詹代俊 陳志民

【摘 要】隨著電網調度自動化系統(tǒng)的不斷發(fā)展及其在電網運行中發(fā)揮著越來越重要的作用，電力實時生產運行管理對電網調度自動化系統(tǒng)軟件質量的要求也越來越高。本文根據電網調度自動化系統(tǒng)的運行特點，從功能和性能方面對電網調度自動化系統(tǒng)進行全面檢測的方法作了分析和闡述。

【關鍵詞】電網調度自動化系統(tǒng)；功能測試；性能測試

0.引言

隨著我國電網調度自動化系統(tǒng)的不斷發(fā)展，系統(tǒng)軟件的規(guī)模日益增大，各應用功能的復雜程度日益提高，同時系統(tǒng)在電力實時生產運行管理中發(fā)揮的作用也越來越重要，對系統(tǒng)的軟件質量提出了更高的要求。一方面要滿足用戶對系統(tǒng)功能的正確性、開放性、人機界面的友善性等要求，另一方面還要注重系統(tǒng)的實時性、穩(wěn)定性和可靠性。

1.電網調度自動化系統(tǒng)特點分析

電網調度自動化系統(tǒng)主要包括四個部分：信息采集和命令執(zhí)行、信息傳輸、信息的收集處理和控制、人機聯系，它包含了現代電子技術、自動控制技術、計算機技術和數據網絡通訊技術等多種高新技術。

系統(tǒng)硬件結構采用雙網實現數據傳送，當雙網中斷任何一個網時，系統(tǒng)仍需穩(wěn)定安全運行；系統(tǒng)采用客戶工作站、應用服務器和數據庫服務器三層C/S架構，各應用服務器冗余配置，保證應用功能的可靠性；系統(tǒng)需滿足電力二次系統(tǒng)安全防護的要求，在安全I區(qū)和安全III區(qū)網絡連接之間使用物理隔離裝置。

系統(tǒng)前置應用功能通過與廠站端監(jiān)控設備通訊，采集電網運行實時數據，發(fā)送給電網實時運行監(jiān)控（SCADA）應用處理，并接收其控制指令并下發(fā)。工作站人機界面及PAS等高級應用從電網實時運行監(jiān)控應用獲取電網運行實時數據。

2.電網調度自動化系統(tǒng)的檢測方法

隨著電網調度自動化系統(tǒng)檢測技術不斷的發(fā)展，逐步形成比較專業(yè)的檢測方法，從規(guī)范化、標準化和專業(yè)化的角度對系統(tǒng)進行專業(yè)化的檢測評估。以下闡述其檢測方法。

2.1檢測流程

電網調度自動化系統(tǒng)檢測啟動前需要進行檢測的資料審查，包括檢測資料及檢測硬件環(huán)境的審查，軟硬件配置清單及系統(tǒng)的設計文件和說明書。電網調度自動化系統(tǒng)檢測主要是對電網調度自動化系統(tǒng)基本應用功能和性能等方面的檢驗。檢測對象包括適用于各級電網的調度自動化系統(tǒng)的支撐平臺軟件、數據采集、電網運行實時監(jiān)控和網絡分析。系統(tǒng)檢驗的項目有：功能、性能、穩(wěn)定性和標準規(guī)范符合性。

2.2檢測環(huán)境

如圖1所示，測試系統(tǒng)由2臺前置、2臺SCADA服務器、2臺PAS服務器、數據庫服務器、WEB服務器、核心交換機、前置交換機、三區(qū)WEB交換機、物理隔離裝置、測試工作站等設備組成。

其中前置服務器部署RTU前置，SCADA服務器部署SCADA應用，PAS服務器部署PAS應用，數據庫服務器部署關系數據庫和時間序列庫應用，WEB服務器部署三區(qū)WEB和三區(qū)應用分析。

軟件環(huán)境，包括電網調度自動化系統(tǒng)基礎平臺軟件及SCADA軟件、 實時數據采集與監(jiān)視、PAS應用軟件，同時也應包括操作系統(tǒng)、 關系數據庫等基礎系統(tǒng)軟件，并根據檢測內容完成初始測試環(huán)境的生成，包括數據庫定義、電網基礎模型數據、實時數據采集點表模型、圖形文件、數據斷面等。系統(tǒng)數據庫定義的數據量要求：廠站數不少于1000個，模擬量不少于200000個，狀態(tài)量不少于1000000個，遙控量不少于50000個，遙調量不少于50000個。

2.3測試工具

依據測試內容應配置的檢測儀器和檢測設備有：

（1）Fluke網絡測試分析系統(tǒng)，用于系統(tǒng)網絡性能和網絡通信機制的測試分析。

（2）HPOpenView計算機系統(tǒng)資源測試分析系統(tǒng)，用于計算機設備在各種運行狀態(tài)的全部資源性能指標的測試分析。

（3）HPLoadrunner負載測試工具，用于對WEB子系統(tǒng)壓力測試，用于并發(fā)性能的測試分析。

（4）模擬測試系統(tǒng)，模擬廠站端發(fā)送多個量測信息作為主站系統(tǒng)負載測試、壓力測試和容量測試的仿真數據源，對主站系統(tǒng)規(guī)約解析、數據處理、畫面顯示等各功能模塊的正確性、有效性及性能進行測試分析。

模擬數據源以IEC104規(guī)約與測試系統(tǒng)通訊，模擬建立1000條測試鏈路，每條鏈路1000個狀態(tài)量、200個模擬量、50個遙控量、50個遙調量。在雪崩情況下，模擬同時100條鏈路向測試系統(tǒng)發(fā)送雪崩數據，每條鏈路每秒發(fā)送25個遙信變位、25個SOE、50個變化遙測，持續(xù)發(fā)送時間為30分鐘。

（5）安全漏洞掃描軟件。

（6）秒表。

2.4功能測試

功能測試主要針對電網調度自動化系統(tǒng)基本應用功能進行全方面的測試，檢測系統(tǒng)是否滿足調度實時生產運行的應用需求。測試包括系統(tǒng)支撐平臺、數據采集、電網運行實時監(jiān)控和網絡分析。

系統(tǒng)支撐平臺功能檢測由系統(tǒng)管理、實時數據庫、歷史數據管理、時間序列數據庫、消息總線、服務總線、公共服務、人機界面、工作流、并行計算平臺、CASE管理、權限管理、報表管理、基礎信息及模型管理構成。

數據采集功能檢測包括數據采集、數據處理、通訊管理、參數管理、調試工具。

電網運行實時監(jiān)控功能檢測包括數據處理、系統(tǒng)監(jiān)視、數據記錄、責任區(qū)與信息分流、操作與控制。

網絡分析應用功能檢測包括狀態(tài)估計、調度員潮流、靜態(tài)安全分析、靈敏度計算、短路電流計算、在線外網等值六大項組成，分為基本功能檢測、界面功能檢測及輸入/輸出接口。檢測電網調度自動化系統(tǒng)網絡分析應用測試系統(tǒng)的實用性和可用性，注重考核軟件的二次開發(fā)、應用集成支持和服務能力，強化對專業(yè)軟件的規(guī)范化要求和對軟件定制能力的考核。

2.5性能測試

性能測試是在電網調度自動化系統(tǒng)模擬實際運行情況下，測試系統(tǒng)的響應性能及資源占用情況，并模擬系統(tǒng)處于極端情況下，如系統(tǒng)斷電后快速恢復、部分設備的發(fā)生硬件故障及大量事故信息的雪崩數據測試等，測試系統(tǒng)的實時性、可靠性和穩(wěn)定性。以下分別闡述：

（1）實時性，包括系統(tǒng)遙測、遙信、遙控數據的上送處理時間、圖形調閱、數據告警等時間、PAS功能計算時間（包括單次及并發(fā)用戶計算）、歷史采樣數據的調取等時間，重點關注系統(tǒng)在多用戶并發(fā)情況下的響應情況，在雪崩測試環(huán)境下遙測及遙信上送、遙控下發(fā)是否及時響應。

（2）資源占用，包括在正常、用戶并發(fā)、雪崩等測試環(huán)境下服務器和工作站CPU、內存使用率，硬盤I/O，網絡負載率等資源的使用情況。

（3）雪崩測試，事故情況下，因信息劇增可能造成對系統(tǒng)性能的嚴重影響，檢測此時系統(tǒng)處理數據的正確性、實時性，資源占用指標是否達到要求

（4）可靠性，包括前置、SCADA、PAS、數據庫等應用功能切換，服務器、交換機電源N-1測試，SCADA服務器、歷史數據庫服務器N-2測試。檢測系統(tǒng)在部分設備故障情況下，系統(tǒng)基本應用功能是否運行正常。

（5）穩(wěn)定性測試，進行連續(xù)72小時不間斷運行測試，驗證測試系統(tǒng)是否能長期穩(wěn)定運行，不發(fā)生軟硬件故障。測試期間，可對系統(tǒng)提供的各種功能進行在線操作，并進行周期性系統(tǒng)實時性能的測試。

（6）黑啟動，檢測系統(tǒng)在極端情況下是否能快速恢復功能。

（7）安全性，檢測系統(tǒng)是否符合電力二次系統(tǒng)安全防護技術規(guī)范中要求的應用安全、主機安全、數據庫安全，并使用安全軟件掃描系統(tǒng)漏洞。

（8）WEB，包括WEB頁面實時性、WEB頁面用戶并發(fā)資源占用等。

3.結束語

通過對電網調度自動化系統(tǒng)進行全方面的測試，可以檢查系統(tǒng)各應用功能，檢測出系統(tǒng)的實時性能及是否穩(wěn)定可靠，從而可以提高系統(tǒng)的軟件質量，為系統(tǒng)在電網穩(wěn)定運行中發(fā)揮更大作用，更好的服務于電網運行。 [科]

【參考文獻】

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