基于故障判别逻辑图的测试用例设计

熊 静 沈谅平 曹卫国 马敏杰

（1. 湖北大学物理与电子科学学院，武汉 430062；2. 南京五采智电电力科技有限公司，南京 211100）

基于故障判别逻辑图的测试用例设计

熊 静1沈谅平1曹卫国2马敏杰2

（1. 湖北大学物理与电子科学学院，武汉 430062；2. 南京五采智电电力科技有限公司，南京 211100）

本文通过分析故障判别逻辑图，研究了各电压等级智能站的测试用例最小数量，提出了一种自动生成测试用例的方法，结合具体工程应用实例，测试了用例的可行性。测试用例的生成提高了测试系统的工作效率，方便了工作人员的操作。

智能变电站；测试系统；高级应用

近年来，随着国家电网建设的快速发展，电网运行的技术水平和复杂程度越来越高，这些对于高级应用的适应性和灵活性都提出了很高的要求。为响应国网号召，进一步促进电网高级应用的发展，我们研究了变电站监控系统高级应用注入告警测试系统，针对智能告警等高级应用开发标准化的试验检测系统并基于检测结果开展运行评价，以此来指导智能变电站工程的一体化监控系统选型，进而更好地支撑国调中心“四统一、四规范”重点工作，最后达到提升变电站一体化监控系统应用功能的实用化水平的目的。

本系统包括可视化测试逻辑配置软件、全站智能告警时序仿真仪、DL/T 476协议分析仪。其中全站智能告警时序仿真仪的测试用例生成模块是该系统的核心部分。本文通过分析故障判别逻辑图，研究了个电压等级智能站的测试用例最小数量，提出了一种自动生成测试用例的方法，结合具体工程应用实例，验证了测试用例的可行性，提高了变电站监控系统高级应用智能告警注入测试系统的工作效率，降低了工作人员的专业技能要求，具有理论研究意义和实用价值。

1 测试用例名称构建方法

1.1 测试用例分类

根据工程应用需求，可分为正向测试用例和反向测试用例两种。正向测试用例即为在特定测试环境中使用，可得出预期结果的测试用例，在本系统中，正向测试用例定义为注入后监控系统可分析出预期一次设备故障告警简报的测试用例。反向测试用例定义为注入后监控系统不能分析出预期一次设备故障告警简报的测试用例。

1.2 测试用例命名规则

测试用例的名称主要由前缀“TestCase-”、电压等级、故障名称、正反向标识和自然数组成，格式为“前缀-电压等级-故障名称-正反向标识自然数”。其中，电压等级暂时只覆盖110kV、220kV、500kV三个等级。分别用“500-”、“220-”、“110-”来具体标识。

故障名称部分根据具体故障由关键字首字母组成。例如正母I母线故障可命名为“ZMI-”。

正向测试用例的标识为 P，反向测试用例标识为 N。由于每一个典型故障的测试用例数量很多，所以最后用自然数递加来区分各个测试用例。

例：220 kV正母I母线故障其中一个正向测试用例命名为TestCase-220-ZMI-P1。

1.3 测试用例关键构建逻辑分析

经过对逻辑图的分析，或门“有 1为 1”和与门“有 0为 0”的特性，使得正向测试用例的设计主要以被测逻辑中的第一级或门为主，而反向测试用例的设计以第二级与门为主。

某故障逻辑图如图1所示。第一级或门个数为m个，第一个或门接入信号个数为a1个，第二个或门接入信号个数为 a2个，第 m个或门接入信号为am个，则此故障逻辑的正向测试用例（即输出结果为1）个数为

此外，第二级与门个数为n个，其中第一个与门接入信号个数为b1个，第二个或门接入信号个数为b2个，第n-1个或门接入信号为bn-1个，第n个与门接入信号m个或门。则反向测试用例（即输出结果为 0的个数为(2am- 1 )- 1 。

图1 某站典型故障判别逻辑图

2 测试用例模板中信号排序原则

正向测试用例指在特定环境下注入特定告警信号，可以得出监控系统预期的故障简报。

以某站接收远跳信号动作为例，判别逻辑图如图2所示，经分析，针对此故障，正向测试用例有多个。下面以其中一个正向测试用例为例进行详细说明。

图2 某站接收远跳信号动作故障判别逻辑图

告警序列分为3部分，分别是告警前、告警中和告警后。告警发生前，要保证所有的告警基础信号都是正常状态，所以存在告警信息的初始化过程。初始化过程见表1。告警发生中，告警时序见表2。

表1 某站A相接地故障告警信号初始化序列

告警结束后，两套设备的基础告警信号进行复位，告警信息复位序列见表3。

3 工程应用实例

3.1 工程实例应用场景介绍

本系统应用于龙湖变部分典型故障。龙湖变总投资为3.6亿元，占地面积为3.65公顷，总建筑面积为1130m2。建设1000MVA主变压器2组，500kV出线6回，220kV出线10回，均采用GIS组合电器户外布置。

表2 某站A相接地故障告警序列

表3 某站A相接地故障告警信号复位序列

应用步骤如下所示（只介绍测试用例生成部分，软件其他功能不涉及）。

1）为该测试添加一次设备典型故障和二次设备动作信号，效果如图3所示。

图3 添加一次设备典型故障和二次设备动作信号

2）右键点击该故障并选择测试用例批量生成，选择测试用例存放目录后，等待弹框提示“测试用例批量生成完毕”，此时即可去相应目录查看测试用例。图4和图5为生成后的测试用例文件目录。图6为测试用例文件内容。

图4 已经生成的反向测试用例文件目录

图5 已经生成的正向测试用例文件目录

图6 某测试用例文件内容

3.2 测试用例应用分析

基于上述生成的测试用例文件库，测试人员可从中选择对应的测试用例文件注入到一体化监控系统中，根据一体化监控系统得出的告警简报和预期告警简报的比对，本系统就可以准确地判断该一体化监控系统高级应用智能告警的准确性和时效性，并给出合理的评估结果。

3.3 使用效果分析

本文介绍的变电站一体化监控系统智能告警注入测试系统测试用例的自动生成模块实现了正反向测试用例文件库的生成，这项开发成果对支撑国调中心“四统一、四规范”重点工作做出了很大的贡献，主要表现在以下几点：

1）不用测试人员手动编辑完成测试用例，减少了测试人员工作量，降低了对测试人员的技术要求，提高了变电站一体化监控系统智能告警注入测试系统的工作效率。

2）生成的测试用例库相对完整，涵盖了工程所需的所有正向以及反向测试用例。

3）适用于各个电压等级变电站常用典型故障的测试用例生成。

4 结论

本文介绍了变电站监控系统智能告警注入测试系统测试用例的自动生成方法，并从命名规则，构建方法等方面对测试用例进行了规范。通过本文对变电站监控系统智能告警注入测试系统测试用例的研究，有效地解决了测试用例的生成问题，提高了测试效率，降低了测试成本和对软件操作人员的专业技能要求。经工程实际应用表明，该测试用例的生成方法是一个针对性强且切实有效的设计方法。

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Design of Test Case based on Fault Discrimination Logic Diagram

Xiong Jing1Shen Liangping1Cao Weiguo2Ma Minjie2
(1. Faculty of Physics and Electronic Technology, Hubei University, Wuhan 430062;2. Five-C Smart Power Grid Technology Co., Ltd, Nanjing 211100)

In this paper, there is a study of minimum number of test cases in intelligent stations of different voltage levels through the analysis of fault discrimination logic diagram, and a proposal of a method of automatic generation of test cases is put forward; by combination with the specific engineering examples, the test of the feasibility of the test case is carried out. The generation of test cases improves the efficiency of the test system and facilitates the operation to the staff.

intelligent substation; test system; advanced application

熊 静（1993-），女，硕士研究生，主要研究方向为变电站一体化监控系统高级应用智能告警注入测试系统。