CN105426350A - Scd文件中提取电压等级、间隔及ied信息的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种SCD文件中提取电压等级、间隔及IED信息的方法，它包括以下过程：S1，导入SCD文件；S2，从SCD文件中提取电压等级、间隔和IED信息；S3，将电压等级、间隔和IED信息之间的关联关系通过树形层级结构进行分层次图形化展示。本发明不仅能够从SCD文件中提取电压等级、间隔和IED信息，而且还将电压等级、间隔和IED信息之间的关联关系进行分层次展示，进而提高专业人员的工作效率，缩短智能变电站的设计、调试周期，便于智能变电站后期维护。

Description

SCD文件中提取电压等级、间隔及IED信息的方法

技术领域

本发明涉及一种SCD文件解析方法，具体地说是一种SCD文件中提取电压等级、间隔及IED信息的方法，并将电压等级、间隔和IED信息之间的关联关系进行分层次展示，属于电力系统自动化技术领域。

背景技术

SCL(SubstationConfigurationdescriptionLanguage)变电站配置描述语言，基于扩展标记语言XML(ExtensibleMarkupLanguageXML)1.0版,专门用以描述变电站智能电子设备IED的配置情况。

该语言依据IEC61850标准之第5和第7部分描述智能电子设备IED的配置和通信系统。描述了变电站自动化系统和变电站(开关场)本身的相对关系，也描述了在应用层上开关场拓扑本身和配置在智能电子设备IED上的变电站自动化功能(逻辑节点)的相对关系。

变电站智能电子设备配置语言SCL主要目的是允许不同厂家的配置工具和系统配置工具间可互操作地交换系统配置数据。允许将智能电子设备IED配置的描述传输给通信和应用系统工具，允许以某种兼容的方式将整个系统的配置描述传递给智能电子设备IED的配置工具。

智能变电站的配置描述文件(SCD文件),是采用SCL描述语言对变电站进行数字建模，生成的一种配置文件。记录了整个变电站所有装置之间的拓扑关系，变电站的层次结构，装置之间的交互信息方式和数据。但由于其是一个XML格式的文本文件，用通用的文本查看工具，很难看清不同信息之间的关联性。但是，由于SCD文件是一个XML格式的文本文件，用通用的文本查看工具，很难看清不同信息之间的关联性，例如：电压等级、间隔、每个电压等级下有那些间隔、间隔下中涉及到那些IED二次装置等信息之间的关联性。

上述电压等级、间隔、每个电压等级下有那些间隔、间隔下中涉及到那些IED二次装置等信息在智能变电站设计、调试和维护阶段都有至关重要,相关人员需要很清楚的了解这些信息才能更好地完成智能变电站的设计、调试和维护工作,但是，由于这些信息都很难看清楚，目前还没有一个很好的方法来查看和展示这些信息。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种SCD文件中提取电压等级、间隔及IED信息的方法，不仅能够从SCD文件中提取电压等级、间隔和IED信息，而且还将电压等级、间隔和IED信息之间的关联关系进行分层次展示，进而提高专业人员的工作效率，缩短智能变电站的设计、调试周期，便于智能变电站后期维护。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：SCD文件中提取电压等级、间隔及IED信息的方法，其特征是，包括以下过程：

S1，导入SCD文件，所述SCD文件为智能变电站配置文件SCD文件；

S2，从SCD文件中提取电压等级、间隔和IED信息：扫描以XML格式记录信息的SCD文件形成结构化数据，通过遍历结构化数据中所有的IED节点提取IED信息以及与该IED相关联的电压等级和间隔信息；

S3，将电压等级、间隔和IED信息之间的关联关系通过树形层级结构进行分层次图形化展示,分层次图形化展示关联关系分为三层结构：第一级节点是电压等级，第二级节点是间隔，第三级节点是IED装置。

优选地，所述SCD文件从智能变电站服务器中获取。

优选地，所述步骤S2包括以下步骤：

将以XML格式记录信息的SCD文件以二进制方式读入内存；

解析出每个要素的位置，并形成结构化数据进行存储；

遍历所有的IED节点的name属性，获取IED以及与IED关联的电压等级和间隔信息。

优选地，所述步骤S3包括以下步骤：

遍历结构化数据读取电压顶级信息，并在图形化界面上构建所有的电压等级树节点；

依次读取电压等级中的间隔信息，并在电压等级树节点下插入间隔节点；

依次读取间隔下的IED信息，并在间隔节点下插入IED节点，如果间隔下没有IED信息则删除该间隔。

进一步地，本发明所述方法还包括对分层次图形化展示结果进行增加节点、删除节点和修改节点的处理过程。

优选地，所述对分层次图形化展示的关联关系进行增加节点的处理过程包括以下步骤：

确定新增节点的类别；

新建相应数据空节点；

将新增节点的数据同步到结构化数据中。

优选地，所述对分层次图形化展示的关联关系进行删除节点的处理过程包括以下步骤：

确定删除节点的类别；

删除相应数据节点；

删除该节点所关联的信息；

同步结构化数据中的数据。

优选地，所述对分层次图形化展示的关联关系进行修改节点的处理过程包括以下步骤：

确定修改节点的类别；

修改相应数据节点；

修改该节点所关联的信息；

同步结构化数据中的数据。

本发明的有益效果如下：

本发明的积极效果在于：

本发明提供了一个全新的自动提取、展示变电站配置文件的压等级、间隔、IED信息以及它们之间的关系的方法，使原来复杂不清晰的数据信息变得清晰可见，方面相关人员查看、理解和掌握。

本发明展示出的数据为相关人员在变电站设计、调试和维护阶段提供了有力的支撑,进而方便其工作，提高工作效率。

本发明采用XML文件快速读取技术，读取文件内容，通过建立模型和中英文模式匹配技术，分析提取数据，结合变电业务知识，对提取的数据进行运算，计算出电压等级、间隔和IED装置信息以及它们之间的关联关系，通过JAVA图像展示技术，将得到的数据按照树形层次结果展示出来。本发明不仅能够从SCD文件中提取电压等级、间隔和IED信息，而且还将电压等级、间隔和IED信息之间的关联关系进行分层次展示，进而提高专业人员的工作效率，缩短智能变电站的设计、调试周期，便于智能变电站后期维护。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明：

图1是本发明的方法流程图；

图2是本发明从SCD文件中提取电压等级、间隔和IED信息的方法流程图；

图3是本发明将电压等级、间隔和IED信息之间的关联关系进行分层次图形化展示的方法流程图；

图4是本发明将电压等级、间隔和IED信息之间的关联关系进行展示的效果图；

图5是本发明所述修改节点的数据实现效果图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

如图1所示，本发明的一种SCD文件中提取电压等级、间隔及IED信息的方法，它包括以下过程：

S1，导入SCD文件，所述SCD文件为智能变电站配置文件SCD文件，作为本发明提取电压等级、间隔及IED信息的唯一的输入。

S2，从SCD文件中提取电压等级、间隔和IED信息：扫描以XML格式记录信息的SCD文件形成结构化数据，通过遍历结构化数据中所有的IED节点提取IED信息以及与该IED相关联的电压等级和间隔信息。本发明使用VTD技术读取XML文件内容。根据SCL语法，查找<TBAY>节点下的IED，遍历其name属性，读取该IED装置所属的电压等级。这样就得到IED装置与电压等级、间隔三者之间的层级关系。电压等级包含哪些间隔，间隔中包含哪些IED装置。

S3，将电压等级、间隔和IED信息之间的关联关系通过树形层级结构进行分层次图形化展示,分层次图形化展示关联关系分为三层结构：第一级节点是电压等级，第二级节点是间隔，第三级节点是IED装置。

S4，对分层次图形化展示结果进行调整。电压等级、间隔和IED装置分别对应树形结构的三个不同层级的节点，通过调用树形结构的添加、删除和修改算法，提供增加、删除、修改等调整等功能，方便用户根据实际情况调整，使自动生成的结果与实际情况一致。

由于每个智能变电站的后台服务器都有本站的SCD配置文件，所述SCD文件可以从智能变电站服务器中获取。

如图2所示，本发明所述从SCD文件中提取电压等级、间隔和IED信息的过程包括以下步骤：

将以XML格式记录信息的SCD文件以二进制方式读入内存；

解析出每个要素的位置，并形成结构化数据进行存储；

遍历所有的IED节点的name属性，读取IED的电压等级信息和间隔信息。

使用VTD技术将原XML文件原封不动的以二进制的方式读进内存，然后在这个二进制byte数组上解析每个element的位置并把一些信息记录下来，根据SCL语法，查找<TBAY>节点下的IED，遍历其name属性，读取该IED装置所属的电压等级，从而获取IED以及与IED关联的电压等级和间隔信息。

VTD-XML是一种无提取的XML解析方法，它较好的解决了DOM占用内存过大的缺点，并且还提供了快速的解析与遍历、对XPath的支持和增量更新等特性。为了实现non-extractive(非提取)这个目的，它将原XML文件原封不动的以二进制的方式读进内存，连解码都不做，然后在这个二进制byte数组上解析每个element的位置并把一些信息记录下来，这种记录就被成为VTD(VirtualTokenDescriptor，虚拟令牌描述符)。之后的遍历操作便在这些保存下来的记录上进行，如果需要提取XML内容就利用记录中的位置等信息在原始byte数组上进行解码并返回字符串。

如图3所示，本发明将电压等级、间隔和IED信息之间的关联关系通过树形层级结构进行分层次图形化展示的过程包括以下步骤：

遍历结构化数据读取电压顶级信息，在图形化界面上构建所有的电压等级树节点；

依次读取电压等级中的间隔信息，并在电压等级树节点下插入间隔节点；

依次读取间隔下的IED信息，并在间隔节点下插入IED节点，如果间隔下没有IED信息则删除该间隔。

通过上述步骤将电压等级、间隔和IED信息之间的关联关系进行分层次图形化展示,展示结果如图4所示。图4中左面部分显示的35KV、220KV和500KV均为电压等级节点，500KV主变、5021边断路器和5022中断路器等均为500KV电压等级节点下的间隔，MB5021A-5021边断路器合并单元A、PB5021B-5021边断路器保护B和IB5021B-5021边断路器智能终端B均为5021边断路器间隔下的IED装置。

结合IED装置信息，使用定义的中英文模式匹配技术对其进行运算，抽取出其中包含的电压等级、间隔以及IED与间隔和电压等级之间的关系数据。

根据IED装置描述的规范，定义描述匹配模式，例如，B("B","开关","(.*)(开关|刀闸|断路器)(？:.*)"),T("T","主变","(.*)(主变|变压器|备用变)(？:.*)")。将所的IED装置划归到对应的电压等级和间隔中，这样就能明确电压等级包含哪些间隔，间隔中包含哪些IED装置，三者之间是一种层级包含关系。

上面运算的数据，依据变电业务知识，编写计算逻辑，对其合并运算。最终计算出整个SCD文件中包含的电压等级、间隔、IED信息以及他们之间的关系。比如，主变间隔下包含高中低三个电压等级的IED装置，每个电压等级能划归独立的间隔，也可以将主变三侧的装置划归一个统一主变间隔。将SCD文件重substation节点重定义的间隔，通过IED装置name属性划分的间隔，进行对应，一样的合并成一个间隔，间隔下没有IED装置的空间隔删除掉。

进一步地，本发明所述对分层次图形化展示结果进行调整的过程包括对分层次图形化展示结果进行增加节点、删除节点和修改节点的处理过程。

所述对分层次图形化展示的关联关系进行增加节点的处理过程包括以下步骤：

确定新增节点的类别；

新建相应数据空节点；

将新增节点的数据同步到结构化数据中。

所述对分层次图形化展示的关联关系进行删除节点的处理过程包括以下步骤：

确定删除节点的类别；

删除相应数据节点；

删除该节点所关联的信息；

同步结构化数据中的数据。

所述对分层次图形化展示的关联关系进行修改节点的处理过程包括以下步骤：

确定修改节点的类别；

修改相应数据节点；

修改该节点所关联的信息；

同步结构化数据中的数据。

对分层次图形化展示的关联关系中节点进行修改后效果图如图5所示。

使用JAVA语言提供的Swing展示技术，调用JTree组件，将上述分析出来的树形结构展示出来。使用计算机树形结构的添加、删除修改算法，支持间隔、电压等级和装置的三个层级的添加、修改删除功能。

本发明采用XML文件快速读取技术，读取文件内容，通过建立模型和中英文模式匹配技术，分析提取数据，结合变电业务知识，对提取的数据进行运算，计算出电压等级、间隔和IED装置信息以及它们之间的关联关系，通过JAVA图像展示技术，将得到的数据按照树形层次结果展示出来。

本发明针对SCD文件中的电压等级、间隔和二次装置等信息提取和展示提供了一个新的方法，能自动地提取这些信息并按照树形层次结构清晰地展示出来，给SCD文件的设计、变电站现场调试提供一个非常有效的方法，方便相关人员看查、理解和掌握SCD文件的内容，帮助他们提高工作效率。

以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.SCD文件中提取电压等级、间隔及IED信息的方法，其特征是，包括以下过程：

S1，导入SCD文件，所述SCD文件为智能变电站配置文件SCD文件；

S2，从SCD文件中提取电压等级、间隔和IED信息：扫描以XML格式记录信息的SCD文件形成结构化数据，通过遍历结构化数据中所有的IED节点提取IED信息以及与该IED相关联的电压等级和间隔信息；

S3，将电压等级、间隔和IED信息之间的关联关系通过树形层级结构进行分层次图形化展示,分层次图形化展示关联关系分为三层结构：第一级节点是电压等级，第二级节点是间隔，第三级节点是IED装置。

2.根据权利要求1所述的SCD文件中提取电压等级、间隔及IED信息的方法，其特征是，所述SCD文件从智能变电站服务器中获取。

3.根据权利要求1所述的SCD文件中提取电压等级、间隔及IED信息的方法，其特征是，所述步骤S2包括以下步骤：

将以XML格式记录信息的SCD文件以二进制方式读入内存；

解析出每个要素的位置，并形成结构化数据进行存储；

遍历所有的IED节点的name属性，获取IED以及与IED关联的电压等级和间隔信息。

4.根据权利要求1所述的SCD文件中提取电压等级、间隔及IED信息的方法，其特征是，所述步骤S3包括以下步骤：

遍历结构化数据读取电压顶级信息，并在图形化界面上构建所有的电压等级树节点；

依次读取电压等级中的间隔信息，并在电压等级树节点下插入间隔节点；

依次读取间隔下的IED信息，并在间隔节点下插入IED节点，如果间隔下没有IED信息则删除该间隔。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的SCD文件中提取电压等级、间隔及IED信息的方法，其特征是，还包括对分层次图形化展示结果进行增加节点、删除节点和修改节点的处理过程。

6.根据权利要求5所述的SCD文件中提取电压等级、间隔及IED信息的方法，其特征是，所述对分层次图形化展示的关联关系进行增加节点的处理过程包括以下步骤：

确定新增节点的类别；

新建相应数据空节点；

将新增节点的数据同步到结构化数据中。

7.根据权利要求5所述的SCD文件中提取电压等级、间隔及IED信息的方法，其特征是，所述对分层次图形化展示的关联关系进行删除节点的处理过程包括以下步骤：

确定删除节点的类别；

删除相应数据节点；

删除该节点所关联的信息；

同步结构化数据中的数据。

8.根据权利要求5所述的SCD文件中提取电压等级、间隔及IED信息的方法，其特征是，所述对分层次图形化展示的关联关系进行修改节点的处理过程包括以下步骤：

确定修改节点的类别；

修改相应数据节点；

修改该节点所关联的信息；

同步结构化数据中的数据。