一种智能变电站GMRP协议性能的测试系统和方法

摘要

本发明公开了一种智能变电站GMRP协议性能的测试系统，包括继电保护测试仪、过流速断保护装置、母线/主变保护装置、第一被测GMRP交换机、第二被测GMRP交换机和灌包测试仪；同时也公开了该系统的测试方法。本发明在真实网络中模拟实际应用，测试方法全面、准确，能够定量考核智能变电站GMRP网络交换机功能和性能，从而帮助其完善，提高产品质量，为专业检测机构或设备制造商提供有效检测手段和工具。

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能变电站GMRP协议性能的测试系统和方法，属于以太网通信设备和GMRP协议的测试技术领域。

背景技术

由于以太网技术的根深蒂固，工业自动化领域广泛使用以太网技术，人们对网络设备和技术的需求也越来越明显。一种符合IEEE802.3Q的动态二层组播协议GMRP技术开始在智能变电站中应用，该技术能够动态学习二层组播数据，并自动接收，节约了智能变电站网络资源和配置效率，节约了大量工程成本。

但在IEEE802.1Q标准中，标准仅仅定义了GMRP协议报文类型、参数设定，并未给出相应的测试方法，这对智能变电站GMRP设备考核提出了很大的困难，无法对该类产品进行有效评价。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能变电站GMRP协议性能的测试系统和方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种智能变电站GMRP协议性能的测试系统，包括继电保护测试仪、过流速断保护装置、母线/主变保护装置、第一被测GMRP交换机、第二被测GMRP交换机和灌包测试仪；

所述继电保护测试仪和过流速断保护装置均与第一被测GMRP交换机连接，所述第一被测GMRP交换机与第二被测GMRP交换机连接，所述母线/主变保护装置与第二被测GMRP交换机连接，所述第一被测GMRP交换机和第二被测GMRP交换机均与灌包测试仪连接；

所述继电保护测试仪用以向第一被测GMRP交换机发送组组播号为N的SV报文；其中N为整数，并且1≤N≤M，M为GMRP交换机支持的最大组播组数；

所述过流速断保护装置用以向第一被测GMRP交换机发送组组播号为N的JOIN报文和LEAVE报文，并接收组组播号为N的SV报文；

所述母线/主变保护装置向第二被测GMRP交换机发送组组播号为N的JOIN报文和LEAVE报文，并接收组组播号为N的SV报文；

所述灌包测试仪用以向第一被测GMRP交换机发送组组播号为1~L的SV报文、组播号为L+1~M的JOIN报文、组播号为L+1~M的LEAVE报文，接收第一被测GMRP交换机发送的组播号为1~M的SV报文，监听第一被测GMRP交换机报文情况；向第二被测GMRP交换机发送组播号为L+1~M的SV报文、组播号为1~L的JOIN报文、组播号为1~L的LEAVE报文，接收第二被测GMRP交换机发送的组播号为1~M的SV报文，监听第二被测GMRP交换机报文情况；其中1<L<M；

所述第一被测GMRP交换机用以接收继电保护测试仪发送的组播号为N的SV报文，接收过流速断保护装置发送的组播号为N的JOIN报文和LEAVE报文，接收灌包测试仪发送的组组播号为1~L的SV报文、组播号为L+1~M的JOIN报文、组播号为L+1~M的LEAVE报文，接收第二被测GMRP交换机发送的组播号为L+1~M的SV报文、组播号为1~L的JOIN报文、组播号为1~L的LEAVE报文；向灌包测试仪发送组播号为1~M的SV报文，向第二被测GMRP交换机发送组播号为1~L的SV报文、组播号为L+1~M的JOIN报文、组播号为L+1~M的LEAVE报文，向过流速断保护装置发送组播号为N的SV报文；

所述第二被测GMRP交换机用以接收母线/主变保护装置发送的组播号为N的JOIN报文和LEAVE报文，接收灌包测试仪发送的组播号为1~M的SV报文、JOIN报文和LEAVE报文，接收第一被测GMRP交换机发送组播号为1~L的SV报文、组播号为L+1~M的JOIN报文、组播号为L+1~M的LEAVE报文，向灌包测试仪发送组播号为1~M的SV报文，向第一被测GMRP交换机发送组播号为L+1~M的SV报文、组播号为1~L的JOIN报文、组播号为1~L的LEAVE报文，向母线/主变保护装置发送组播号为N的SV报文。

继电保护测试仪配置包括SV报文流量、数据包大小以及SV报文组播号。

过流速断保护装置、母线/主变保护装置、第一被测GMRP交换机以及第二被测GMRP交换机配置包括JOIN报文的接收时间、JOIN报文的发送时间、LEAVE报文的接收时间、LEAVE报文的发送时间、JOIN报文组播号和LEAVE报文组播号。

灌包测试仪配置包括SV报文流量、数据包大小、组播号变化、JOIN和LEAVE报文发送时间。

一种智能变电站GMRP协议性能的测试系统的测试方法，包括以下步骤，

步骤1，配置第一被测GMRP交换机和第二被测GMRP交换机，开启GMRP功能为enable状态；

步骤2，继电保护测试仪用以向第一被测GMRP交换机发送组播号为N的SV报文；

步骤3，过流速断保护装置向第一被测GMRP交换机发送组播号为N的JOIN报文，并接收组播号为N的SV报文，观测一段时间后，如果过流速断保护装置工作正常，则发送组播号为N的LEAVE报文，观察工作状态，如果显示SV异常，则第一被测GMRP交换机工作正常；

步骤4，母线/主变保护装置向第二被测GMRP交换机发送组播号为N的JOIN报文，并接收组播号为N的SV报文，观测一段时间后，如果母线或主变保护装置工作正常，则发送组播号为N的LEAVE报文，观察工作状态，如果显示SV异常，则第二被测GMRP交换机工作正常；

步骤5，继电保护测试仪、过流速断保护装置和母线/主变保护装置停止发送报文；

步骤6，灌包测试仪向第一被测GMRP交换机发送组播号为1~L的SV报文，组播号为L+1~M的JOIN报文，向第二被测GMRP交换机发送组播号为L+1~M的SV报文，组播号为1~L的JOIN报文，在灌包测试仪上观查发送的组播号为1~L的SV报文和接收报文的组播号为1~L的SV报文，如果不相等，则被测GMRP交换机错误，如果完全相等，查看灌包测试仪非JION报文发送接口报文情况，如果接收组播组号为1~M的任何一种报文，则被测GMRP交换机错误，如果为接收到，则转至步骤7；

步骤7，灌包测试仪向第一被测GMRP交换机发送组播号为L+1~M的LEAVE报文，向第二被测GMRP交换机发送组播号为1~L的LEAVE报文，观查是否从第一被测GMRP交换机接收到SV报文，如果接收到，则第一被测GMRP交换机错误，如果接收不到，则观查是否从第二被测GMRP交换机接收到SV报文，如果接收到，则第二被测GMRP交换机错误，如果接收不到，则转至步骤8；

步骤8，灌包测试仪以不同的频率向第二被测GMRP交换机发送组播号为1~L的JOIN报文，向第一被测GMRP交换机发送组播号为1~L的SV报文，观察接收报文的情况，如果有丢包或数据中断，则表示第一被测GMRP交换机和第二被测GMRP交换机正确，否则错误。

本发明所达到的有益效果：本发明在真实网络中模拟实际应用，测试方法全面、准确，能够定量考核智能变电站GMRP网络交换机功能和性能，从而帮助其完善，提高产品质量，为专业检测机构或设备制造商提供有效检测手段和工具。

附图说明

图1为本发明系统的结构框图。

图2为本发明方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种智能变电站GMRP协议性能的测试系统，包括继电保护测试仪、过流速断保护装置、母线/主变保护装置、第一被测GMRP交换机、第二被测GMRP交换机和灌包测试仪。

继电保护测试仪和过流速断保护装置均与第一被测GMRP交换机连接，所述第一被测GMRP交换机与第二被测GMRP交换机连接，所述母线/主变保护装置与第二被测GMRP交换机连接，所述第一被测GMRP交换机和第二被测GMRP交换机均与灌包测试仪连接。

继电保护测试仪、过流速断保护装置、母线/主变保护装置、第一被测GMRP交换机、第二被测GMRP交换机和灌包测试仪在工作之前需要进行适当的配置。其中，继电保护测试仪配置包括SV报文流量、数据包大小以及SV报文组播号；在这里配置SV报文流量为10M（10%）、数据包大小为256byte，SV报文组播号为2。过流速断保护装置、母线/主变保护装置、第一被测GMRP交换机以及第二被测GMRP交换机配置包括JOIN报文的接收时间、JOIN报文的发送时间、LEAVE报文的接收时间、LEAVE报文的发送时间、JOIN报文组播号和LEAVE报文组播号；在这里配置JOIN报文和LEAVE报文发送间隔为200ms，组播号均为2。灌包测试仪配置包括SV报文流量、数据包大小、组播号变化、JOIN和LEAVE报文发送时间；在这里配置SV报文流量为10M（10%），数据包大小为256byte，JION和LEAVE报文发送间隔为200ms，组播号为1-256变化。

继电保护测试仪用以向第一被测GMRP交换机发送组组播号为N的SV报文；其中N为整数，这里为2，并且1≤N≤M，M为GMRP交换机支持的最大组播组数，M>129。

过流速断保护装置用以向第一被测GMRP交换机发送组组播号为N的JOIN报文和LEAVE报文，并接收组组播号为N的SV报文。

母线/主变保护装置向第二被测GMRP交换机发送组组播号为N的JOIN报文和LEAVE报文，并接收组组播号为N的SV报文。

灌包测试仪用以向第一被测GMRP交换机发送组组播号为1~L的SV报文、组播号为L+1~M的JOIN报文、组播号为L+1~M的LEAVE报文，接收第一被测GMRP交换机发送的组播号为1~M的SV报文，监听第一被测GMRP交换机报文情况；向第二被测GMRP交换机发送组播号为L+1~M的SV报文、组播号为1~L的JOIN报文、组播号为1~L的LEAVE报文，接收第二被测GMRP交换机发送的组播号为1~M的SV报文，监听第二被测GMRP交换机报文情况；其中1<L<M，L=128。

第一被测GMRP交换机用以接收继电保护测试仪发送的组播号为N的SV报文，接收过流速断保护装置发送的组播号为N的JOIN报文和LEAVE报文，接收灌包测试仪发送的组组播号为1~L的SV报文、组播号为L+1~M的JOIN报文、组播号为L+1~M的LEAVE报文，接收第二被测GMRP交换机发送的组播号为L+1~M的SV报文、组播号为1~L的JOIN报文、组播号为1~L的LEAVE报文；向灌包测试仪发送组播号为1~M的SV报文，向第二被测GMRP交换机发送组播号为1~L的SV报文、组播号为L+1~M的JOIN报文、组播号为L+1~M的LEAVE报文，向过流速断保护装置发送组播号为N的SV报文。

第二被测GMRP交换机用以接收母线/主变保护装置发送的组播号为N的JOIN报文和LEAVE报文，接收灌包测试仪发送的组播号为1~M的SV报文、JOIN报文和LEAVE报文，接收第一被测GMRP交换机发送组播号为1~L的SV报文、组播号为L+1~M的JOIN报文、组播号为L+1~M的LEAVE报文，向灌包测试仪发送组播号为1~M的SV报文，向第一被测GMRP交换机发送组播号为L+1~M的SV报文、组播号为1~L的JOIN报文、组播号为1~L的LEAVE报文，向母线/主变保护装置发送组播号为N的SV报文。

一种智能变电站GMRP协议性能的测试系统的测试方法，如图2所示，包括以下步骤：

步骤1，配置第一被测GMRP交换机和第二被测GMRP交换机，开启GMRP功能为enable状态。

步骤2，继电保护测试仪用以向第一被测GMRP交换机发送组播号为N的SV报文。

步骤3，过流速断保护装置向第一被测GMRP交换机发送组播号为N的JOIN报文，并接收组播号为N的SV报文，观测一段时间后，如果过流速断保护装置工作正常，则发送组播号为N的LEAVE报文，观察工作状态，如果显示SV异常，则第一被测GMRP交换机工作正常。

步骤4，母线/主变保护装置向第二被测GMRP交换机发送组播号为N的JOIN报文，并接收组播号为N的SV报文，观测一段时间后，如果母线或主变保护装置工作正常，则发送组播号为N的LEAVE报文，观察工作状态，如果显示SV异常，则第二被测GMRP交换机工作正常。

步骤5，继电保护测试仪、过流速断保护装置和母线/主变保护装置停止发送报文。

步骤6，灌包测试仪向第一被测GMRP交换机发送组播号为1~L的SV报文，组播号为L+1~M的JOIN报文，向第二被测GMRP交换机发送组播号为L+1~M的SV报文，组播号为1~L的JOIN报文，在灌包测试仪上观查发送的组播号为1~L的SV报文和接收报文的组播号为1~L的SV报文，如果不相等，则被测GMRP交换机错误，如果完全相等，查看灌包测试仪非JION报文发送接口报文情况，如果接收组播组号为1~M的任何一种报文，则被测GMRP交换机错误，如果为接收到，则转至步骤7。

步骤7，灌包测试仪向第一被测GMRP交换机发送组播号为L+1~M的LEAVE报文，向第二被测GMRP交换机发送组播号为1~L的LEAVE报文，观查是否从第一被测GMRP交换机接收到SV报文，如果接收到，则第一被测GMRP交换机错误，如果接收不到，则观查是否从第二被测GMRP交换机接收到SV报文，如果接收到，则第二被测GMRP交换机错误，如果接收不到，则转至步骤8。

步骤8，灌包测试仪以不同的频率（低于1帧/秒）向第二被测GMRP交换机发送组播号为1~L的JOIN报文，向第一被测GMRP交换机发送组播号为1~L的SV报文，观察接收报文的情况，如果有丢包或数据中断，则表示第一被测GMRP交换机和第二被测GMRP交换机正确，否则错误。

上述系统利用GMRP技术原理，对相关设备进行测试，测试方法全面、准确，能够定量考核智能变电站GMRP网络交换机功能和性能，从而帮助其完善，提高产品质量，为专业检测机构或设备制造商提供有效检测手段和工具。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。