变电站综合自动化系统的软件可靠性研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第34卷第18期继电器Vo1．34No．182006年9月16日RELAYSep．16，200631变电站综合自动化系统的软件可靠性研究刘洋，罗毅，易秀成，涂光瑜，陈维莉，江伟(1．华中科技大学电气与电子工程学院，湖北武汉430074；2．杭州易龙电气技术有限公司，浙江杭州310000)摘要：提出在变电站综合自动化系统的软件开发中运用软件可靠性工程的理论，以保证和提高软件系统的可靠性的观点。建立了基于改进的JM模型的变电站综合自动化系统软件可靠性模型，改进模型在原有的JM模型基础上定义了故障消除概率，从而克服了原模型

2、对于排错过程估计过于乐观的不足。该模型可以根据软件测试中搜集的故障数据，预测出软件系统可靠性增长的趋势，从而得出软件可以达到的可靠性指标及达到该指标所需要的测试时间。算例说明了该模型的可行性与有效性。关键词：变电站综合自动化系统；软件开发；软件可靠性；JM模型；软件可靠性预测中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1003-4897(2006)18-003l—D4对设计和编码的质量的检测。大型的软件系统在运0引言行之后一旦出错，其损失将是巨大的，因此在投运前随着我国电力工业的发展，对变电站的安全、经必须进行大量测试和评估以确保软件的可靠。济运行的要求越来越高，

3、实现变电站综合自动化已本文针对软件开发阶段，建立了基于改进的JM经成为电力发展的趋势。当前，计算机系统已被大模型的变电站综合自动化系统软件可靠性模型，预量应用于变电站的运行与管理，成为变电站综合自测出软件系统可靠性增长的曲线，定量分析了软件动化系统的核心，其可靠性成为关系电网安全可靠可靠性的指标，并通过算例证明了该模型在变电站运行的关键之一。尽管计算机系统的硬件复杂程度综合自动化系统软件开发中的可行性与有效性。在逐渐增加，但统计表明硬件可靠性随着硬件技术l软件可靠性(尤其是VLSI)的不断发展而得到很大提高。与此同时，变电站综合自动化水平的提高极大地增加了软件可靠

4、性是软件质量的关键因素。1983年软件开发的规模和复杂度，软件故障逐渐成为实时美国IEEE计算机学会软件工程技术委员会将其定系统发生灾难性事故的主要隐患。美加8·14大停义为：电的调查报告证实FE(FirstEnergy)的软件故障导1)在规定的条件下，在规定的时问内，软件不致调度员对系统状态失去监视是事故的主要原因之引起系统故障的概率。该概率是系统输入和系统使⋯一。因此在新形势下，运用软件可靠性的理论来用的函数，也是软件中存在的故障的函数。加强对变电站综合自动化系统SAS(SubstationAuto．2)在规定的时问周期内，在所述条件下程序执mationSys

5、tem)的软件开发的管理，成为减小这一安行要求的功能的能力。全隐患的有效途径。其主要指标有：软件中的初始故障数；经测试排软件可靠性的研究始于上世纪70年代，现已在错后软件中的剩余故障数；经预测得到的下一次故计算机、控制、航天、军事等领域得到较为广泛而深障的发生时问。入的研究，然而在电力系统中的研究尚处于起步阶与硬件不同，由于没有损耗，软件不存在设备的段。文献[2～4]从不同的角度分析了软件可靠性浴盆曲线。绝大部分的软件可靠性模型属于软件可研究在电力系统中的应用前景，但是都只停留在定靠性增长模型SRGM(SoftwareReliabilityGrowth性的阶段，没

6、有阐明如何定量地对软件系统进行可Mode1)，本文介绍的改进的JM模型也属于此范畴。靠性评估和预测。文献[5]认为应将软件作为构成SRGM以软件运行和测试期间得到的故障数据为输电网调度自动化系统的设备之一，并考核其可靠性入，应用统计和随机过程的理论和方法，对软件中剩水平，文中介绍了软件可靠性模型和失效率的计算，余的缺陷数目进行评估，并且预测软件在未来一段为进一步量化软件可靠性的评价和预测奠定了基时间内可靠性增长情况。础。软件测试是软件开发阶段的主要任务之一，是维普资讯http://www.cqvip.com32继电器数据要求也较为简单。但是其假设2)不完善，因而2

7、变电站综合自动化系统的软件可靠性模缺乏广泛适用性。本文对假设2)做出修改，建立一型个适用于变电站综合自动化系统的改进的JM可靠2．1SAS软件可靠性研究的必要性与可行性性模型。较之常规的变电站自动化系统，变电站综合自2．3．1故障消除概率的定义动化系统的主要优越性体现在其借助通信，实现各在软件的开发和测试阶段，修改一处代码可能个断路器间隔中的保护测控单元、变电站计算机系消除故障，也有可能引入新的故障。如果改正根故统、电网控制中心自动化系统之间的信息交换和信障可以消除很多故障，改正叶子故障只能消除一个息共享，从而提高变电站运行的可靠性。可靠的通故障；同样，引入一个根

8、故障会引入