繼電保護裝置軟件缺陷跟蹤管理方法

王洪洋

摘要：隨著電網(wǎng)的建設，作為電網(wǎng)“哨兵”的繼電保護裝置已基本實現(xiàn)微機化，而微機繼電保護軟件的可靠性直接影響電網(wǎng)安全運行，有關(guān)方面應加強合作，制定并認真執(zhí)行繼電保護軟件維護和管理的有效措施，為電網(wǎng)安全、可靠運行提供保障。

關(guān)鍵詞：繼電保護裝置；軟件缺陷；跟蹤管理

多年來，電網(wǎng)系統(tǒng)由于保護裝置軟件的管理不善，給電網(wǎng)的安全帶來了嚴重危脅，反映出繼電保護設備生產(chǎn)廠商、運行維護部門和繼電保護管理部門存在許多問題，需要認真研究，加以解決。如何實現(xiàn)繼電保護裝置軟件缺陷跟蹤管理，提供一種軟件有效管理的方法，實現(xiàn)軟件質(zhì)量的提升，是電力系統(tǒng)繼電保護裝置軟件管理的迫切問題。

1軟件管理方法的提出

為解決目前存在的問題，根據(jù)現(xiàn)場事故現(xiàn)狀，分析事故原因。根據(jù)事故原因，進行缺陷分析，對裝置類型，軟件版本進行定位，形成完整的缺陷案例，并提交到缺陷跟蹤系統(tǒng)上。缺陷跟蹤系統(tǒng)根據(jù)缺陷案例從PLM系統(tǒng)中獲取類似保護裝置相關(guān)歷史版本軟件。同時，針對缺陷案例生成自動測試用例，并將相關(guān)版本軟件和測試用例提交給自動測試系統(tǒng)。自動測試系統(tǒng)對相關(guān)版本軟件進行測試用例總動測試，并將測試結(jié)果反饋給缺陷跟蹤系統(tǒng)。缺陷跟蹤系通根據(jù)測試結(jié)果，生成軟件缺陷報告，返回給PLM系統(tǒng)，供研發(fā)人員參考，并進行軟件改進。軟件修改完畢，重新進行自動測試，返回測試結(jié)果，缺陷跟蹤系統(tǒng)形成測試報告，直至相關(guān)軟件缺陷修復，實現(xiàn)繼電保護裝置軟件可靠性的提升。

2軟件管理方法的實施

以圖1所示的繼電保護裝置軟件缺陷跟蹤管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖為例敘述本發(fā)明。其主要包括以下功能：事故分析，缺陷跟蹤、自動測試，多個功能相互配合，從現(xiàn)場事故發(fā)生，進行案例分析，形成測試案例，進行相關(guān)版本的軟件測試，最終實現(xiàn)繼電保護裝置的力量提升。

實現(xiàn)一種系統(tǒng)化，流程化的軟件管理方法。如圖2所示，管理方法實施流程如下：提交缺陷案例（含設備類型，軟件版本號等信息）到缺陷跟蹤系統(tǒng)：缺陷跟蹤系統(tǒng)從PLM得到該類型及相近類型設備的全部歷史版本軟件：缺陷跟蹤系統(tǒng)生成針對該缺陷案例的自動測試用例，并將某歷史版本軟件通過自動測試系統(tǒng)下載到目標設備：自動測試系統(tǒng)將測試結(jié)果（如能復現(xiàn)缺陷，則認定該版本存在缺陷）提交缺陷跟蹤系統(tǒng)：對所有待測歷史版本軟件進行迭代（③-④）：缺陷跟蹤系統(tǒng)依據(jù)缺陷測試結(jié)果，從PLM提取存在缺陷軟件的升級版本：缺陷跟蹤將升級版本軟件通過自動測試系統(tǒng)下載到目標設備，進行問題修改情況驗證：自動測試系統(tǒng)將驗證結(jié)果（如能缺陷現(xiàn)象消失，則認定該升級版本已解決此缺陷）提交缺陷跟蹤系統(tǒng)：對所有待測升級版本軟件進行迭代（⑦-⑧）：缺陷跟蹤系統(tǒng)依據(jù)缺陷測試及升級軟件驗證結(jié)果，生成排查報告。

通過以上步驟，便實現(xiàn)了對繼電保護裝置軟件的有效管理，能系統(tǒng)化，流程化上解決目前版本繁多，管理繁瑣的軟件管理現(xiàn)狀，從發(fā)生事故，到案例分析、自動測試、軟件改進帶到軟件質(zhì)量提升的目的。提高繼電保護裝置的可靠性，維護電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

3繼電保護裝置軟件跟蹤管理的措施

3.1保護管理機構(gòu)制定或梳理微機保護版本管理的各項規(guī)章制度

3.1.1明晰保護軟件管理職責

微機保護裝置的軟件由直接調(diào)管設備的電力調(diào)度通信中心繼電保護職能部門統(tǒng)一管理，統(tǒng)一建立檔案。所轄設備的微機繼電保護裝置，未經(jīng)電力調(diào)度通信中心繼電保護管理部門審核批準，各生產(chǎn)廠家和運行維護單位不得擅自更改保護軟件。

3.1.2明晰保護軟件更改的管理流程

為了及時滿足用戶急于解決問題的需要，或受停送電時間的限制，廠商現(xiàn)場服務中發(fā)現(xiàn)程序不適當，往往在現(xiàn)場對程序進行更改，沒有經(jīng)過嚴格的測試、綜合的論證和版本的核定就進行使用，有可能導致投入到現(xiàn)場中的軟件是存在缺陷的軟件，形成廠商和運行維護人員“默契”的配合，為保護軟件的隨意使用和改動提供了機會。

微機保護裝置軟件版本升級時，各廠家必須首先將新軟件送交電力調(diào)度通信中心保護管理部門，并書面詳細說明升級的原因，所修改的內(nèi)容以及其優(yōu)點和可能存在的問題，并經(jīng)過實驗室的全面試驗后，主管調(diào)度繼電保護機構(gòu)方可簽發(fā)軟件升級的通知和程序通知單，運行維護部門嚴格執(zhí)行通知內(nèi)容并及時回執(zhí)升級情況。

3.2生產(chǎn)商制定并執(zhí)行標準的軟件更改流程和開發(fā)制度，保證微機保護裝置軟件的可靠性

某型號程序從研發(fā)測試到現(xiàn)場應用，部分廠商隨意更改軟件內(nèi)部參數(shù)甚至邏輯，沒有形成軟件質(zhì)量、軟件生效、軟件計劃管理，軟件測試、軟件檢查等標準規(guī)范。由于不同用戶各種需求的多樣化，形成諸多“非標”程序，造成需要維護的各種程序版本比較多，給廠商帶來了諸多困難，其次，軟件設計失誤和測試不規(guī)范，缺乏對特殊情況和問題的考慮等，程序存在這樣或那樣的隱患，加之廠商既缺乏統(tǒng)一的軟件版本又缺乏軟件的審查、測試、備案等制度，為以后的軟件維護和管理帶來了諸多問題。

實際上，開發(fā)微機保護軟件時，有許多可以參考的標準、規(guī)范和制度，例如IEEE就有許多關(guān)于軟件質(zhì)量的標準。這些標準囊括了軟件質(zhì)量保證、軟件生效、軟件計劃管理、軟件測試、測試文檔、軟件檢查等內(nèi)容。

單個微機保護裝置的軟件規(guī)模并不是很大，但針對不同的用戶需求對軟件源代碼的修改所形成的版本眾多，而且不能保證每一次修改都可以接受。因此，必須引入一種管理機制，在這種機制下，不僅是源代碼，而且整個開發(fā)項目或修改項目也可以得到有效管理。例如VisualSourceSafe（簡稱VSS），VSS將所有的項目源文件（源代碼文件、文檔等）以特有的方式存入數(shù)據(jù)庫。軟件開發(fā)和管理成員不能對該數(shù)據(jù)庫中的文件進行直接的修改，而是簽出（Checkout）到自己的工作目錄下進行修改和調(diào)試，然后將修改后的項目文件簽入（Checkin）給VSS，由它進行綜合更新。

3.3設備廠商、運行維護部門和繼電保護管理部門必須步調(diào)一致，增加合作意識，為軟件修改的可靠性提供保障

由于軟件維護量大，當某型號保護在某一地區(qū)暴露出了問題后，廠商并沒有及時根據(jù)備案情況及時通知各地用戶，致使隱患長期存在甚至發(fā)生重復事故。運行中的繼電保護裝置出現(xiàn)問題后需對裝置軟件更改或升級，應給設備廠商必要的時間進入軟件修改標準流程進行軟件的核定和測試。

3.4軟件變更后現(xiàn)場必須進行相關(guān)內(nèi)容的測試，杜絕由于廠家程序提供錯誤造成隱患

保護管理部門在廠商提供的原因分析以及升級說明后向運行維護部門下發(fā)升級通知，并提出試驗的指導意見，調(diào)試檢驗人員必須嚴格執(zhí)行關(guān)于升級通知的內(nèi)容要求，對裝置進行全面試驗，并填寫軟件升級報告。

結(jié)語

基于本文的繼電保護裝置軟件缺陷跟蹤管理方法，在現(xiàn)場發(fā)生繼電保護事故時，進行軟件缺陷分析，形成缺陷案例知識庫和自動測試案例庫，軟件缺陷管理系統(tǒng)根據(jù)事故模型信息，能定位相關(guān)裝置型號與版本軟件，自動測試系統(tǒng)可以獲取已定位相關(guān)裝置型號與版本軟件，并根據(jù)事故模型信息，能生成測試用例，形成測試結(jié)果，能反饋至軟件缺陷管理系統(tǒng)。形成報告，能提供軟件開發(fā)人員相應改進措施。并迭代進行，實現(xiàn)軟件質(zhì)量提升。能直接應用于以IEC61850標準為智能化繼電保護裝置上。有效管理繼電保護裝置軟件版本，維護電網(wǎng)安全運行。

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