一种IEC61850一致性测试硬件平台制造技术

本发明专利技术公开一种IEC61850一致性测试硬件平台，包括中央处理单元、开入开出模块、sv处理单元和goose处理单元；中央处理单元依次通过中央处理单元侧CAN总线模块和开入开出模块侧CAN总线模块连接到开入开出模块；sv处理单元和goose处理单元分别通过内部以太网总线连接到中央处理单元；还包括与内部以太网总线连接的以太网模块。本发明专利技术能够满足测试中的sv测试和goose测试对实时性的要求，有助于提高对受测设备的IEC 61850一致性测试的可靠性与灵活性，并有助于提高测试的自动化水平和效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变电站设备一致性测试
，具体为一种IEC61850—致性测试硬件平台。
技术介绍
2003年IEC发布IEC 61850 Ed 1.0，定义了IEC61850标准，该标准可使不同厂家制造的智能电子设备(KD)实现互操作，这一标准已被广泛用于变电站自动化系统当中。通过IEC TC57 WGlO以及IEC，IEEE，CIGRE等组织的合作，将IEC61850应用扩展至发电厂、输变电设备检测、配电自动化系统和分布式能源(DER)等领域，目前IEC61850已经成为智能电网建设的重要基础性标准之一，IEC61850本身也演变为一个庞大的技术体系。在实际工程中，由于各个厂家对协议标准理解的不一致，实现方法不同，导致出厂设备并不能完全符合IEC61850标准，从而给实际的互操作性带来了问题。因此，IEC61850的一致性测试是确保同一厂家或不同厂家的IED之间能够相互操作的关键，也是IED开发过程中的重要环节，而IEC61850的第10部分IEC61850-10也对一致性标准检测提出了严格的测试要求。根据IEC61850-10的规定，一致性测试主要包括数据模型测试、配置文件测试和抽象通信服务接口(abstract communicat1n service interface，ACSI)模型和服务映射测试等。目前，国内外对于IEC61850的研究和一致性测试方面已进行了比较深入的研究，在基于IEC61850的变电站自动化系统的互操作试验和工程实践方面积累了大量的案例和经验，基本能够达到互操作性的要求，但其可靠性和IED的无缝集成则还需要进一步的研究。此外，对于在线监测系统的IEC61850—致性测试还存在测试复杂，工作量大等问题。现有的IEC61850—致性测试研究主要集中在智能变电站中IED的过程层模拟量采样(SampleValue , SV)和面向通用对象的变电站事件(Generic Object Oriented Substat1nEVent，G00SE)的测试方面，IEC61850-10并未针对具体应用提供一致性测试的实施细节，在实际操作中，需要对现有模型进行扩展和补充。同时根据国家电网公司制定的《变电设备在线监测系统技术导则》，在一致性测试之外，还需要进行传统通信协议测试，因此，一个模块化、可定制并增减测试项目的检测工具，可以显著减少工作量，提升测试效率和可靠性。目前，国内进行IEC61850—致性测试的第三方机构主要有中国电力科学研究院检测中心、开普实验室(国家继电保护及自动化质检中心)和荷兰KEMA公司。其中KEMA公司针对IED通信分析测试开发的IEC61850—致性测试平台是全球公认的权威测试工具，但其对于G00SE的测试还主要是简单的功能性验证，如链路通讯是否正常，接收数据是否正常接收等应用检测，缺乏闭环测试。综合工程应用实际情况来看，目前使用中的IEC61850—致性检测工具主要存在:缺乏闭环测试、针对保护测控设备的告警主要依靠LCD显示作为记录依据，缺少结合MMS(Manufacturing Message Specificat1n)来判断G00SE测试的逻辑、缺少适应国内技术规范的测试方法以及用户无法根据实际需求在一致性测试平台上自行开发新的测试用例等问题。
技术实现思路
针对上述问题，在综合已有一致性测试技术的基础上，一种兼顾功能验证和协议测试，并且可由用户自行根据实际需要进行自定义测试操作的IEC61850—致性闭环测试系统将会极大的提升智能变电站IEC61850测试的效率及可靠性。该测试系统的软件平台执行于pc系统，因pc系统实时性不能满足IEC61850测试中的sv测试和goose测试的要求，需要与硬件测试平台配合使用，所以本专利技术的目的在于提供一种能够配合软件平台使用的IEC61850—致性测试硬件平台，该硬件平台能够满足IEC61850测试中的sv测试和goose测试对实时性的要求。技术方案如下: 一种IEC61850—致性测试硬件平台，包括中央处理单元、开入开出模块、sV处理单元和goose处理单元；中央处理单元依次通过中央处理单元侧CAN总线模块和开入开出模块侧CAN总线模块连接到开入开出模块;sv处理单元和goose处理单元分别通过内部以太网总线连接到中央处理单元;还包括与内部以太网总线连接的以太网模块； 中央处理单元用于处理goose处理单元传来的goose报文和sv处理单元传来的sv报文；同时接收开入开出模块传来的遥信量信息和开出信息，运行外部软件平台推送的测试算例逻辑;还通过以太网模块处理外部的通讯，并将测试结果回送至外部软件平台；goose处理单元用于与受测设备间的goose报文通信；sv处理单元用于与受测设备间的sv报文通信； 开入开出模块用于将受测设备的物理开入转换为数字开入量并上送到中央处理单元，同时将中央处理单元传来的出口命令转换为实际的物理开出输出至受测设备； 中央处理单元侧CAN总线模块和开入开出模块侧CAN总线模块用于中央处理单元和开入开出模块之间的通信； 以太网模块用于内部以太网总线与外部设备间的通信，同时为中央处理单元、goose处理单元、SV处理单元提供高速以太网总线通信。进一步的，所述中央处理单元、sv处理单元和goose处理单元内部结构相同，其内部结构包括中央处理芯片、以太网模块、光纤模块、存储模块、FPGA模块和对时模块;所述以太网模块、存储模块和对时模块分别连接到中央处理芯片，所述光纤模块通过FPGA模块连接到中央处理芯片。更进一步的，还包括协处理器单元，所述协处理器单元通过内部以太网总线连接到中央处理单元;协处理器单元用于收集处理两个或两个以上受测设备的额外的g00se及SV信息，并将处理过的信息传送到中央处理单元。更进一步的，所述协处理器单元内部结构包括中央处理芯片、以太网模块、光纤模块、存储模块、FPGA模块和对时模块;所述以太网模块、存储模块和对时模块分别连接到中央处理芯片，所述光纤模块通过FPGA模块连接到中央处理芯片。本专利技术的有益效果是:本专利技术可以配合一致性测试软件平台、受测设备构成闭环测试，为一致性测试软件平台提供goose报文、sv报文的收发服务以及模拟量开入开出服务，并能够满足测试中的sv测试和goose测试对实时性的要求;有助于提高对受测设备的IEC 61850—致性测试的可靠性与灵活性，并有助于提高测试的自动化水平和效率。【附图说明】图1为本专利技术IEC61850—致性测试硬件平台的结构示意图。图2为中央处理单元(中央处理单元、sv处理单元和协处理器单元)的内部结构示意图。图3为一致性闭环测试通信示意图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。一种IEC61850—致性测试硬件平台主要作用是与IEC61850软件平台协同，在受测设备端构成闭环测试环境，负责与受测设备的goose和sv报文通信。其结构如图1所示，包括中央处理单元、开入开出模块、SV处理单元和goose处理单元；中央处理单元依次通过中央处理单元侧CAN总线模块和开入开出模块侧CAN总线模块连接到开入开出模块;sv处理单元和goose处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IEC61850一致性测试硬件平台，其特征在于，包括中央处理单元、开入开出模块、sv处理单元和goose处理单元；中央处理单元依次通过中央处理单元侧CAN总线模块和开入开出模块侧CAN总线模块连接到开入开出模块；sv处理单元和goose处理单元分别通过内部以太网总线连接到中央处理单元；还包括与内部以太网总线连接的以太网模块；中央处理单元用于处理goose处理单元传来的goose报文和sv处理单元传来的sv报文；同时接收开入开出模块传来的遥信量信息和开出信息，运行外部软件平台推送的测试算例逻辑；还通过以太网模块处理外部的通讯，并将测试结果回送至外部软件平台；goose处理单元用于与受测设备间的goose报文通信；sv处理单元用于与受测设备间的sv报文通信；开入开出模块用于将受测设备的物理开入转换为数字开入量并上送到中央处理单元，同时将中央处理单元传来的出口命令转换为实际的物理开出输出至受测设备；中央处理单元侧CAN总线模块和开入开出模块侧CAN总线模块用于中央处理单元和开入开出模块之间的通信；以太网模块用于内部以太网总线与外部设备间的通信，同时为中央处理单元、goose处理单元、sv处理单元提供高速以太网总线通信。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑永康，常晓青，刘明忠，魏博渊，高磊，李鹏，丁宣文，吴润东，朱鑫，韩睿，刘战朋，宋亮亮，杨毅，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，江苏省电力公司电力科学研究院，南京五采智电电力科技有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：四川;51