鐘的時間誤差為33.6ms。

同時，在時鐘測試儀的發(fā)送單元中插入至少2幀的無效Follow_up測試激勵報文，該無效Follow_up測試激勵報文的followUpModification參數(shù)的值為0。其中第一幀無效Follow_up測試激勵報文的sourcePortIdentity參數(shù)被人為的設(shè)置為錯誤，第二幀無效Follow_up測試激勵報文的sequenceId參數(shù)被人為的設(shè)置為錯誤。在發(fā)送在此基礎(chǔ)上，觀察被測設(shè)備的誤差是否出現(xiàn)震蕩，同時觀測被測設(shè)備對于Follow_up測試激勵報文的字段處理是否正確，依此來通過無效Follow_up測試激勵報文對被測設(shè)備測試。若精度誤差無震蕩，則說明無效Follow_up測試激勵報文被丟棄，而有效Follow_up測試激勵報文的測試和無效Follow_up測試激勵報文的測試原理相似。

無效Follow_up測試激勵報文的一致性測試可以通過從鐘的時間誤差來進(jìn)行測量，如果被測設(shè)備的從鐘的時間誤差一直維持在33.6ms，并沒有出現(xiàn)震蕩，再結(jié)合響應(yīng)報文進(jìn)行分析，就可以得知被測設(shè)備對無效Follow_up測試激勵報文邏輯處理正確，沒有影響從鐘精度。因此只需一次測試就可以獲知被測設(shè)備的工作是否正常。

同時，本發(fā)明實施例還提出了一種利用如前任一項所述的系統(tǒng)進(jìn)行一致性測試與性能測試相結(jié)合的測試的方法，包括：

利用網(wǎng)絡(luò)測試儀獲取區(qū)域通信網(wǎng)絡(luò)中每秒發(fā)送數(shù)據(jù)包量偏差PPS，利用時鐘測試儀發(fā)送通過區(qū)域通信網(wǎng)絡(luò)向被測設(shè)備發(fā)送基于IEEE1588協(xié)議的測試激勵報文，并接收被測設(shè)備返回的基于IEEE1588協(xié)議的響應(yīng)報文；根據(jù)所述響應(yīng)報文判斷被測設(shè)備對于報文邏輯處理是否正確以及，且根據(jù)所述響應(yīng)報文和主鐘芯片判斷被測設(shè)備的時鐘精度是否與所述測試激勵報文相符。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。