低壓電器產(chǎn)品的通信測(cè)試方法

低壓電器產(chǎn)品的通信測(cè)試方法

0低壓電器的通信功能測(cè)試由于低壓電器產(chǎn)品主要用于保護(hù)配電系統(tǒng)，其失敗和混亂給生命、財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境帶來(lái)了致命損失。因此，應(yīng)注意對(duì)壓力電器產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)。然而,目前國(guó)內(nèi)各低壓電器試驗(yàn)站對(duì)低壓電器產(chǎn)品的檢測(cè)還停留在傳統(tǒng)保護(hù)功能項(xiàng)目的檢測(cè)水平,未考慮到標(biāo)準(zhǔn)中尚未覆蓋的智能低壓電器“四遙”通信等新功能的測(cè)試環(huán)境和測(cè)試方法。由于智能配電系統(tǒng)許多功能是通過(guò)產(chǎn)品傳統(tǒng)功能和通信功能相互配合實(shí)現(xiàn)的,因此僅測(cè)試傳統(tǒng)功能是不夠的,還應(yīng)對(duì)其通信功能進(jìn)行測(cè)試。低壓電器產(chǎn)品的通信測(cè)試應(yīng)包括通信協(xié)議測(cè)試、通信規(guī)范測(cè)試、“四遙”通信功能驗(yàn)證。這樣才能從根本上保證低壓電器產(chǎn)品通信的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性,從而保證智能配電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。1主、副產(chǎn)協(xié)議低壓電器產(chǎn)品主要是基于總線實(shí)現(xiàn)通信功能的,常用的總線協(xié)議有Modbus、Profibus、DeviceNet等。協(xié)議測(cè)試主要包括一致性測(cè)試、互操作測(cè)試、性能測(cè)試和魯棒測(cè)試,根據(jù)具體總線協(xié)議類型的不同測(cè)試內(nèi)容有變化。1.1黑盒測(cè)試的應(yīng)用一致性測(cè)試主要是確定被測(cè)樣品的協(xié)議軟件是否與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一致。通常,利用一組測(cè)試案例序列,在一定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下對(duì)被測(cè)樣品進(jìn)行黑盒測(cè)試,通過(guò)比較被測(cè)樣品的實(shí)際輸出和預(yù)期輸出的異同,判定協(xié)議軟件是否與協(xié)議描述一致。1.2被測(cè)產(chǎn)品功能的確交互測(cè)試被測(cè)產(chǎn)品與相連接的產(chǎn)品之間在網(wǎng)絡(luò)操作環(huán)境中是否能夠正確交互,且完成協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的功能,從而確定被測(cè)產(chǎn)品是否支持所需的功能。測(cè)試過(guò)程中,要保證被測(cè)產(chǎn)品工作運(yùn)行無(wú)誤;同時(shí),被測(cè)產(chǎn)品需是通過(guò)一致性測(cè)試的,且保證工作運(yùn)行無(wú)誤。1.3性能試驗(yàn)性能測(cè)試主要是檢測(cè)協(xié)議實(shí)體或系統(tǒng)的性能指標(biāo)(數(shù)據(jù)傳輸率、連接時(shí)間、執(zhí)行速度、吞吐量、并發(fā)度等),主要是針對(duì)通信質(zhì)量的測(cè)試。1.4測(cè)試項(xiàng)目及目魯棒測(cè)試是檢測(cè)協(xié)議實(shí)體或系統(tǒng)在各種惡劣環(huán)境下運(yùn)行的能力(信道被切斷、通信技術(shù)掉電、注入干擾報(bào)文等),即通信的健壯性。測(cè)試項(xiàng)目可包括但不限于:(1)將試品通信線拔掉再插上,觀測(cè)試品是否能正常通信;系統(tǒng)中的其他產(chǎn)品是否能正常通信。(2)將系統(tǒng)中除試品外的產(chǎn)品通信線拔掉,觀測(cè)試品是否能正常通信;再插上通信線,觀測(cè)試品是否能正常通信。(3)將試品電源斷開、閉合后,觀測(cè)試品是否能正常通信。(4)干擾報(bào)文注入,觀測(cè)是否影響試品正常通信。2低壓電器通信規(guī)范通信協(xié)議測(cè)試主要是檢測(cè)協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)的符合程度,是適用于任何類型產(chǎn)品的通信測(cè)試。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了固定的信息傳輸方式,但不同的產(chǎn)品應(yīng)用層協(xié)議傳輸?shù)囊?guī)范是不同的。規(guī)范包括傳遞的信息意義、數(shù)據(jù)的格式等。在中、高壓配電領(lǐng)域中,IEC60870-5-101、103、105等標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)電力系統(tǒng)常用遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)信息制訂數(shù)據(jù)模型,且支持設(shè)備制造商進(jìn)行擴(kuò)展。電器產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)應(yīng)的電力規(guī)范測(cè)試已成為進(jìn)入電力行業(yè)智能配電領(lǐng)域的“準(zhǔn)入證”。目前,智能化系統(tǒng)在低壓配電領(lǐng)域中的應(yīng)用滯后于中、高壓領(lǐng)域,行業(yè)內(nèi)處于規(guī)范不統(tǒng)一,且無(wú)相關(guān)部門進(jìn)行強(qiáng)制性監(jiān)管的狀態(tài)。為使不同廠家的產(chǎn)品都能被兼容到智能配電系統(tǒng)中,低壓電器產(chǎn)品應(yīng)使用統(tǒng)一的通信規(guī)范。國(guó)家即將發(fā)布的推薦性標(biāo)準(zhǔn)GB/T27745—2011《低壓電器通信規(guī)范》適用于所有帶通信功能的低壓電器。采用該標(biāo)準(zhǔn)的低壓電器可直接或通過(guò)通信配適器,實(shí)現(xiàn)基于Modbus、DeviceNet、Profibus-DP、EtherNet等通信規(guī)范進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)通信。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了可通信低壓電器的數(shù)據(jù)通信參數(shù)表、相關(guān)的說(shuō)明和檢測(cè)的要求,統(tǒng)一了低壓電器領(lǐng)域的通信規(guī)范。標(biāo)準(zhǔn)中明確的低壓電器通信傳遞信息的主要參數(shù)如表1所示。參數(shù)的具體規(guī)范性內(nèi)容參見標(biāo)準(zhǔn)原文。為了保障低壓電器產(chǎn)品通信的開放性、兼容性,產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家應(yīng)按照GB/T27745—2011標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的內(nèi)容設(shè)置產(chǎn)品的通信規(guī)范。為了保證產(chǎn)品規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的符合性,需對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行該項(xiàng)測(cè)試。低壓電器通信規(guī)范測(cè)試一般可以在通信測(cè)試試驗(yàn)室進(jìn)行,有條件時(shí)可與產(chǎn)品的型式試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行。試驗(yàn)人員按標(biāo)準(zhǔn)GB/T27745—2011中的規(guī)定,對(duì)可通信低壓電器產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)。測(cè)試用計(jì)算機(jī)通信軟件應(yīng)能同時(shí)對(duì)上層現(xiàn)場(chǎng)總線和規(guī)范進(jìn)行試驗(yàn),應(yīng)采用已經(jīng)具有符合本規(guī)范驅(qū)動(dòng)程序的組態(tài)軟件。通信規(guī)范測(cè)試包括2部分:通信內(nèi)容測(cè)試和可互操作性測(cè)試。(1)誤讀/寫信息的認(rèn)定對(duì)試品進(jìn)行全部可選項(xiàng)通信內(nèi)容的通信,能及時(shí)且無(wú)誤地讀/寫信息的,則認(rèn)定為合格。一些條件尚不具備的參數(shù),如大電流、瞬動(dòng)電流值、標(biāo)志位,可用模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行替代。(2)按允許設(shè)備種類分類設(shè)置,分為三類設(shè)備,或者將其納入一個(gè)外接設(shè)備在同一系統(tǒng)中對(duì)各種設(shè)備同時(shí)進(jìn)行通信測(cè)試,若無(wú)影響,則相關(guān)設(shè)備稱為具有可互操作性,可在同一系統(tǒng)中工作。系統(tǒng)中除被測(cè)設(shè)備外的其他接入設(shè)備,應(yīng)至少包括同類可通信低壓電器設(shè)備2臺(tái),其他類別可通信低壓電器設(shè)備2種、各1臺(tái),其他可通信設(shè)備1臺(tái)。有條件時(shí),系統(tǒng)應(yīng)按允許設(shè)備的最大可接入數(shù)構(gòu)成,應(yīng)接入盡可能多的設(shè)備種類及盡可能多的不同廠家的與被測(cè)設(shè)備同類的設(shè)備。通信規(guī)范測(cè)試能夠幫助企業(yè)盡早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)不一致的問(wèn)題,減少產(chǎn)品在被集成過(guò)程中兼容性的調(diào)試時(shí)間,保障不同廠家的設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)備與系統(tǒng)軟件之間的兼容性。3“四遙”功能的可靠性和實(shí)時(shí)性低壓電器“四遙”功能是通過(guò)產(chǎn)品的通信功能和硬件(電氣、機(jī)械結(jié)構(gòu))共同實(shí)現(xiàn)的。傳統(tǒng)的通信協(xié)議一致性測(cè)試和產(chǎn)品型式試驗(yàn)不能保證“四遙”功能的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性,尤其是在實(shí)際的工作環(huán)境下,產(chǎn)品的“四遙”功能可能會(huì)受到環(huán)境溫度、強(qiáng)磁場(chǎng)等惡劣環(huán)境的影響,導(dǎo)致產(chǎn)品接收到的通信信號(hào)有誤、響應(yīng)延時(shí)、保護(hù)功能誤動(dòng)甚至不動(dòng)等情況的發(fā)生