一種iec61850一致性測(cè)試硬件平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變電站設(shè)備一致性測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種IEC61850—致性測(cè)試硬件平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]2003年IEC發(fā)布IEC 61850 Ed 1.0，定義了IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)可使不同廠家制造的智能電子設(shè)備(KD)實(shí)現(xiàn)互操作，這一標(biāo)準(zhǔn)已被廣泛用于變電站自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中。通過IEC TC57 WGlO以及IEC，IEEE，CIGRE等組織的合作，將IEC61850應(yīng)用擴(kuò)展至發(fā)電廠、輸變電設(shè)備檢測(cè)、配電自動(dòng)化系統(tǒng)和分布式能源(DER)等領(lǐng)域，目前IEC61850已經(jīng)成為智能電網(wǎng)建設(shè)的重要基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)之一，IEC61850本身也演變?yōu)橐粋€(gè)龐大的技術(shù)體系。
[0003]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，導(dǎo)致出廠設(shè)備并不能完全符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，從而給實(shí)際的互操作性帶來了問題。因此，IEC61850的一致性測(cè)試是確保同一廠家或不同廠家的IED之間能夠相互操作的關(guān)鍵，也是IED開發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié)，而IEC61850的第10部分IEC61850-10也對(duì)一致性標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)提出了嚴(yán)格的測(cè)試要求。根據(jù)IEC61850-10的規(guī)定，一致性測(cè)試主要包括數(shù)據(jù)模型測(cè)試、配置文件測(cè)試和抽象通信服務(wù)接口(abstract communicat1n service interface，ACSI)模型和服務(wù)映射測(cè)試等。
[0004]目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于IEC61850的研究和一致性測(cè)試方面已進(jìn)行了比較深入的研究，在基于IEC61850的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的互操作試驗(yàn)和工程實(shí)踐方面積累了大量的案例和經(jīng)驗(yàn)，基本能夠達(dá)到互操作性的要求，但其可靠性和IED的無縫集成則還需要進(jìn)一步的研究。此外，對(duì)于在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的IEC61850—致性測(cè)試還存在測(cè)試復(fù)雜，工作量大等問題?，F(xiàn)有的IEC61850—致性測(cè)試研究主要集中在智能變電站中IED的過程層模擬量采樣(SampleValue , SV)和面向通用對(duì)象的變電站事件(Generic Object Oriented Substat1nEVent，G00SE)的測(cè)試方面，IEC61850-10并未針對(duì)具體應(yīng)用提供一致性測(cè)試的實(shí)施細(xì)節(jié)，在實(shí)際操作中，需要對(duì)現(xiàn)有模型進(jìn)行擴(kuò)展和補(bǔ)充。同時(shí)根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司制定的《變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則》，在一致性測(cè)試之外，還需要進(jìn)行傳統(tǒng)通信協(xié)議測(cè)試，因此，一個(gè)模塊化、可定制并增減測(cè)試項(xiàng)目的檢測(cè)工具，可以顯著減少工作量，提升測(cè)試效率和可靠性。
[0005]目前，國(guó)內(nèi)進(jìn)行IEC61850—致性測(cè)試的第三方機(jī)構(gòu)主要有中國(guó)電力科學(xué)研究院檢測(cè)中心、開普實(shí)驗(yàn)室(國(guó)家繼電保護(hù)及自動(dòng)化質(zhì)檢中心)和荷蘭KEMA公司。其中KEMA公司針對(duì)IED通信分析測(cè)試開發(fā)的IEC61850—致性測(cè)試平臺(tái)是全球公認(rèn)的權(quán)威測(cè)試工具，但其對(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)，缺乏閉環(huán)測(cè)試。綜合工程應(yīng)用實(shí)際情況來看，目前使用中的IEC61850—致性檢測(cè)工具主要存在:缺乏閉環(huán)測(cè)試、針對(duì)保護(hù)測(cè)控設(shè)備的告警主要依靠LCD顯示作為記錄依據(jù)，缺少結(jié)合MMS(Manufacturing Message Specificat1n)來判斷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)試方法以及用戶無法根據(jù)實(shí)際需求在一致性測(cè)試平臺(tái)上自行開發(fā)新的測(cè)試用例等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述問題，在綜合已有一致性測(cè)試技術(shù)的基礎(chǔ)上，一種兼顧功能驗(yàn)證和協(xié)議測(cè)試，并且可由用戶自行根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行自定義測(cè)試操作的IEC61850—致性閉環(huán)測(cè)試系統(tǒng)將會(huì)極大的提升智能變電站IEC61850測(cè)試的效率及可靠性。該測(cè)試系統(tǒng)的軟件平臺(tái)執(zhí)行于pc系統(tǒng)，因pc系統(tǒng)實(shí)時(shí)性不能滿足IEC61850測(cè)試中的sv測(cè)試和goose測(cè)試的要求，需要與硬件測(cè)試平臺(tái)配合使用，所以本發(fā)明的目的在于提供一種能夠配合軟件平臺(tái)使用的IEC61850—致性測(cè)試硬件平臺(tái)，該硬件平臺(tái)能夠滿足IEC61850測(cè)試中的sv測(cè)試和goose測(cè)試對(duì)實(shí)時(shí)性的要求。技術(shù)方案如下:
一種IEC61850—致性測(cè)試硬件平臺(tái)，包括中央處理單元、開入開出模塊、sV處理單元和goose處理單元；中央處理單元依次通過中央處理單元側(cè)CAN總線模塊和開入開出模塊側(cè)CAN總線模塊連接到開入開出模塊;sv處理單元和goose處理單元分別通過內(nèi)部以太網(wǎng)總線連接到中央處理單元;還包括與內(nèi)部以太網(wǎng)總線連接的以太網(wǎng)模塊；
中央處理單元用于處理goose處理單元傳來的goose報(bào)文和sv處理單元傳來的sv報(bào)文；同時(shí)接收開入開出模塊傳來的遙信量信息和開出信息，運(yùn)行外部軟件平臺(tái)推送的測(cè)試算例邏輯;還通過以太網(wǎng)模塊處理外部的通訊，并將測(cè)試結(jié)果回送至外部軟件平臺(tái)；goose處理單元用于與受測(cè)設(shè)備間的goose報(bào)文通信；sv處理單元用于與受測(cè)設(shè)備間的sv報(bào)文通信；
開入開出模塊用于將受測(cè)設(shè)備的物理開入轉(zhuǎn)換為數(shù)字開入量并上送到中央處理單元，同時(shí)將中央處理單元傳來的出口命令轉(zhuǎn)換為實(shí)際的物理開出輸出至受測(cè)設(shè)備；
中央處理單元側(cè)CAN總線模塊和開入開出模塊側(cè)CAN總線模塊用于中央處理單元和開入開出模塊之間的通信；
以太網(wǎng)模塊用于內(nèi)部以太網(wǎng)總線與外部設(shè)備間的通信，同時(shí)為中央處理單元、goose處理單元、SV處理單元提供高速以太網(wǎng)總線通信。
[0007]進(jìn)一步的，所述中央處理單元、sv處理單元和goose處理單元內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括中央處理芯片、以太網(wǎng)模塊、光纖模塊、存儲(chǔ)模塊、FPGA模塊和對(duì)時(shí)模塊;所述以太網(wǎng)模塊、存儲(chǔ)模塊和對(duì)時(shí)模塊分別連接到中央處理芯片，所述光纖模塊通過FPGA模塊連接到中央處理芯片。
[0008]更進(jìn)一步的，還包括協(xié)處理器單元，所述協(xié)處理器單元通過內(nèi)部以太網(wǎng)總線連接到中央處理單元;協(xié)處理器單元用于收集處理兩個(gè)或兩個(gè)以上受測(cè)設(shè)備的額外的g00se及SV信息，并將處理過的信息傳送到中央處理單元。
[0009]更進(jìn)一步的，所述協(xié)處理器單元內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括中央處理芯片、以太網(wǎng)模塊、光纖模塊、存儲(chǔ)模塊、FPGA模塊和對(duì)時(shí)模塊;所述以太網(wǎng)模塊、存儲(chǔ)模塊和對(duì)時(shí)模塊分別連接到中央處理芯片，所述光纖模塊通過FPGA模塊連接到中央處理芯片。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明可以配合一致性測(cè)試軟件平臺(tái)、受測(cè)設(shè)備構(gòu)成閉環(huán)測(cè)試，為一致性測(cè)試軟件平臺(tái)提供goose報(bào)文、sv報(bào)文的收發(fā)服務(wù)以及模擬量開入開出服務(wù)，并能夠滿足測(cè)試中的sv測(cè)試和goose測(cè)試對(duì)實(shí)時(shí)性的要求;有助于提高對(duì)受測(cè)設(shè)備的IEC 61850—致性測(cè)試的可靠性與靈活性，并有助于提高測(cè)試的自動(dòng)化水平和效率。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明IEC61850—致性測(cè)試硬件平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為中央處理單元(中央處理單元、sv處理單元和協(xié)處理器單元)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3為一致性閉環(huán)測(cè)試通信示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0015]一種IEC61850—致性測(cè)試硬件平臺(tái)主要作用是與IEC61850軟件平臺(tái)協(xié)同，在受測(cè)設(shè)備端構(gòu)成閉環(huán)測(cè)試環(huán)境，負(fù)責(zé)與受測(cè)設(shè)備的goose和sv報(bào)文通信。其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括中央處理單元、開入開出模塊、SV處理單元和goose處理單元；中央處理單元依次通過中央處理單元側(cè)CAN總線模塊和開入開出模塊側(cè)CAN總線模塊連接到開入開出模塊;sv處理單元和goose處理單元分別通過內(nèi)部以太網(wǎng)總線連接到中央處理單元;還包括與內(nèi)部以太網(wǎng)總線連接的以太網(wǎng)模塊。
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