一種變電站配置描述文件的圖形化處理方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種對(duì)符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站配置描述（SCD）文件的圖形化處理方法，該方法包括以下步驟：解析從智能變電站服務(wù)器中獲取的SCD文件；判斷所述SCD文件是否符合XML文件規(guī)范和IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的SCL語(yǔ)言規(guī)范；生成并顯示圖形化SCD文件；構(gòu)建所述圖形化SCD文件的關(guān)聯(lián)性超鏈接；對(duì)所述圖形化SCD文件進(jìn)行多層次編輯操作；反向解析所述圖形化SCD文件生成并判斷SCD文件是否符合XML文件規(guī)范和IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的SCL語(yǔ)言規(guī)范；保存操作后生成的SCD文件。該方法是將可視化人機(jī)界面方法和智能處理技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字化變電站和智能變電站中SCD文件處理的新的自動(dòng)化方法，將原來(lái)動(dòng)輒10萬(wàn)行以上的文本文件處理變成了高效、智能的圖形化處理。
【專利說(shuō)明】 一種變電站配置描述文件的圖形化處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化領(lǐng)域的方法，具體講涉及一種變電站配置描述文件的圖形化處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字變電站(Digital Substation)是智能電網(wǎng)的物理基礎(chǔ)，其數(shù)字化和智能化是智能電網(wǎng)建設(shè)中變電站的必然發(fā)展趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)外都進(jìn)行了廣泛和深入的研究。其中依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61850的數(shù)字化變電站和智能變電站已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外得到大量工程應(yīng)用。
[0003]變電站配置描述(SCD,Substation Configuration Description)文件是IEC61850標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的變電站基礎(chǔ)模型信息文件，是數(shù)字化變電站和智能變電站運(yùn)維過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化的關(guān)鍵性文件，也是電子設(shè)備制造商、系統(tǒng)集成商、系統(tǒng)使用方、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方、檢測(cè)機(jī)構(gòu)溝通信息的橋梁。SCD文件用于描述整個(gè)變電站的一次及二次設(shè)備配置的信息。當(dāng)前SCD文件非常龐大和復(fù)雜，動(dòng)輒10萬(wàn)行以上，甚至上百萬(wàn)行(視變電站規(guī)模而定)，技術(shù)人員和現(xiàn)場(chǎng)工程人員在工作中對(duì)SCD文件進(jìn)行查找、修改、增加等操作非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力。同時(shí)由于文件中各部分信息是相互關(guān)聯(lián)的，所以以上操作還很容易造成文件內(nèi)部不一致,大大降低了工作效率和可靠性。
[0004]目前，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中部分系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)SCD文件的解析功能，但普遍以文本方式顯示和編輯S⑶文件。例如《電力與電工》雜志2011年第3期上的《基于TinyXML的智能變電站SCD文件的解析》一文中實(shí)現(xiàn)了對(duì)SCD文件的解析，能理解其含義，并抽取所感興趣的 GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event)和 SMV (Sampled MeasuredValues)等配置信息，但沒(méi)有涉及對(duì)SCD文件的修改、編輯等功能，同時(shí)也沒(méi)有涉及以圖形化的方式處理SCD文件本身以及所抽取的結(jié)果信息。在已公開的發(fā)明專利《智能變電站SCD配置文件圖形化展示方法》中，所提供的智能變電站SCD配置文件圖形化展示方法，實(shí)質(zhì)是“采用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D展現(xiàn)全站IED之間的數(shù)據(jù)流關(guān)系，用戶可方便地查看目標(biāo)IED和相關(guān)聯(lián)IED之間信息交互的具體內(nèi)容”，但并沒(méi)有涉及對(duì)SCD文件的圖形化修改編輯，同時(shí)所關(guān)注的是“全站IED之間的數(shù)據(jù)流關(guān)系”，并沒(méi)有涉及SCD文件中除IED之外的其他信息的處理。
[0005]因此，找出可以高效、快速、可靠地展示、維護(hù)、修改S⑶文件的方法是一個(gè)工程應(yīng)用上亟待解決的重要問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種對(duì)符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的S⑶文件新的圖形化處理的方法，將可視化人機(jī)界面(Visual Human-machine Interface)方法和智能處理技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字化變電站和智能變電站中SCD文件處理。該方法綜合應(yīng)用樹狀圖形化展示、智能圖形化編輯操作、自動(dòng)關(guān)聯(lián)超鏈接跳轉(zhuǎn)等手段，把原來(lái)動(dòng)輒10萬(wàn)行以上的文本文件處理，變成了高效、智能的圖形化處理。[0007]實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的解決方案為:
[0008]一種變電站配置描述文件的圖形化處理方法，其改進(jìn)之處在于:所述方法包括以下步驟:
[0009]1、解析從智能變電站服務(wù)器中獲取的S⑶文件；
[0010]I1、判斷所述S⑶文件是否符合XML文件規(guī)范和IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的SCL語(yǔ)言規(guī)范；
[0011]II1、生成并顯示圖形化S⑶文件；
[0012]IV、構(gòu)建所述圖形化S⑶文件的關(guān)聯(lián)性超鏈接；
[0013]V、對(duì)所述圖形化S⑶文件進(jìn)行多層次編輯操作；
[0014]V1、反向解析所述圖形化S⑶文件生成并判斷S⑶文件是否符合XML文件規(guī)范和IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的SCL語(yǔ)言規(guī)范；
[0015]VI1、保存操作后生成的S⑶文件。
[0016]進(jìn)一步的，所述步驟I的解析S⑶文件包括以下步驟:
[0017]S101、從智能變電站服務(wù)器中獲取S⑶文件；
[0018]S102、構(gòu)建內(nèi)存單元結(jié)構(gòu)，確定S⑶文件的解析對(duì)象；
[0019]S103、分配新的內(nèi)存單元；
[0020]S104、根據(jù)所述SCD文件的解析對(duì)象依次確定所述新的內(nèi)存單元的節(jié)點(diǎn)名稱、節(jié)點(diǎn)類型、屬性和指針的指向；
[0021]S105、通過(guò)指針將所述節(jié)點(diǎn)加入內(nèi)存樹結(jié)構(gòu)；
[0022]S106、判斷所述S⑶文件是否解析完成，完成則進(jìn)入步驟S107 ;否則返回步驟S102 ；
[0023]S107、形成存儲(chǔ)所述節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存樹結(jié)構(gòu)。
[0024]進(jìn)一步的，所述步驟II包括:比對(duì)S⑶文件，判斷文件是否符合XML文件規(guī)范和IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的SCL語(yǔ)言規(guī)范；不符合則提示用戶處理。
[0025]進(jìn)一步的，所述節(jié)點(diǎn)名稱根據(jù)SCD文件構(gòu)成單元的字符串類型名稱確定；
[0026]所述節(jié)點(diǎn)類型根據(jù)SCL語(yǔ)言規(guī)范確定，包括元素、文本、注釋、指令和其他；
[0027]所述屬性根據(jù)字符串構(gòu)成的結(jié)構(gòu)數(shù)組類型確定，對(duì)于節(jié)點(diǎn)的構(gòu)成單元所具有的屬性，依次記錄屬性名和對(duì)應(yīng)屬性值；
[0028]所述指針的類型包括父親指針、下一個(gè)兄弟指針和首個(gè)兒子指針，分別用于指向節(jié)點(diǎn)的構(gòu)成單元的長(zhǎng)層父單元、同層下一個(gè)兄弟單元和下一層第一個(gè)兒子單元。
[0029]進(jìn)一步的，所述屬性名和對(duì)應(yīng)屬性值的確認(rèn)包括:遍歷S⑶文件中“ ‘屬性名’=‘屬性值’ ”形式的屬性內(nèi)容，獲取屬性名和對(duì)應(yīng)屬性值；為所述屬性名和對(duì)應(yīng)屬性值分配屬性結(jié)構(gòu)空間；寫入所述屬性名和對(duì)應(yīng)屬性值。
[0030]進(jìn)一步的，所述步驟III中，根據(jù)節(jié)點(diǎn)指針依次將節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)，形成內(nèi)存樹結(jié)構(gòu)，并將內(nèi)存樹結(jié)構(gòu)導(dǎo)入圖形工具中，形成SCD文件的圖形化展示。
[0031]進(jìn)一步的，所述步驟IV包括:根據(jù)指針的指向確定圖形化樹形結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)關(guān)系；構(gòu)建關(guān)聯(lián)性超鏈接；依據(jù)SCL語(yǔ)言規(guī)范找到關(guān)聯(lián)的節(jié)點(diǎn)并顯示超鏈接。
[0032]進(jìn)一步的，所述步驟V中，包括對(duì)所述圖形化SCD文件的增、刪、改、拷貝、粘貼、拖動(dòng)操作，所述圖形化SCD文件對(duì)應(yīng)的SCD內(nèi)存樹結(jié)構(gòu)相應(yīng)修改；根據(jù)所述SCD內(nèi)存樹結(jié)構(gòu)的修改，局部更新圖形樹結(jié)構(gòu)中變動(dòng)的部分。[0033]進(jìn)一步的，所述步驟VI包括:根據(jù)解析過(guò)程反向解析所述圖形化SCD文件對(duì)應(yīng)的S⑶內(nèi)存樹結(jié)構(gòu)，生成新的S⑶文件，判斷所述S⑶文件是否符合XML文件規(guī)范和IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的SCL語(yǔ)言規(guī)范；不符合則提示用戶處理，符合則進(jìn)入步驟III。
[0034]進(jìn)一步的，所述步驟VII包括:將所生成的S⑶文件保存于計(jì)算機(jī)文件系統(tǒng)中。
[0035]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0036](I)本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)了用戶在圖形界面上的操作就等于對(duì)S⑶文本文件處理這一功能，避免了工程實(shí)際應(yīng)用中直接處理文本文件的諸多不便。
[0037](2)本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)S⑶文件的圖形化智能顯示，原來(lái)對(duì)于動(dòng)輒10萬(wàn)行以上的SCD文件，用戶在瀏覽過(guò)程中既費(fèi)時(shí)費(fèi)力，又很容易“迷失”所處的位置；通過(guò)將SCD文件顯示為一棵樹，同時(shí)可按用戶要求只顯示這棵樹的某一個(gè)層級(jí)的樹枝，便于用戶對(duì)整個(gè)SCD文件結(jié)構(gòu)的快速把握和準(zhǔn)確定位；同時(shí)在把SCD文件顯示為一棵樹的同時(shí)，會(huì)內(nèi)部檢查SCD文件的一致性，并把其中不一致，或者可能不一致的地方，提示給用戶發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和糾錯(cuò)。
[0038](3)本發(fā)明的方法在圖形化處理S⑶文件的過(guò)程中，提出了一種基于S⑶文件內(nèi)部相關(guān)性的自動(dòng)超鏈接功能，實(shí)現(xiàn)SCD文件處理中智能化和自動(dòng)化的處理，解決了需要根據(jù)相關(guān)性一項(xiàng)一項(xiàng)判讀和搜索的問(wèn)題，大大提高工程技術(shù)人員的處理效率。
[0039](4)本發(fā)明的方法在S⑶文件的圖形化處理中，通過(guò)把S⑶文件顯示為一棵樹，允許用戶對(duì)相關(guān)樹枝和樹葉的進(jìn)行拷貝、粘貼和拖動(dòng)操作，等同于對(duì)文本文件的直接操作，提高了用戶對(duì)于S⑶文件的處理效率。
[0040](5)本發(fā)明的方法在SCD文件的圖形化處理中，注意了不同操作層次的協(xié)同，可針對(duì)不同層次的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行操作，而對(duì)應(yīng)的子節(jié)點(diǎn)也自動(dòng)生效，從而將SCD文本文件處理中相應(yīng)操作進(jìn)行了集成，提高了工作效率，大大減少了工作復(fù)雜度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0041]圖1為變電站配置描述文件的圖形化處理方法的流程圖；
[0042]圖2為解析SCD文件的基本內(nèi)存單元結(jié)構(gòu)圖；
[0043]圖3為解析S⑶文件的內(nèi)存樹結(jié)構(gòu)圖；
[0044]圖4為S⑶文件的圖形化展示結(jié)構(gòu)圖；
[0045]圖5為變電站配置描述文件的圖形化處理方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0047]如圖1所示，圖1為變電站配置描述文件的圖形化處理方法的流程圖；變電站配置描述文件的圖形化處理方法包括以下:
[0048]步驟一、從智能變電站服務(wù)器中獲取S⑶文件。
[0049]步驟二、對(duì)SCD文件進(jìn)行解析，并校驗(yàn)SCD文件，判斷SCD文件是否符合XML文件規(guī)范和 IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)中的 SCL (變電站配置語(yǔ)言，Substation Configuration Language)語(yǔ)目規(guī)范。
[0050]步驟三、通過(guò)解析生成并顯示圖形化S⑶文件。
[0051]步驟四、構(gòu)建圖形化SCD文件上的關(guān)聯(lián)性超鏈接。[0052]步驟五、在形成的樹形結(jié)構(gòu)上對(duì)圖形化SCD文件進(jìn)行增、刪、改、拷貝、粘貼、拖動(dòng)等編輯操作，并對(duì)應(yīng)修改圖形化SCD文件對(duì)應(yīng)的SCD內(nèi)存樹結(jié)構(gòu)。
[0053]步驟六、反向解析所述SCD內(nèi)存樹結(jié)構(gòu)，生成并判斷所生成的SCD文件是否符合XML文件規(guī)范和IEC61850標(biāo)準(zhǔn)中的SCL語(yǔ)言規(guī)范。
[0054]步驟七、將所生成的S⑶文件保存于計(jì)算機(jī)文件系統(tǒng)中，供歷史查詢。
[0055]步驟一中，讀入S⑶文件，定義如圖2所示的解析S⑶文件的基本內(nèi)存單元結(jié)構(gòu)，再對(duì)SCD文件進(jìn)行解析。
[0056]解析SCD文件包括:讀取SCD文件到內(nèi)存中；按照解析規(guī)則從SCD文件頭部開始解析，依次根據(jù)SCD文件中對(duì)象申請(qǐng)內(nèi)存創(chuàng)建新的基本內(nèi)存單元，確定該內(nèi)存單元的節(jié)點(diǎn)名稱、節(jié)點(diǎn)類型、可變數(shù)目的屬性；通過(guò)指針確定新申請(qǐng)的內(nèi)存單元的位置，將新申請(qǐng)的基本內(nèi)存單元加入內(nèi)存樹中；直到SCD文件解析結(jié)束；從而獲得如圖3所示的解析SCD文件的內(nèi)存樹結(jié)構(gòu)圖。
[0057]節(jié)點(diǎn)名稱為SCD文件中元素等各組成成員對(duì)象的字符串名稱。
[0058]節(jié)點(diǎn)類型根據(jù)SCD文件中XML對(duì)象類型確定，每個(gè)內(nèi)存單元由唯一的節(jié)點(diǎn)類型，包括兀素(Element)、文本(Text)、屬性(Attribute)、注釋(Co_ent)、指令(Processing—Instruction)和其他(Other)構(gòu)成單兀。
[0059]屬性由字符串構(gòu)成的結(jié)構(gòu)數(shù)組類型確定，對(duì)于SCD文件的元素等各組成成員對(duì)象所具有的屬性，依次記錄屬性名和對(duì)應(yīng)屬性值。
[0060]指針類型包括父親指針、下一個(gè)兄弟指針和首個(gè)兒子指針。父親指針用于指向構(gòu)成單元的長(zhǎng)層父單元，下一個(gè)兄弟指針用于指向同層下一個(gè)兄弟單元，首個(gè)兒子指針用于指向下一層第一個(gè)兒子單元。
[0061 ] 舉例說(shuō)明，解析S⑶文件如下表I的規(guī)則所示:
[0062]
【權(quán)利要求】
1.一種變電站配置描述文件的圖形化處理方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: 1.解析從智能變電站服務(wù)器中獲取的SCD文件； I1、判斷所述SCD文件是否符合XML文件規(guī)范和IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的SCL語(yǔ)言規(guī)范； II1、生成并顯示圖形化S⑶文件； IV、構(gòu)建所述圖形化SCD文件的關(guān)聯(lián)性超鏈接； V、對(duì)所述圖形化SCD文件進(jìn)行多層次編輯操作； V1、反向解析所述圖形化SCD文件生成并判斷SCD文件是否符合XML文件規(guī)范和IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的SCL語(yǔ)言規(guī)范； VI1、保存操作后生成的S⑶文件。
2.如權(quán)利要求1所述的一種變電站配置描述文件的圖形化處理方法，其特征在于:所述步驟I的解析SCD文件包括以下步驟: 5101、從智能變電站服務(wù)器中獲取SCD文件； 5102、構(gòu)建內(nèi)存單元結(jié)構(gòu)，確定SCD文件的解析對(duì)象； 5103、分配新的內(nèi)存單元；`` 5104、根據(jù)所述SCD文件的解析對(duì)象依次確定所述新的內(nèi)存單元的節(jié)點(diǎn)名稱、節(jié)點(diǎn)類型、屬性和指針的指向； 5105、通過(guò)指針將所述節(jié)點(diǎn)加入內(nèi)存樹結(jié)構(gòu)； 5106、判斷所述S⑶文件是否解析完成，完成則進(jìn)入步驟S107;否則返回步驟S102 ； 5107、形成存儲(chǔ)所述節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存樹結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種變電站配置描述文件的圖形化處理方法，其特征在于:所述步驟II包括:比對(duì)S⑶文件，判斷文件是否符合XML文件規(guī)范和IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的SCL語(yǔ)言規(guī)范；不符合則提示用戶處理。
4.如權(quán)利要求2所述的一種變電站配置描述文件的圖形化處理方法，其特征在于:所述節(jié)點(diǎn)名稱根據(jù)SCD文件構(gòu)成單元的字符串類型名稱確定； 所述節(jié)點(diǎn)類型根據(jù)SCL語(yǔ)言規(guī)范確定，包括元素、文本、注釋、指令和其他； 所述屬性根據(jù)字符串構(gòu)成的結(jié)構(gòu)數(shù)組類型確定，對(duì)于節(jié)點(diǎn)的構(gòu)成單元所具有的屬性，依次記錄屬性名和對(duì)應(yīng)屬性值； 所述指針的類型包括父親指針、下一個(gè)兄弟指針和首個(gè)兒子指針，分別用于指向節(jié)點(diǎn)的構(gòu)成單元的長(zhǎng)層父單元、同層下一個(gè)兄弟單元和下一層第一個(gè)兒子單元。
5.如權(quán)利要求4所述的一種變電站配置描述文件的圖形化處理方法，其特征在于:所述屬性名和對(duì)應(yīng)屬性值的確認(rèn)包括:遍歷SCD文件中“ ‘屬性名’=‘屬性值’ ”形式的屬性內(nèi)容，獲取屬性名和對(duì)應(yīng)屬性值；為所述屬性名和對(duì)應(yīng)屬性值分配屬性結(jié)構(gòu)空間；寫入所述屬性名和對(duì)應(yīng)屬性值。
6.如權(quán)利要求1所述的一種變電站配置描述文件的圖形化處理方法，其特征在于:所述步驟III中，根據(jù)節(jié)點(diǎn)指針依次將節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)，形成內(nèi)存樹結(jié)構(gòu)，并將內(nèi)存樹結(jié)構(gòu)導(dǎo)入圖形工具中，形成SCD文件的圖形化展示。
7.如權(quán)利要求1所述的一種變電站配置描述文件的圖形化處理方法，其特征在于:所述步驟IV包括:根據(jù)指針的指向確定圖形化樹形結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)關(guān)系；構(gòu)建關(guān)聯(lián)性超鏈接；依據(jù)SCL語(yǔ)言規(guī)范找到關(guān)聯(lián)的節(jié)點(diǎn)并顯示超鏈接。
8.如權(quán)利要求1所述的一種變電站配置描述文件的圖形化處理方法，其特征在于:所述步驟V中，包括對(duì)所述圖形化SCD文件的增、刪、改、拷貝、粘貼、拖動(dòng)操作，所述圖形化SCD文件對(duì)應(yīng)的SCD內(nèi)存樹結(jié)構(gòu)相應(yīng)修改；根據(jù)所述SCD內(nèi)存樹結(jié)構(gòu)的修改，局部更新圖形樹結(jié)構(gòu)中變動(dòng)的部分。
9.如權(quán)利要求1所述的一種變電站配置描述文件的圖形化處理方法，其特征在于:所述步驟VI包括:根據(jù)解析過(guò)程反向解析所述圖形化SCD文件對(duì)應(yīng)的SCD內(nèi)存樹結(jié)構(gòu)，生成新的SCD文件，判斷所述SCD文件是否符合XML文件規(guī)范和IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的SCL語(yǔ)言規(guī)范；不符合則提示用戶處理，符合則進(jìn)入步驟III。
10.如權(quán)利要求1所述的一種變電站配置描述文件的圖形化處理方法，其特征在于:所述步驟VII包括:將所 生成的SCD文件保存于計(jì)算機(jī)文件系統(tǒng)中。
【文檔編號(hào)】G06F17/30GK103605660SQ201310492061
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】高志遠(yuǎn), 姚建國(guó), 楊勝春, 曹陽(yáng), 嚴(yán)春華, 田偉, 鄢蜜昉, 單茂華 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 中國(guó)電力科學(xué)研究院, 國(guó)網(wǎng)上海市電力公司