ＳＣＤ 文件即變電站配置描述文件，該文件描述了站內(nèi)所有ＩＥＤ 實例配置和通信參數(shù)、ＩＥＤ 設(shè)備之間的通信配置及信號聯(lián)系等信息，是智能站繼電保護裝置工程 調(diào)試和定期校驗的基礎(chǔ)文件［１－４］。目前智能站改擴建、調(diào)試驗收和定期校驗時，ＳＣＤ文件導(dǎo)入校驗裝置后，校驗儀需要根據(jù)繼電保護裝置按列表形式對各參數(shù)項進行調(diào)試前配置，配置的過程繁瑣，尤其是存在部分參數(shù)項在被校驗保護裝置中并未使用或?qū)τ诒Ｗo裝置校驗無影響，需要在配置時通過試驗人員的判斷將這些參數(shù)項剔除或忽略，然后每做一遍試驗需要重新將這些參數(shù)項再進行一次剔除或忽略，大大增加了試驗 人 員 的 工 作 量［５－１４］。更 為 甚 者，當(dāng) 調(diào) 試過程出現(xiàn) ＧＯＯＳＥ 參 數(shù) 配 置 問 題 時，無 法 快 速 定位 ＧＯＯＳＥ參數(shù)配置錯誤的問題，需 要 試 驗 人 員逐個 ＧＯＯＳＥ參數(shù) 項 進 行 篩 查，給 繼 電 保 護 裝 置調(diào)試工作帶來極大地不便。如果能夠在調(diào)試時將繼電保護裝置校驗需要的參數(shù)項自動篩選出來，并實現(xiàn) ＧＯＯＳＥ參數(shù)狀態(tài)的圖形化實時呈現(xiàn)和控制，將大大減少繼電保護裝置調(diào)試工作量，縮短調(diào)試過程，提高調(diào)試效率。本文基于目前智能站繼

電保護裝置工程調(diào)試方法和調(diào)試終端的現(xiàn)狀，提出通 過 解 析 ＳＣＤ 文 件，結(jié) 合 圖 形 化 模 型 和ＧＯＯＳＥ狀 態(tài) 虛 端 子 關(guān) 聯(lián)，實 現(xiàn) ＧＯＯＳＥ 狀 態(tài) 顯示和狀態(tài)控制圖形化；同時根據(jù)保護動作邏輯原理及試驗規(guī)程規(guī)定定義 ＧＯＯＳＥ狀態(tài)及保護動作判斷規(guī)則，實 現(xiàn) 因 參 數(shù) 配 置 問 題 導(dǎo) 致 的 ＧＯＯＳＥ狀態(tài)及保護動作邏輯異常的快速定位，*終提高保護裝置的調(diào)試效率。

１ ＳＣＤ解析方法及其選擇

為了實現(xiàn)參數(shù)配置與控制的圖形化，需 要 使用合適的方法對ＳＣＤ進行解析。ＳＣＤ使用 ＸＭＬ作為其描述 語 言，目 前 對 ＸＭＬ 文件的解析方法主有兩種方式，即 ＤＯＭ（ＤｏｃｕｍｅｎｔＯｂｊｅｃｔＭｏｄ－ｅｌ，文檔對象模型）和ＳＡＸ（ＳｉｍｐｌｅＡＰＩｆｏｒＸＭＬ，ＸＭＬ的簡單 ＡＰＩ模型）。

ＤＯＭ 解析方式是 Ｗ３Ｃ組織推薦處理 ＸＭＬ的一 種 方 式。 在 應(yīng) 用 該 方 式 的 程 序 中，基 于ＤＯＭ 的 ＸＭＬ 分 析 器 將 一 個 ＸＭＬ 文 檔 轉(zhuǎn) 換 成一個對象模型 的 集 合（通 常 稱 ＤＯＭ 樹），程 序 正是通過對 這 個 對 象 模 型 的 操 作，來 實 現(xiàn) 對 ＸＭＬ文檔數(shù)據(jù)的 操 作。通 過 ＤＯＭ 接 口，程 序 可 以 在任何時候訪 問 ＸＭＬ 文檔中的任何一部分?jǐn)?shù)據(jù)，因此這種利用 ＤＯＭ 接口的機制也被稱作隨機訪問機制。

與 ＤＯＭ 不同，ＳＡＸ 解析方式提供的訪問模式是一種順 序 模 式，這 是 一 種 快 速 讀 寫 ＸＭＬ 數(shù)據(jù)的方 式。當(dāng) 使 用 ＳＡＸ 分 析 器 對 ＸＭＬ 文 檔 進行分析時，會觸發(fā)一系列事件，并激活相應(yīng)的事件處 理 函 數(shù)，程序通過這些事件處 理函數(shù)實現(xiàn)對ＸＭＬ文檔的訪問，因而 ＳＡＸ 接口也被稱作事件驅(qū)動接口。ＳＡＸ 不是官方標(biāo)準(zhǔn)，但 它 是 ＸＭＬ 社區(qū)事實上的 標(biāo) 準(zhǔn)，幾 乎 所 有 的 ＸＭＬ 解 析 器 都 支持它。

ＤＯＭ 解析方 式 的 優(yōu) 點 是 訪 問 方 便，缺 點 是占用內(nèi)存較大；ＳＡＸ解析方式的優(yōu)點是內(nèi)存占用小，缺點是訪 問 不 方 便?？?慮 到 ＤＯＭ 模 型 的 優(yōu)點以及ＳＣＤ文件的規(guī)模不會特別龐大。因此，選擇 ＤＯＭ 解析方式對ＳＣＤ 文件進行解析，解析內(nèi)容如圖１所示。

２ ＳＣＤ解析數(shù)據(jù)存儲與關(guān)鍵節(jié)點篩選

通過 ＤＯＭ ＡＰＩ對 ＸＭＬ文檔中的數(shù)據(jù)解析后將以樹形結(jié)構(gòu)的形式展現(xiàn)出來。由于 ＸＭＬ文檔是分級結(jié)構(gòu)的，因此可以創(chuàng)建一棵樹，在樹的節(jié)點和子節(jié)點上展示整個 ＸＭＬ文檔。通過從根節(jié)點開 始 遍 歷，程序可以訪問到樹中的任意節(jié)點。解析后 的 ＳＣＤ 文 件 按 照ＩＥＤ 實 例 配 置、通 信 配

置、ＧＯＯＳＥ／ＳＶ 配 置 和ＩＥＤ 虛 端 子 連 接 關(guān) 系 保存到數(shù)據(jù)庫。作為目前*流行的開源嵌入式數(shù)據(jù)庫，ＳＱＬｉｔｅ具 有 管 理 簡 單、操 作 方 便、可 移 植 性強、易于維護、占 用 資 源 少 等 優(yōu) 點，對 于 ＰＤＡ、智能手機等移動設(shè)備來說，ＳＱＬｉｔｅ的優(yōu)勢顯著。因此，選擇 ＳＱＬｉｔｅ作為數(shù)據(jù)庫用于對 ＳＣＤ 文件解析后的數(shù)據(jù)進行管理、查詢和檢索。

考慮到解析后的ＳＣＤ文件本身節(jié)點非常多，如果一個一個遍歷的話，通過實踐發(fā)現(xiàn)運行起來會很慢，而且如果使用了深度很大的遞歸還容易出現(xiàn)堆 棧 溢 出。所 以，這里用到另外一個技術(shù)ＸＭＬＰａｔｈＬａｎｇｕａｇｅ。Ｘｐａｔｈ是 由 Ｗ３Ｃ 提 出 的ＸＭＬ的相關(guān) 技 術(shù) 的 一 個 執(zhí) 行 標(biāo) 準(zhǔn)，主 要 是 用 來查詢 ＸＭＬ文檔中符合一定標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)點列表的標(biāo)準(zhǔn)語 言，這 種 方 式 實 踐 證 明 速 度 很 快，且 實 現(xiàn) 簡單，不用設(shè)計復(fù)雜的遞歸程序。此 外，對 于 ＸＭＬ的解析采用 ＤＯＭ 樹的方式結(jié)合實時數(shù)據(jù)庫加大量的哈希表，可大大提高ＳＣＤ文件的解析速度。

（１）打 開 ＳＣＤ 文 件，裝 載 ＸＭＬ 文 件，形 成ＤＯＭ Ｔｒｅｅ；

（２）使用 Ｘｐａｔｈ技術(shù)查找相關(guān)節(jié)點；

（３）篩選出需要的節(jié)點。

３ 參數(shù)配置的圖形化實現(xiàn)

通過ＳＣＤ文件的解析和關(guān)鍵節(jié)點的篩選，利用 Ｑｔ圖 形 庫 的 ＭｏｄｅｌＶｉｅｗ 框 架 和 ＧｒａｐｈｉｃｓＶｉｅｗ 框架對ＳＣＤ文件解析后的虛端子列表和連接信息進行圖形可視化實現(xiàn)，進而形成集操控、可視化為一體的 智 能 變 電 站 測 控 軟 件。Ｑｔ為 開 發(fā)跨平臺的圖形用戶界面應(yīng)用程序提供了一個完整的 Ｃ＋＋應(yīng)用開發(fā) 框 架。同 時，其 良 好 的 封 裝 機制使得其模塊化程度高，可重用性好。結(jié)合實時數(shù)據(jù)庫通過應(yīng)用軟件可直觀顯示 ＳＣＤ 文 件 解 析后的虛擬端子列表和虛擬端子間的連接情況，快速掌握變電站系統(tǒng)配置情況及虛端子連接信息，為智能站繼電保護調(diào)試時的實時狀態(tài)監(jiān)測和操控提供支撐。

（１）虛端子的圖形顯示。利用 Ｑｔ的 Ｍｏｄｅｌ／Ｖｉｅｗ 框架可以方便地將數(shù)據(jù)與表現(xiàn)層分開，其中模型負(fù)責(zé) 獲 取 需 要 顯 示 的 數(shù) 據(jù)。Ｖｉｅｗ 從 Ｍｏｄｅｌ獲取 ｍｏｄｅｌｉｎｄｅｘｅｓ，ｍｏｄｅｌｉｎｄｅｘｅｓ作為數(shù)據(jù)項引用。通 過 把 ｍｏｄｅｌｉｎｄｅｘｅｓ提 供 給 Ｍｏｄｅｌ，Ｖｉｅｗ可以從數(shù)據(jù)源中獲取數(shù) 據(jù)。Ｑｔ中 的 Ｖｉｅｗ 主 要有 ３ 種：ＱＬｉｓｔＶｉｅｗ，ＱＴｒｅｅＶｉｅｗ 和 ＱＴａｂｌｅ－

Ｖｉｅｗ。常 用 的 Ｍｏｄｅｌ為 ＱＡｂｓｔｒａｃｔＩｔｅｍＭｏｄｅｌ。這里采用 ＱＡｂｓｔｒａｃｔＴａｂｌｅＭｏｄｅｌ的自定義 Ｍｏｄｅｌ實現(xiàn)虛端子及ＩＥＤ設(shè)備的顯示，通過封裝不同內(nèi)容的 Ｍｏｄｅｌ，然后 通 過 Ｖｉｅｗ 的ｓｅｔＭｏｄｅｌ將 實 際內(nèi)容進行顯示。

（２）虛 端 子 連 接 關(guān) 系 的 圖 形 顯 示。ＧｒａｐｈｉｃｓＶｉｅｗ 提供 了 一 個 ＱＧｒａｐｈｉｃｓＳｃｅｎｅ作 為 場 景，管理大數(shù) 量 定 制 的 ２Ｄｉｔｅｍｓ，同 時 也 允 許 與 這 些Ｉｔｅｍｓ進行 交 互。通 過 ｖｉｅｗ ｗｉｄｇｅｔ可 以 將 這 些Ｉｔｅｍｓ繪制出來。圖形化虛端子的連接方式采用畫直線的方式實現(xiàn)，當(dāng)前選中的ＩＥＤ 框圖畫在視圖中央，兩邊畫各個外部ＩＥＤ 框圖。在每個ＩＥＤ框圖中畫出各個ＩＥＤ 發(fā)出對方的 ＳＶ 和 ＧＯＯＳＥ控制塊框圖，并畫出連線。

４ 圖形化控制的測試儀軟硬件開發(fā)在參數(shù)配置圖形化基礎(chǔ)上，采用 ＡＲＭ＋ＦＰ－ＧＡ 可編程芯片硬件平臺實現(xiàn)圖形化控制的測試儀軟硬件搭建，其框架如圖３所示。

下面對*終實現(xiàn)的圖形化控制基本功能進行簡要介紹。

（１）ＳＶ 和 ＧＯＯＳＥ虛端子回路連線展示。根據(jù)ＳＣＤ模型以及ＳＶ 和 ＧＯＯＳＥ訂閱關(guān)系自動生成ＳＶ 和 ＧＯＯＳＥ 虛 端 子 回 路 連 線 圖，同 時 標(biāo) 注虛端子的描述和狀態(tài)（電壓和電流值）。在測試儀的回路圖上實現(xiàn)通過圖形化方式控制測試儀與被測裝置 之 間 的 ＳＶ 和 ＧＯＯＳＥ 的 信 號 傳 遞，通 過手動修 改 或 者 觸 發(fā) ＳＶ 和 ＧＯＯＳＥ 信 號，實 現(xiàn) 對裝置和回路進行檢驗。

（２）可 視 化 的 ＧＯＯＳＥ 虛 端 子 狀 態(tài) 監(jiān) 視。根據(jù)ＳＣＤ 模 型 以 及 ＧＯＯＳＥ 訂 閱 關(guān) 系 自 動 生 成ＧＯＯＳＥ 虛 端 子 回 路 連 線 圖，同 時 實 時 監(jiān) 視ＧＯＯＳＥ變位信 息，并 在 測 試 儀 上 通 過 圖 形 化 方式突出顯示。通過數(shù)值、連線以及指示燈顏色的變化及閃爍及時提醒校驗人員。

（３）重合閘校驗邏輯自動檢查與提示。線路重合閘充電需要具備以下五個條件：①重合閘切換開關(guān)未放在“停用”位置；②無 ＴＷＪ開入，斷路器三相都應(yīng)該在合位；③無壓力低閉鎖重合閘：主要指斷路器的油壓或氣壓低閉鎖；④無外部閉鎖重合閘的開入，如其他保護閉鎖重合閘的開人；⑤無電壓互感器斷線：根據(jù)裝置電壓互感器斷線的條件，需要給裝置電壓回路加上正常交流電壓。通過判斷電壓互感器電壓、斷路器運 行 狀 態(tài)和重合閘閉鎖信號模擬重合閘充電指示。手持式測試儀在進行線路保護測試時，在輸出正常電壓的同時模擬智能終端發(fā)送 ＧＯＯＳＥ信號到被測保護裝置。如果重合閘的位置、斷路器位置以及閉鎖重合閘的信號不滿足重合閘條件，充電指示燈將不能點亮。通過在測試儀上檢查和模擬充電指示，極大方便了現(xiàn)場人員的工作，提高了效率，減少了差錯。

（４）圖形化設(shè)置 ＳＶ 和 ＧＯＯＳＥ 檢修軟壓板。在智能站保護裝置校驗時，需要將校驗儀與保護裝置的檢修狀態(tài)保持一致；在智能站保護裝置工程調(diào)試時，則需要將校驗儀和保護裝置檢修狀態(tài)進行組合，校驗其檢修機制。通過在人機交互界面上設(shè)計圖形化按鈕的方式，可以簡單直觀地對校驗儀檢修狀態(tài)進行快速切換，實現(xiàn)檢修軟壓板的投切。

５ 結(jié)語

本 文 提 出 了 一 種 基 于 ＳＣＤ 解 析 文 件 的ＧＯＯＳＥ狀態(tài)顯示和狀態(tài)控制圖形化實現(xiàn)方 法，并在 ＡＲＭ＋ＦＰＧＡ 可編程芯片的基礎(chǔ)上搭建了測試儀的軟硬件平臺，可 實 現(xiàn) ＳＶ 和 ＧＯＯＳＥ 虛端子回路 連 線 的 圖 形 化 展 示，ＧＯＯＳＥ 狀 態(tài) 的 實時顯示和便攜化圖形控制，線路保護裝置工程調(diào)試與 校 驗 時 重 合 閘 邏 輯 正 確 性 的 判 斷 和 ＳＶ 與ＧＯＯＳＥ檢修軟壓板狀態(tài)的圖形化切換。從而簡化二次檢修人員智能變電站保護與測控設(shè)備校驗時參數(shù)配置的復(fù)雜性，并為判斷校驗參數(shù)設(shè)置的正確性提供直觀提示，提升保護與測控設(shè)備校驗的效率。同時為自動讀取保護與測控定值，自動

配置校驗參數(shù)，實現(xiàn)校驗的自動化奠定基礎(chǔ)。