低壓電器產(chǎn)品的通信測試方法

低壓電器產(chǎn)品的通信測試方法

0低壓電器的通信功能測試由于低壓電器產(chǎn)品主要用于保護配電系統(tǒng)，其失敗和混亂給生命、財產(chǎn)損失和環(huán)境帶來了致命損失。因此，應注意對壓力電器產(chǎn)品進行檢測。然而,目前國內(nèi)各低壓電器試驗站對低壓電器產(chǎn)品的檢測還停留在傳統(tǒng)保護功能項目的檢測水平,未考慮到標準中尚未覆蓋的智能低壓電器“四遙”通信等新功能的測試環(huán)境和測試方法。由于智能配電系統(tǒng)許多功能是通過產(chǎn)品傳統(tǒng)功能和通信功能相互配合實現(xiàn)的,因此僅測試傳統(tǒng)功能是不夠的,還應對其通信功能進行測試。低壓電器產(chǎn)品的通信測試應包括通信協(xié)議測試、通信規(guī)范測試、“四遙”通信功能驗證。這樣才能從根本上保證低壓電器產(chǎn)品通信的實時性和準確性,從而保證智能配電系統(tǒng)運行的可靠性。1主、副產(chǎn)協(xié)議低壓電器產(chǎn)品主要是基于總線實現(xiàn)通信功能的,常用的總線協(xié)議有Modbus、Profibus、DeviceNet等。協(xié)議測試主要包括一致性測試、互操作測試、性能測試和魯棒測試,根據(jù)具體總線協(xié)議類型的不同測試內(nèi)容有變化。1.1黑盒測試的應用一致性測試主要是確定被測樣品的協(xié)議軟件是否與標準規(guī)定一致。通常,利用一組測試案例序列,在一定的網(wǎng)絡環(huán)境下對被測樣品進行黑盒測試,通過比較被測樣品的實際輸出和預期輸出的異同,判定協(xié)議軟件是否與協(xié)議描述一致。1.2被測產(chǎn)品功能的確交互測試被測產(chǎn)品與相連接的產(chǎn)品之間在網(wǎng)絡操作環(huán)境中是否能夠正確交互,且完成協(xié)議標準中規(guī)定的功能,從而確定被測產(chǎn)品是否支持所需的功能。測試過程中,要保證被測產(chǎn)品工作運行無誤;同時,被測產(chǎn)品需是通過一致性測試的,且保證工作運行無誤。1.3性能試驗性能測試主要是檢測協(xié)議實體或系統(tǒng)的性能指標(數(shù)據(jù)傳輸率、連接時間、執(zhí)行速度、吞吐量、并發(fā)度等),主要是針對通信質(zhì)量的測試。1.4測試項目及目魯棒測試是檢測協(xié)議實體或系統(tǒng)在各種惡劣環(huán)境下運行的能力(信道被切斷、通信技術(shù)掉電、注入干擾報文等),即通信的健壯性。測試項目可包括但不限于:(1)將試品通信線拔掉再插上,觀測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,觀測試品是否能正常通信;再插上通信線,觀測試品是否能正常通信。(3)將試品電源斷開、閉合后,觀測試品是否能正常通信。(4)干擾報文注入,觀測是否影響試品正常通信。2低壓電器通信規(guī)范通信協(xié)議測試主要是檢測協(xié)議與標準的符合程度,是適用于任何類型產(chǎn)品的通信測試。相關標準規(guī)定了固定的信息傳輸方式,但不同的產(chǎn)品應用層協(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、高壓配電領域中,IEC60870-5-101、103、105等標準針對電力系統(tǒng)常用遙控、遙信、遙測、遙調(diào)信息制訂數(shù)據(jù)模型,且支持設備制造商進行擴展。電器產(chǎn)品進行對應的電力規(guī)范測試已成為進入電力行業(yè)智能配電領域的“準入證”。目前,智能化系統(tǒng)在低壓配電領域中的應用滯后于中、高壓領域,行業(yè)內(nèi)處于規(guī)范不統(tǒng)一,且無相關部門進行強制性監(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)品應使用統(tǒng)一的通信規(guī)范。國家即將發(fā)布的推薦性標準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。采用該標準的低壓電器可直接或通過通信配適器,實現(xiàn)基于Modbus、DeviceNet、Profibus-DP、EtherNet等通信規(guī)范進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)通信。該標準規(guī)定了可通信低壓電器的數(shù)據(jù)通信參數(shù)表、相關的說明和檢測的要求,統(tǒng)一了低壓電器領域的通信規(guī)范。標準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)容參見標準原文。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)廠家應按照GB/T27745—2011標準中規(guī)定的內(nèi)容設置產(chǎn)品的通信規(guī)范。為了保證產(chǎn)品規(guī)范和標準的符合性,需對產(chǎn)品進行該項測試。低壓電器通信規(guī)范測試一般可以在通信測試試驗室進行,有條件時可與產(chǎn)品的型式試驗同時進行。試驗人員按標準GB/T27745—2011中的規(guī)定,對可通信低壓電器產(chǎn)品進行檢測。測試用計算機通信軟件應能同時對上層現(xiàn)場總線和規(guī)范進行試驗,應采用已經(jīng)具有符合本規(guī)范驅(qū)動程序的組態(tài)軟件。通信規(guī)范測試包括2部分:通信內(nèi)容測試和可互操作性測試。(1)誤讀/寫信息的認定對試品進行全部可選項通信內(nèi)容的通信,能及時且無誤地讀/寫信息的,則認定為合格。一些條件尚不具備的參數(shù),如大電流、瞬動電流值、標志位,可用模擬數(shù)據(jù)進行替代。(2)按允許設備種類分類設置,分為三類設備,或者將其納入一個外接設備在同一系統(tǒng)中對各種設備同時進行通信測試,若無影響,則相關設備稱為具有可互操作性,可在同一系統(tǒng)中工作。系統(tǒng)中除被測設備外的其他接入設備,應至少包括同類可通信低壓電器設備2臺,其他類別可通信低壓電器設備2種、各1臺,其他可通信設備1臺。有條件時,系統(tǒng)應按允許設備的最大可接入數(shù)構(gòu)成,應接入盡可能多的設備種類及盡可能多的不同廠家的與被測設備同類的設備。通信規(guī)范測試能夠幫助企業(yè)盡早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的規(guī)范和標準不一致的問題,減少產(chǎn)品在被集成過程中兼容性的調(diào)試時間,保障不同廠家的設備與設備之間、設備與系統(tǒng)軟件之間的兼容性。3“四遙”功能的可靠性和實時性低壓電器“四遙”功能是通過產(chǎn)品的通信功能和硬件(電氣、機械結(jié)構(gòu))共同實現(xiàn)的。傳統(tǒng)的通信協(xié)議一致性測試和產(chǎn)品型式試驗不能保證“四遙”功能的準確性和實時性,尤其是在實際的工作環(huán)境下,產(chǎn)品的“四遙”功能可能會受到環(huán)境溫度、強磁場等惡劣環(huán)境的影響,導致產(chǎn)品接收到的通信信號有誤、響應延時、保護功能誤動甚至不動等情況的發(fā)生