吴梦丽 王占辉 胡 宝 苏亚昕 于士谦

（许继电气股份有限公司，河南 许昌 461000）

0 引言

为了构建新型电力系统，解决“双高”电网带来的新问题。各继电保护厂为了进一步提高继电保护产品的质量，加快对其进行更新换代的速度，研发测试环节就变得更为重要。面对测试任务和测试质量的双重压力，在对多年研发和测试研究的基础上，并结合实际操作中遇到的问题，研究出一种能够在保证产品质量的前提下，顺利完成测试任务的测试原则和策略［1］。

1 测试原则与测试策略

产品测试是为了找寻产品的缺陷，在产品研发过程中进行测试，可以在出厂前将产品隐藏的缺陷降到最低，保证产品的质量。目前，对测试的理论研究仅限于软件产品（现有软件测试原则列举见表1），对产品出厂前的整机测试还不成熟，如何在产品发布前最大限度地保证产品质量对生产厂家来说是最关键的，也是最有研究意义的课题。

表1 现有软件测试原则列举

测试策略用于确定过程测试工作的方法和目标。随着继电保护产品在现场稳定运行中的重要性越来越高，产品的零问题成为新产品出厂的基本条件。此外，继电保护产品的功能、性能等指标也成为各生产厂家竞争的重点，再加上产品供货的时间压力和第三方集中检测的质量压力，各继电保护产品生产厂家面临的压力倍增。结合日常工作，测试策略研究内容主要有以下5方面：①确定进行测试的类型和目标；②测试时采用的技术；③测试结果的评判标准；④对测试过程中出现的问题存在影响的特殊事项；⑤按照设计说明书的规定，逐项测试系统的功能、性能等特性。

依据上述理论分析，按照“独立性原则”，并结合实际操作流程，对继电保护产品过程测试中的策略进行详细分析。

2 整机产品过程测试策略

2.1 新产品的过程测试策略

过程测试一要充分暴露问题，二要及时反馈问题。但为工程投运或第三方检测推出的新产品，要满足“在短时间内完成产品质量保障”的要求，如何能履行过程测试的职责，一般从两方面进行考虑。

2.1.1 移植类产品的过程测试。对继电保护产品的生产厂家而言，在其长期研发积累和产品迭代的基础上，完全从零开始研发设计的产品很少，大部分都是在已有产品的基础上，通过移植、改进等方式形成的新产品。此类产品的问题一般不多，按照继电保护产品过程测试已有流程执行即可，但对修改内容较多的产品，可按照涉及技术的复杂程度分成不同的测试内容，由不同测试人员进行测试，如可分为“修改内容的正确性验证”和“基本功能的正确性保证”两部分，结合实际情况进行分析即可。

2.1.2 非移植类产品的过程测试。除了移植类产品外，也会有全新开发的继电保护产品。越是新产品，其存在的问题就有可能更多，可按照表1中的测试原则进行测试，但在实际操作过程中，由于产品研发周期的限制，或过程测试的任务量过大，若在测试完成后再对产品存在的问题进行反馈、修改，会使产品的研发周期变长，影响产品的交付。此时，可总结产品的主要特征，在初期过程测试中对该特征进行精准测试，优先保证产品的基本功能［2］。如对继电保护装置，可将其功能划分为模入模出功能、开出功能、保护基本功能等，若上述功能存在问题，可直接向研发部门反馈，无问题后再进行其他功能的测试优化，最终完成产品的全面性质量考核（见图1）［3］。

图1 过程测试基本流程

2.2 批量推出的新产品过程测试策略

本研究所述的批量推出新产品仅限于不同电压等级、不同应用场景的继电保护产品，且具有公共特征和运行平台。

现场投运或第三方集中检测对产品出厂时间的要求非常严格，要在短期内完成批量产品的研发，出厂所面临的压力巨大，且在完成产品研发后，留给过程测试的时间非常有限，甚至会出现开发和测试并行的情况［4］。对批量生产的产品型号，在有限的时间内完成新产品的研发测试的所有项目基本上是不可能的。鉴于此，本研究制定以下测试策略，在保证测试质量的同时，满足产品交付日期的要求。

2.2.1 测试项目的横向覆盖。按照测试要求对测试项目进行模块化划分，在同批次产品中按照产品的性能及实际情况进行分块测试，模块划分应遵循以下3个原则：①模块划分应具备独立原则，要求测试模块划分应做到相对独立，模块间耦合程度低，界限明确；②模块划分应具备高效原则，要求被测试模块划分应简单高效，对测试人员来说，在测试过程中应尽可能地减少模块间的切换时间，使测试工作具有连续性；③模块划分应具备精准原则，产品模块的划分有简单和复杂之分，测试人员的测试能力也有强弱之分，划分测试模块后应结合测试人员的实际测试能力做到合理安排。

除此之外，对批量产品进行模块划分时，可将不同产品相同部分的测试模块归为一类进行测试，由一名测试人员同时进行测试，既解决了测试人员的技术能力问题，也解决了同一厂家产品风格不一致的问题。

根据继电保护装置的特征，建立能适用于所有产品的基本测试模型。由图2可知，在不同的继电保护产品中除了功能性能差异较大外，其余都存在通用部分，在模块划分过程中，可根据上述原则在测试前进行合理划分。

图2 继电保护装置通用模块划分

以母线保护装置为例，结合上述理论进行分析，对正常测试流程和模块化后测试流程进行简单对比，验证不同测试策略下的测试周期差异性。

在没有进行模块划分时，完成一个母线保护装置全面测试需要的时间为336.6 h（测试时间由实际工作中实测各环节所需时间综合计算得出），如图3所示。

图3 正常测试流程（测试用时根据实际操作测算）

结合图2对母线保护装置进行模块划分，重新对测试时间进行合理分配，得出的结论见图4。

图4 模块化测试流程（测试时间根据实测项目推算）

在经过模块化划分后，实际测试周期的计算公式见式（1）。

式中：t为整机测试周期；T为各模块测试周期。

结合图4对模块划分后的测试周期进行重新计算，见式（2）。

对比图2的测试周期，得出采用模块划分策略的测试周期较正常测试周期缩短了145.2 h，效率提升了43%。

2.2.2 测试模块的纵向开展［5］。当完成测试模块划分后，在具体执行过程中，可按照过程测试部门内部制定的测试要求和测试方法，各测试单元的测试人员要履职尽责、通力合作，做到“质量、效率双提升”。①测试模块的差异性执行。根据划分的模块，不同的测试对象可选择不同的执行顺序，按照测试原则既可从最有可能隐藏问题的部分着手，也可从产品最基本功能入手，尽快且尽可能地找到产品中存在的问题；②测试过程的规范性操作。在测试过程中，各测试单元的测试人员应对测试记录、测试方法进行规范记录和操作，做到测试记录结果明确、数据详尽，测试方法有据可依、行之有效；③测试质量的可靠性保证。通过规范性操作，质量把关人员可对测试人员的测试质量进行抽检。对周期较长的过程测试，可增加阶段性抽检工作，及时对产品的测试质量进行评价，杜绝错（漏）检的出现；④测试效率的有效性提升。对模块化操作，其测试内容和测试项目的运行模式固定性较强，且部分内容可通过自动测试来完成检测（如图2中的“功能性能”部分），测试人员对产品质量的把握由整体转换为局部，在一定程度上能提升测试效率；⑤测试人员的合理分工。组建由技术骨干负责测试团队，团队中人员的能力高低搭配，测试经验相对欠缺的员工可承担相对简单的模块测试，在测试过程中要确保人员能及时交流，在保证测试质量的同时，保证对人才梯队的培养；⑥对被测产品合并同类项。因继电保护产品的应用环境特殊，同一系列产品会有相同之处，如变压器保护装置在110 kV、220 kV、500 kV产品中的保护配置基本一致。在实际操作中，根据实际情况分析各型号的测试项目，对能并行开展的测试，可采取并行测试模式，一次测试多个型号。

2.2.3 被测产品的完整性梳理［6］。模块测试并不能代替整机测试，尤其是在继电保护产品过程测试中，各模块之间的有效配合将直接影响现场保护装置运行的稳定性和可靠性［7］，所以在完成模块测试后，应结合继电保护的选择性、速动性、灵敏性、可靠性等原则，并按照以下3方面对继电保护产品进行整机质量分析（见图5）。①过程测试的规范性考核。该部分主要是对各测试单元的测试方法、测试手段进行审核。因模块化测试过程中测试人员的能力参差不齐，对测试依据的掌握程度也不相同，在测试过程中采用的测试方法和测试手段也不一致，对关键点进行详细抽检，可最大限度地保证各测试单元的测试质量；②过程测试的全面性考核。将已完成测试的各模块重新组合，以各测试单元测试结果为考核依据，并结合现场运行工况，综合考核整机测试质量是否存在遗漏项；③过程测试的深入性考核。通过前两部分的综合考核，已基本确定整机测试过程中的薄弱环节和疑难点，如存在疑问，可由技术负责人组织人员对该部分重新进行测试。

图5 模块化划分后过程测试质量保证

2.3 其他类产品的过程测试策略

除了上述过程测试策略外，在继电保护产品测试领域中，还有以下2种测试策略。

2.3.1 测试类型的回归验证。根据过程测试的特征，可分为全面测试和针对性测试。在正常的测试过程中，继电保护产品的第一轮过程测试一般为全面测试，后续无论该产品进入第几次过程测试，基本上都是针对性测试。根据产品研发的特性和理论，该流程没有问题，但从质量保证角度来看，经过多次产品升级后，必定会造成其他功能和性能的下降，所以在进行过程测试时，可根据实际情况，在针对性测试过程中增加一轮次的全面测试，或较为详细的针对性测试。

2.3.2 共性问题的横向验证。共性问题是指型号不同的产品都存在的问题。从产品研发周期考虑，为了提高产品的研发速度，基于共有平台产品开发模式，同一平台上共性问题发生的概率较大。在过程测试中，可据此将发现的问题进行分类，对共性问题或可能属于共性问题范畴的问题要进一步重视，即使其他装置上没有发现该问题，也应该针对该问题进行测试，保证该系列产品的测试质量。

除此之外，在过程测试中还存在其他测试情况，如适用于专业检测的对标测试、适用于特殊问题解决的专项测试等，本研究不再赘述，操作者可结合实际情况，选择更能保证产品质量的测试策略。

3 结论

对测试原则和测试策略进行研究，在继电保护装置整机测试中仍是一个值得研究的理论方向，本研究通过对测试原则和测试策略进行分析，在保证测试质量的前提下，可有效提高测试效率，力争在繁重的测试任务中找到一条新路子、发现一种新方法、解决一个新问题、达到一个新高度，使测试人员在完成测试任务的同时，思想和能力得到进一步提高。