吳夢(mèng)麗 王占輝 胡 寶 蘇亞昕 于士謙

（許繼電氣股份有限公司，河南 許昌 461000）

0 引言

為了構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，解決“雙高”電網(wǎng)帶來(lái)的新問題。各繼電保護(hù)廠為了進(jìn)一步提高繼電保護(hù)產(chǎn)品的質(zhì)量，加快對(duì)其進(jìn)行更新?lián)Q代的速度，研發(fā)測(cè)試環(huán)節(jié)就變得更為重要。面對(duì)測(cè)試任務(wù)和測(cè)試質(zhì)量的雙重壓力，在對(duì)多年研發(fā)和測(cè)試研究的基礎(chǔ)上，并結(jié)合實(shí)際操作中遇到的問題，研究出一種能夠在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，順利完成測(cè)試任務(wù)的測(cè)試原則和策略［1］。

1 測(cè)試原則與測(cè)試策略

產(chǎn)品測(cè)試是為了找尋產(chǎn)品的缺陷，在產(chǎn)品研發(fā)過程中進(jìn)行測(cè)試，可以在出廠前將產(chǎn)品隱藏的缺陷降到最低，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。目前，對(duì)測(cè)試的理論研究?jī)H限于軟件產(chǎn)品（現(xiàn)有軟件測(cè)試原則列舉見表1），對(duì)產(chǎn)品出廠前的整機(jī)測(cè)試還不成熟，如何在產(chǎn)品發(fā)布前最大限度地保證產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)生產(chǎn)廠家來(lái)說(shuō)是最關(guān)鍵的，也是最有研究意義的課題。

表1 現(xiàn)有軟件測(cè)試原則列舉

測(cè)試策略用于確定過程測(cè)試工作的方法和目標(biāo)。隨著繼電保護(hù)產(chǎn)品在現(xiàn)場(chǎng)穩(wěn)定運(yùn)行中的重要性越來(lái)越高，產(chǎn)品的零問題成為新產(chǎn)品出廠的基本條件。此外，繼電保護(hù)產(chǎn)品的功能、性能等指標(biāo)也成為各生產(chǎn)廠家競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)，再加上產(chǎn)品供貨的時(shí)間壓力和第三方集中檢測(cè)的質(zhì)量壓力，各繼電保護(hù)產(chǎn)品生產(chǎn)廠家面臨的壓力倍增。結(jié)合日常工作，測(cè)試策略研究?jī)?nèi)容主要有以下5方面：①確定進(jìn)行測(cè)試的類型和目標(biāo)；②測(cè)試時(shí)采用的技術(shù)；③測(cè)試結(jié)果的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)；④對(duì)測(cè)試過程中出現(xiàn)的問題存在影響的特殊事項(xiàng)；⑤按照設(shè)計(jì)說(shuō)明書的規(guī)定，逐項(xiàng)測(cè)試系統(tǒng)的功能、性能等特性。

依據(jù)上述理論分析，按照“獨(dú)立性原則”，并結(jié)合實(shí)際操作流程，對(duì)繼電保護(hù)產(chǎn)品過程測(cè)試中的策略進(jìn)行詳細(xì)分析。

2 整機(jī)產(chǎn)品過程測(cè)試策略

2.1 新產(chǎn)品的過程測(cè)試策略

過程測(cè)試一要充分暴露問題，二要及時(shí)反饋問題。但為工程投運(yùn)或第三方檢測(cè)推出的新產(chǎn)品，要滿足“在短時(shí)間內(nèi)完成產(chǎn)品質(zhì)量保障”的要求，如何能履行過程測(cè)試的職責(zé)，一般從兩方面進(jìn)行考慮。

2.1.1 移植類產(chǎn)品的過程測(cè)試。對(duì)繼電保護(hù)產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家而言，在其長(zhǎng)期研發(fā)積累和產(chǎn)品迭代的基礎(chǔ)上，完全從零開始研發(fā)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品很少，大部分都是在已有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，通過移植、改進(jìn)等方式形成的新產(chǎn)品。此類產(chǎn)品的問題一般不多，按照繼電保護(hù)產(chǎn)品過程測(cè)試已有流程執(zhí)行即可，但對(duì)修改內(nèi)容較多的產(chǎn)品，可按照涉及技術(shù)的復(fù)雜程度分成不同的測(cè)試內(nèi)容，由不同測(cè)試人員進(jìn)行測(cè)試，如可分為“修改內(nèi)容的正確性驗(yàn)證”和“基本功能的正確性保證”兩部分，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行分析即可。

2.1.2 非移植類產(chǎn)品的過程測(cè)試。除了移植類產(chǎn)品外，也會(huì)有全新開發(fā)的繼電保護(hù)產(chǎn)品。越是新產(chǎn)品，其存在的問題就有可能更多，可按照表1中的測(cè)試原則進(jìn)行測(cè)試，但在實(shí)際操作過程中，由于產(chǎn)品研發(fā)周期的限制，或過程測(cè)試的任務(wù)量過大，若在測(cè)試完成后再對(duì)產(chǎn)品存在的問題進(jìn)行反饋、修改，會(huì)使產(chǎn)品的研發(fā)周期變長(zhǎng)，影響產(chǎn)品的交付。此時(shí)，可總結(jié)產(chǎn)品的主要特征，在初期過程測(cè)試中對(duì)該特征進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)試，優(yōu)先保證產(chǎn)品的基本功能［2］。如對(duì)繼電保護(hù)裝置，可將其功能劃分為模入模出功能、開出功能、保護(hù)基本功能等，若上述功能存在問題，可直接向研發(fā)部門反饋，無(wú)問題后再進(jìn)行其他功能的測(cè)試優(yōu)化，最終完成產(chǎn)品的全面性質(zhì)量考核（見圖1）［3］。

圖1 過程測(cè)試基本流程

2.2 批量推出的新產(chǎn)品過程測(cè)試策略

本研究所述的批量推出新產(chǎn)品僅限于不同電壓等級(jí)、不同應(yīng)用場(chǎng)景的繼電保護(hù)產(chǎn)品，且具有公共特征和運(yùn)行平臺(tái)。

現(xiàn)場(chǎng)投運(yùn)或第三方集中檢測(cè)對(duì)產(chǎn)品出廠時(shí)間的要求非常嚴(yán)格，要在短期內(nèi)完成批量產(chǎn)品的研發(fā)，出廠所面臨的壓力巨大，且在完成產(chǎn)品研發(fā)后，留給過程測(cè)試的時(shí)間非常有限，甚至?xí)霈F(xiàn)開發(fā)和測(cè)試并行的情況［4］。對(duì)批量生產(chǎn)的產(chǎn)品型號(hào)，在有限的時(shí)間內(nèi)完成新產(chǎn)品的研發(fā)測(cè)試的所有項(xiàng)目基本上是不可能的。鑒于此，本研究制定以下測(cè)試策略，在保證測(cè)試質(zhì)量的同時(shí)，滿足產(chǎn)品交付日期的要求。

2.2.1 測(cè)試項(xiàng)目的橫向覆蓋。按照測(cè)試要求對(duì)測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行模塊化劃分，在同批次產(chǎn)品中按照產(chǎn)品的性能及實(shí)際情況進(jìn)行分塊測(cè)試，模塊劃分應(yīng)遵循以下3個(gè)原則：①模塊劃分應(yīng)具備獨(dú)立原則，要求測(cè)試模塊劃分應(yīng)做到相對(duì)獨(dú)立，模塊間耦合程度低，界限明確；②模塊劃分應(yīng)具備高效原則，要求被測(cè)試模塊劃分應(yīng)簡(jiǎn)單高效，對(duì)測(cè)試人員來(lái)說(shuō)，在測(cè)試過程中應(yīng)盡可能地減少模塊間的切換時(shí)間，使測(cè)試工作具有連續(xù)性；③模塊劃分應(yīng)具備精準(zhǔn)原則，產(chǎn)品模塊的劃分有簡(jiǎn)單和復(fù)雜之分，測(cè)試人員的測(cè)試能力也有強(qiáng)弱之分，劃分測(cè)試模塊后應(yīng)結(jié)合測(cè)試人員的實(shí)際測(cè)試能力做到合理安排。

除此之外，對(duì)批量產(chǎn)品進(jìn)行模塊劃分時(shí)，可將不同產(chǎn)品相同部分的測(cè)試模塊歸為一類進(jìn)行測(cè)試，由一名測(cè)試人員同時(shí)進(jìn)行測(cè)試，既解決了測(cè)試人員的技術(shù)能力問題，也解決了同一廠家產(chǎn)品風(fēng)格不一致的問題。

根據(jù)繼電保護(hù)裝置的特征，建立能適用于所有產(chǎn)品的基本測(cè)試模型。由圖2可知，在不同的繼電保護(hù)產(chǎn)品中除了功能性能差異較大外，其余都存在通用部分，在模塊劃分過程中，可根據(jù)上述原則在測(cè)試前進(jìn)行合理劃分。

圖2 繼電保護(hù)裝置通用模塊劃分

以母線保護(hù)裝置為例，結(jié)合上述理論進(jìn)行分析，對(duì)正常測(cè)試流程和模塊化后測(cè)試流程進(jìn)行簡(jiǎn)單對(duì)比，驗(yàn)證不同測(cè)試策略下的測(cè)試周期差異性。

在沒有進(jìn)行模塊劃分時(shí)，完成一個(gè)母線保護(hù)裝置全面測(cè)試需要的時(shí)間為336.6 h（測(cè)試時(shí)間由實(shí)際工作中實(shí)測(cè)各環(huán)節(jié)所需時(shí)間綜合計(jì)算得出），如圖3所示。

圖3 正常測(cè)試流程（測(cè)試用時(shí)根據(jù)實(shí)際操作測(cè)算）

結(jié)合圖2對(duì)母線保護(hù)裝置進(jìn)行模塊劃分，重新對(duì)測(cè)試時(shí)間進(jìn)行合理分配，得出的結(jié)論見圖4。

圖4 模塊化測(cè)試流程（測(cè)試時(shí)間根據(jù)實(shí)測(cè)項(xiàng)目推算）

在經(jīng)過模塊化劃分后，實(shí)際測(cè)試周期的計(jì)算公式見式（1）。

式中：t為整機(jī)測(cè)試周期；T為各模塊測(cè)試周期。

結(jié)合圖4對(duì)模塊劃分后的測(cè)試周期進(jìn)行重新計(jì)算，見式（2）。

對(duì)比圖2的測(cè)試周期，得出采用模塊劃分策略的測(cè)試周期較正常測(cè)試周期縮短了145.2 h，效率提升了43%。

2.2.2 測(cè)試模塊的縱向開展［5］。當(dāng)完成測(cè)試模塊劃分后，在具體執(zhí)行過程中，可按照過程測(cè)試部門內(nèi)部制定的測(cè)試要求和測(cè)試方法，各測(cè)試單元的測(cè)試人員要履職盡責(zé)、通力合作，做到“質(zhì)量、效率雙提升”。①測(cè)試模塊的差異性執(zhí)行。根據(jù)劃分的模塊，不同的測(cè)試對(duì)象可選擇不同的執(zhí)行順序，按照測(cè)試原則既可從最有可能隱藏問題的部分著手，也可從產(chǎn)品最基本功能入手，盡快且盡可能地找到產(chǎn)品中存在的問題；②測(cè)試過程的規(guī)范性操作。在測(cè)試過程中，各測(cè)試單元的測(cè)試人員應(yīng)對(duì)測(cè)試記錄、測(cè)試方法進(jìn)行規(guī)范記錄和操作，做到測(cè)試記錄結(jié)果明確、數(shù)據(jù)詳盡，測(cè)試方法有據(jù)可依、行之有效；③測(cè)試質(zhì)量的可靠性保證。通過規(guī)范性操作，質(zhì)量把關(guān)人員可對(duì)測(cè)試人員的測(cè)試質(zhì)量進(jìn)行抽檢。對(duì)周期較長(zhǎng)的過程測(cè)試，可增加階段性抽檢工作，及時(shí)對(duì)產(chǎn)品的測(cè)試質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，杜絕錯(cuò)（漏）檢的出現(xiàn)；④測(cè)試效率的有效性提升。對(duì)模塊化操作，其測(cè)試內(nèi)容和測(cè)試項(xiàng)目的運(yùn)行模式固定性較強(qiáng)，且部分內(nèi)容可通過自動(dòng)測(cè)試來(lái)完成檢測(cè)（如圖2中的“功能性能”部分），測(cè)試人員對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的把握由整體轉(zhuǎn)換為局部，在一定程度上能提升測(cè)試效率；⑤測(cè)試人員的合理分工。組建由技術(shù)骨干負(fù)責(zé)測(cè)試團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)中人員的能力高低搭配，測(cè)試經(jīng)驗(yàn)相對(duì)欠缺的員工可承擔(dān)相對(duì)簡(jiǎn)單的模塊測(cè)試，在測(cè)試過程中要確保人員能及時(shí)交流，在保證測(cè)試質(zhì)量的同時(shí)，保證對(duì)人才梯隊(duì)的培養(yǎng)；⑥對(duì)被測(cè)產(chǎn)品合并同類項(xiàng)。因繼電保護(hù)產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境特殊，同一系列產(chǎn)品會(huì)有相同之處，如變壓器保護(hù)裝置在110 kV、220 kV、500 kV產(chǎn)品中的保護(hù)配置基本一致。在實(shí)際操作中，根據(jù)實(shí)際情況分析各型號(hào)的測(cè)試項(xiàng)目，對(duì)能并行開展的測(cè)試，可采取并行測(cè)試模式，一次測(cè)試多個(gè)型號(hào)。

2.2.3 被測(cè)產(chǎn)品的完整性梳理［6］。模塊測(cè)試并不能代替整機(jī)測(cè)試，尤其是在繼電保護(hù)產(chǎn)品過程測(cè)試中，各模塊之間的有效配合將直接影響現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性［7］，所以在完成模塊測(cè)試后，應(yīng)結(jié)合繼電保護(hù)的選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性等原則，并按照以下3方面對(duì)繼電保護(hù)產(chǎn)品進(jìn)行整機(jī)質(zhì)量分析（見圖5）。①過程測(cè)試的規(guī)范性考核。該部分主要是對(duì)各測(cè)試單元的測(cè)試方法、測(cè)試手段進(jìn)行審核。因模塊化測(cè)試過程中測(cè)試人員的能力參差不齊，對(duì)測(cè)試依據(jù)的掌握程度也不相同，在測(cè)試過程中采用的測(cè)試方法和測(cè)試手段也不一致，對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)抽檢，可最大限度地保證各測(cè)試單元的測(cè)試質(zhì)量；②過程測(cè)試的全面性考核。將已完成測(cè)試的各模塊重新組合，以各測(cè)試單元測(cè)試結(jié)果為考核依據(jù)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行工況，綜合考核整機(jī)測(cè)試質(zhì)量是否存在遺漏項(xiàng)；③過程測(cè)試的深入性考核。通過前兩部分的綜合考核，已基本確定整機(jī)測(cè)試過程中的薄弱環(huán)節(jié)和疑難點(diǎn)，如存在疑問，可由技術(shù)負(fù)責(zé)人組織人員對(duì)該部分重新進(jìn)行測(cè)試。

圖5 模塊化劃分后過程測(cè)試質(zhì)量保證

2.3 其他類產(chǎn)品的過程測(cè)試策略

除了上述過程測(cè)試策略外，在繼電保護(hù)產(chǎn)品測(cè)試領(lǐng)域中，還有以下2種測(cè)試策略。

2.3.1 測(cè)試類型的回歸驗(yàn)證。根據(jù)過程測(cè)試的特征，可分為全面測(cè)試和針對(duì)性測(cè)試。在正常的測(cè)試過程中，繼電保護(hù)產(chǎn)品的第一輪過程測(cè)試一般為全面測(cè)試，后續(xù)無(wú)論該產(chǎn)品進(jìn)入第幾次過程測(cè)試，基本上都是針對(duì)性測(cè)試。根據(jù)產(chǎn)品研發(fā)的特性和理論，該流程沒有問題，但從質(zhì)量保證角度來(lái)看，經(jīng)過多次產(chǎn)品升級(jí)后，必定會(huì)造成其他功能和性能的下降，所以在進(jìn)行過程測(cè)試時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況，在針對(duì)性測(cè)試過程中增加一輪次的全面測(cè)試，或較為詳細(xì)的針對(duì)性測(cè)試。

2.3.2 共性問題的橫向驗(yàn)證。共性問題是指型號(hào)不同的產(chǎn)品都存在的問題。從產(chǎn)品研發(fā)周期考慮，為了提高產(chǎn)品的研發(fā)速度，基于共有平臺(tái)產(chǎn)品開發(fā)模式，同一平臺(tái)上共性問題發(fā)生的概率較大。在過程測(cè)試中，可據(jù)此將發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行分類，對(duì)共性問題或可能屬于共性問題范疇的問題要進(jìn)一步重視，即使其他裝置上沒有發(fā)現(xiàn)該問題，也應(yīng)該針對(duì)該問題進(jìn)行測(cè)試，保證該系列產(chǎn)品的測(cè)試質(zhì)量。

除此之外，在過程測(cè)試中還存在其他測(cè)試情況，如適用于專業(yè)檢測(cè)的對(duì)標(biāo)測(cè)試、適用于特殊問題解決的專項(xiàng)測(cè)試等，本研究不再贅述，操作者可結(jié)合實(shí)際情況，選擇更能保證產(chǎn)品質(zhì)量的測(cè)試策略。

3 結(jié)論

對(duì)測(cè)試原則和測(cè)試策略進(jìn)行研究，在繼電保護(hù)裝置整機(jī)測(cè)試中仍是一個(gè)值得研究的理論方向，本研究通過對(duì)測(cè)試原則和測(cè)試策略進(jìn)行分析，在保證測(cè)試質(zhì)量的前提下，可有效提高測(cè)試效率，力爭(zhēng)在繁重的測(cè)試任務(wù)中找到一條新路子、發(fā)現(xiàn)一種新方法、解決一個(gè)新問題、達(dá)到一個(gè)新高度，使測(cè)試人員在完成測(cè)試任務(wù)的同時(shí)，思想和能力得到進(jìn)一步提高。