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摘 要:利用网络化在线测试技术对配电自动化系统主站的性能予以评估,可以提高评估结果的准确性。基于此,文章分析了网络化在线测试技术下,主站测试条件、指标、环境的构建,以及性能测试、主站故障测试、安全性测试这几种主站测试类型,实现了对配件自动化系统主站测试工作的深入探讨,希望能够为配电系统的自动化建设提供助力。
关键词:主站测试;配电主站;主站软件
0 引言
借助主站網络化在线测试技术能够搭建一个仿真测试平台,对配电自动化系统主站进行运行测试,以实现对主站使用性能的评估,为配电自动化系统主站的建设和维护提供有力依据。因此,应深入分析该项技术,并积极寻求更好的技术方案,促进配电自动化系统主站应用水平的提升。
1 配电自动化系统
在配电自动化系统中,主站系统负责从终端设备中收集所需的数据,然后基于这些数据做出运行决策,使配电系统得以实现自动化运行。基于此,为了配电系统自动化运行的可靠性,主站的性能必须稳定。同时,由于主站需要直接连接成千上万的终端设施,所以配电自动化运行也对主站的安全性能提出了较高的要求。在此过程中,为了确保所使用的主站系统能够满足配电自动化要求,规避配电系统运行风险,需要提前做好性能测试,以确认该主站能够有效投入使用。为此,笔者拟用网络化测试技术模拟配电自动化系统运行环境,来测试主站的稳定性、安全性,实现对其性能的评估,为之后的运维提供数据支撑。待完成网络化在线测试后,笔者拟将主站投入配电自动化的应用中,验证该技术下主站性能测试结果的准确性,以期为该测试技术的应用提供参考。
2 配电自动化系统研究过程
2.1 主站测试条件
在该测试技术中,所用的测试系统是由终端集成测试系统、测试管理平台、硬件设施组成,为主站提供终端模拟环境与故障模拟环境作为测试条件,以评估主站的性能。在终端模拟环境条件下,网络化在线测试系统能够借助仿真技术,模拟出不同的配网终端,使主站与其连接,构建一个虚拟的主站终端连接运行状态,以评估主站的安全性能。在该环境条件的塑造中,工作者需要采用电力系统仿真软件,模拟出FTU、DTU、TTU、子站等终端设备,再让其连接主站。同时,还会模拟出终端的各类信号,如遥测信号等,引导主站对这些信号进行接收、处理,再根据主站的运行状态,对其安全性能加以评估。在故障模拟环境条件下,网络化在线测试系统可以利用自身的主站系统馈线自动化测试功能,测试主站是否能够快速、准确地定位故障发生位置,并对故障加以自动隔离处理,保持配电运行的稳定性。此外,测试系统中内置的RTDS装置,也可以根据工作者的要求,模拟出相应的故障类型,以验证主站是否能够在所有类型的故障下,实现故障的高效定位识别与隔离。
2.2 主站测试软件运行过程
上述主站测试条件的构建主要依赖于配套软件的运行。在此过程中,软件的功能模块需要与测试平台共同完成测试作业条件的建设,以保证测试的顺利完成。其中,测试平台是由用户管理系统、测试作业系统、测试报告系统等管理类职能的系统结构组成,结合故障环境模拟模块、终端环境模拟模块,即可使主站在模拟环境下运行,然后由测试系统将运行数据记录下来并加以分析,实现对主站的测试。基于此,该测试技术的配套软件运行流程为:首先,接收工作者输入的基本信息,如FA,FTU等,然后按照主站测试要求,构建出相应的测试方案,确定具体的测试项目,完成测试参数的配置。其次,按照被测主站的情况,建立测试任务明细,然后加载该明细,生成任务表,再根据任务表,开展测试。最后,记录、整理每项测试的结果,并构建相应的报告,完成测试。从整体上来看,上述测试技术配套软件的运行过程,可以简单表示为如图1所示。
2.3 主站测试指标
在该测试技术下,为了提高测试结果的精度,需要秉承结果量化的原则,对测试得出的主站运行参数进行整理,以得出最终的量化测试结果。为此,在该测试技术的应用中,研究者需要构建一套科学合理的主站性能评估指标体系,以便于实现对测试结果的量化处理。在此过程中,考虑到稳定性测试的主要目的是验证其主站是否能够迅速、准确地完成故障识别、定位、隔离,因此需要围绕主站对故障的响应时间、容错能力、持续运行能力制定相应的指标。同时,在安全性测试中,测试作业的主要目的为验证主站抵御外部恶意攻击、入侵的能力,所以需根据测试目的制定指标。由此,在主站测试指标的选用上,研究者构建了相应的指标体系,如图2所示。在本文的网络化在线测试技术下,需要进行的测试可以被分为两个层次,即黑盒测试层次、白盒测试层次。其中黑盒测试层次下的故障测试、安全测试,测试主站基础性的稳定、安全功能,而白盒测试层次下的测试,主要围绕主站的优势功能、性能开展。在指标体系制定完毕后,研究者需要将指标输入白盒测试体系,以实现对主站的性能进行更加深入的测试和评估[1]。
2.4 主站性能指标测试
经过上述过程,研究者完成了对网络化在线测试技术的部署,并开始进行指标、稳定性、安全性测试。其中,指标测试是借助之前制定好的指标体系,对主站展开测试,以综合评定其使用性能。在测试过程中,从之前所建立的指标体系来看,此次测试的主要内容是主站的响应能力、容量状态。经过该测试后研究者发现,当主站处于正常运行状态下时,功能窗口调用响应、预警操作完成响应等响应时间指标值,均在0.3~0.5 s范围内,而在主站满负荷运行时,各类响应时间指标值,所显示的时间延长均在25%以内。由此可见,在响应时间上测试结果显示主站性能符合要求。在容量指标测试中,研究者采用了终端仿真功能,模拟实际的配电自动化系统中所需接入终端的规模,以测试主站的终端容量性能。测试结果显示,该主站的容量能够满足配电自动化系统的运行需求[2]。
2.5 主站故障测试
在主站故障测试中,研究者参考了IEC61850标准,设计了测试模型,并利用终端仿真技术,对故障情境进行了网络化的模拟。在主站进行故障识别、定位、隔离时,记录了主站的行为,形成了故障测试报告。从报告结果上来看,主站能够在保持配电系统不间断运行的情况下,高效地识别和处理故障,而且在故障识别处理过程中,主站的网络负荷率为17%~21%,CPU负荷率在25%~27%,合格标准为网络负荷率在30%以下、CPU负荷率在50%以下。同时,具备对完整的故障事件进行记录。由此可见,主站不会因为处理故障而出现运行不畅等问题,符合配电自动化运行所提出的稳定性要求[3]。 2.6 主站安全性测试
在安全性测试中,研究者针对主站的权限管理能力、外界攻击预防能力、报警能力、恢复能力这几个方面,开展了主站的安全性能测试,以评估其安全防护性能。首先,研究者借助网络化在线测试系统的终端模拟功能,模拟了常规的主站工作环境,然后从外部对主站的网络、计算开展了攻击测试,测试结果显示,主站抵御外界攻击的能力可以达到国家安全认证要求。其次,观察主站经过上述攻击之后,其功能模块、数据库等部分的恢复状态,发现主站的攻击后恢复速度较快,效果较好,满足相关的标准规定。最后,研究者开始尝试改变其管理权限,之后又对重置后的管理权限进行了验证,确认了主站的管理权限执行效果满足信息安全要求。由此可见,该主站通过了基于网络化在线测试技术的安全性能测试,能够投入配电自动化系统的运行中[4]。
3 系统试验结果分析
为了验证该测试技术下,主站性能测试结果的可靠性,研究者将该通过测试的主站应用到了配电自动化系统中。经过一段时间的使用后,研究者发现,主站能够精准地识别、定位、处理故障,且在故障处理期间,能够保证17%~21%的网络负荷率以及25%~27%的CPU负荷率,同时可以有效抵御外部攻击。从整体上来看,该主站在作业中呈现出的运行状态与试验结果基本相同,能够有效支持配电系统的自动化运行。由此可见,基于該网络化在线测试技术,得出的主站性能测试结果具有较高的可靠性,可以将该测试技术推广应用到配电自动化系统的主站建设上,以提升电力事业的发展水平。
4 结语
综上所述,增强测试技术的落实效果,可以促进主站更好地投入配电自动化建设应用。经过实践验证,该测试技术能够对主站的使用性能进行较为全面的评估,使人们得以在确保主站性能满足配电自动化系统运行需求后,将主站投入使用,为配电系统的后续运行奠定了良好的基础。
[参考文献]
[1]谢光龙,王旭斌,张岩.考虑指标关联分析的配电网效率效益评价研究[J].供用电,2021(3):10-16.
[2]陈瑞兴,尹洪苓,安东升.大数据技术在配电网全时序运行效率分析中的应用[J].供用电,2021(3):22-30.
[3]翁晓春,陈石川,陈大才.考虑负荷特性和馈线分段的配电网供电能力评估[J].供用电,2021(3):61-65,83.
[4]吴鹏,李前敏,张锐锋.基于大数据技术的就地型馈线自动化终端自动测试方法[J].电气应用,2020(9):12-17.
(编辑 王永超)
关键词:主站测试;配电主站;主站软件
0 引言
借助主站網络化在线测试技术能够搭建一个仿真测试平台,对配电自动化系统主站进行运行测试,以实现对主站使用性能的评估,为配电自动化系统主站的建设和维护提供有力依据。因此,应深入分析该项技术,并积极寻求更好的技术方案,促进配电自动化系统主站应用水平的提升。
1 配电自动化系统
在配电自动化系统中,主站系统负责从终端设备中收集所需的数据,然后基于这些数据做出运行决策,使配电系统得以实现自动化运行。基于此,为了配电系统自动化运行的可靠性,主站的性能必须稳定。同时,由于主站需要直接连接成千上万的终端设施,所以配电自动化运行也对主站的安全性能提出了较高的要求。在此过程中,为了确保所使用的主站系统能够满足配电自动化要求,规避配电系统运行风险,需要提前做好性能测试,以确认该主站能够有效投入使用。为此,笔者拟用网络化测试技术模拟配电自动化系统运行环境,来测试主站的稳定性、安全性,实现对其性能的评估,为之后的运维提供数据支撑。待完成网络化在线测试后,笔者拟将主站投入配电自动化的应用中,验证该技术下主站性能测试结果的准确性,以期为该测试技术的应用提供参考。
2 配电自动化系统研究过程
2.1 主站测试条件
在该测试技术中,所用的测试系统是由终端集成测试系统、测试管理平台、硬件设施组成,为主站提供终端模拟环境与故障模拟环境作为测试条件,以评估主站的性能。在终端模拟环境条件下,网络化在线测试系统能够借助仿真技术,模拟出不同的配网终端,使主站与其连接,构建一个虚拟的主站终端连接运行状态,以评估主站的安全性能。在该环境条件的塑造中,工作者需要采用电力系统仿真软件,模拟出FTU、DTU、TTU、子站等终端设备,再让其连接主站。同时,还会模拟出终端的各类信号,如遥测信号等,引导主站对这些信号进行接收、处理,再根据主站的运行状态,对其安全性能加以评估。在故障模拟环境条件下,网络化在线测试系统可以利用自身的主站系统馈线自动化测试功能,测试主站是否能够快速、准确地定位故障发生位置,并对故障加以自动隔离处理,保持配电运行的稳定性。此外,测试系统中内置的RTDS装置,也可以根据工作者的要求,模拟出相应的故障类型,以验证主站是否能够在所有类型的故障下,实现故障的高效定位识别与隔离。
2.2 主站测试软件运行过程
上述主站测试条件的构建主要依赖于配套软件的运行。在此过程中,软件的功能模块需要与测试平台共同完成测试作业条件的建设,以保证测试的顺利完成。其中,测试平台是由用户管理系统、测试作业系统、测试报告系统等管理类职能的系统结构组成,结合故障环境模拟模块、终端环境模拟模块,即可使主站在模拟环境下运行,然后由测试系统将运行数据记录下来并加以分析,实现对主站的测试。基于此,该测试技术的配套软件运行流程为:首先,接收工作者输入的基本信息,如FA,FTU等,然后按照主站测试要求,构建出相应的测试方案,确定具体的测试项目,完成测试参数的配置。其次,按照被测主站的情况,建立测试任务明细,然后加载该明细,生成任务表,再根据任务表,开展测试。最后,记录、整理每项测试的结果,并构建相应的报告,完成测试。从整体上来看,上述测试技术配套软件的运行过程,可以简单表示为如图1所示。
2.3 主站测试指标
在该测试技术下,为了提高测试结果的精度,需要秉承结果量化的原则,对测试得出的主站运行参数进行整理,以得出最终的量化测试结果。为此,在该测试技术的应用中,研究者需要构建一套科学合理的主站性能评估指标体系,以便于实现对测试结果的量化处理。在此过程中,考虑到稳定性测试的主要目的是验证其主站是否能够迅速、准确地完成故障识别、定位、隔离,因此需要围绕主站对故障的响应时间、容错能力、持续运行能力制定相应的指标。同时,在安全性测试中,测试作业的主要目的为验证主站抵御外部恶意攻击、入侵的能力,所以需根据测试目的制定指标。由此,在主站测试指标的选用上,研究者构建了相应的指标体系,如图2所示。在本文的网络化在线测试技术下,需要进行的测试可以被分为两个层次,即黑盒测试层次、白盒测试层次。其中黑盒测试层次下的故障测试、安全测试,测试主站基础性的稳定、安全功能,而白盒测试层次下的测试,主要围绕主站的优势功能、性能开展。在指标体系制定完毕后,研究者需要将指标输入白盒测试体系,以实现对主站的性能进行更加深入的测试和评估[1]。
2.4 主站性能指标测试
经过上述过程,研究者完成了对网络化在线测试技术的部署,并开始进行指标、稳定性、安全性测试。其中,指标测试是借助之前制定好的指标体系,对主站展开测试,以综合评定其使用性能。在测试过程中,从之前所建立的指标体系来看,此次测试的主要内容是主站的响应能力、容量状态。经过该测试后研究者发现,当主站处于正常运行状态下时,功能窗口调用响应、预警操作完成响应等响应时间指标值,均在0.3~0.5 s范围内,而在主站满负荷运行时,各类响应时间指标值,所显示的时间延长均在25%以内。由此可见,在响应时间上测试结果显示主站性能符合要求。在容量指标测试中,研究者采用了终端仿真功能,模拟实际的配电自动化系统中所需接入终端的规模,以测试主站的终端容量性能。测试结果显示,该主站的容量能够满足配电自动化系统的运行需求[2]。
2.5 主站故障测试
在主站故障测试中,研究者参考了IEC61850标准,设计了测试模型,并利用终端仿真技术,对故障情境进行了网络化的模拟。在主站进行故障识别、定位、隔离时,记录了主站的行为,形成了故障测试报告。从报告结果上来看,主站能够在保持配电系统不间断运行的情况下,高效地识别和处理故障,而且在故障识别处理过程中,主站的网络负荷率为17%~21%,CPU负荷率在25%~27%,合格标准为网络负荷率在30%以下、CPU负荷率在50%以下。同时,具备对完整的故障事件进行记录。由此可见,主站不会因为处理故障而出现运行不畅等问题,符合配电自动化运行所提出的稳定性要求[3]。 2.6 主站安全性测试
在安全性测试中,研究者针对主站的权限管理能力、外界攻击预防能力、报警能力、恢复能力这几个方面,开展了主站的安全性能测试,以评估其安全防护性能。首先,研究者借助网络化在线测试系统的终端模拟功能,模拟了常规的主站工作环境,然后从外部对主站的网络、计算开展了攻击测试,测试结果显示,主站抵御外界攻击的能力可以达到国家安全认证要求。其次,观察主站经过上述攻击之后,其功能模块、数据库等部分的恢复状态,发现主站的攻击后恢复速度较快,效果较好,满足相关的标准规定。最后,研究者开始尝试改变其管理权限,之后又对重置后的管理权限进行了验证,确认了主站的管理权限执行效果满足信息安全要求。由此可见,该主站通过了基于网络化在线测试技术的安全性能测试,能够投入配电自动化系统的运行中[4]。
3 系统试验结果分析
为了验证该测试技术下,主站性能测试结果的可靠性,研究者将该通过测试的主站应用到了配电自动化系统中。经过一段时间的使用后,研究者发现,主站能够精准地识别、定位、处理故障,且在故障处理期间,能够保证17%~21%的网络负荷率以及25%~27%的CPU负荷率,同时可以有效抵御外部攻击。从整体上来看,该主站在作业中呈现出的运行状态与试验结果基本相同,能够有效支持配电系统的自动化运行。由此可见,基于該网络化在线测试技术,得出的主站性能测试结果具有较高的可靠性,可以将该测试技术推广应用到配电自动化系统的主站建设上,以提升电力事业的发展水平。
4 结语
综上所述,增强测试技术的落实效果,可以促进主站更好地投入配电自动化建设应用。经过实践验证,该测试技术能够对主站的使用性能进行较为全面的评估,使人们得以在确保主站性能满足配电自动化系统运行需求后,将主站投入使用,为配电系统的后续运行奠定了良好的基础。
[参考文献]
[1]谢光龙,王旭斌,张岩.考虑指标关联分析的配电网效率效益评价研究[J].供用电,2021(3):10-16.
[2]陈瑞兴,尹洪苓,安东升.大数据技术在配电网全时序运行效率分析中的应用[J].供用电,2021(3):22-30.
[3]翁晓春,陈石川,陈大才.考虑负荷特性和馈线分段的配电网供电能力评估[J].供用电,2021(3):61-65,83.
[4]吴鹏,李前敏,张锐锋.基于大数据技术的就地型馈线自动化终端自动测试方法[J].电气应用,2020(9):12-17.
(编辑 王永超)