主站系统测试项目与方法优化

1.主站系统测试项目

主站系统测试的目的主要是验证各功能模块是否符合设计的要求，并且为系统集成测试打下基础。主站系统作为一个整体，是由各个模块之间协同工作共同组成的一个分布式应用系统。主站系统的单元测试包括支撑平台、SCADA系统、配电应用软件等。配电自动化主站功能及性能测试系统通过构建完整配电自动化主站检测平台，实现对各种配电自动化主站功能、性能全面的测试评价。

主站系统测试项目主要包括平台性能指标测试、应用功能指标测试、三遥正确性测试、平台服务功能测试项目、配电SCADA功能测试和DA策略合理性测试。

主站系统平台性能指标测试项目包括主站冗余性、计算机资源负载率、Ⅰ和Ⅲ区数据同步等，各项测试指标见表7-1。

表7-1 主站系统平台性能指标测试项目

主站系统应用功能指标测试项目包括实时数据变化更新时延、主站遥控输出时延、画面调用响应时间、网络拓扑着色时延、SOE等终端事项信息时标精度等基本功能指标测试，以及信息交互接口信息吞吐效率、信息交互接口并发连接数等扩展功能指标测试。各项测试指标见表7-2。

表7-2 主站系统应用功能指标测试项目

三遥正确性测试项目包括模拟量测试、状态量测试以及遥控正确性测试。各项测试指标见表7-3。

表7-3 主站系统三遥正确性测试项目

平台服务功能测试项目包括数据库管理功能测试、数据备份与恢复功能测试、系统建模功能测试、多态多应用功能测试、报表管理功能测试、人机界面测试、Web发布功能测试、告警服务功能测试和权限管理功能测试等。测试细项详见表7-4。

表7-4 主站系统平台服务功能测试项目

（续）

配电SCADA功能测试项目包括数据采集功能测试、数据记录功能测试、操作与控制功能测试、动态网络拓扑着色功能测试和系统对时功能测试等。测试细项详见表7-5。

表7-5 主站系统配电SCADA功能测试项目

DA策略测试项目包括故障定位准确性测试、故障隔离措施正确性测试、负荷转移合理性测试，单个馈线故障处理耗时测试、系统并发处理馈线故障个数等。各项测试指标见表7-6。

表7-6 主站系统DA策略测试项目

2.主站系统测试方法

（1）平台性能指标测试方法

主站系统平台冗余性测试方法为：选择支持系统运行的关键冗余服务模块，比如前置采集服务、实时数据库服务、数据库管理服务、DA计算服务等。在提供的主辅切换界面上进行热备用切换操作，观察冗余服务模块的切换耗时。将冗余服务的辅模块（进程）退出运行，然后将主模块（进程）也退出运行，快速启动冗余服务的辅模块，开始计时，当服务恢复正常时，为冷备用切换耗时。

平台资源负载测试方法为：向被测系统接入大量仿真配电自动化终端，在这些仿真终端上送实时数据；在被测试系统上需要监测的节点主机上部署系统运行资源实时监测软件，通过该软件对各节点主机的CPU峰值负载率、备用空间等项目进行监测。(www.xing528.com)

Ⅰ、Ⅲ区数据同步测试方法为：随机选择一站所的备用开关，手动置入“合位”，记录置位时刻，同时在Web发布上查看该开关的位置变化，记录开关变位时刻。通过外网前置机打开Syskeeper-2000网络安全隔离装置的文件传输软件，手动生成一个文本数据文件，记录该文本数据文件由Ⅲ区前置机通过网络安全装置发送到Ⅰ区前置网络的时间。

（2）应用功能指标测试

主站系统各应用功能测试方法为

1）通过仿真模拟实验平台的配电终端仿真，传送1s级别变化遥测，在被测系统的人机交互界面观察实时数据变化更新时延是否满足要求。

2）通过在被测系统的人机交互界面进行遥控操作，仿真模拟实验平台的配电终端仿真配合遥控应答测试，检测主站遥控输出时延是否满足要求。

3）仿真模拟实验平台的配电终端仿真若干遥信变位，比较配电终端仿真发送SOE时间与被测系统生成的SOE事项时间。

4）统计被测系统人机交互界面调用画面的时间，计算响应时间是否满足要求。

5）由仿真模拟实验平台的配电终端仿真模拟事故信号发送，触发被测系统的事故推画面，使用秒表进行计时，检测系统响应时间是否达标。

6）在被测系统的人机交互界面上，通过置入遥信，改变系统拓扑，查看单次网络拓扑着色时延是否满足要求。

7）由GIS产生一个异动模型，由信息交互接口向主站系统传输，记录模型传输耗时，计算接口信息吞吐效率；GIS、95598系统、用电信息采集系统等五个以上系统同时向主站系统发布数据，信息交互接口应能有序处理，不造成数据拥堵。

（3）三遥正确性测试

主站系统模拟量测试方法为：随机选择馈线上的站所终端或馈线终端若干台，采用三相标准功率源向标准表及终端各回路注入电压和电流信号，通常加入设计额定值的1/2、额定值、额定值的1.2倍，分别记录标准表和主站系统测试的电压、电流、功率、功率因素和频率等模拟量，比对计算遥测综合误差是否满足要求。

主站系统状态量测试方法为：随机选择馈线上的站所终端或馈线终端若干台，采用遥信变位模拟装置向终端各状态量采集回路注入变位信号，查看主站系统是否准确及时收到相应的变位信号；采用继保测试仪向终端遥测回路注入三相过电流的故障信号，查看主站系统是否准确及时收到相应的过电流信号。

主站系统遥控功能测试方法为：随机选择馈线上的站所终端或馈线终端若干台，将终端遥控的控制电缆拔出（有条件的区域也可以直接控制一次设备），将遥控模拟执行装置连接到终端各遥控回路，由主站系统下发遥控指令，查看主站系统是否收到遥控反校成功和遥控执行成功信号。

（4）平台服务功能测评

平台服务功能为测评项目，主要通过测评人员在主站系统平台上进行相应操作体验以获取服务的测评感知。平台服务功能测评包括数据测评、系统建模功能测评、多态多应用功能测评、权限管理测评、报表管理测评、人机界面测评和系统运行状态管理测评七个部分。

数据测评通过查看数据是否有维护工具，是否提供不同数据库间的同步菜单指令，是否支持多数据库，是否具有备份菜单和备份参数设置等。系统建模测评则通过在GIS建立一个开关模型，然后导入主站系统，查看图形和模型是否导入准确，系统导入工具和建模工具是否易于操作。多态多应用功能测评则通过测评人员操作进入相应的实时态、研究态和未来态，在人机交互界面提供各态切换的快捷操作菜单，在研究态和未来态可仿真各故障信号，可配置各种应用，观察各态下主站系统功能的可用性。权限管理测评则通过测评人员设置新用户，绑定该用户权限，并进入该用户系统进行系统操作，观察用户是否建立、权限是否受到约束。报表管理测评则通过测评人员创建报表、查看各类报表等操作，观察系统报表管理服务是否完善。Web发布服务则通过测评人员查看Web发布平台的信息是否及时更新，发布信息是否完整。人机界面测评则通过测评人员进行界面操作，观察图形显示是否协调美观，图形是否可无级缩放、漫游、拖拽和分层分级显示，是否支持多屏显示和图形多窗口，是否可快速查询和定位各设备等。系统运行状态管理测评是通过系统自带的资源监测软件来完成，通过该软件可监视系统节点状态是否在线，状态是否异常，终端是否掉线，网络是否畅通及通道流量是否异常等情况。

（5）配电SCADA功能测试

主站系统数据采集功能测评方法为：进入人机交互界面，查看各站所终端或馈线终端是否实时上送采集数据，该部分可配合现场终端进行测试。使用标准源向现场终端注入电压和电流信号，查看系统是否采集数据并在主站数据库和界面上及时更新。进入采集实时数据库，查看数据是否包括电压、电流、有功、无功、功率因素、频率、开关分合位置等数据。查看系统是否支持或存在光纤通信、无线通信和载波通信，系统是否支持104、101及串口等通信规约。查看系统是否安装正反向物理隔离装置，是否具备对遥控进行纵向加密功能等。

数据记录测评则通过测评人员重点查看事件顺序记录（SOE）和采样周期。核对事件顺序记录（SOE）和普通非SOE事项记录，检查两项是否匹配。查看开关的遥控记录，核对其对应的SOE记录。查看周期采样设置是否合理，是否可更改。

操作与控制测评则通过测评人员进行相应操作完成测评。对于不良数据干扰系统正常运行，系统应支持人工置数，并在缺陷处理结束后解除人工置入的数据。另外，系统还应在人机交互界面支持标识牌操作、闭锁和解锁等操作，用以配合现场一、二次设备的检修作业。

动态网络拓扑着色测试可通过主站测试软件和主站系统均建立相应的测试网络，主站测试软件通过前置交换机注入信号，主站系统应能正确响应。通过改变测试系统的运行状态，查看主站是否进行电网运行状态着色；改变测试系统的停电区域，查看主站是否分析供电范围并进行供电路径着色；注入故障信号，查看主站是否对故障进行指示着色，对转供负荷进行着色。

对时功能测评则是通过测评人员查看主站是否配置北斗或GPS时钟，主站是否有对时功能，查看其自动对时周期，查看其SOE时标是否与系统的时间相符，另外还可在现场随机抽检终端，查看其时标是否与主站系统一致。

（6）DA策略性测试

主站系统和故障处理策略测试软件配合建立待测典型拓扑网络，测试软件通过主站前置交换机向主站系统注入网络运行参数。测试软件可仿真多套站所终端或馈线终端，实时上送遥测数据和遥信数据。DA策略性测试部分，测试软件通过上送过电流信号和开关变位信号实现各类典型故障模拟，主要有瞬时性故障、负荷侧故障、母线故障、线路故障、多重故障、开关拒动、信号缺失等。故障定位准确性测试方面，当测试软件产生过电流和开关变位信号后，主站系统应采集到变量，并据此准确判定故障发生的区域。对于故障隔离措施测试方面，当主站准确判定了故障区域后，应推导出故障区域两侧开关分闸隔离措施，并可提示调度员选择手动遥控操作或系统自动执行，隔离措施不应扩大停电范围。故障隔离后，系统应能给出负荷转移的合理性建议，主要包括故障区域后方的负荷转供及故障区域前端的负荷恢复供电的开关动作方案，该方案应满足安全约束，不应导致馈线或开关等设备过载。

DA性能方面，通过故障处理策略测试软件模拟单个馈线故障。从主站前置服务器接收到故障信号开始，到DA策略完整推导给调度员的耗时不应超过5s。在系统并发处理馈线故障个数方面，通过主站系统和测试软件配合建立待测大型拓扑网络，测试软件选定10条馈线模拟同时发生线路永久性三相短路故障。主站系统应能快速并发处理，分别准确定位这10条馈线故障发生区域，推导出合理的故障隔离方案和负荷转供措施。