一种智能变电站通信网络试验平台的制作方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及网络通信技术领域，具体涉及一种智能变电站通信网络试验平台O
【背景技术】
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[0002]当前对智能变电站通信网络架构的性能评价主要着眼于单台网络交换机的性能以及对网络架构的理论分析，采用的评价手段是使用网络测试仪对交换机进行性能测试得出其性能，使用网络仿真软件分析各种网络架构，得出分析结果。对于实际运行中的智能变电站通信网络，只能通过设备丢包告警信息、故障录波等方式进行业务报文丢失检测，业务报文实时性等性能无法进行准确、可信、量化的评估。
【实用新型内容】:
[0003]本实用新型的目的是提供一种智能变电站通信网络试验平台，它能实现对实际工作报文的流量进行有效控制和模拟，同时具备报文的解析和分析的能力，使用方便，操作简便。
[0004]为了解决【背景技术】所存在的问题，本实用新型是采用如下技术方案:它包含通信网络平台单板、人机界面，数个通信网络平台单板均与人机界面相互连接，通信网络平台单板由测试端口、CPU、仿真模块、FPGA编程器、存储器组成。
[0005]通信网络试验平台基于集中式的特点；每个板卡就是一个智能变电站业务仿真设备，包括GOOSE仿真、SV仿真、MMS仿真、对时信息仿真和其他一些干扰信息仿真等。“配置人机界面”可以对共口 /多口传输策略、各仿真业务数据流的采样比例、分发频率、优先级设置和队列大小属性等参数可以进行人性化配置。
[0006]将通信网络试验平台接入网络架构中，根据现场要求模拟仿真业务数据流，测量各项网络性能参数，将测量数据反馈到主控板中的“性能结构分析”模块，通过数据库比较，得出测量数据。
[0007]本实用新型具有如下有益效果:实现对实际工作报文的流量进行有效控制和模拟，同时具备报文的解析和分析的能力，使用方便，操作简便。
【附图说明】
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[0008]图1为本实用新型的结构示意图；
[0009]图2为本实用新型中通信网络平台单板的结构示意图；
[0010]图3为本实用新型中基本网络性能测试循环示意图；
[0011]图4为本实用新型中网络测评系统的结构示意图；
[0012]图5为本【具体实施方式】利用试验平台测试单独组网的网络架构框图；
[0013]图6为本【具体实施方式】利用试验平台测试“三层两网”的网络架构框图；
[0014]图7为本【具体实施方式】利用试验平台测试“三层一网”的网络架构框图。【具体实施方式】:
[0015]参看图1-图7，本【具体实施方式】采用如下技术方案:它包含通信网络平台单板1、人机界面2，数个通信网络平台单板I均与人机界面2相互连接，通信网络平台单板I由测试端口 11、CPU 12、仿真模块13、FPGA编程器14、存储器15组成。
[0016]通信网络试验平台的各个端口都有独立的CPU、FPGA编程器、存储器和业务仿真模块，在对网络架构性能进行测试时均独立工作，互不干扰。
[0017]智能变电站通信网络的数据流以组播数据为主，而且实时性要求高。搭建网络试验平台对组播网络环境的共网系统进行定量测评。
[0018]网络性能分析有三要素:网络性能参数、网络性能基准、网络传输策略。网络性能参数是客观测定的网络评价手段，网络性能基准是人为设定的评价基准。而网络传输策略则是人为制定的网络控制手段。网络的传输策略和网络性能是一对矛盾体。传输策略的设定包括路由控制、流量控制等等。网络策略控制是在网络的分布层而不是在核心层实现。
[0019]网络性能测评流程:在基本循环测试过程中，通过改变网络拓扑参数或者码流分发策略等参数，测定相关参数，来测量网络性能，从而确定网络优化的最佳方案。
[0020]智能变电站网络性能测试的原则:首先分别进行单装置测试和规约一致性测试，再进行智能变电站系统级的整体测试，重点进行智能变电站网络中各个设备之间的相互配合和相互影响测试，以及智能变电站网络的性能和可靠性测试。
[0021]性能分析由理论仿真分析、实物设备试验环境、通信网络试验平台三种类型。理论仿真分析根据网络架构进行理论分析，利用评测算法推论出结果，有重要的参考价值；实物设备试验环境为构造网络性能测量提供了优质的物理条件，然而这种方式的网络评估面临着技术更新快，功能扩展更新不及时等问题，因而不能得到广泛的推广；通信网络试验平台具有投资小，多变性，易控制等优点。
[0022]智能变电站网络性能测试的基本环境:根据所要测试的网络架构模拟真实的智能变电站系统，保持测试规模、接线方式、结构均不变；将合并单元、智能单元、测控装置等设备采用网络试验平台的各逻辑单元来模拟；分别接入线路间隔交换机组网结构中，覆盖各种最大压力关键和网络负荷进行各网络性能参数的测试。如图4为例，是一个利用通信网络试验平台搭建的网络测评仿真系统。
[0023]不同端口仿真不同的业务模型，构建在不同的网络架构之上，借助故障录波和线路计量等手段以及自身测评算法模块，定量评测网络性能的主要参数值，科学做到通信网络试验平台对规范网络架构的指导作用。
[0024]智能变电站网络性能测试的主要参数:
[0025]一、网络传输延迟:影响网络传输延迟有以下几个因素:交换机固有延时、报文在交换机中排队造成的延时、链路传输延时、交换机的层数等。其测试方法:将光分路器的2路输出进行分支，一路直接环回到网络试验平台的测试端口，另一路通过经过线路间隔层的交换机再环回接到网络试验平台的测试端口，通过比较相同报文在录波装置中记录的时间差即为网络的延时参数，一般要求误差小于±3 μ S。
[0026]二、网络丢包率:通过网络测试平台端口连续发送多种业务流，采用分时报文发送技术，将流量比较大的SV报文与GOOSE报文分时发送，避免连续发送报文，以不同采样周期，发送多组数据报文，可以先保持采样周期参数不变，改变网络组网；然后保持网络组网不变，改变采用周期参数，多次在网络测试平台接收分析端口测试其丢包率，这样可以准确测评网络丢包率。
[0027]三、网络风暴测试:这是一种压力测试方法，智能变电站发生雪崩事故时，对过程层网络应对突发数据的能力的定量测试。
[0028]四、网络架构对1588对时精度的影响:主钟和从钟之间对时误差是与交换机层数存在着一定的分布规律。网络试验平台可以通过自身模拟仿真测量出此项性能参数。
[0029]五、报文优先级QoS功能测试:采用IEEE802.1p优先级技术的过程层网，对重要的报文如GOOSE赋予了较高的优先级，测试检查GOOSE报文是否优先传输。
[0030]六、对数据链路层监控状况测试:可以直接提取SNMP端口的方法实现对监测网段的流量统计，测量网络链路。
[0031]七、RSTP快速生成树协议测试:对于采用环形拓扑结构和采用冗余技术来保证运行可靠性的网络，需要利用RSTP快速生成树协议提供快速的了重构时间。在环形网中配置生成树协议后，通过测试验证只有一条链路可用，然后人为断开此链路后验证另一条备用链路恢复使用。
[0032]不同网络架构的测试方案:利用网络试验平台仿真业务流来针对典型组网进行测评，分别针对单独组网架构(如图5)、“三层两网”(如图6)、“三层一网”(如图7)三种组网进行测评。
[0033]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种智能变电站通信网络试验平台，其特征在于它包含通信网络平台单板(I)、人机界面(2)，数个通信网络平台单板(I)均与人机界面(2)相互连接，通信网络平台单板(I)由测试端口(11)、CPU(12)、仿真模块(13)、FPGA编程器(14)、存储器(15)组成。
【专利摘要】一种智能变电站通信网络试验平台，它涉及网络通信技术领域；数个通信网络平台单板均与人机界面相互连接，通信网络平台单板由测试端口、CPU、仿真模块、FPGA编程器、存储器组成；它能实现对实际工作报文的流量进行有效控制和模拟，同时具备报文的解析和分析的能力，使用方便，操作简便。
【IPC分类】H04L12-26
【公开号】CN204442405
【申请号】CN201420518329
【发明人】姬磊
【申请人】姬磊
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2014年9月11日