一致性测试与性能测试相结合的测试系统与方法技术方案

本发明专利技术提供一种一致性测试与性能测试相结合的测试系统与方法，系统包括用于测试网络中每秒发送数据包量偏差PPS的网络测试仪、时钟测试仪，时钟测试仪通过网络区域通信设备及区域通信网络连接被测设备，且网络测试仪连接网络区域通信设备；时钟测试仪包括主钟芯片，还包括发送单元、响应报文接收单元、逻辑判断单元，发送单元用于通过区域通信网络向被测设备发送基于IEEE1588协议的测试激励报文；响应报文接收单元用于通过区域通信网络接收被测设备返回的基于IEEE1588协议的响应报文；逻辑判断单元根据响应报文判断被测设备对于报文逻辑处理是否正确，且根据响应报文和主钟芯片判断被测设备的时钟精度是否与测试激励报文相符。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统自动化领域，具体涉及一致性测试与性能测试相结合的测试系统与方法。
技术介绍
电力系统无疑是现代生活中最重要的部分之一，稳定的电力系统是确保人们生活工作的保障。时间同步技术是区域电网网络保护控制系统的关键支撑技术，关系着网络保护控制功能实现的可靠性和区域电网运行的安全性。目前，对智能设备时钟同步性能的测试一般采用入网检测方式，且采用简单的软件模拟或者简单的测试仪；而且现有的电力系统时钟测试工具都只能进行性能测试或进行一致性测试，缺少能够同时进行一致性测试和性能测试的测试系统。同时现有的测试工具在进行一致性测试时只能进行简单的协议逻辑判断，不能实现由于协议逻辑对性能的影响。同时现有的测试工具的精度较差，不满足电力系统严格要求，这些都为电网的安全运行埋下了隐患。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术要解决的技术问题是提供一种一致性测试与性能测试相结合的测试系统与方法，能够对区域电网和智能变电站进行基于IEEE1588协议的一致性测试、时间性能相结合的测试系统和方法。为了解决上述问题，本专利技术实施例提出了本专利技术实施例提出了一种一致性测试与性能测试相结合的测试系统，包括：包括用于测试网络中每秒发送数据包量偏差PPS的网络测试仪、时钟测试仪，其中所述时钟测试仪通过网络区域通信设备及区域通信网络连接被测设备，且网络测试仪连接所述网络区域通信设备；其中所述时钟测试仪包括主钟芯片，还包括发送单元、响应报文接收单元、逻辑判断单元，其中所述发送单元用于通过区域通信网络向被测设备发送基于IEEE1588协议的测试激励报文；所述响应报文接收单元用于通过区域通信网络接收被测设备返回的基于IEEE1588协议的响应报文；所述逻辑判断单元根据所述响应报文判断被测设备对于报文逻辑处理是否正确，且所述逻辑判断单元连接所述主钟芯片以根据所述响应报文和主钟芯片判断被测设备的时钟精度是否与所述测试激励报文相符。其中，所述测试激励报文为有效Follow_up测试激励报文和无效Follow_up测试激励报文。其中，所述时钟测试仪执行以下操作：将时钟测试仪的时钟参数priority1设置为0以使时钟测试仪连接区域通信网络的网络接口为主钟；并从所述网络测试仪获取每秒发送数据包量偏差PPS，以计算出被测设备的误差normalOffset；生成至少2帧的无效Follow_up测试激励报文，其中所述每一无效Follow_up测试激励报文的followUpModification参数的值均为0，且将所述一帧无效Follow_up测试激励报文的sourcePortIdentity参数设置为错误值，将另一帧无效Follow_up测试激励报文的sequenceId参数设置为错误值；发送所述无效Follow_up测试激励报文，并观测所述被测设备的精度误差，并将该精度误差与标准精度误差进行对比以判断是否出现震荡，并观测所述被测设备对于无效Follow_up测试激励报文的字段处理是否正确，如果所述被测设备没有出现震荡则表示无效Follow_up测试激励报文被丢弃。其中，所述时钟测试仪执行以下操作：将有效Follow测试激励报文的followUpModification参数的值为设置为预设值以确定从钟的时间误差参数；发送所述有效Follow_up测试激励报文，并观测所述被测设备的响应报文以与所述时间误差参数进行对比。其中，有效Follow_up测试激励报文的followUpModification参数的值为0x0000020000000000，且所述从钟的时间误差参数为33.6ms。同时，本专利技术实施例还提出了一种一致性测试与性能测试相结合的时钟测试仪，其中所述时钟测试仪通过网络区域通信设备及区域通信网络连接被测设备；其中所述时钟测试仪包括主钟芯片，还包括发送单元、响应报文接收单元、逻辑判断单元，其中所述发送单元用于通过区域通信网络向被测设备发送基于IEEE1588协议的测试激励报文；所述响应报文接收单元用于通过区域通信网络接收被测设备返回的基于IEEE1588协议的响应报文；所述逻辑判断单元根据所述响应报文判断被测设备对于报文逻辑处理是否正确，并根据网络中的每秒发送数据包量偏差PPS以及响应报文来确定被测设备的精度误差是否出现震荡。同时，本专利技术实施例还提出了一种利用如前任一项所述的系统进行一致性测试与性能测试相结合的测试的方法，包括：利用网络测试仪获取区域通信网络中每秒发送数据包量偏差PPS，利用时钟测试仪发送通过区域通信网络向被测设备发送基于IEEE1588协议的测试激励报文，并接收被测设备返回的基于IEEE1588协议的响应报文；根据所述响应报文判断被测设备对于报文逻辑处理是否正确以及，且根据所述响应报文和主钟芯片判断被测设备的时钟精度是否与所述测试激励报文相符。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：本专利技术实施例提出了一种一致性测试与性能测试相结合的测试系统与方法，能够在精度、稳定性、可靠性、成本等方面满足电力系统区域时钟测试的需求。同时本专利技术实施例中对于时钟测试仪的设计，将会极大地提高电力系统时钟测试质量和效率，为电力系统时钟同步体系提供有力的保障手段。附图说明图1为本专利技术实施例的系统拓扑图；图2为本专利技术实施例中无效Follow_up测试激励报文的示意图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本专利技术实施例提出了一种用于对被测设备进行一致性测试与性能测试相结合的测试系统，包括网络测试仪、时钟测试仪，其中所述时钟测试仪通过网络区域通信设备及区域通信网络连接所述被测设备，且网络测试仪连接所述网络区域通信设备。其中所述网络测试仪用于检测网络中不同设备之间的PPS(PacketsperSecond，每秒发送数据包量)的偏差，以确定网络状态。其中由于为了满足IEEE1588协议的对等链路延时的要求，将区域通信网络设置为线路对等模式。同时网络测试仪在区域通信网络中添加千兆网络带宽25％的背景流量。为了满足时钟同步的业务流量，因此背景流量可以为250Mbps。同时通过时钟测试仪来测试变电站中用于获取变电站工作参数的合并单元、主GPS设备之间的PPS(PacketsperSecond，每秒发送数据包量)的偏差。其中所述时钟测试仪包括主钟芯片，还包括发送单元、响应报文接收单元、逻辑判断单元，其中所述发送单元用于通过区域通信网络向被测设备发送基于IEEE1588协议的测试激励报文；所述响应报文接收单元用于通过区域通信网络接收被测设备返回的基于IEEE1588协议的响应报文；所述逻辑判断单元根据所述响应报文判断被测设备对于报文逻辑处理是否正确，且所述逻辑判断单元连接所述主钟芯片以根据所述响应报文和主钟芯片判断被测设备的时钟精度是否与所述测试激励报文相符。具体的，该系统的拓扑可以如图1所示的，包括：网络测试仪、区域通信设备、被测设备和时钟测试仪。考虑到时钟同步的业务流量，设置网络通信带宽为2Mbps，同时在逻辑上设置为线路对等模式，满足1588对等链路延时的需求。在此基础上，施加区域网络带宽25％的背景流量，即250Mbps。时钟测试仪检测站内合并单元PPS与主GPS装置的PPS的偏差。在同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一致性测试与性能测试相结合的测试系统，其特征在于，包括用于测试网络中每秒发送数据包量偏差PPS的网络测试仪、时钟测试仪，其中所述时钟测试仪通过网络区域通信设备及区域通信网络连接被测设备，且网络测试仪连接所述网络区域通信设备；其中所述时钟测试仪包括主钟芯片，还包括发送单元、响应报文接收单元、逻辑判断单元，其中所述发送单元用于通过区域通信网络向被测设备发送基于IEEE1588协议的测试激励报文；所述响应报文接收单元用于通过区域通信网络接收被测设备返回的基于IEEE1588协议的响应报文；所述逻辑判断单元根据所述响应报文判断被测设备对于报文逻辑处理是否正确，且所述逻辑判断单元连接所述主钟芯片以根据网络测试仪获取的每秒发送数据包量偏差PPS以及响应报文确定被测设备的精度误差是否出现震荡。

【技术特征摘要】
1.一种一致性测试与性能测试相结合的测试系统，其特征在于，包括用于测试网络中每秒发送数据包量偏差PPS的网络测试仪、时钟测试仪，其中所述时钟测试仪通过网络区域通信设备及区域通信网络连接被测设备，且网络测试仪连接所述网络区域通信设备；其中所述时钟测试仪包括主钟芯片，还包括发送单元、响应报文接收单元、逻辑判断单元，其中所述发送单元用于通过区域通信网络向被测设备发送基于IEEE1588协议的测试激励报文；所述响应报文接收单元用于通过区域通信网络接收被测设备返回的基于IEEE1588协议的响应报文；所述逻辑判断单元根据所述响应报文判断被测设备对于报文逻辑处理是否正确，且所述逻辑判断单元连接所述主钟芯片以根据网络测试仪获取的每秒发送数据包量偏差PPS以及响应报文确定被测设备的精度误差是否出现震荡。2.根据权利要求1所述的一致性测试与性能测试相结合的测试系统，其特征在于，所述测试激励报文为有效Follow_up测试激励报文和无效Follow_up测试激励报文。3.根据权利要求2所述的一致性测试与性能测试相结合的测试系统，其特征在于，所述时钟测试仪执行以下操作：将时钟测试仪的时钟参数priority1设置为0以使时钟测试仪连接区域通信网络的网络接口为主钟；并从所述网络测试仪获取每秒发送数据包量偏差PPS，以计算出被测设备的标准精度误差normalOffset；生成至少2帧的无效Follow_up测试激励报文，其中所述每一无效Follow_up测试激励报文的followUpModification参数的值均为0，且将所述一帧无效Follow_up测试激励报文的sourcePortIdentity参数设置为错误值，将另一帧无效Follow_up测试激励报文的sequenceId参数设置为错误值；发送所述无效Follow_up测试激励报文，并观测所述被测设备的精度误差，并将该精度误差与标准精度误差进行对比以判断是否出现震荡，并观测所述被测设备对于无效Follow...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊刚，刘星，魏勇，胡源奇，史宏光，张义，王兴安，郑运召，温东旭，窦中山，
申请(专利权)人：许昌许继软件技术有限公司，许继电气股份有限公司，国家电网公司，许继集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41