[发明专利]一种电力数据网络的动态仿真系统及仿真方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统自动化领域，具体涉及一种电力数据网络的动态仿真系统及仿真方法。

背景技术

随着电力系统智能化的高速发展，各电力应用和电力数据网络环境越来越复杂，电力数据应用对传输的要求越来越高，而现有诸多设备对电力专用规约，特别是基于组播的实时规约，的传输性能不足，直接关系到电力控制的稳定。故如何仿真现实网络环境的变化，确定各电力应用的承载能力，明确现实电力数据网在数据流变化、长期传输、临界状态等情况下稳定工作的能力，预测可能发生的各类事件，关系到电网的长期稳定。而数据网和相关通信部件的仿真测试过程，往往需要高负载的应用数据交互，以明确对特定应用的支持能力和传输性能，而不需要严格的规约数据细节。

现有的网络与协议仿真技术主要有应用层压力仿真、流量仿真、数据包仿真和规约仿真，这些仿真手段在一定程度上模拟了不同层面的网络数据内容，满足了不同需求的网络测试要求，其仿真和检测的单一性适用于实验环境的检测，在大规模的模拟中存在一定的缺陷。应用层压力仿真主要是模拟应用层交互过程，仿真大量的用户访问。该类型的仿真大多用于应用系统和web系统的性能测试，典型的应用层压力仿真工具主要有Loadrunner、QALoad等，其测试和仿真过程完全依靠通用协议，对自定义协议无法提供有效支持。

流量仿真主要模拟2-3层网络数据包常用帧结构和帧大小，仿真通过交换、路由等通信设备的数据流。该类型仿真大多用于通信设备和信息安全设备的性能测试，典型的流量仿真工具主要有Spirent的TestCenter系列、Xixia的以太网测试套件等，其测试和仿真强调测试精度，仿真过程以确定内容、流量和时间为中心，对数据包的具体内容和动态变动支持能力不足。

数据包仿真主要是采用数据包截取并回放的方式，通过真实数据包的大量重复模拟现实网络数据流量，该类型的仿真由于精度和数据包结构繁杂，通过少见于一般的通信设备测试，在安全设备测试和现场环境分析中较常见。其测试和仿真过程通常以某段时间流量结构做模板，动态变化能力较弱，不能模拟动态过程，同时对不支持静态解析的应用方面亦缺乏支持。规约仿真主要针对专业协议规约的仿真和模拟，通过标准规约过程的发起和响应，专门针对某类设备的规约过程进行标准化分析，典型的电力规约仿真以荷兰Kema公司的规约仿真系列最为常见，对IEC101、IEC104以及IEC61850等国际标准规约支持较好。该类测试和仿真针对单设备、单协议的仿真较多，侧重对协议一致性的分析，无法大规模模拟。

而在针对真实电力应用或电力数据网搭建的模拟环境测试，特别是针对网络骨干的工业以太网交换机的电力规约的支持能力测试，需要动态模拟真实环境中的高负载和多应用复杂环境，而对电力规约内的具体细节没有详细要求，这就需要一个能够模拟大流量仿真电力数据网的仿真技术。为此，本专利提出一种电力数据网动态仿真技术，通过多线程和多代理的动态增减、OSI模型分层实现以及电力规约的简化模拟方式，解决大规模网络仿真中动态变迁和电力规约的仿真问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种电力数据网络的动态仿真系统及仿真方法，通过多线程和多代理的动态增减、OSI模型分层实现以及电力规约的简化模拟方式，解决大规模网络仿真中动态变迁和电力规约的仿真问题。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种电力数据网络的动态仿真系统，所述仿真系统包括代理端和主控端；所述控制端发送指令给所述代理端，所述代理端接收所述指令后对终端模拟线程进行队列控制和动态增减，并将测试数据传输给被测单元，所述测试数据经被测单元处理后反馈给所述主控端。

所述被测单元为物理网络、业务应用或多应用环境。

所述主控端进行仿真数据的生成，在仿真过程中对所述代理端的终端模拟线程的动态控制，并协调所述代理端之间的负载分担和所述终端模拟线程的协调。

所述指令包括测试类型、线程数量、规约类型和目标地址。

所述测试数据包括网络传输的规约数据包，所述规约数据包根据指定的目标地址构建数据包，按指令切换的规约类型、按线程数量控制并发测试数量、按测试类型控制发送的周期以及需采集的数据。

所述代理端散列排放在所述被测单元外围，通过通信线路与被测单元相连。

所述主控端和代理端之间采用星型结构连接。

一种电力数据网络的动态仿真方法，所述仿真方法包括以下步骤：

步骤1：所述主控端分解测试的指令；

步骤2：所述代理端将数据预部署与不同终端模拟线程中；