配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站網(wǎng)絡(luò)化在線測(cè)試技術(shù)分析

田道玲

摘要：配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站網(wǎng)絡(luò)化在線測(cè)試技術(shù)在保證自動(dòng)化系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行方面有著極為重要的意義，基于此，本文著重從配電自動(dòng)化在線測(cè)試技術(shù)的作用和主要測(cè)試技術(shù)如白黑盒測(cè)試技術(shù)，雪崩測(cè)試技術(shù)等方面展開論述，可以更好幫助我國(guó)的相關(guān)從業(yè)者。

關(guān)鍵詞：電力行業(yè);網(wǎng)絡(luò)技術(shù);自動(dòng)化

引言：我國(guó)配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站網(wǎng)絡(luò)化在線測(cè)試技術(shù)往往有著時(shí)效性慢，檢測(cè)效率低，操作復(fù)雜等弊端。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)化在線測(cè)試技術(shù)則有著效率高，自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，經(jīng)過本文的論述，可以大幅度提高我國(guó)電力行業(yè)自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的整體水平，為促進(jìn)整體行業(yè)健康發(fā)展盡一份力。

一、配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站網(wǎng)絡(luò)化在線測(cè)試技術(shù)的作用

科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展促進(jìn)了智能配電網(wǎng)的發(fā)展，整個(gè)配電網(wǎng)系統(tǒng)向智能化，自動(dòng)化方向發(fā)展的趨勢(shì)越來越明顯。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)各地的電站自動(dòng)化系統(tǒng)基本都已經(jīng)建成，由于配電自動(dòng)化系統(tǒng)是一種極為龐大，復(fù)雜的系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由主站，前置機(jī)械，變電機(jī)，總體線路，變壓等多方面系統(tǒng)構(gòu)成，除主站外各系統(tǒng)都會(huì)在正常運(yùn)行過程中產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)發(fā)給主站進(jìn)行處理，在一些超大型的電站自動(dòng)化系統(tǒng)中為了提升工作效率，往往會(huì)出現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)復(fù)合運(yùn)行的現(xiàn)象，這就需要主站系統(tǒng)擁有在短時(shí)間內(nèi)處理大量數(shù)據(jù)的能力。為了保障整個(gè)電站最核心的主站系統(tǒng)能夠平穩(wěn)運(yùn)行，就需要與之相配套的在線測(cè)試技術(shù)，如果在線測(cè)試技術(shù)水平低下或者長(zhǎng)期不進(jìn)行測(cè)試，會(huì)導(dǎo)致各個(gè)系統(tǒng)工作異常，而在某系統(tǒng)工作異常時(shí)，很有可能發(fā)送給主站錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，最終造成主站系統(tǒng)崩潰的發(fā)生，導(dǎo)致變電站無法正常工作，影響該地區(qū)的正常生產(chǎn)工作，可見網(wǎng)絡(luò)化在線測(cè)試技術(shù)是保證整個(gè)電站平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)，有著極為重要的意義。

二、配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站網(wǎng)絡(luò)化在線測(cè)試技術(shù)分析

（一）白黑盒測(cè)試技術(shù)

白黑盒測(cè)試技術(shù)又叫白盒測(cè)試技術(shù)和黑盒測(cè)試技術(shù)，這兩種技術(shù)是常見于各類網(wǎng)路系統(tǒng)和自動(dòng)化系統(tǒng)中的檢測(cè)技術(shù)[1]。白盒測(cè)試技術(shù)又名透明盒子測(cè)試技術(shù)和結(jié)構(gòu)性測(cè)試技術(shù)，是一種對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部代碼邏輯進(jìn)行測(cè)試的技術(shù)。所謂的盒子，就是需要被測(cè)試的軟件，白盒亦或是透明盒子則是指被測(cè)試的軟件是可視的，測(cè)試者與管理員可以清楚的了解內(nèi)部程序是如何運(yùn)作。白盒測(cè)試是一種窮舉法測(cè)試，對(duì)軟件內(nèi)部所有的源代碼，底層數(shù)據(jù)和邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試。在使用這一測(cè)試方法時(shí)，測(cè)試者需了解并仔細(xì)檢察軟件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，并最終得出完整的測(cè)試數(shù)據(jù)。而黑盒測(cè)試又名功能性測(cè)試，也是通過測(cè)試來檢測(cè)軟件的每個(gè)功能。與白盒測(cè)試不同的是，黑盒測(cè)試中程序是不可視的，就像一個(gè)打不開的黑色盒子。進(jìn)行測(cè)試時(shí)完全不需要考慮程序內(nèi)部的結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)和特性，只需要在程序的外部接口進(jìn)行測(cè)試，并檢查內(nèi)部的數(shù)據(jù)輸出是否符合規(guī)定的規(guī)則庫(kù)。黑盒測(cè)試是以用戶為主要角度進(jìn)行的測(cè)試，如果外部存在問題或者前提規(guī)定有誤的情況下，黑盒測(cè)試是無法發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。在對(duì)主站系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，采取黑盒測(cè)試與白盒測(cè)試相結(jié)合的方式，主要的測(cè)試對(duì)象是主站的時(shí)間響應(yīng)能力和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量，主站的時(shí)間響應(yīng)能力是指在進(jìn)行測(cè)試時(shí)，其接收各個(gè)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)所耗費(fèi)的時(shí)間。根據(jù)國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)其接收到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)時(shí)間不應(yīng)超出0.3毫秒，允許有25%的超出。以國(guó)家電網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心為例，進(jìn)行在線測(cè)試時(shí)，其接受到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)時(shí)間基本保持在0.2毫秒內(nèi)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，從而保證了整體測(cè)試工作的效率。而針對(duì)主站的數(shù)據(jù)容量測(cè)試是主站系統(tǒng)在接入的子系統(tǒng)數(shù)量一定的情況下，測(cè)試主站系統(tǒng)能否存儲(chǔ)一定時(shí)間內(nèi)子系統(tǒng)傳輸回來的數(shù)據(jù)，一般在進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)試時(shí)會(huì)有意的增加傳輸數(shù)據(jù)的容量，主站系統(tǒng)如果能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)接收超過以往20%的數(shù)據(jù)，就代表了主站系統(tǒng)通過了測(cè)試，這項(xiàng)測(cè)試技術(shù)是主站測(cè)試中使用的最為頻繁的技術(shù)，可以在最短時(shí)間內(nèi)測(cè)試出主站系統(tǒng)的各項(xiàng)屬性與能力。我國(guó)的大型供電公司就經(jīng)常使用這種技術(shù)。

（二）雪崩測(cè)試技術(shù)

前文已經(jīng)提到在主站系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)容量測(cè)試時(shí)會(huì)有意的發(fā)送超量的數(shù)據(jù)來對(duì)其容納數(shù)據(jù)的能力進(jìn)行測(cè)試。而雪崩測(cè)試和這種測(cè)試類型相似，雪崩測(cè)試是指在極短時(shí)間內(nèi)，增加主站系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)流，海量的數(shù)據(jù)將會(huì)如同雪崩一樣對(duì)主站系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊，這種測(cè)試就叫雪崩測(cè)試[2]。所謂的雪崩測(cè)試不單單使用在網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化測(cè)試中，還被使用在某些電路的測(cè)試中。在電網(wǎng)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)技術(shù)中雪崩測(cè)試是檢測(cè)主站系統(tǒng)危機(jī)處理能力的最主要也是最核心的方法。當(dāng)前我國(guó)的雪崩測(cè)試主要是參照IEC標(biāo)準(zhǔn)而制定的。在進(jìn)行雪崩測(cè)試前。測(cè)試員應(yīng)做好主站系統(tǒng)和各個(gè)子系統(tǒng)的備份，確保一旦出現(xiàn)主站系統(tǒng)無法處理的大量數(shù)據(jù)時(shí)，主站系統(tǒng)和子系統(tǒng)不會(huì)被雪崩測(cè)試的無意義數(shù)據(jù)所覆蓋，保證整個(gè)系統(tǒng)的安全性。在做好數(shù)據(jù)備份的同時(shí)也應(yīng)在信息反饋與輸送線路上安裝緊急斷路開關(guān)，并對(duì)數(shù)據(jù)流和主站的各項(xiàng)狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)視，在發(fā)現(xiàn)主站處理數(shù)據(jù)的時(shí)間變慢或主站內(nèi)部系統(tǒng)元件的溫度變高，就應(yīng)該及時(shí)切斷整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸線路，不能把希望全部寄托在備份系統(tǒng)上。在測(cè)試完畢后也要對(duì)通過測(cè)試的主站系統(tǒng)進(jìn)行速度統(tǒng)計(jì)，來為其它同類型的系統(tǒng)測(cè)試提供參考資料。要注意的是，雪崩測(cè)試雖然能在短時(shí)間內(nèi)測(cè)出主站系統(tǒng)的極限數(shù)據(jù)處理范圍，但雪崩測(cè)試是一種極限測(cè)試，這種測(cè)試本身就會(huì)對(duì)主站的使用壽命造成一定程度上的減損。據(jù)國(guó)家通用的測(cè)試手冊(cè)，對(duì)同一系統(tǒng)的兩次雪崩測(cè)試間隔不應(yīng)小于90天，這樣可以保證主站系統(tǒng)的自身使用壽命。雪崩測(cè)試雖然是一種副作用較大的測(cè)試，但仍然是測(cè)試主站系統(tǒng)極限的一種測(cè)試方法。例如我國(guó)的重工企業(yè)，如徐工機(jī)械中，就會(huì)經(jīng)常對(duì)大型機(jī)械中進(jìn)行雪崩測(cè)試，來保證機(jī)械內(nèi)部的配電系統(tǒng)可以正常運(yùn)行。

（三）三性測(cè)試技術(shù)

三性測(cè)試技術(shù)是測(cè)試系統(tǒng)主站的穩(wěn)定性，可靠性，安全性的測(cè)試技術(shù)。本文先從系統(tǒng)的穩(wěn)定性測(cè)試方面進(jìn)行介紹。穩(wěn)定性測(cè)試主要是測(cè)試系統(tǒng)能否在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)持續(xù)運(yùn)行。根據(jù)國(guó)際通用的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，主站系統(tǒng)應(yīng)該可以連續(xù)運(yùn)行6天到9天。在測(cè)試期間要保證不斷電，并對(duì)其進(jìn)行周期性，也就是每小時(shí)一次的全局掃描，在共工作中，要保證主站的各項(xiàng)屬性符合規(guī)定指標(biāo)，如果屬性或者數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤。應(yīng)立即記錄。在主站系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行期間，允許一定的錯(cuò)誤率，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，錯(cuò)誤率不應(yīng)超過千分之五。可靠性測(cè)試則是對(duì)主站系統(tǒng)的冗余進(jìn)行可靠性測(cè)試，主要手法為切換不同的線路來完成，通過對(duì)主站系統(tǒng)進(jìn)行雙線路切換，來測(cè)試系統(tǒng)主站的可靠性。被測(cè)試系統(tǒng)要做到切換平穩(wěn)，系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)和數(shù)據(jù)處理不能出現(xiàn)紊亂或者遺漏現(xiàn)象。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，主站系統(tǒng)應(yīng)該在不超過0.8秒內(nèi)完成整體系統(tǒng)的切換，切換后如果系統(tǒng)一切屬性正常，沒有出現(xiàn)數(shù)據(jù)處理卡頓現(xiàn)象則代表主站系統(tǒng)通過了可靠性測(cè)試[3]。安全性測(cè)試則是測(cè)試主站系統(tǒng)的自身安全性，因?yàn)橹髡鞠到y(tǒng)需要與外界進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)交換，這就導(dǎo)致了整個(gè)主站系統(tǒng)極易被攻擊。安全性測(cè)試就是對(duì)主站系統(tǒng)抵御外部攻擊和其自動(dòng)報(bào)警能力進(jìn)行測(cè)試，具體分為以下三種方法，防外部攻擊測(cè)試：主動(dòng)對(duì)主站內(nèi)部所有與外界連接的電腦或接口進(jìn)行外部攻擊測(cè)試，來確定各個(gè)電腦端與外部接口的防火墻等系統(tǒng)是否能正常工作。第二種為管理權(quán)限測(cè)試，通過改變主站系統(tǒng)內(nèi)部不同的管理權(quán)限來對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，并驗(yàn)證主站系統(tǒng)能否在管理權(quán)限被修改的前提下正常工作，如果可以則代表通過測(cè)試，這種測(cè)試方法主要應(yīng)用在我國(guó)的電站中，比如我國(guó)泰山變電站就采用這項(xiàng)技術(shù)，在2020年3月的季度測(cè)試中，該單位就采用了管理權(quán)限測(cè)試的方法對(duì)日常工作進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)測(cè)試得出的漏洞進(jìn)行了修改。保證了變電站的正常工作。第三種為攻擊后恢復(fù)測(cè)試，測(cè)試系統(tǒng)在遭到外界攻擊后能否在規(guī)定時(shí)間內(nèi)恢復(fù)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)恢復(fù)，即在半小時(shí)內(nèi)完成整體工作恢復(fù)，則代表系統(tǒng)通過安全性測(cè)試。

結(jié)論：綜上所述，配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站網(wǎng)絡(luò)化在線測(cè)試技術(shù)在維護(hù)并保證主站系統(tǒng)正常運(yùn)行工作方面有著極為重要的作用。經(jīng)過上文的分析，我國(guó)的相關(guān)從業(yè)者就可以更好的掌握配網(wǎng)自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)，提高工作效率，為我國(guó)的電力自動(dòng)檢測(cè)行業(yè)盡一份綿薄之力。

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