继电保护装置软件缺陷跟踪管理方法

王洪洋

摘要：随着电网的建设，作为电网“哨兵”的继电保护装置已基本实现微机化，而微机继电保护软件的可靠性直接影响电网安全运行，有关方面应加强合作，制定并认真执行继电保护软件维护和管理的有效措施，为电网安全、可靠运行提供保障。

关键词：继电保护装置；软件缺陷；跟踪管理

多年来，电网系统由于保护装置软件的管理不善，给电网的安全带来了严重危胁，反映出继电保护设备生产厂商、运行维护部门和继电保护管理部门存在许多问题，需要认真研究，加以解决。如何实现继电保护装置软件缺陷跟踪管理，提供一种软件有效管理的方法，实现软件质量的提升，是电力系统继电保护装置软件管理的迫切问题。

1软件管理方法的提出

为解决目前存在的问题，根据现场事故现状，分析事故原因。根据事故原因，进行缺陷分析，对装置类型，软件版本进行定位，形成完整的缺陷案例，并提交到缺陷跟踪系统上。缺陷跟踪系统根据缺陷案例从PLM系统中获取类似保护装置相关历史版本软件。同时，针对缺陷案例生成自动测试用例，并将相关版本软件和测试用例提交给自动测试系统。自动测试系统对相关版本软件进行测试用例总动测试，并将测试结果反馈给缺陷跟踪系统。缺陷跟踪系通根据测试结果，生成软件缺陷报告，返回给PLM系统，供研发人员参考，并进行软件改进。软件修改完毕，重新进行自动测试，返回测试结果，缺陷跟踪系统形成测试报告，直至相关软件缺陷修复，实现继电保护装置软件可靠性的提升。

2软件管理方法的实施

以图1所示的继电保护装置软件缺陷跟踪管理系统结构图为例叙述本发明。其主要包括以下功能：事故分析，缺陷跟踪、自动测试，多个功能相互配合，从现场事故发生，进行案例分析，形成测试案例，进行相关版本的软件测试，最终实现继电保护装置的力量提升。

实现一种系统化，流程化的软件管理方法。如图2所示，管理方法实施流程如下：提交缺陷案例（含设备类型，软件版本号等信息）到缺陷跟踪系统：缺陷跟踪系统从PLM得到该类型及相近类型设备的全部历史版本软件：缺陷跟踪系统生成针对该缺陷案例的自动测试用例，并将某历史版本软件通过自动测试系统下载到目标设备：自动测试系统将测试结果（如能复现缺陷，则认定该版本存在缺陷）提交缺陷跟踪系统：对所有待测历史版本软件进行迭代（③-④）：缺陷跟踪系统依据缺陷测试结果，从PLM提取存在缺陷软件的升级版本：缺陷跟踪将升级版本软件通过自动测试系统下载到目标设备，进行问题修改情况验证：自动测试系统将验证结果（如能缺陷现象消失，则认定该升级版本已解决此缺陷）提交缺陷跟踪系统：对所有待测升级版本软件进行迭代（⑦-⑧）：缺陷跟踪系统依据缺陷测试及升级软件验证结果，生成排查报告。

通过以上步骤，便实现了对继电保护装置软件的有效管理，能系统化，流程化上解决目前版本繁多，管理繁琐的软件管理现状，从发生事故，到案例分析、自动测试、软件改进带到软件质量提升的目的。提高继电保护装置的可靠性，维护电网的安全稳定运行。

3继电保护装置软件跟踪管理的措施

3.1保护管理机构制定或梳理微机保护版本管理的各项规章制度

3.1.1明晰保护软件管理职责

微机保护装置的软件由直接调管设备的电力调度通信中心继电保护职能部门统一管理，统一建立档案。所辖设备的微机继电保护装置，未经电力调度通信中心继电保护管理部门审核批准，各生产厂家和运行维护单位不得擅自更改保护软件。

3.1.2明晰保护软件更改的管理流程

为了及时满足用户急于解决问题的需要，或受停送电时间的限制，厂商现场服务中发现程序不适当，往往在现场对程序进行更改，没有经过严格的测试、综合的论证和版本的核定就进行使用，有可能导致投入到现场中的软件是存在缺陷的软件，形成厂商和运行维护人员“默契”的配合，为保护软件的随意使用和改动提供了机会。

微机保护装置软件版本升级时，各厂家必须首先将新软件送交电力调度通信中心保护管理部门，并书面详细说明升级的原因，所修改的内容以及其优点和可能存在的问题，并经过实验室的全面试验后，主管调度继电保护机构方可签发软件升级的通知和程序通知单，运行维护部门严格执行通知内容并及时回执升级情况。

3.2生产商制定并执行标准的软件更改流程和开发制度，保证微机保护装置软件的可靠性

某型号程序从研发测试到现场应用，部分厂商随意更改软件内部参数甚至逻辑，没有形成软件质量、软件生效、软件计划管理，软件测试、软件检查等标准规范。由于不同用户各种需求的多样化，形成诸多“非标”程序，造成需要维护的各种程序版本比较多，给厂商带来了诸多困难，其次，软件设计失误和测试不规范，缺乏对特殊情况和问题的考虑等，程序存在这样或那样的隐患，加之厂商既缺乏统一的软件版本又缺乏软件的审查、测试、备案等制度，为以后的软件维护和管理带来了诸多问题。

实际上，开发微机保护软件时，有许多可以参考的标准、规范和制度，例如IEEE就有许多关于软件质量的标准。这些标准囊括了软件质量保证、软件生效、软件计划管理、软件测试、测试文档、软件检查等内容。

单个微机保护装置的软件规模并不是很大，但针对不同的用户需求对软件源代码的修改所形成的版本众多，而且不能保证每一次修改都可以接受。因此，必须引入一种管理机制，在这种机制下，不仅是源代码，而且整个开发项目或修改项目也可以得到有效管理。例如VisualSourceSafe（简称VSS），VSS将所有的项目源文件（源代码文件、文档等）以特有的方式存入数据库。软件开发和管理成员不能对该数据库中的文件进行直接的修改，而是签出（Checkout）到自己的工作目录下进行修改和调试，然后将修改后的项目文件签入（Checkin）给VSS，由它进行综合更新。

3.3设备厂商、运行维护部门和继电保护管理部门必须步调一致，增加合作意识，为软件修改的可靠性提供保障

由于软件维护量大，当某型号保护在某一地区暴露出了问题后，厂商并没有及时根据备案情况及时通知各地用户，致使隐患长期存在甚至发生重复事故。运行中的继电保护装置出现问题后需对装置软件更改或升级，应给设备厂商必要的时间进入软件修改标准流程进行软件的核定和测试。

3.4软件变更后现场必须进行相关内容的测试，杜绝由于厂家程序提供错误造成隐患

保护管理部门在厂商提供的原因分析以及升级说明后向运行维护部门下发升级通知，并提出试验的指导意见，调试检验人员必须严格执行关于升级通知的内容要求，对装置进行全面试验，并填写软件升级报告。

结语

基于本文的继电保护装置软件缺陷跟踪管理方法，在现场发生继电保护事故时，进行软件缺陷分析，形成缺陷案例知识库和自动测试案例库，软件缺陷管理系统根据事故模型信息，能定位相关装置型号与版本软件，自动测试系统可以获取已定位相关装置型号与版本软件，并根据事故模型信息，能生成测试用例，形成测试结果，能反馈至软件缺陷管理系统。形成报告，能提供软件开发人员相应改进措施。并迭代进行，实现软件质量提升。能直接应用于以IEC61850标准为智能化继电保护装置上。有效管理继电保护装置软件版本，维护电网安全运行。

参考文献：

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