ＳＣＤ 文件即变电站配置描述文件，该文件描述了站内所有ＩＥＤ 实例配置和通信参数、ＩＥＤ 设备之间的通信配置及信号联系等信息，是智能站继电保护装置工程 调试和定期校验的基础文件［１－４］。目前智能站改扩建、调试验收和定期校验时，ＳＣＤ文件导入校验装置后，校验仪需要根据继电保护装置按列表形式对各参数项进行调试前配置，配置的过程繁琐，尤其是存在部分参数项在被校验保护装置中并未使用或对于保护装置校验无影响，需要在配置时通过试验人员的判断将这些参数项剔除或忽略，然后每做一遍试验需要重新将这些参数项再进行一次剔除或忽略，大大增加了试验 人 员 的 工 作 量［５－１４］。更 为 甚 者，当 调 试过程出现 ＧＯＯＳＥ 参 数 配 置 问 题 时，无 法 快 速 定位 ＧＯＯＳＥ参数配置错误的问题，需 要 试 验 人 员逐个 ＧＯＯＳＥ参数 项 进 行 筛 查，给 继 电 保 护 装 置调试工作带来极大地不便。如果能够在调试时将继电保护装置校验需要的参数项自动筛选出来，并实现 ＧＯＯＳＥ参数状态的图形化实时呈现和控制，将大大减少继电保护装置调试工作量，缩短调试过程，提高调试效率。本文基于目前智能站继
电保护装置工程调试方法和调试终端的现状，提出通 过 解 析 ＳＣＤ 文 件，结 合 图 形 化 模 型 和ＧＯＯＳＥ状 态 虚 端 子 关 联，实 现 ＧＯＯＳＥ 状 态 显示和状态控制图形化；同时根据保护动作逻辑原理及试验规程规定定义 ＧＯＯＳＥ状态及保护动作判断规则，实 现 因 参 数 配 置 问 题 导 致 的 ＧＯＯＳＥ状态及保护动作逻辑异常的快速定位，*终提高保护装置的调试效率。
１ ＳＣＤ解析方法及其选择
为了实现参数配置与控制的图形化，需 要 使用合适的方法对ＳＣＤ进行解析。ＳＣＤ使用 ＸＭＬ作为其描述 语 言，目 前 对 ＸＭＬ 文件的解析方法主有两种方式，即 ＤＯＭ（ＤｏｃｕｍｅｎｔＯｂｊｅｃｔＭｏｄ－ｅｌ，文档对象模型）和ＳＡＸ（ＳｉｍｐｌｅＡＰＩｆｏｒＸＭＬ，ＸＭＬ的简单 ＡＰＩ模型）。
ＤＯＭ 解析方式是 Ｗ３Ｃ组织推荐处理 ＸＭＬ的一 种 方 式。 在 应 用 该 方 式 的 程 序 中，基 于ＤＯＭ 的 ＸＭＬ 分 析 器 将 一 个 ＸＭＬ 文 档 转 换 成一个对象模型 的 集 合（通 常 称 ＤＯＭ 树），程 序 正是通过对 这 个 对 象 模 型 的 操 作，来 实 现 对 ＸＭＬ文档数据的 操 作。通 过 ＤＯＭ 接 口，程 序 可 以 在任何时候访 问 ＸＭＬ 文档中的任何一部分数据，因此这种利用 ＤＯＭ 接口的机制也被称作随机访问机制。
与 ＤＯＭ 不同，ＳＡＸ 解析方式提供的访问模式是一种顺 序 模 式，这 是 一 种 快 速 读 写 ＸＭＬ 数据的方 式。当 使 用 ＳＡＸ 分 析 器 对 ＸＭＬ 文 档 进行分析时，会触发一系列事件，并激活相应的事件处 理 函 数，程序通过这些事件处 理函数实现对ＸＭＬ文档的访问，因而 ＳＡＸ 接口也被称作事件驱动接口。ＳＡＸ 不是官方标准，但 它 是 ＸＭＬ 社区事实上的 标 准，几 乎 所 有 的 ＸＭＬ 解 析 器 都 支持它。
ＤＯＭ 解析方 式 的 优 点 是 访 问 方 便，缺 点 是占用内存较大；ＳＡＸ解析方式的优点是内存占用小，缺点是访 问 不 方 便。考 虑 到 ＤＯＭ 模 型 的 优点以及ＳＣＤ文件的规模不会特别庞大。因此，选择 ＤＯＭ 解析方式对ＳＣＤ 文件进行解析，解析内容如图１所示。
２ ＳＣＤ解析数据存储与关键节点筛选
通过 ＤＯＭ ＡＰＩ对 ＸＭＬ文档中的数据解析后将以树形结构的形式展现出来。由于 ＸＭＬ文档是分级结构的，因此可以创建一棵树，在树的节点和子节点上展示整个 ＸＭＬ文档。通过从根节点开 始 遍 历，程序可以访问到树中的任意节点。解析后 的 ＳＣＤ 文 件 按 照ＩＥＤ 实 例 配 置、通 信 配
置、ＧＯＯＳＥ／ＳＶ 配 置 和ＩＥＤ 虚 端 子 连 接 关 系 保存到数据库。作为目前*流行的开源嵌入式数据库，ＳＱＬｉｔｅ具 有 管 理 简 单、操 作 方 便、可 移 植 性强、易于维护、占 用 资 源 少 等 优 点，对 于 ＰＤＡ、智能手机等移动设备来说，ＳＱＬｉｔｅ的优势显著。因此，选择 ＳＱＬｉｔｅ作为数据库用于对 ＳＣＤ 文件解析后的数据进行管理、查询和检索。
考虑到解析后的ＳＣＤ文件本身节点非常多，如果一个一个遍历的话，通过实践发现运行起来会很慢，而且如果使用了深度很大的递归还容易出现堆 栈 溢 出。所 以，这里用到另外一个技术ＸＭＬＰａｔｈＬａｎｇｕａｇｅ。Ｘｐａｔｈ是 由 Ｗ３Ｃ 提 出 的ＸＭＬ的相关 技 术 的 一 个 执 行 标 准，主 要 是 用 来查询 ＸＭＬ文档中符合一定标准的节点列表的标准语 言，这 种 方 式 实 践 证 明 速 度 很 快，且 实 现 简单，不用设计复杂的递归程序。此 外，对 于 ＸＭＬ的解析采用 ＤＯＭ 树的方式结合实时数据库加大量的哈希表，可大大提高ＳＣＤ文件的解析速度。
（１）打 开 ＳＣＤ 文 件，装 载 ＸＭＬ 文 件，形 成ＤＯＭ Ｔｒｅｅ；
（２）使用 Ｘｐａｔｈ技术查找相关节点；
（３）筛选出需要的节点。
３ 参数配置的图形化实现
通过ＳＣＤ文件的解析和关键节点的筛选，利用 Ｑｔ图 形 库 的 ＭｏｄｅｌＶｉｅｗ 框 架 和 ＧｒａｐｈｉｃｓＶｉｅｗ 框架对ＳＣＤ文件解析后的虚端子列表和连接信息进行图形可视化实现，进而形成集操控、可视化为一体的 智 能 变 电 站 测 控 软 件。Ｑｔ为 开 发跨平台的图形用户界面应用程序提供了一个完整的 Ｃ＋＋应用开发 框 架。同 时，其 良 好 的 封 装 机制使得其模块化程度高，可重用性好。结合实时数据库通过应用软件可直观显示 ＳＣＤ 文 件 解 析后的虚拟端子列表和虚拟端子间的连接情况，快速掌握变电站系统配置情况及虚端子连接信息，为智能站继电保护调试时的实时状态监测和操控提供支撑。
（１）虚端子的图形显示。利用 Ｑｔ的 Ｍｏｄｅｌ／Ｖｉｅｗ 框架可以方便地将数据与表现层分开，其中模型负责 获 取 需 要 显 示 的 数 据。Ｖｉｅｗ 从 Ｍｏｄｅｌ获取 ｍｏｄｅｌｉｎｄｅｘｅｓ，ｍｏｄｅｌｉｎｄｅｘｅｓ作为数据项引用。通 过 把 ｍｏｄｅｌｉｎｄｅｘｅｓ提 供 给 Ｍｏｄｅｌ，Ｖｉｅｗ可以从数据源中获取数 据。Ｑｔ中 的 Ｖｉｅｗ 主 要有 ３ 种：ＱＬｉｓｔＶｉｅｗ，ＱＴｒｅｅＶｉｅｗ 和 ＱＴａｂｌｅ－
Ｖｉｅｗ。常 用 的 Ｍｏｄｅｌ为 ＱＡｂｓｔｒａｃｔＩｔｅｍＭｏｄｅｌ。这里采用 ＱＡｂｓｔｒａｃｔＴａｂｌｅＭｏｄｅｌ的自定义 Ｍｏｄｅｌ实现虚端子及ＩＥＤ设备的显示，通过封装不同内容的 Ｍｏｄｅｌ，然后 通 过 Ｖｉｅｗ 的ｓｅｔＭｏｄｅｌ将 实 际内容进行显示。
（２）虚 端 子 连 接 关 系 的 图 形 显 示。ＧｒａｐｈｉｃｓＶｉｅｗ 提供 了 一 个 ＱＧｒａｐｈｉｃｓＳｃｅｎｅ作 为 场 景，管理大数 量 定 制 的 ２Ｄｉｔｅｍｓ，同 时 也 允 许 与 这 些Ｉｔｅｍｓ进行 交 互。通 过 ｖｉｅｗ ｗｉｄｇｅｔ可 以 将 这 些Ｉｔｅｍｓ绘制出来。图形化虚端子的连接方式采用画直线的方式实现，当前选中的ＩＥＤ 框图画在视图中央，两边画各个外部ＩＥＤ 框图。在每个ＩＥＤ框图中画出各个ＩＥＤ 发出对方的 ＳＶ 和 ＧＯＯＳＥ控制块框图，并画出连线。
４ 图形化控制的测试仪软硬件开发在参数配置图形化基础上，采用 ＡＲＭ＋ＦＰ－ＧＡ 可编程芯片硬件平台实现图形化控制的测试仪软硬件搭建，其框架如图３所示。
下面对*终实现的图形化控制基本功能进行简要介绍。
（１）ＳＶ 和 ＧＯＯＳＥ虚端子回路连线展示。根据ＳＣＤ模型以及ＳＶ 和 ＧＯＯＳＥ订阅关系自动生成ＳＶ 和 ＧＯＯＳＥ 虚 端 子 回 路 连 线 图，同 时 标 注虚端子的描述和状态（电压和电流值）。在测试仪的回路图上实现通过图形化方式控制测试仪与被测装置 之 间 的 ＳＶ 和 ＧＯＯＳＥ 的 信 号 传 递，通 过手动修 改 或 者 触 发 ＳＶ 和 ＧＯＯＳＥ 信 号，实 现 对装置和回路进行检验。
（２）可 视 化 的 ＧＯＯＳＥ 虚 端 子 状 态 监 视。根据ＳＣＤ 模 型 以 及 ＧＯＯＳＥ 订 阅 关 系 自 动 生 成ＧＯＯＳＥ 虚 端 子 回 路 连 线 图，同 时 实 时 监 视ＧＯＯＳＥ变位信 息，并 在 测 试 仪 上 通 过 图 形 化 方式突出显示。通过数值、连线以及指示灯颜色的变化及闪烁及时提醒校验人员。
（３）重合闸校验逻辑自动检查与提示。线路重合闸充电需要具备以下五个条件：①重合闸切换开关未放在“停用”位置；②无 ＴＷＪ开入，断路器三相都应该在合位；③无压力低闭锁重合闸：主要指断路器的油压或气压低闭锁；④无外部闭锁重合闸的开入，如其他保护闭锁重合闸的开人；⑤无电压互感器断线：根据装置电压互感器断线的条件，需要给装置电压回路加上正常交流电压。通过判断电压互感器电压、断路器运 行 状 态和重合闸闭锁信号模拟重合闸充电指示。手持式测试仪在进行线路保护测试时，在输出正常电压的同时模拟智能终端发送 ＧＯＯＳＥ信号到被测保护装置。如果重合闸的位置、断路器位置以及闭锁重合闸的信号不满足重合闸条件，充电指示灯将不能点亮。通过在测试仪上检查和模拟充电指示，极大方便了现场人员的工作，提高了效率，减少了差错。
（４）图形化设置 ＳＶ 和 ＧＯＯＳＥ 检修软压板。在智能站保护装置校验时，需要将校验仪与保护装置的检修状态保持一致；在智能站保护装置工程调试时，则需要将校验仪和保护装置检修状态进行组合，校验其检修机制。通过在人机交互界面上设计图形化按钮的方式，可以简单直观地对校验仪检修状态进行快速切换，实现检修软压板的投切。
５ 结语
本 文 提 出 了 一 种 基 于 ＳＣＤ 解 析 文 件 的ＧＯＯＳＥ状态显示和状态控制图形化实现方 法，并在 ＡＲＭ＋ＦＰＧＡ 可编程芯片的基础上搭建了测试仪的软硬件平台，可 实 现 ＳＶ 和 ＧＯＯＳＥ 虚端子回路 连 线 的 图 形 化 展 示，ＧＯＯＳＥ 状 态 的 实时显示和便携化图形控制，线路保护装置工程调试与 校 验 时 重 合 闸 逻 辑 正 确 性 的 判 断 和 ＳＶ 与ＧＯＯＳＥ检修软压板状态的图形化切换。从而简化二次检修人员智能变电站保护与测控设备校验时参数配置的复杂性，并为判断校验参数设置的正确性提供直观提示，提升保护与测控设备校验的效率。同时为自动读取保护与测控定值，自动
配置校验参数，实现校验的自动化奠定基础。
