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(shí)例配置和通信參數(shù)、ＩＥＤ 設(shè)備之間的通信配置及信號(hào)聯(lián)系等信息，是智能站繼電保護(hù)裝置工程 調(diào)試和定期校驗(yàn)的基礎(chǔ)文件［１－４］。目前智能站改擴(kuò)建、調(diào)試驗(yàn)收和定期校驗(yàn)時(shí)，ＳＣＤ文件導(dǎo)入校驗(yàn)裝置后，校驗(yàn)儀需要根據(jù)繼電保護(hù)裝置按列表形式對(duì)各參數(shù)項(xiàng)進(jìn)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(xiàng)在被校驗(yàn)保護(hù)裝置中并未使用或?qū)τ诒Ｗo(hù)裝置校驗(yàn)無影響，需要在配置時(shí)通過試驗(yàn)人員的判斷將這些參數(shù)項(xiàng)剔除或忽略，然后每做一遍試驗(yàn)需要重新將這些參數(shù)項(xiàng)再進(jìn)行一次剔除或忽略，大大增加了試驗(yàn) 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(shí)，無 法 快 速 定位 ＧＯＯＳＥ參數(shù)配置錯(cuò)誤的問題，需 要 試 驗(yàn) 人 員逐個(gè) ＧＯＯＳＥ參數(shù) 項(xiàng) 進(jìn) 行 篩 查，給 繼 電 保 護(hù) 裝 置調(diào)試工作帶來極大地不便。如果能夠在調(diào)試時(shí)將繼電保護(hù)裝置校驗(yàn)需要的參數(shù)項(xiàng)自動(dòng)篩選出來，并實(shí)現(xiàn) ＧＯＯＳＥ參數(shù)狀態(tài)的圖形化實(shí)時(shí)呈現(xiàn)和控制，將大大減少繼電保護(hù)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(hù)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(shí) 現(xiàn) ＧＯＯＳＥ 狀 態(tài) 顯示和狀態(tài)控制圖形化；同時(shí)根據(jù)保護(hù)動(dòng)作邏輯原理及試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定定義 ＧＯＯＳＥ狀態(tài)及保護(hù)動(dòng)作判斷規(guī)則，實(shí) 現(xiàn) 因 參 數(shù) 配 置 問 題 導(dǎo) 致 的 ＧＯＯＳＥ狀態(tài)及保護(hù)動(dòng)作邏輯異常的快速定位，*終提高保護(hù)裝置的調(diào)試效率。
１ ＳＣＤ解析方法及其選擇
為了實(shí)現(xiàn)參數(shù)配置與控制的圖形化，需 要 使用合適的方法對(duì)ＳＣＤ進(jìn)行解析。ＳＣＤ使用 ＸＭＬ作為其描述 語 言，目 前 對(duì) ＸＭＬ 文件的解析方法主有兩種方式，即 ＤＯＭ（ＤｏｃｕｍｅｎｔＯｂｊｅｃｔＭｏｄ－ｅｌ，文檔對(duì)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(gè) ＸＭＬ 文 檔 轉(zhuǎn) 換 成一個(gè)對(duì)象模型 的 集 合（通 常 稱 ＤＯＭ 樹），程 序 正是通過對(duì) 這 個(gè) 對(duì) 象 模 型 的 操 作，來 實(shí) 現(xiàn) 對(duì) ＸＭＬ文檔數(shù)據(jù)的 操 作。通 過 ＤＯＭ 接 口，程 序 可 以 在任何時(shí)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(jī)制也被稱作隨機(jī)訪問機(jī)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(duì) ＸＭＬ 文 檔 進(jìn)行分析時(shí)，會(huì)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(shí)現(xiàn)對(duì)ＸＭＬ文檔的訪問，因而 ＳＡＸ 接口也被稱作事件驅(qū)動(dòng)接口。ＳＡＸ 不是官方標(biāo)準(zhǔn)，但 它 是 ＸＭＬ 社區(qū)事實(shí)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(diǎn) 是 訪 問 方 便，缺 點(diǎn) 是占用內(nèi)存較大；ＳＡＸ解析方式的優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)存占用小，缺點(diǎn)是訪 問 不 方 便。考 慮 到 ＤＯＭ 模 型 的 優(yōu)點(diǎn)以及ＳＣＤ文件的規(guī)模不會(huì)特別龐大。因此，選擇 ＤＯＭ 解析方式對(duì)ＳＣＤ 文件進(jìn)行解析，解析內(nèi)容如圖１所示。
２ ＳＣＤ解析數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)篩選
通過 ＤＯＭ ＡＰＩ對(duì) 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(jí)結(jié)構(gòu)的，因此可以創(chuàng)建一棵樹，在樹的節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)上展示整個(gè) ＸＭＬ文檔。通過從根節(jié)點(diǎn)開 始 遍 歷，程序可以訪問到樹中的任意節(jié)點(diǎn)。解析后 的 ＳＣＤ 文 件 按 照ＩＥＤ 實(shí) 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(qiáng)、易于維護(hù)、占 用 資 源 少 等 優(yōu) 點(diǎn)，對(duì) 于 ＰＤＡ、智能手機(jī)等移動(dòng)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(duì) ＳＣＤ 文件解析后的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、查詢和檢索。
考慮到解析后的ＳＣＤ文件本身節(jié)點(diǎn)非常多，如果一個(gè)一個(gè)遍歷的話，通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)運(yùn)行起來會(huì)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(gè)技術(shù)ＸＭＬＰａｔｈＬａｎｇｕａｇｅ。Ｘｐａｔｈ是 由 Ｗ３Ｃ 提 出 的ＸＭＬ的相關(guān) 技 術(shù) 的 一 個(gè) 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(diǎn)列表的標(biāo)準(zhǔn)語 言，這 種 方 式 實(shí) 踐 證 明 速 度 很 快，且 實(shí) 現(xiàn) 簡單，不用設(shè)計(jì)復(fù)雜的遞歸程序。此 外，對(duì) 于 ＸＭＬ的解析采用 ＤＯＭ 樹的方式結(jié)合實(shí)時(shí)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(diǎn)；
（３）篩選出需要的節(jié)點(diǎn)。
３ 參數(shù)配置的圖形化實(shí)現(xiàn)
通過ＳＣＤ文件的解析和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的篩選，利用 Ｑｔ圖 形 庫 的 ＭｏｄｅｌＶｉｅｗ 框 架 和 ＧｒａｐｈｉｃｓＶｉｅｗ 框架對(duì)ＳＣＤ文件解析后的虛端子列表和連接信息進(jìn)行圖形可視化實(shí)現(xiàn)，進(jìn)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(tái)的圖形用戶界面應(yīng)用程序提供了一個(gè)完整的 Ｃ＋＋應(yīng)用開發(fā) 框 架。同 時(shí)，其 良 好 的 封 裝 機(jī)制使得其模塊化程度高，可重用性好。結(jié)合實(shí)時(shí)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(hù)調(diào)試時(shí)的實(shí)時(shí)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(xiàng)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(shí)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(shí) 際內(nèi)容進(jìn)行顯示。
（２）虛 端 子 連 接 關(guān) 系 的 圖 形 顯 示。ＧｒａｐｈｉｃｓＶｉｅｗ 提供 了 一 個(gè) ＱＧｒａｐｈｉｃｓＳｃｅｎｅ作 為 場 景，管理大數(shù) 量 定 制 的 ２Ｄｉｔｅｍｓ，同 時(shí) 也 允 許 與 這 些Ｉｔｅｍｓ進(jìn)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(shí)現(xiàn)，當(dāng)前選中的ＩＥＤ 框圖畫在視圖中央，兩邊畫各個(gè)外部ＩＥＤ 框圖。在每個(gè)ＩＥＤ框圖中畫出各個(gè)ＩＥＤ 發(fā)出對(duì)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(tái)實(shí)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(duì)*終實(shí)現(xiàn)的圖形化控制基本功能進(jìn)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(dòng)生成ＳＶ 和 ＧＯＯＳＥ 虛 端 子 回 路 連 線 圖，同 時(shí) 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(shí)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(hào) 傳 遞，通 過手動(dòng)修 改 或 者 觸 發(fā) ＳＶ 和 ＧＯＯＳＥ 信 號(hào)，實(shí) 現(xiàn) 對(duì)裝置和回路進(jìn)行檢驗(yàn)。
（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(dòng) 生 成ＧＯＯＳＥ 虛 端 子 回 路 連 線 圖，同 時(shí) 實(shí) 時(shí) 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(shí)提醒校驗(yàn)人員。
（３）重合閘校驗(yàn)邏輯自動(dòng)檢查與提示。線路重合閘充電需要具備以下五個(gè)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(hù)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(yùn) 行 狀 態(tài)和重合閘閉鎖信號(hào)模擬重合閘充電指示。手持式測試儀在進(jìn)行線路保護(hù)測試時(shí)，在輸出正常電壓的同時(shí)模擬智能終端發(fā)送 ＧＯＯＳＥ信號(hào)到被測保護(hù)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(hào)不滿足重合閘條件，充電指示燈將不能點(diǎn)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(cuò)。
（４）圖形化設(shè)置 ＳＶ 和 ＧＯＯＳＥ 檢修軟壓板。在智能站保護(hù)裝置校驗(yàn)時(shí)，需要將校驗(yàn)儀與保護(hù)裝置的檢修狀態(tài)保持一致；在智能站保護(hù)裝置工程調(diào)試時(shí)，則需要將校驗(yàn)儀和保護(hù)裝置檢修狀態(tài)進(jìn)行組合，校驗(yàn)其檢修機(jī)制。通過在人機(jī)交互界面上設(shè)計(jì)圖形化按鈕的方式，可以簡單直觀地對(duì)校驗(yàn)儀檢修狀態(tài)進(jìn)行快速切換，實(shí)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(shí)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(tái)，可 實(shí) 現(xiàn) ＳＶ 和 ＧＯＯＳＥ 虛端子回路 連 線 的 圖 形 化 展 示，ＧＯＯＳＥ 狀 態(tài) 的 實(shí)時(shí)顯示和便攜化圖形控制，線路保護(hù)裝置工程調(diào)試與 校 驗(yàn) 時(shí) 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(hù)與測控設(shè)備校驗(yàn)時(shí)參數(shù)配置的復(fù)雜性，并為判斷校驗(yàn)參數(shù)設(shè)置的正確性提供直觀提示，提升保護(hù)與測控設(shè)備校驗(yàn)的效率。同時(shí)為自動(dòng)讀取保護(hù)與測控定值，自動(dòng)
配置校驗(yàn)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)校驗(yàn)的自動(dòng)化奠定基礎(chǔ)。
