<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">sustain</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Надежность</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Dependability</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1729-2646</issn><issn pub-type="epub">2500-3909</issn><publisher><publisher-name>RAMS Journal Limited liability company</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21683/1729-2646-2023-23-3-73-77</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">sustain-545</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ НАДЕЖНОСТЬ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Факторы надежности программного обеспечения микропроцессорных защит</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Dependability factors of microprocessor protection software</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Успенский</surname><given-names>М. И.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Uspensky</surname><given-names>M. I.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Успенский Михаил Игоревич – кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории электрических систем,</p><p>ул. Коммунистическая, д. 26, Сыктывкар, Республика Коми, 167982</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Mikhail I. Uspensky - Candidate of Engineering, Lead Researcher, Laboratory for Electrical Systems,</p><p>26 Kommunisticheskaya St., Syktyvkar, 167982, Komi Republic</p></bio><email xlink:type="simple">uspensky@energy.komisc.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Институт социально-экономических и энергетических проблем Севера, Сыктывкар, Коми НЦ УрО РАН</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Institute for Socioeconomic and Energy-Related Problems of the North, Komi Science Centre, Urals Division, Russian Academy of Sciences</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>22</day><month>08</month><year>2023</year></pub-date><volume>23</volume><issue>3</issue><fpage>73</fpage><lpage>77</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Успенский М.И., 2023</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Успенский М.И.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Uspensky M.I.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.dependability.ru/jour/article/view/545">https://www.dependability.ru/jour/article/view/545</self-uri><abstract><sec><title>Цель</title><p>Цель. Анализ особенностей надежности функционирования программ, характерных для критически важных приложений, работающих в режиме реального времени, применительно к микропроцессорным защитам. К числу основных характеристик функционирования релейных защит относятся показатели надежности. С переходом исполнения таких защит на микропроцессорную основу кроме аппаратной надежности возникла необходимость характеризовать ее функционирование и надежностью программного обеспечения. Важность решаемых ею задач в процессе эксплуатации относит ее к программам, используемым в критически важных приложениях и работающим в реальном режиме. Это, в свою очередь, ужесточает требования к оценке их надежности.</p></sec><sec><title>Методы</title><p>Методы. Сравнительный анализ позволил оценить общность рассмотренных факторов надежности функционирования программного обеспечения рассматриваемых приложений, и в то же время выделить некоторые особенности, характерные для исполнения релейной защиты на микропроцессорах.</p></sec><sec><title>Результаты</title><p>Результаты. Приведен пример подобной оценки, показывающий, что при всех сложностях полного тестирования программ микропроцессорной защиты вклад ошибок в программах пока составляет 2,5% от общего вклада.</p></sec><sec><title>Заключение</title><p>Заключение. Показано, что программы микропроцессорных защит относятся к программам критически важных приложений, работающих в режиме реального времени, что позволяет использовать опыт и характеристики такого программного обеспечения при решении задач релейной защиты. Тем не менее, приведены некоторые особенности, характерные именно для релейной защиты на микропроцессорной основе. Определены дальнейшие задачи.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>Aim</title><p>Aim. An analysis of the distinctive features of the functional dependability of software that are common to critical real-time applications in respect to microprocessor protections. Dependability indicators are among the primary operational characteristics of relay protection. As such protections migrate to microprocessor technology, it became necessary to characterise their operation and dependability with software dependability along the hardware dependability. The importance of the tasks it solves in the process of operation puts it into the category of programs used in critical real-time applications. That, in turn, toughens the requirements for their dependability evaluation.</p></sec><sec><title>Methods</title><p>Methods. The comparative analysis allowed evaluating the unity of the examined operational dependability factors of the software as part the examined applications, while identifying certain distinctive features that are common to relay protections that use microprocessors.</p></sec><sec><title>Results</title><p>Results. The paper provides an example of such estimation that shows that, given all the complexity of testing microprocessor protection programs, the contribution of software errors still is 2,5% from the overall contribution.</p></sec><sec><title>Conclusion</title><p>Conclusion. It is shown that microprocessor protection programs fall into the category of critical real-time application programs, which allows using the experience and characteristics of such software as part of relay protection. Nevertheless, the paper cites certain distinctive features that are common only to microprocessor-based relay protection. Further tasks are specified.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>программы критически важных приложений</kwd><kwd>микропроцессорные релейные защиты</kwd><kwd>надежность программного обеспечения</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>critical application software</kwd><kwd>microprocessor relay protection</kwd><kwd>software dependability</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Работа выполнена в рамках темы АААА-А20- 120051590026-3 «Модели и методы адаптации систем энергетики в современных условиях».</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">An Assessment of Space Shuttle Flight Software Development processes. – Committee for Review of Ovеrsight Mechanisms for Space Shuttle Flight Software Development Processes, National Research Council, 1993. 206 p. URL: https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19930019745 /downloads/19930019745.pdf (дата обращения 15.06.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">An Assessment of Space Shuttle Flight Software Development processes. Committee for Review of Oversight Mechanisms for Space Shuttle Flight Software Development Processes, National Research Council; 1993. (accessed 15.06.2023). Available at: https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19930019745/downloads/19930019745.pdf.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Parnas D.L., Schouwen A.J., Kwan S.P. Evaluation of Safety-Critical Software // Communications of the ACM. 1990, Vol. 33, No. 6. Pp. 636-648.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Parnas D.L., Schouwen A.J., Kwan S.P. Evaluation of Safety-Critical Software. Communications of the ACM 1990;33(6):636-648.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bishop P.G., Pullen F.D. Error Masking: A Source of Failure Dependency in Multi-Version Programs / 1991, January. 17 p. DOI: 10.1007/978-3-7091-9123-1.3</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bishop P.G., Pullen F.D. Error Masking: A Source of Failure Dependency in Multi-Version Programs; 1991. DOI: 10.1007/978-3-7091-9123-1.3.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Eckhardt D.E. et al. An experimental evaluation of software redundancy as a strategy for improving reliability / D.E. Eckhardt A.K. Caglayan J.C. Knight L.D. Lee D.F. McAllister J.P.J. Kelly // IEEE Transactions on Software Engineering. Vol.17, Is.7, 1991. Pp. 692-702. DOI: 10.1109/32.83905</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Eckhardt D.E., Caglayan A.K., Knight J.C., Lee L.D., McAllister D.F., Kelly J.P.J. An experimental evaluation of software redundancy as a strategy for improving reliability. IEEE Transactions on Software Engineering 1991;17(7):692-702. DOI: 10.1109/32.83905.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лившиц Ю. Е. Программируемые логические контроллеры для управления технологическими процессами. Минск: БНТУ, 2014. Ч. 1. 206 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Livshits Yu.E. [Programmable logic controllers for process control. Part 1]. Minsk: BNTU; 2014.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Концепция развития релейной защиты и автоматики электросетевого комплекса // Приложение № 1 к протоколу Правления ОАО «Россети» от 22.06.2015 № 356пр. М., 2015. 49 с. URL: https://mig-energo.ru›wpcontent/uploads/2015/12/rza-fsk.pdf (дата обращения 15.06.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">[Concept for the development of relay protection and automatic equipment of the integrated power grid. Annex 1 to the Minutes of meeting of the Rosseti Executive Board no. 356 dated 22.06.2015].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Распределение случаев неправильной работы устройств РЗА по видам технических причин и типам устройств РЗА за период с 01.01.2020 по 30.06.2020. URL: https://www.so-ups.ru/fileadmin/files/company/rza/rza_rez_info/rza_rez_vid_teh_1-2k2020.xl (дата обращения 15.06.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">[Distribution of RPAE malfunctions by the types of technical causes and types of RPAE devices for the period between 01.01.2020 and 30.06.2020]. (accessed 15.06.2023). Available at: https://www.so-ups.ru/fileadmin/files/company/rza/rza_rez_info/rza_rez_vid_teh_1- 2k2020.xl.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
