CN109857885B - 基于scd文件的智能变电站主接线图自动生成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于SCD文件的智能变电站主接线图自动生成方法，包括步骤：第一步，对SCD文件数据进行预处理，生成预排序遍历树；第二步，基于预排序遍历树识别一次设备拓扑关系，并获得拓扑关系矩阵；拓扑关系矩阵基于IED和一次设备之间的关联以及虚连接关系进行定义；第三步，基于拓扑关系矩阵，自动生成智能变电站主接线图。本发明实现智能变电站主接线图的自动生成，处理时间短，使用内存少，准确度高，可显著提高智能变电站设计调试及运维工作效率。
Description
技术领域
本发明属于智能变电站主接线图生成技术领域，具体涉及一种基于SCD文件的智能变电站主接线图自动生成方法。
背景技术
智能变电站配置描述(SCD)文件遵循IEC 61850国际标准，是对智能变电站一、二次系统设备结构、功能等情况的详细描述，主要包含一次设备模型、通信网络配置、智能电子设备(IED)模型等信息。智能电子设备之间通过虚连接进行通信，智能电子设备是对一次设备具体功能实现的补充、完善，与一次设备有直接或间接物理上的连接，一、二次设备之间的联系十分紧密，一次设备的拓扑连接关系影响到IED之间的虚连接设计。SCD文件包含了所有IED的数据，信息十分丰富，为实现智能变电站信息化管理提供了良好基础，但SCD文件在使用中还存在以下不足：
(1)当前的SCD文件绝大多数只简略配置了或未配置一次设备模型信息，并不能体现一次设备的拓扑关系。
(2)SCD文件采用文本格式、数据量大、专业性强，信息描述比较抽象，智能变电站的调试、检修运维人员难以理解其内容。
(3)目前已有的工具主要是用于SCD文件中的IED部分进行数据可视化，缺少对全站一次设备接线方式的可视化展示。
(4)当前智能变电站主接线图都需要手动绘制，随着智能变电站的改造、扩建、新建，SCD文件也会随之更新，主接线图也需要不断人工更新，且不同应用系统之间各自维护一套主接线图，数据不共享，存在大量重复绘制工作，效率低下，SCD文件的信息与各应用彼此孤立，数据未得到很好利用。
随着电网数字化程度地提高，这些问题会更加突出，影响到智能变电站运维工作效率，本发明针对上述问题提出了一种解决方案。
发明内容
本发明的目的是提供基于SCD文件的智能变电站主接线图自动生成方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明基于SCD文件的智能变电站主接线图自动生成方法，包括：
第一步，对SCD文件数据进行预处理，生成预排序遍历树；
本步骤进一步包括：
110：对预排序遍历树设计5层节点，从上往下依次为：IED节点、AccessPoint节点、LDevice节点、LN节点、ExtRef节点，IED节点、AccessPoint节点、LDevice节点、LN节点、ExtRef节点分别记为第一层、第二层、第三层、第四层、第五层；
120：解析SCD文件中所有IED节点及内部的配置信息，将所解析的配置信息存储于预排序遍历树上对应节点，并对预排序遍历树上每个节点添加左右值；
所述对预排序遍历树上每个节点添加左右值，具体为：
121：从第一个IED节点开始，设置其左值lt＝1；
122：第二层AccessPoint节点、第三层LDevice节点、第四层LN节点的赋左值规则为：
若当前节点为各上层节点的首个子节点，其左值lt为其上层父节点左值+1；否则，其左值为其前一兄弟节点的右值rt+1；本子步骤中，当前节点指当前的AccessPoint节点、LDevice节点和LN节点；
123：第五层节点ExtRef的赋值规则为：
若当前ExtRef节点为各上层节点的首个子节点，其左值lt为其上层父节点左值+1；否则，其左值lt为其前一ExtRef节点右值+1；当前ExtRef节点的右值为其自身左值+1；
124：第一层IED节点、第二层AccessPoint节点、第三层LDevice节点、第四层LN节点的赋右值规则为：
当当前节点的所有直接子节点赋值完毕，设置该当前节点的右值为其所有直接子节点右值的最大值+1；本子步骤中，当前节点指当前的IED节点、AccessPoint节点、LDevice节点和LN节点；
125：进入下一个IED节点，从子步骤121开始重复，直至遍历完所有IED节点；
第二步，基于预排序遍历树识别一次设备拓扑关系，并获得拓扑关系矩阵；
本步骤进一步包括：
210：定义拓扑关系矩阵TLlevel＝(TL1,TL2,...TLi,...,TLn)T，TLi为第i个一次设备的连接向量，TLi＝(D1,D2,...Dk,...,Dm)，i＝1，2，…n，n为一次设备数量；Dk为第i个一次设备与第k条母线或第k台断路器的连接关系，采用0或1表示，0代表不相连，1代表相连，Dk初始化为0；k＝1，2，…m，m表示电压等级为level侧有m条母线或m台断路器；
220：从预排序遍历树获取IED节点的一个AccessPoint节点，寻找左右值在该AccessPoint节点左右值之间的所有ExtRef节点；若无左右值符合要求的ExtRef节点，获取下一AccessPoint节点，重新执行本步骤；若有左右值符合要求的ExtRef节点，执行子步骤230；
230：遍历ExtRef节点的数据，解析每个ExtRef数据获取iedName、ldInst、lnClass、lnInst属性值；
240：从IED列表中寻找与ExtRef数据属性标识符iedName相同的IED节点，获取其左右值，记为目标IED左右值；
250：从LDevice列表中寻找左右值在目标IED左右值之间且属性标记符为ldInst的LDevice节点，获取其左右值，记为目标LDevice左右值；
260：从LN列表中寻找左右值在目标LDevice左右值之间且属性标记符为lnClass+lnInst的LN节点，记为目标LN节点；
270：解析目标LN节点数据，提取一次设备的连接关系，并更新对应的Dk值；
第三步，基于拓扑关系矩阵，自动生成智能变电站主接线图；
本步骤进一步包括：
310：以文件流的方式加载SCD文件，解析SCD文件的所有IED及内部的配置信息，并将IED数据存储于预排序遍历树；
320：对预排序遍历树中的IED数据进行分类，并对其关联的一次设备类型做出判断；若其关联的一次设备类型有母线，则进行母线连接关系识别；
330：通过对预排序遍历树进行搜索获得一次设备拓扑关系，根据搜索获得的一次设备拓扑关系更新拓扑关系矩阵；
340：加载SVG图元模板文件，根据拓扑关系矩阵进行图形绘制。
进一步的，连接关系的识别根据设备类型和接线方式不同需要区别处理，具体为：
(a)对常规接线，搜索线路、主变合并单元中的Inputs节点中ExtRef节点属性iedName为母线合并单元的虚连接，按子步骤220开始的流程进行处理，实现线路拓扑连接辨识，根据辨识结果给对应的Dk赋值；
(b)3/2接线和桥形接线，3/2接线方式的一个间隔有三个断路器，首先分析断路器保护装置IED中的虚连接判断出三个断路器的位置关系，搜索线路、主变保护IED的Inputs节点中ExtRef节点属性iedName为断路器的虚连接，实现线路、主变拓扑连接辨识，根据辨识结果给对应的Dk赋值；
(c)母线连接关系包括分段和母联两种情况，从母联、分段合并单元IED中的采样值逻辑设备LDevice中搜索对应母线段电流、电压的采样值节点LN，解析这些LN节点数据可得到母线拓扑连接，根据辨识结果给对应的Dk赋值。
进一步的，对预排序遍历树上每个节点添加左右值过程中，针对一IED节点，首先，按照从上往下的顺序，进行深度优先处理，采用子步骤121和子步骤122的规则逐层对该IED节点下面的各层首个节点赋左值；然后，到达第五层ExtRef节点，采用子步骤123的规则对第五层ExtRef节点逐一赋左值和右值；接着，又按照从下往上的顺序，采用子步骤124的规则对第五层以上的节点逐一赋右值。
进一步的，所述根据拓扑关系矩阵进行图形绘制，具体为：
(340a)遍历电压等级，根据拓扑关系矩阵判断当前电压等级下的设备接线方式；
(340b)按拓扑关系矩阵绘制母线、断路器、线路的图形，有母线联络关系的根据母线联络关系数据进行母线连接；
(340c)判断是否有未绘图的电压等级设备，若有，则对下一电压等级重复执行子步骤(4a)和(4b)，直至所有电压等级均已绘图完毕。
进一步的，对步骤320中的过程分解为三项任务：IED分类任务、母线连接关系任务、其余一次设备连接关系任务；每项任务分别使用一个任务线程同时进行处理；
在IED分类任务中，对预排序遍历树的IED节点进行遍历，根据一次设备类型分解出线路、主变、母线、断路器四个相互独立的子任务，使用四个独立线程同时进行处理，获取设备类型、名称、编号、归属的电压等级等信息，生成一次设备列表，生成图形时，根据设备列表信息进行图形布局和信息标注；
在母线连接关系任务中，对预排序遍历树节点进行搜索和数据处理，找出母联、分段相关的IED节点，按照电压等级，划分出高压侧母联及分段、中压侧母联及分段、低压侧母联及分段三个独立的子任务，各子任务同时进行处理；
在设备连接关系任务中，根据预排序遍历树数对一次设备连接关系进行搜索处理，按设备类型分为线路、主变连接关系两项子任务，这两项子任务分别根据线路数量和主变数量，分别启动相应数量的子任务线程同时处理每个设备的连接关系。
设备连接关系任务中分解出的各子任务完成时都会更新设备连接矩阵。
和现有技术相比，本发明具有如下特点：
本发明利用SCD文件中智能电子设备(IED)信息，实现智能变电站主接线图自动生成，处理时间短，占用内存小，准确度高，可显著提高智能变电站设计调试及运维工作效率。
本发明基于IED和一次设备之间的关联以及虚连接关系，定义了拓扑关系矩阵，用来描述设备的拓扑关系。为进一步提高数据存储和解析效率，又提出了预排序遍历树模型。为进一步提高计算处理效率，提出了多任务并行处理方法。采用本发明方法，只需读取SCD文件即可自动生成主接线图。通过设计的软件，对实际SCD文件进行测试，可快速、准确、使用少量内存自动生成主接线图。
附图说明
图1为SCD文件的层次结构图；
图2为具体实施方式中MPTT的遍历流程图；
图3为具体实施方式中基于MPTT模型的拓扑辨识流程示意图；
图4为具体实施方式中基于多任务并行处理的主接线自动生成流程；
图5为具体实施方式中一次设备及连接关系多任务分解图；
图6为采用本发明方法自动生成的主接线示意图。
具体实施方式
为便于理解本发明，下面将结合本发明涉及的技术原理和实施例进一步说明本发明技术方案和技术效果。
一、一次设备拓扑关系分析
本发明基于SCD文件来分析一次设备的拓扑关系。SCD文件包含五个大的节点：Header节点、Substation节点、Communication节点、IED节点和DataTypeTemplates节点。Header节点主要包含配置文件历史更改和版本管理信息；Substation节点主要为一次设备、电压等级、间隔描述信息；Communication节点主要配置了IED的网络访问信息以及交换机通信配置等信息；IED节点为SCD文件的主要部分，每个IED节点包含一个实际设备的IEC61850标准的分层信息模型，相互之间通过“虚端子”连接进行通信；DataTypeTemplates节点为IED使用到的实例化数据类型模板。SCD文件的层次结构图见图1。
规范的IED节点的name属性包含了对应一次设备的信息，解析该属性可得到IED类型、一次设备类型、电压等级、设备编号、IED编号等信息；IED类型包括保护、测控、合并单元、智能终端等，一次设备类型包括线路、主变、断路器、母线等。本发明采用拓扑关系矩阵来表示一次设备拓扑关系。要获得拓扑关系矩阵，首先遍历SCD文件的所有IED并解析每个IED的name属性，判断出一次设备，并定义拓扑关系矩阵TLlevel，见式(1)，矩阵TLlevel用来表示识别出的一次设备间的连接关系。
TLlevel＝(TL1,TL2,...TLi,...,TLn)T (1)
其中：TLlevel为电压等级为level侧的线路或主变拓扑连接矩阵；TLi为第i个一次设备连接向量，一次设备可以为线路或主变，i依次取1、2、…n，n为识别出的一次设备数量。
第i个一次设备的连接向量TLi由第i个一次设备和其他一次设备的连接关系构成：
TLi＝(D1,D2,...Dk,...,Dm) (2)
其中，Dk为第i个一次设备与第k条母线的连接关系，当为3/2接线方式时，则为第i个一次设备与第k台断路器的连接关系；k依次取1、2、…m，m表示电压等级为level侧有m条母线，当为3/2接线，则表示有m台断路器数量。连接关系Dk采用0或1表示，0代表不相连，1代表相连，初始时连接关系Dk均置为0。
本发明中，通过分析IED间的“虚端子”连接，来获得一次设备间的连接关系，从而获得对应的Dk值，继而获得拓扑关系矩阵TLlevel。智能变电站不同的接线方式具有不同的拓扑连接特点，从而应采用不同的分析方法来识别设备拓扑辨识过程。为便于理解，下面将分别针对常规接线、3/2接线及桥形接线、母线连接三种接线方式，来说明设备拓扑辨识过程。
(1)常规接线的拓扑识别
常规接线包括单双母、母线分段和母线带旁路。常规接线中，需要识别的是设备与母线的连接关系，这里设备包括线路和主变。下面将以某220kV线路合并单元为例来进行说明，该IED装置名称为"ML2201A"。从该IED节点选取与母线相关的虚连接，按照逻辑顺序：IED内部name为"M1"的AccessPoint→ldInst为"MU"的LDevice→内部的唯一逻辑零节点LN0→虚连接输入节点Inputs→虚连接信息ExtRef节点，其中一条虚连接信息为：<ExtRefldInst＝"MUSV"lnClass＝"TVTR"lnInst＝"1"iedName＝"MM2201A"doName＝"Vol1".../>，通过该信息可连接到外部某IED的逻辑节点LN中的数据对象实例，找到本实施例线路合并单元连接的外部IED为220kV母线合并单元("MM2201A")，通过上述虚连接节点各属性定位到的逻辑节点：<LN desc＝"I母保护电压A"inst＝"1"lnClass＝"TVTR"prefix＝"UA9-2">。从而获知该线路合并单元接入了220kVI母A相电压数据，则表明该线路合并单元与I母具有连接关系，因此，更新式(1)中对应设备的连接向量TLi，将对应位置的Dk值置为1。
(2)3/2接线的拓扑识别
3/2接线的连接关系指设备与断路器的连接关系。该接线方式中，线路、主变接入点两边各有1台断路器，所以，进行拓扑识别时，可根据断路器的虚连接判断3台断路器在两条母线间的排列顺序，再根据设备虚连接判断设备接入到哪两个断路器之间。桥形接线的连接关系指主变和断路器的连接的关系，桥形接线方式设备拓扑连接辨识方法与3/2接线的相同，下面仅对3/2接线方式的拓扑识别进行详细说明。下面将以某500kV设备3/2接线方式的保护IED节点为例来进行说明，该实施例中，在两条母线间有5041、5042、5043三个断路器。分别对断路器5041、5042、5043的保护IED中的虚连接配置信息进行分析，<IED name＝"PB5041A"...><ExtRef iedName＝"PM5001A"...><ExtRef iedName＝"PB5042A"...>，可知断路器5041保护装置接收了来自断路器5042和500kV I母保护装置的数据，同理分析可知，断路器5042保护装置接收了来自断路器5041、断路器5043的保护信息，断路器5043保护装置接收了来自断路器5042、500kV II母保护装置数据。因此可获得断路器间隔拓扑连接关系：500kV I母→断路器5041→断路器5042→断路器5043→500kV II母。I母和II母表示母线。
再对线路5041的保护IED("PL5041A")节点进行分析，其虚连接中存在两条与断路器相关的信息：<ExtRefldInst＝"PIGO"lnClass＝"PTRC"lnInst＝"1"iedName＝"PB5041A".../><ExtRefldInst＝"PIGO"lnClass＝"PTRC"lnInst＝"2"iedName＝"PB5042A".../>，因此可以得出线路与断路器的拓扑连接关系：断路器5041→线路5041→断路器5042。
因此，更新式(1)中对应设备的连接向量TLi，将对应位置的Dk值置为1。
(3)母线拓扑辨识
对母联IED，在母联合并单元"MM2201A"中的LDevice实例名称inst＝“MUSV”内部定义一组LN节点<LN desc＝"母线1A相电压"lnClass＝"TVTR"inst＝"1"...>、<LN desc＝"母线2A相电压"lnClass＝"TVTR"inst＝"1"...>，通过解析LN节点即可得到母线连接信息。
对于分段IED，以110kV I-II母分段合智一体装置为例来进行说明，该110kV I-II母分段合智一体装置编号为“ME1101”。通过解析其内一组LN节点，获得两条实例名为inst＝“MUSV01”的LDevice内的两条虚连接<ExtReflnClass＝"TVTR"ldInst＝"MUSV01"
lnInst＝"1"iedName＝"MM1101A".../>、<ExtRef lnClass＝"TVTR"ldInst＝"MUSV01"lnInst＝"2"iedName＝"MM1101A".../>，这两条虚连接分别连接到110kV I母和110kV II母的A相电压数据。因此可知，该110kV I-II母分段合智一体装置与I母和II母连接。
二、利用预排序遍历树处理模型的IED数据存储模型
为提高设备拓扑辨识的效率，降低内存消耗，本发明利用预排序遍历树处理模型进行IED数据存储。预排序遍历树简记为MPTT，其为一种树形结构，通过在每个节点上添加左右值来方便查询操作。
左右值的构建规则参见图2，具体如下：
①从预排序遍历树的第一层节点开始，设置起始节点的左值lt＝1；
②往下一层，每次对最左侧子节点赋左值lt，将其左值lt设置为父节点左值加1；
③依次往下一层，至最底层，设置最底层最左侧子节点的右值rt为自身左值加1；
④从最底层最左侧子节点开始，向右移动，判断同一父节点下是否还有其他兄弟节点，若没有，返回父节点，将父节点的右值rt设置为其子节点的最大右值+1；若有，从右侧第一个兄弟节点开始，设置该兄弟节点的左值lt为其左侧节点的右值加1，之后向下，若有下一层子节点，则执行步骤②；若没有下一层子节点，执行步骤③；
⑤直至设置完根节点的右值rt，结束流程。
上述兄弟节点指：属于同一父节点的各节点彼此间称为兄弟节点。
在利用MPTT进行数据存储时，为减少数据量，本具体实施方式舍弃了未用到的节点数据。并对各节点数据属性进行统一的了规范定义，MPTT统一化的节点数据格式见表1。
表1 MPTT统一化的节点数据格式
MPTT结构模型中的每个节点为一个对象，根据任务需求及IED模型信息设计了5层结构，每层存放相同类型节点数据，节点对象定义为：节点名称标识符name、节点描述信息desc、左值lt、右值rt，左右值按照上述构建规则进行设置。
利用该模型进行一次设备连接关系处理的流程如图3所示，遍历IED节点对象，对每个IED节点对象获取其下的AccessPoint节点对象下包含的虚连接节点对象ExtRef，若此AccessPoint节点对象下无ExtRef数据，则在下一AccessPoint节点对象继续查找，遍历得到的ExtRef节点对象，分析每各ExtRef对象中name属性，通过iedName+ldInst+lnClass+lnInst的组合找到对应的外部IED数据来源，定位到目标LN节点，并从中解析出一次设备的连接关系，并更新设备拓扑连接矩阵。
三、多任务并行处理
SCD文件内部的数据量十分巨大，若顺序地解析处理将十分耗时，发明中利用了计算机多核处理器优势，采用了多任务并行计算加快拓扑连接关系辨识速度。
图4所示为自动生成主接线图的总体流程，关键步骤如下：
(1)：流式加载SCD文件，解析SCD文件的所有IED节点的配置信息，并将IED数据处理存储于预排序遍历树。
(2)：对预排序遍历树中的IED数据进行分类，按照一次设备类型分类为主变、母线、线路、断路器等。
(3)：对母线进行拓扑关系识别并存储结果。
(4)：按照一次设备类型，通过对预排序遍历树进行搜索处理得到一次设备拓扑关系，更新拓扑关系矩阵。
(5)：加载SVG图元模板(图形符号可按需自行定义)。
(6)：从电压等级进行设备选取。
(7)：根据拓扑关系矩阵判断该电压等级设备接线方式，选用相应模板绘制图形。
(8)：若还有未绘制的电压等级，返回步骤(6)继续执行；否则结束绘制，输出图形。
多任务并行处理模式由诸多并行操作单元构成，而一个任务可表示任意并行操作单元，即将一项处理方法细分为多个任务，通过安排任务与任务之间的执行关系，如任务相互独立执行或父类任务与子任务的嵌套执行等，简单高效地实现程序的异步处理功能，以缩短执行任务的总时间。
图5为实施例中一次设备及连接关系多任务分解图，任务1、2、3是三项主要任务，每项任务为单独任务线程。
任务1的重点是：遍历预排序遍历树的IED节点，解析IED节点的name属性，获得各IED节点包含的一次设备类型，根据一次设备类型分解出与各一次设备类型分别对应的相互独立的子任务1～4，启动4项子任务线程同时进行处理。
任务2的重点是：搜索预排序遍历树的IED节点，找出母联IED节点和分段IED节点，分别解析母联IED节点和分段IED节点的name属性，得到对应的电压等级，根据电压等级分解出高压侧、中压侧、低压侧分别对应的相互独立的子任务1～3，启动3项子任务线程同时进行处理。
任务3的重点是：搜索预排序遍历树获得设备连接方式，将设备连接方式分为包括线路-母线和线路-断路器两种连接方式的线路拓扑连接、以及包括主变-母线和主变-断路器两种连接方式的主变类拓扑连接，从而分解出获得线路拓扑连接的子任务1和获得主变拓扑连接的子任务2。在线路拓扑连接子任务中，又根据线路条数n，开启n个与各线路分别对应的子任务，该n个子任务同时处理。在主变拓扑连接子任务中，根据主变台数m，开启m个与各主变分别对应的子任务，该m个子任务同时处理。每项子任务处理完成，都需对拓扑关系矩阵进行更新。
四、效果验证
下面将通过一组实际测试试验，来验证本发明方法的效果。
利用C#语言编程来实现本发明方法。本测试对10个真实智能变电站的SCD文件分别进行自动生成主接线图测试。表2从中选取了5个不同接线方式、不同电压等级的智能变电站SCD文件进行了指标统计。从表2数据可以看出，由于采用了多任务处理，计算效率高，处理时间均为几秒钟；由于采用了预排序遍历树模型，对数据进行处理，运行时内存的占用小。图6所示为自动生成的结果，为某750kV智能变电站接线及IED配置效果展示，该变电站SCD文件配置了750kV及330kV两个电压等级，均为3/2接线，共16条线路：750kV线路5条，330kV线路11条，2台主变，与实际接线情况相符。
表2测试结果
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (4)
1.基于SCD文件的智能变电站主接线图自动生成方法，其特征是，包括：
第一步，对SCD文件数据进行预处理，生成预排序遍历树；
本步骤进一步包括：
110：预排序遍历树设计5层节点，从上往下依次为：IED节点、AccessPoint节点、LDevice节点、LN节点、ExtRef节点，分别记为第一层、第二层、第三层、第四层、第五层；
120：解析SCD文件中所有IED节点及内部的配置信息，将所解析的配置信息存储于预排序遍历树上对应节点，并对预排序遍历树上每个节点添加左右值；
所述对预排序遍历树上每个节点添加左右值，具体为：
121：从第一个IED节点开始，设置其左值lt＝1；
122：第二层AccessPoint节点、第三层LDevice节点、第四层LN节点的赋左值规则为：
若当前节点为各上层节点的首个子节点，其左值lt为其上层父节点左值+1；否则，其左值为其前一兄弟节点的右值rt+1；本子步骤中，当前节点指当前的AccessPoint节点、LDevice节点和LN节点；
123：第五层节点ExtRef的赋值规则为：
若当前ExtRef节点为各上层节点的首个子节点，其左值lt为其上层父节点左值+1；否则，其左值lt为其前一ExtRef节点右值+1；当前ExtRef节点的右值为其自身左值+1；
124：第一层IED节点、第二层AccessPoint节点、第三层LDevice节点、第四层LN节点的赋右值规则为：
当当前节点的所有直接子节点赋值完毕，设置该当前节点的右值为其所有直接子节点右值的最大值+1；本子步骤中，当前节点指当前的IED节点、AccessPoint节点、LDevice节点和LN节点；
125：进入下一个IED节点，从子步骤121开始重复，直至遍历完所有IED节点；
第二步，基于预排序遍历树识别一次设备拓扑关系，并获得拓扑关系矩阵；
本步骤进一步包括：
210：定义拓扑关系矩阵TLlevel＝(TL1,TL2,...TLi,...,TLn)T，TLi为第i个一次设备的连接向量，TLi＝(D1,D2,...Dk,...,Dm)，i＝1，2，…n，n为一次设备数量；Dk为第i个一次设备与第k条母线或第k台断路器的连接关系，采用0或1表示，0代表不相连，1代表相连，Dk初始化为0；k＝1，2，…m，m表示电压等级为level侧有m条母线或m台断路器；
220：从预排序遍历树获取IED节点的一个AccessPoint节点，寻找左右值在该AccessPoint节点左右值之间的所有ExtRef节点；若无左右值符合要求的ExtRef节点，获取下一AccessPoint节点，重新执行本步骤；若有左右值符合要求的ExtRef节点，执行子步骤230；
230：遍历ExtRef节点的数据，解析每个ExtRef节点获取iedName、ldInst、lnClass、lnInst属性值；
240：从IED列表中寻找与ExtRef数据属性标识符iedName相同的IED节点，获取其左右值，记为目标IED左右值；
250：从LDevice列表中寻找左右值在目标IED左右值之间且属性标记符为ldInst的LDevice节点，获取其左右值，记为目标LDevice左右值；
260：从LN列表中寻找左右值在目标LDevice左右值之间且属性标记符为lnClass+lnInst的LN节点，记为目标LN节点；
270：解析目标LN节点数据，分析主要一次设备的拓扑连接关系，并更新对应的Dk值；
第三步，基于拓扑关系矩阵，自动生成智能变电站主接线图；
本步骤进一步包括：
310：以文件流的形式读取SCD文件，解析SCD文件的所有IED节点及内部的配置信息，并将IED数据存储于预排序遍历树；
320：对预排序遍历树中的IED数据进行分类，并对IED数据关联的一次设备类型做出判断；若其关联的一次设备类型有母线，则还需进行母线连接关系识别；
330：通过对预排序遍历树进行搜索获得一次设备拓扑关系，根据搜索获得的一次设备拓扑关系更新拓扑关系矩阵；
340：加载SVG图元模板，根据拓扑关系矩阵进行图形绘制；
所述根据拓扑关系矩阵进行图形化绘制，具体为：
(340a)遍历电压等级，根据拓扑关系矩阵判断当前电压等级下的设备接线方式；
(340b)按拓扑关系矩阵绘制母线、断路器、线路的图形，有母线联络关系的根据母线联络关系数据进行联络；
(340c)判断是否有下一电压等级，若有，则对下一电压等级重复执行子步骤(340a)和(340b)，直至所有电压等级均已绘图完毕。
2.如权利要求1所述的基于SCD文件的智能变电站主接线图自动生成方法，其特征是：
连接关系的识别根据设备类型和接线方式不同需要区别处理，具体为：
(a)对常规接线，搜索线路、主变合并单元中的Inputs节点中ExtRef节点属性iedName为母线合并单元的虚连接，按子步骤220开始的流程进行处理，实现线路拓扑连接辨识，根据辨识结果给对应的Dk赋值；
(b)3/2接线和桥形接线，3/2接线方式的一个间隔有三个断路器，首先分析断路器保护装置IED中的虚连接判断出三个断路器的位置关系，搜索线路、主变保护IED的Inputs节点中ExtRef节点属性iedName为断路器的虚连接，实现线路、主变拓扑连接辨识，根据辨识结果给对应的Dk赋值；
(c)母线连接关系包括分段和母联两种情况，从母联、分段合并单元IED中的采样值逻辑设备LDevice中搜索对应母线段电流、电压的采样值节点LN，解析这些LN节点数据得到母线拓扑连接，根据辨识结果给对应的Dk赋值。
3.如权利要求1所述的基于SCD文件的智能变电站主接线图自动生成方法，其特征是：
对预排序遍历树每个节点添加左右值过程中，针对一IED节点，首先，按照从上往下的顺序，采用子步骤121～125的规则逐层对该IED节点及下面的各层节点进行左右值设置和相应属性数据的处理，形成预排序遍历树结构。
4.如权利要求1所述的基于SCD文件的智能变电站主接线图自动生成方法，其特征是：
对步骤320中的过程分解为三项并行执行的任务：IED分类任务、母线连接关系任务、其余一次设备连接关系任务；对每项任务使用单独任务线程进行同时处理；
在IED分类任务中，对预排序遍历树的IED节点进行遍历，根据一次设备类型分解出线路、主变、母线、断路器四个相互独立的子任务，使用四个独立线程同时进行处理，获取设备类型、名称、编号、归属的电压等级信息，生成一次设备列表，生成图形时，根据设备列表信息进行图形布局和信息标注；
在母线连接关系任务中，对预排序遍历树节点进行搜索和数据处理，找出母联、分段相关的IED节点，按照电压等级，划分出高压侧母联及分段、中压侧母联及分段、低压侧母联及分段三个独立的子任务，各子任务同时进行处理；
在设备连接关系任务中，根据预排序遍历树数对一次设备连接关系进行搜索处理，按设备类型分为线路、主变连接关系两项子任务，这两项子任务分别根据线路数量和主变数量，分别启动相应数量的子任务线程同时处理每个设备的连接关系；
设备连接关系任务中分解出的各子任务完成时都会更新设备连接矩阵。
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