61850一致性测试346.docVIP

IEC 61850一致性测试研究 崔厚坤 汤效军 梁志成 何卫 （国电自动化研究院，江苏省南京市 210003） 摘要：变电站自动化产品遵循的IEC 61850通信标准是确保不同厂家的产品能互通的关键，因此标准的一致性测试就相应成为产品开发过程中的重要环节,文章介绍了IEC 61850一致性测试的程序、内容及测试项目，提出并讨论了一致性测试的简单框架结构。对中国规约一致性测试的发展道路提出自己的观点。IEC 61850一致性测试工作的开展有一定的积极意义。 关键词：IEC 61850; IED; 一致性测试; 互操作; 测试过程 0 引言 国际电工委员会TC 57制定了《变电站通信网络和系统》系列标准，该标准成为基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准。通过对变电站自动化系统中的对象进行统一建模，采用面向对象技术和独立于网络结构的抽象服务通信接口（ACSI）,增强了设备间的互操作性，可以在不同厂家的设备之间实现无缝连接。为了检测开发的IED（智能电子设备）产品是否符合IEC 61850标准，标准第10部分即一致性测试部分定义了一致性测试的程序、内容及测试项目等[1,4],本文主要对一致性测试这部分加以讨论。 1 规约测试的发展 制定通信规约的国际标准其目的在于加强不同厂家之间产品的兼容性即实现无缝通信，使不同厂家生产的产品具有互操作性，从而降低在规约转换时造成的大量的人力物力的浪费，为制造商和用户带来利益。 为了保证设备相互间的兼容性,从国际上比较成功的标准规约IEC60870-5及DNP 3的来看,它们经历的过程非常值得注意。规约的统一解释对一个标准规约的实施推广起非常重要的作用。IEC 60870-5系列规约比DNP 3公布的早,实施推广却晚2-3年，3-5年前，IEC 60870-5作为国际标准，国际上却没有一个组织可以对IEC 60870-5的实施细节进行解释。北美的DNP3规约在1993年就成立了由以各个竞争厂家为主的DNP3用户协会,负责DNP3实施细节的解释以及规约的修改，目前DNP3的用户协会需要200美元加入。IEC 60870-5没有用户协会，但从2000年9月起,美国的Triangle Micro Works发起了IEC60870-5规约的INTERNET讨论组，这个讨论组得到全世界IEC 60870-5方面专家的支持。可见规约的统一解释非常关键，通常标准规约文本仅仅定义了90%，而10%是选择项。各个厂家的实施实现程度也不相同。用户也未必在功能规范书中将规约的要求明确。这就给规约的使用带来了极大的困难，因此,标准测试步骤也慢慢成为标准规约的一部分。 1999年DNP3用户意识到标准测试的重要性,第一个完成了DNP3的标准测试步骤,并在各竞争厂家,用户组成的DNP3用户协会中投票通过成为DNP3规约的标准文件之一。以此文件为标准,目前DNP3用户协会批准了三家公司进行DNP3兼容性认证的测试及兼容证书的发放。 IEC 60870-5系列规约的兼容性测试始于欧洲的KEMA咨询公司。由于KEMA积极参与了IEC 60870－5系列规约的制定，甚至起草一些相应标准。KEMA从1996进行IEC 60870-5系列规约的兼容性测试。 IEC 60870-5系列2004年9月又制订了IEC 60870-5-6作为IEC 60870-5的标准测试步骤。而IEC 61850从一开始就设计了兼容认证步骤，即IEC 61850-10部分：一致性测试。 KEMA的经验统计表明，在KEMA做IEC规约兼容测试的设备及系统，60%没有一次通过的，必须进行第二次测试。自从认识到规约一致性测试的重要性后，规约一致性测试与规约产品开发基本保持了同步发展的态势。由此可见，规约的一致性测试将是电力自动化产品投入使用前的必经阶段[2,3]。 1 IEC 61850一致性测试简介 一致性测试是验证IED通信接口与标准要求的一致性。它验证串行链路上数据流与有关标准条件的一致性，如访问组织、帧格式、位顺序、时间同步、定时、信号形式和电平，以及对错误的处理。 实现各生产厂家IED的互操作性是IEC 61850标准的主要目的之一，IEC 61850-10即一致性测试部分的根本目的是使制造商和用户(即使不是协议专家)也能客观评价所测试的设备(或系统)支持IEC 61850标准的情况。而一致性和互操作性又是得到这个评价的两个方面。其中,设备的一致性测试是指用一致性测试系统或模拟器的单个测试源一致性测试单个设备；系统的互操作性测试是利用两个运行系统进行互操作性测试，由分析仪检验其信息交换过程。一致性测试是互操作性测试的基础,从一致性陈述可以大致知道该设备的互操作能力，若要进一步评价，则须进行相应的互操作性测试。 当然，一致性测试并不是一种完全无遗