CN113947071A - 一种变电站五防文件的解析执行***及方法 - Google Patents

一种变电站五防文件的解析执行***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变电站五防文件的解析执行***及方法，将下装到测控装置的五防文件由加载模块加载到内存单元，由变量解析器对符号字典进行解析，由词法分析器对操作规则进行解析，最后通过构建语法树模块构建出语法树；通过应用出口模块调用解析语法树模块，执行完成整个语法树全部节点，并根据输入条件计算出输出动作结果，最后由动作输出模块执行输出动作。本发明省去了五防文件的编译步骤，直接解析执行五防文件。站控层的五防规则有变动后，直接下装到各测控装置即可生效执行，极大地提高了变电站的工作效率。站控层统一下装五防文件，极大地减少了中间文件传递环节和编译环节造成的错误，可以有效地减少因五防文件错误而造成的变电站事故。

Description

一种变电站五防文件的解析执行***及方法
技术领域
本发明属于电力***自动化领域，涉及变电站防误闭锁***，具体涉及一种变电站五防文件的解析执行***及方法。
背景技术
在变电站中，为防止操作人员操作一次设备时发生误操作，通常都安装有五防设备。电力***的“五防”主要包括：防止带负荷拉、合隔离开关，防止误入带电间隔，防止误拉、误合断路器，防止带电挂接地线，防止带接地线合闸。
变电站五防技术先后经历了机械闭锁、机械程序闭锁、电气闭锁、微机五防、在线式五防等五个发展历程和历史时期。
随着计算机技术的发展，变电站普遍开始采用在线式五防***。在线式五防***就是在传统微机五防***的基础上，以综合自动化监控***为核心，整合了五防***，提升了五防***兼容性与可靠性。它结合数字化变电站的新技术，基于IEC6850标准和GOOSE网络搭建通信网络和五防***，配置了更多的间隔层设备，用有线的手段，把变电站内的临时接地桩、设备网门、断路器、隔离开关以及隔离开关的电源空开等接入***，通过五防***和间隔层测控装置五防逻辑功能，对这些设备进行实时监测和控制。
在线式五防***主要包含站控层防误和间隔层防误两个层级，这两个部分可以独立发挥作用，也可以协作完成防误功能。间隔层测控装置的五防文件都是由各测控厂家配置、编译、下载到各自测控装置。这种多源配置的方式就容易导致重复工作且容易出错，同时监控后台并不知道各间隔层测控装置的五防逻辑。为解决这个问题就需要站控层的监控后台统一配置并给各间隔层测控装置下装五防文件。原来的测控装置只支持运行编译后的二进行代码，满足不了新的需求。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种变电站五防文件的解析执行***及方法，加载五防文件到内存单元，由变量解析器对符号字典进行解析，再由词法分析器对操作规则进行解析，最后由构建语法树模块构建出语法树，完成解析五防文件的全过程；在执行阶段应用出口模块传入语法树的根节点，由解析语法树模块递归执行整个语法树的全部节点，最后由动作模块执行输出动作。
本发明采用如下的技术方案。
一种变电站五防文件的解析执行***，所述***包括解析五防文件模块和执行五防文件模块；
解析五防文件模块，将下装到测控装置的五防文件加载到内存单元，对符号字典和操作规则进行解析，构建出语法树，完成五防文件的解析；
执行五防文件模块，解析语法树，执行完成整个语法树全部节点，并根据输入条件计算出输出动作结果，最后执行输出动作，完成五防文件的执行过程。
进一步地，所述解析五防文件模块包括加载模块、变量解析器模块、词法分析器模块、构建语法树模块；
加载模块，将下装到测控装置的五防文件加载到内存单元；
变量解析器模块，把符号字典里的变量符号和对应的短地址解析放到一个数组里；
词法分析器模块，把操作规则里的表达式字符串解析放到一个数组里；
构建语法树模块，把解析出来的表达式字符串，变量符号和对应的短地址，创建一个二叉树链表。
进一步地，所述执行五防文件模块包括应用出口模块、解析语法树模块和动作输出模块；
应用出口模块，调用解析语法树模块，并传入语法树的根节点；
解析语法树模块，由传入的语法树根节点开始，遍历整个语法树的各个节点，由输入的变量状态根据表达式规则计算出输出结果状态；
动作输出模块，执行输出动作。
一种变电站五防文件的解析执行方法，所述方法包括步骤：
(1)将下装到测控装置的五防文件由加载模块加载到内存单元，由变量解析器对符号字典进行解析，再由词法分析器对操作规则进行解析，最后通过构建语法树模块构建出语法树；
(2)通过应用出口模块定时调用解析语法树模块，执行完成整个语法树全部节点，并根据输入条件计算出输出动作结果，最后由动作输出模块执行输出动作。
进一步地，所述步骤(1)具体包括：
(1.1)通过加载模块把下发到测控装置的五防文件加载到内存单元；
(1.2)运行变量解析器把符号字典里的变量符号和对应的短地址解析放到一个数组里；
(1.3)运行词法分析器把操作规则里的表达式字符串解析放到一个数组里；
(1.4)把词法分析器模块里解析出来的表达式字符串和变量解析模块里解析出来的变量符号和对应的短地址，并创建语法树。
进一步地，所述步骤(2)具体包括：
(2.1)应用出口模块定时调用解析语法树模块，并传入语法树的根节点；
(2.2)运行解析语法树模块，解释执行语法树，由传入的语法树根节点开始，遍历整个语法树的各个节点，由输入的变量状态根据表达式规则计算出输出结果状态；
(2.3)由动作输出模块执行输出动作。
进一步地，构建语法树具体包括：
第一步，新建语法树节点；
第二步，取出输出节点挂接在语法树节点的左子树；
第三步，设置语法树的节点类型；
第四步，构建逻辑表达式的子树挂接在语法树节点的右子树；
第五步，判断是否继续递归挂接下一个节点，如果是则进行下一轮的递归调用；
第六步，返回语法树的根节点。
进一步地，构建语法树的过程中使用递归算法。
进一步地，解析语法树具体包括：
第一步，输入语法树根节点；
第二步，递归执行单个表达式结点的各个子节点；
第三步，递归执行各表达式节点；
第四步，输出各表达式的逻辑计算结果。
进一步地，解析语法树的过程中使用递归算法。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明省去了五防文件的编译步骤，可以直接解析执行五防文件。站控层的五防规则有变动后，直接下装到各测控装置即可生效执行，极大地提高了变电站的工作效率。同时由于是站控层统一下装五防文件，这就极大地减少了中间文件传递环节和编译环节造成的错误，可以有效地减少因五防文件错误而造成的变电站事故。最后变电站的站控层监控后台可以回召各测控装置的五防文件或者五防文件的CRC码来检验间隔层各测控装置的五防文件。
附图说明
图1为变电站五防文件的解析执行***结构图；
图2为解析五防文件流程图；
图3为执行五防逻辑流程图；
图4为构建语法树流程图；
图5为执行语法树流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
如图1所示，本发明所述的变电站五防文件的解析执行***，包括加载模块、变量解析器模块、词法分析器模块、构建语法树模块、应用出口模块、解析语法树模块和动作输出模块。由加载模块、变量解析器模块、词法分析器模块、构建语法树模块构成解析五防文件模块；由应用出口模块、解析语法树模块和动作输出模块构成执行五防文件模块。
加载模块，把监控后台下发到测控装置的五防文件加载到内存单元；
变量解析器模块，把符号字典里的变量符号和对应的短地址解析放到一个数组里；
词法分析器模块，把操作规则里的表达式字符串解析放到一个数组里；
构建语法树模块，把词法分析器模块里解析出来的表达式字符串和变量解析模块里解析出来的变量符号和对应的短地址，创建一个二叉树链表，即创建语法树；
应用出口模块，该模块为控制测控装置IO输出的模块，由它来调用解析语法树模块，并传入语法树的根节点；
解析语法树模块，由传入的语法树根节点开始，遍历整个语法树的各个节点，由输入的变量状态根据表达式规则计算出输出结果状态；
动作输出模块，最终的动作出口模块。
本发明还公开一种变电站五防文件的解析执行方法，具体包括以下步骤：
(1)将下装到测控装置的五防文件由加载模块加载到内存单元，由变量解析器对符号字典进行解析，再由词法分析器对操作规则进行解析，最后通过构建语法树模块构建出语法树，完成解析五防文件的全过程；
(2)通过应用出口模块定时调用解析语法树模块，执行完成整个语法树全部节点，就相当于执行完了所有五防操作规则，并根据输入条件计算出输出动作结果，最后由动作输出模块执行输出动作，完成整个解析执行过程。
如图2所示，解析五防文件流程图，描述了五防文件被下装到测控装置后生成语法树的整个过程。它是把由字符串组成的文件转换成计算机能识别运行的代码的关键。具体包含四个步骤：
(1.1)加载五防文件；通过加载模块把监控后台下发到测控装置的五防文件加载到内存单元；
(1.2)运行变量解析器对符号字典进行解析；把符号字典里的变量符号和对应的短地址解析放到一个数组里；
(1.3)运行词法分析器对操作规则进行解析；把操作规则里的表达式字符串解析放到一个数组里；
(1.4)创建语法树；把词法分析器模块里解析出来的表达式字符串和变量解析模块里解析出来的变量符号和对应的短地址，创建一个二叉树链表。
如图3所示，执行五防逻辑流程图，描述了五防文件被最终执行的过程。它的核心是遍历语法树的各个节点，最终的效果就是相当于执行了五防文件里的操作规则表达式，即根据输入变量的状态，根据逻辑表达式，运行等到输出变量的状态。具体包括三个步骤：
(2.1)应用出口模块，调用解析语法树模块，并传入语法树的根节点；
(2.2)运行解析语法树模块，由传入的语法树根节点开始，遍历整个语法树的各个节点，由输入的变量状态根据表达式规则计算出输出结果状态；
(2.3)由动作输出模块执行输出动作。
如图4所示，构建语法树流程图，语法树是本发明的核心，所以如何构建语法是关键所在。它的核心思想是二叉树算法，使用到的编程方法是递归调用。首先需要新建语法树节点，第二步是取出输出节点挂接在语法树节点的左子树，第三步是设置语法树的节点类型，第四步是构建逻辑表达式的子树挂接在语法树节点的右子树，第五步是判断递归调用是否继续进行下去，是否继续递归挂接下一个节点，如果是则进行下一轮的递归调用，如果已完成，则最后返回语法树的根节点。
如图5所示，执行语法树流程图，五防文件里的逻辑表达式最终是要被测控装置执行的，遍历创建的语法树就可以把五防文件里的操作表达式执行。解析语法树过程中使用递归算法。第一步是把创建的语法树根节点被传入解析语法树模块，第二步递归执行单个表达式结点的各个子节点，第三步递归执行各表达式节点，最后输出各表达式的逻辑计算结果。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明省去了五防文件的编译步骤，可以直接解析执行五防文件。站控层的五防规则有变动后，直接下装到各测控装置即可生效执行，极大地提高了变电站的工作效率。同时由于是站控层统一下装五防文件，这就极大地减少了中间文件传递环节和编译环节造成的错误，可以有效地减少因五防文件错误而造成的变电站事故。最后变电站的站控层监控后台可以回召各测控装置的五防文件或者五防文件的CRC码来检验间隔层各测控装置的五防文件。
本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变电站五防文件的解析执行***，其特征在于，所述***包括解析五防文件模块和执行五防文件模块；
解析五防文件模块，将下装到测控装置的五防文件加载到内存单元，对符号字典和操作规则进行解析，构建出语法树，完成五防文件的解析；
执行五防文件模块，解析语法树，执行完成整个语法树全部节点，并根据输入条件计算出输出动作结果，最后执行输出动作，完成五防文件的执行过程。
2.根据权利要求1所述的变电站五防文件的解析执行***，其特征在于，
所述解析五防文件模块包括加载模块、变量解析器模块、词法分析器模块、构建语法树模块；
加载模块，将下装到测控装置的五防文件加载到内存单元；
变量解析器模块，把符号字典里的变量符号和对应的短地址解析放到一个数组里；
词法分析器模块，把操作规则里的表达式字符串解析放到一个数组里；
构建语法树模块，把解析出来的表达式字符串，变量符号和对应的短地址，创建一个二叉树链表。
3.根据权利要求1所述的变电站五防文件的解析执行***，其特征在于，
所述执行五防文件模块包括应用出口模块、解析语法树模块和动作输出模块；
应用出口模块，调用解析语法树模块，并传入语法树的根节点；
解析语法树模块，由传入的语法树根节点开始，遍历整个语法树的各个节点，由输入的变量状态根据表达式规则计算出输出结果状态；
动作输出模块，执行输出动作。
4.一种变电站五防文件的解析执行方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
(1)将下装到测控装置的五防文件由加载模块加载到内存单元，由变量解析器对符号字典进行解析，再由词法分析器对操作规则进行解析，最后通过构建语法树模块构建出语法树；
(2)通过应用出口模块定时调用解析语法树模块，执行完成整个语法树全部节点，并根据输入条件计算出输出动作结果，最后由动作输出模块执行输出动作。
5.根据权利要求4所述的变电站五防文件的解析执行方法，其特征在于，
所述步骤(1)具体包括：
(1.1)通过加载模块把下发到测控装置的五防文件加载到内存单元；
(1.2)运行变量解析器把符号字典里的变量符号和对应的短地址解析放到一个数组里；
(1.3)运行词法分析器把操作规则里的表达式字符串解析放到一个数组里；
(1.4)把词法分析器模块里解析出来的表达式字符串和变量解析模块里解析出来的变量符号和对应的短地址，并创建语法树。
6.根据权利要求4所述的变电站五防文件的解析执行方法，其特征在于，
所述步骤(2)具体包括：
(2.1)应用出口模块定时调用解析语法树模块，并传入语法树的根节点；
(2.2)运行解析语法树模块，解释执行语法树，由传入的语法树根节点开始，遍历整个语法树的各个节点，由输入的变量状态根据表达式规则计算出输出结果状态；
(2.3)由动作输出模块执行输出动作。
7.根据权利要求5所述的变电站五防文件的解析执行方法，其特征在于，
构建语法树具体包括：
第一步，新建语法树节点；
第二步，取出输出节点挂接在语法树节点的左子树；
第三步，设置语法树的节点类型；
第四步，构建逻辑表达式的子树挂接在语法树节点的右子树；
第五步，判断是否继续递归挂接下一个节点，如果是则进行下一轮的递归调用；
第六步，返回语法树的根节点。
8.根据权利要求5所述的变电站五防文件的解析执行方法，其特征在于，
构建语法树的过程中使用递归算法。
9.根据权利要求6所述的变电站五防文件的解析执行方法，其特征在于，
解析语法树具体包括：
第一步，输入语法树根节点；
第二步，递归执行单个表达式结点的各个子节点；
第三步，递归执行各表达式节点；
第四步，输出各表达式的逻辑计算结果。
10.根据权利要求6所述的变电站五防文件的解析执行方法，其特征在于，
解析语法树的过程中使用递归算法。
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