电网调度自动化系统的检测方法

詹代俊 陈志民

【摘 要】随着电网调度自动化系统的不断发展及其在电网运行中发挥着越来越重要的作用，电力实时生产运行管理对电网调度自动化系统软件质量的要求也越来越高。本文根据电网调度自动化系统的运行特点，从功能和性能方面对电网调度自动化系统进行全面检测的方法作了分析和阐述。

【关键词】电网调度自动化系统；功能测试；性能测试

0.引言

随着我国电网调度自动化系统的不断发展，系统软件的规模日益增大，各应用功能的复杂程度日益提高，同时系统在电力实时生产运行管理中发挥的作用也越来越重要，对系统的软件质量提出了更高的要求。一方面要满足用户对系统功能的正确性、开放性、人机界面的友善性等要求，另一方面还要注重系统的实时性、稳定性和可靠性。

1.电网调度自动化系统特点分析

电网调度自动化系统主要包括四个部分：信息采集和命令执行、信息传输、信息的收集处理和控制、人机联系，它包含了现代电子技术、自动控制技术、计算机技术和数据网络通讯技术等多种高新技术。

系统硬件结构采用双网实现数据传送，当双网中断任何一个网时，系统仍需稳定安全运行；系统采用客户工作站、应用服务器和数据库服务器三层C/S架构，各应用服务器冗余配置，保证应用功能的可靠性；系统需满足电力二次系统安全防护的要求，在安全I区和安全III区网络连接之间使用物理隔离装置。

系统前置应用功能通过与厂站端监控设备通讯，采集电网运行实时数据，发送给电网实时运行监控（SCADA）应用处理，并接收其控制指令并下发。工作站人机界面及PAS等高级应用从电网实时运行监控应用获取电网运行实时数据。

2.电网调度自动化系统的检测方法

随着电网调度自动化系统检测技术不断的发展，逐步形成比较专业的检测方法，从规范化、标准化和专业化的角度对系统进行专业化的检测评估。以下阐述其检测方法。

2.1检测流程

电网调度自动化系统检测启动前需要进行检测的资料审查，包括检测资料及检测硬件环境的审查，软硬件配置清单及系统的设计文件和说明书。电网调度自动化系统检测主要是对电网调度自动化系统基本应用功能和性能等方面的检验。检测对象包括适用于各级电网的调度自动化系统的支撑平台软件、数据采集、电网运行实时监控和网络分析。系统检验的项目有：功能、性能、稳定性和标准规范符合性。

2.2检测环境

如图1所示，测试系统由2台前置、2台SCADA服务器、2台PAS服务器、数据库服务器、WEB服务器、核心交换机、前置交换机、三区WEB交换机、物理隔离装置、测试工作站等设备组成。

其中前置服务器部署RTU前置，SCADA服务器部署SCADA应用，PAS服务器部署PAS应用，数据库服务器部署关系数据库和时间序列库应用，WEB服务器部署三区WEB和三区应用分析。

软件环境，包括电网调度自动化系统基础平台软件及SCADA软件、 实时数据采集与监视、PAS应用软件，同时也应包括操作系统、 关系数据库等基础系统软件，并根据检测内容完成初始测试环境的生成，包括数据库定义、电网基础模型数据、实时数据采集点表模型、图形文件、数据断面等。系统数据库定义的数据量要求：厂站数不少于1000个，模拟量不少于200000个，状态量不少于1000000个，遥控量不少于50000个，遥调量不少于50000个。

2.3测试工具

依据测试内容应配置的检测仪器和检测设备有：

（1）Fluke网络测试分析系统，用于系统网络性能和网络通信机制的测试分析。

（2）HPOpenView计算机系统资源测试分析系统，用于计算机设备在各种运行状态的全部资源性能指标的测试分析。

（3）HPLoadrunner负载测试工具，用于对WEB子系统压力测试，用于并发性能的测试分析。

（4）模拟测试系统，模拟厂站端发送多个量测信息作为主站系统负载测试、压力测试和容量测试的仿真数据源，对主站系统规约解析、数据处理、画面显示等各功能模块的正确性、有效性及性能进行测试分析。

模拟数据源以IEC104规约与测试系统通讯，模拟建立1000条测试链路，每条链路1000个状态量、200个模拟量、50个遥控量、50个遥调量。在雪崩情况下，模拟同时100条链路向测试系统发送雪崩数据，每条链路每秒发送25个遥信变位、25个SOE、50个变化遥测，持续发送时间为30分钟。

（5）安全漏洞扫描软件。

（6）秒表。

2.4功能测试

功能测试主要针对电网调度自动化系统基本应用功能进行全方面的测试，检测系统是否满足调度实时生产运行的应用需求。测试包括系统支撑平台、数据采集、电网运行实时监控和网络分析。

系统支撑平台功能检测由系统管理、实时数据库、历史数据管理、时间序列数据库、消息总线、服务总线、公共服务、人机界面、工作流、并行计算平台、CASE管理、权限管理、报表管理、基础信息及模型管理构成。

数据采集功能检测包括数据采集、数据处理、通讯管理、参数管理、调试工具。

电网运行实时监控功能检测包括数据处理、系统监视、数据记录、责任区与信息分流、操作与控制。

网络分析应用功能检测包括状态估计、调度员潮流、静态安全分析、灵敏度计算、短路电流计算、在线外网等值六大项组成，分为基本功能检测、界面功能检测及输入/输出接口。检测电网调度自动化系统网络分析应用测试系统的实用性和可用性，注重考核软件的二次开发、应用集成支持和服务能力，强化对专业软件的规范化要求和对软件定制能力的考核。

2.5性能测试

性能测试是在电网调度自动化系统模拟实际运行情况下，测试系统的响应性能及资源占用情况，并模拟系统处于极端情况下，如系统断电后快速恢复、部分设备的发生硬件故障及大量事故信息的雪崩数据测试等，测试系统的实时性、可靠性和稳定性。以下分别阐述：

（1）实时性，包括系统遥测、遥信、遥控数据的上送处理时间、图形调阅、数据告警等时间、PAS功能计算时间（包括单次及并发用户计算）、历史采样数据的调取等时间，重点关注系统在多用户并发情况下的响应情况，在雪崩测试环境下遥测及遥信上送、遥控下发是否及时响应。

（2）资源占用，包括在正常、用户并发、雪崩等测试环境下服务器和工作站CPU、内存使用率，硬盘I/O，网络负载率等资源的使用情况。

（3）雪崩测试，事故情况下，因信息剧增可能造成对系统性能的严重影响，检测此时系统处理数据的正确性、实时性，资源占用指标是否达到要求

（4）可靠性，包括前置、SCADA、PAS、数据库等应用功能切换，服务器、交换机电源N-1测试，SCADA服务器、历史数据库服务器N-2测试。检测系统在部分设备故障情况下，系统基本应用功能是否运行正常。

（5）稳定性测试，进行连续72小时不间断运行测试，验证测试系统是否能长期稳定运行，不发生软硬件故障。测试期间，可对系统提供的各种功能进行在线操作，并进行周期性系统实时性能的测试。

（6）黑启动，检测系统在极端情况下是否能快速恢复功能。

（7）安全性，检测系统是否符合电力二次系统安全防护技术规范中要求的应用安全、主机安全、数据库安全，并使用安全软件扫描系统漏洞。

（8）WEB，包括WEB页面实时性、WEB页面用户并发资源占用等。

3.结束语

通过对电网调度自动化系统进行全方面的测试，可以检查系统各应用功能，检测出系统的实时性能及是否稳定可靠，从而可以提高系统的软件质量，为系统在电网稳定运行中发挥更大作用，更好的服务于电网运行。 [科]

【参考文献】

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