COMTRADE文件格式詳解

COMTRADE文件

1COMTRADE文件格式

COMTRADE是IEEE標(biāo)準(zhǔn)電力系統(tǒng)暫態(tài)數(shù)據(jù)交換通用格式。標(biāo)準(zhǔn)為電力系統(tǒng)或電力系統(tǒng)模型采集到的暫態(tài)波形和事故數(shù)據(jù)的文件定義了一種格式。該格式意欲提供一種易于說(shuō)明的數(shù)據(jù)交換通用格式。IEEE于1991年提出，并于1999進(jìn)行了修訂和完善。

每個(gè)COMTRADE記錄都有一組最多4個(gè)與其相關(guān)的文件，4個(gè)文件中的每一個(gè)都具有一個(gè)不同的信息等級(jí)。4個(gè)文件如下：

a）標(biāo)題文件

b）配置文件

c）數(shù)據(jù)文件

d）信息文件

1.1標(biāo)題文件（xxxxxxxx.HDR）

標(biāo)題文件是由COMTRADE數(shù)據(jù)的原創(chuàng)者建立的一種可選的ASCII文本文件，標(biāo)題文件的創(chuàng)建者可以以任何需要的順序創(chuàng)建任何信息。標(biāo)題文件的格式為ASCII。

1.2配置文件（xxxxxxxx.CFG）

配置文件為一種ASCII文本文件，用于正確地說(shuō)明數(shù)據(jù)（.DAT）文件的格式，因此必須以一種具體的格式保存。該文件詮釋了數(shù)據(jù)（.DAT）文件所包含信息，其中包括諸如采樣速率、通道數(shù)量、頻率、通道信息等項(xiàng)。

配置文件第一行中的一個(gè)字段識(shí)別文件所依照的COMTRADE標(biāo)準(zhǔn)版本的年份（例如1991、1999等）。如果該字段不存在或是空的，則假設(shè)文件則遵照標(biāo)準(zhǔn)的最初發(fā)行日期（1991）。配置文件還包含識(shí)別伴隨的數(shù)據(jù)文件是以ASCII格式還是以二進(jìn)制格式存儲(chǔ)的字段。

1.3數(shù)據(jù)文件（xxxxxxxx.DAT）

數(shù)據(jù)文件包含記錄中每個(gè)采樣所有輸入通道的值。數(shù)據(jù)文件包含一個(gè)順序號(hào)和每次采樣的時(shí)間標(biāo)志。這些采樣值除記錄模擬輸入的數(shù)據(jù)之外，也記錄狀態(tài)，即表示開(kāi)/關(guān)信號(hào)的輸入。

1.4信息文件（xxxxxxxx.INF）

信息文件是一種文件創(chuàng)建者希望使之對(duì)用戶有用的信息之外的特別信息。信息文件是可選文件。

COMTRADE定義的所有文件，都在IEEE標(biāo)準(zhǔn)電力系統(tǒng)暫態(tài)數(shù)據(jù)交換通用格式StdC37.111-1991或IEEEStdC37.111-1999版本中進(jìn)行了詮釋。

2電力系統(tǒng)故障動(dòng)態(tài)記錄技術(shù)準(zhǔn)則

電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《220kV~500kV電力系統(tǒng)故障動(dòng)態(tài)記錄技術(shù)準(zhǔn)則》（DL/T553-94），是故障錄波裝置研制和開(kāi)發(fā)中必須依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)在3.6.5條中規(guī)定了，輸出的動(dòng)態(tài)過(guò)程記錄數(shù)據(jù)應(yīng)符合的標(biāo)準(zhǔn)格式與ANSI/IEEEStdC37.111-1991COMTRADE兼容。同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電力系統(tǒng)發(fā)生故障的整個(gè)過(guò)程中，模擬量采集方式的數(shù)據(jù)記錄按時(shí)段順序進(jìn)行，如附圖所示。

A時(shí)段：系統(tǒng)在擾動(dòng)開(kāi)始前的狀態(tài)數(shù)據(jù)，直接輸出原始采集波形，記錄時(shí)間≥0.04S

B時(shí)段：系統(tǒng)大擾動(dòng)初期的狀態(tài)數(shù)據(jù)，直接輸出原始采集波形，記錄時(shí)間≥0.1S

C時(shí)段：系統(tǒng)大擾動(dòng)后的中期狀態(tài)數(shù)據(jù)，可輸出連續(xù)工頻有效值，記錄時(shí)間≥1.0S

D時(shí)段：系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程數(shù)據(jù)，每0.1S輸出一個(gè)工頻有效值，記錄時(shí)間≥20S

E時(shí)段：系統(tǒng)長(zhǎng)過(guò)程的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),每0.1S輸出一個(gè)工頻有效值,記錄時(shí)間≥10min

這里，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)記錄有兩個(gè)主要特點(diǎn)，一是分段記錄，二是記錄的數(shù)據(jù)不僅可以有按某一采樣率的采樣數(shù)據(jù)，而且可按一定間隔記錄有效值以代替采樣值。

3微機(jī)故障錄波裝置和COMTRADE文件

微機(jī)故障錄波裝置，基本配置分為一臺(tái)采集站和一臺(tái)分析站，采集站和分析站之間通過(guò)高速以太網(wǎng)連接。采集站負(fù)責(zé)采集、記錄故障數(shù)據(jù)；采集站采集的原始數(shù)據(jù)或記錄的原始故障數(shù)據(jù)，除了存入采集站的硬盤(pán)保存外，還將通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳到分析站。分析站程序采用VC6.0編制，完成對(duì)數(shù)據(jù)處理、波形顯示、自動(dòng)分析、與遠(yuǎn)方通信功能。數(shù)據(jù)處理中，自動(dòng)生成符合COMTRADE格式的文件。裝置接收故障采樣數(shù)據(jù)后，直接將數(shù)據(jù)處理成COMTRADE數(shù)據(jù)格式的文件。故障錄波裝置模擬量采樣頻率為5000次/秒，采樣時(shí)段根據(jù)電力系統(tǒng)故障動(dòng)態(tài)記錄技術(shù)準(zhǔn)則，做了相應(yīng)調(diào)整，將C時(shí)段調(diào)整為直接輸出原始采集波形，記錄時(shí)間≥1.0S，這樣ABC時(shí)段采樣頻率為5000次/秒，存實(shí)時(shí)的模擬數(shù)據(jù)；而DE時(shí)段采樣頻率為10次/秒，用存最大值數(shù)據(jù)來(lái)代替有效值，這樣便于產(chǎn)生包絡(luò)線波形。我們省略了標(biāo)題文件和信息文件，并且根據(jù)不同的批次和故障次數(shù)，定義文件名，生成的配置文件(DIR00．CFG)和數(shù)據(jù)文件(DIR00．DAT)，并同時(shí)存放于同一批次文件夾DIR00內(nèi)。文件示例如下列所示。配置文件(DIR00．CFG)

城東變電所,03

12,8A,4D

1,1Ia,A,mx1,A,8.46830338,0.00000000,0,-2048,2047

2,1Ib,B,mx1,A,8.46830338,0.00000000,0,-2048,2047

3,1Ic,C,mx1,A,8.46830338,0.00000000,0,-2048,2047

4,1IN,N,mx1,A,8.46830338,0.00000000,0,-2048,2047

5,mx1Ua,A,,kV,0.15540126,0.00000000,0,-2048,2047

6,mx1Ub,B,,kV,0.15540126,0.00000000,0,-2048,2047

7,mx1Uc,C,,kV,0.15540126,0.00000000,0,-2048,2047

8,mx1UN,N,,kV,0.15540126,0.00000000,0,-2048,2047

1,開(kāi)關(guān)1,0

2,開(kāi)關(guān)2,0

3,開(kāi)關(guān)3,0

4,開(kāi)關(guān)4,1

50

2

5000,6300

10,200

03/07/03,14:46:48.850000

03/07/03,14:46:49.010000

ASCII

3.2數(shù)據(jù)文件(DIR00．DAT)

1,0,46,-54,10,0,1204,-734,-442,60,0,1,0,1

2,200,48,-54,6,0,1218,-682,-504,60,0,1,0,1

3,400,50,-52,4,-2,1206,-616,-554,58,0,1,0,1

4,600,52,-50,-2,0,1192,-542,-614,56,0,1,0,1

5,800,54,-48,-4,0,1190,-464,-692,56,0,1,0,1

6,1000,56,-46,-8,0,1200,-390,-774,56,0,1,0,1

7,1200,56,-44,-12,0,1198,-324,-832,52,0,1,0,1

8,1400,56,-40,-16,2,1174,-264,-866,50,0,1,0,1

9,1600,58,-38,-18,0,1136,-198,-896,42,0,1,0,1

10,1800,60,-34,-22,2,1096,-122,-946,28,0,1,0,1

┆┆┆

6291,1258000,26,-60,34,0,956,-1060,68,-16,0,0,0,1

6292,1258200,30,-62,30,-2,1016,-1036,-2,2,0,0,0,1

6293,1258400,34,-60,26,0,1056,-1002,-62,16,0,0,0,1

6294,1258600,38,-60,22,0,1070,-952,-120,24,0,0,0,1

6295,1258800,40,-60,18,0,1086,-892,-190,36,0,0,0,1

6296,1259000,44,-60,16,0,1118,-836,-274,46,0,0,0,1

6297,1259200,46,-58,10,0,1162,-794,-348,50,0,0,0,1

6298,1259400,50,-58,8,0,1188,-754,-410,52,0,0,0,1

6299,1259600,52,-56,4,0,1194,-706,-458,50,0,0,0,1

6300,1259800,54,-54,0,0,1180,-634,-518,48,0,0,0,1

┆┆┆

6490,20239800,58,58,58,0,1196,1173,1181,8,0,0,0,1

6491,20339800,58,58,58,0,1196,1172,1181,8,0,0,0,1

6492,20439800,57,58,58,0,1194,1173,1183,8,0,0,0,1

6493,20539800,58,58,58,0,1192,1174,1183,8,0,0,0,1

6494,20639800,58,58,59,0,1191,1175,1183,8,0,0,0,1

6495,20739800,58,58,59,0,190,1176,1183,8,0,0,0,1

6496,20839800,58,58,59,0,1189,1178,1182,8,0,0,0,1

6497,20939800,59,59,59,0,1189,1179,1181,8,0,0,0,1

6498,21039800,58,58,58,0,1188,1181,1180,8,0,0,0,1

6499,21139800,59,58,58,0,1188,1182,1179,8,0,0,0,1

6500,21239800,59,58,59,0,1189,1183,1178,9,0,0,0,1

4故障數(shù)據(jù)的再現(xiàn)

將上述文件DIR00．CFG和DIR00．DAT存放在繼電保護(hù)測(cè)試裝置上，啟動(dòng)該裝置，進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)回放，裝載DIR00．CFG文件，顯示波形，波形顯示正常。================================================================COMTRADE共用格式分析

最近在做一個(gè)故障濾波分析軟件,其中涉及到了COMTRADE共用格式,研究了一下寫(xiě)點(diǎn)東東(以99版的為藍(lán)本).每個(gè)COMTRADE記錄有一組四個(gè)以下與其相關(guān)的文件,四個(gè)文件的每一個(gè)承載著不同等級(jí)的信息。這四個(gè)文件是頭標(biāo)、配置、數(shù)據(jù)和信息。每一組中的所有文件必須有相同有文件名，其區(qū)別只在于說(shuō)明文件類型的擴(kuò)展。文件名的形式是XXXXXXXX.YYY。XXXXXXXX部分是用以標(biāo)志記錄的名稱（比如FAULTI或TEST-2）。文件名的.YYY部分用以標(biāo)志文件類型和作為擴(kuò)展：.HDR用于頭標(biāo)文件，.CFG用于配置文件，.DAT用于數(shù)據(jù)文件，INF用于信息文件。文件名必須遵循IBM兼容DOS[9]的關(guān)于文件名的合法字符的慣例。（比如，句點(diǎn)和空格不得作為文件名的一部分）。文件名限制為8個(gè)字符，擴(kuò)展限制為3個(gè)字符。

1.1頭標(biāo)文件（XXXXXXXX.HDR）

頭標(biāo)文件是由COMTRADE數(shù)據(jù)的發(fā)生器典型地使用字處理程序所產(chǎn)生的任選的ASCII文本文件。數(shù)據(jù)應(yīng)被使用者打印和閱讀。頭標(biāo)文件的發(fā)生器可以以任意所需的順序包含任意信息。頭標(biāo)文件的格式是ASCII。

1.2配置文件（XXXXXXX.CFG）

配置文件是應(yīng)由計(jì)算機(jī)程序閱讀的ASCII文本文件，因而必須以一個(gè)特殊格式被存儲(chǔ)。配置文件包含著計(jì)算機(jī)程序?yàn)榱苏_解讀數(shù)據(jù)（.DAT）文件而需要的信息。這些信息包括采樣率、通道數(shù)置、線路頻率、通道信息等項(xiàng)。配置文件的第一行的一個(gè)區(qū)標(biāo)志著該文件所遵守的COMTRADE標(biāo)準(zhǔn)修改的年份，例如1996，2000等等。如果這個(gè)區(qū)不存在或是空的，就可斷定文件遵守標(biāo)準(zhǔn)的最初版本（1991）。配置文件還包含一個(gè)區(qū)，用以標(biāo)志數(shù)據(jù)文件是存儲(chǔ)于ASCII還是二進(jìn)制格式。配置文件的詳細(xì)內(nèi)容和格式的細(xì)節(jié)在第5部分給出。配置文件可由字處理程序或計(jì)算機(jī)程序從當(dāng)作暫態(tài)記錄的來(lái)源的數(shù)據(jù)中的信息產(chǎn)生出來(lái)。如果使用字處理器產(chǎn)生配置文件，必須用ASCII文本文件格式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

1.3數(shù)據(jù)文件（XXXXXXXX.DAT）

數(shù)據(jù)文件包含著記錄中每個(gè)輸入通道每個(gè)采樣的數(shù)值。對(duì)采樣存儲(chǔ)的數(shù)值是對(duì)采樣集輸入波形的裝置所提供的數(shù)值的縮略。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)可能是零基或有一個(gè)零點(diǎn)漂移。零基數(shù)據(jù)從一負(fù)數(shù)擴(kuò)展至正數(shù)（比如-2000至

+2000）。零點(diǎn)漂移數(shù)值全是正的，其中選出一個(gè)正數(shù)代表零（比如0至4000，用2000代表零）。配置文件中的轉(zhuǎn)換系數(shù)規(guī)定如何將數(shù)據(jù)值轉(zhuǎn)換為工程單位。除了代表模擬輸入的數(shù)據(jù)，通常也記錄代表on/off信號(hào)的輸入。它們常常包括數(shù)字輸入，數(shù)字通道，數(shù)字子通道，數(shù)據(jù)輸入，邏輯輸入，二進(jìn)制輸入，觸點(diǎn)輸入或狀態(tài)輸入。在此標(biāo)準(zhǔn)中，這種類型的輸入指狀態(tài)輸入。狀態(tài)輸入的狀態(tài)由數(shù)據(jù)文件中的"1"或"0"代表。數(shù)據(jù)文件可以是ASCII或二進(jìn)制格式。配置文件中的一個(gè)區(qū)表示使用何種格式。

1.4信息文件（XXXXXXXX.INF）

信息文件是任選文件，它包含著編制者和用戶希望交換或超過(guò)數(shù)據(jù)組最小應(yīng)用所要求的額外信息。其格式為公共提供任何用戶可以閱讀和使用的信息，為個(gè)人提供只有特殊等級(jí)的用戶或制造商才能得到的信息。在第7部分才會(huì)看到關(guān)于信息文件的詳細(xì)描述。

1.5

頭標(biāo)文件

頭標(biāo)文件是ASCII文本文件，用于存儲(chǔ)補(bǔ)充性的敘述信息，供用戶更好地理解暫態(tài)記錄的條件。頭標(biāo)文件不準(zhǔn)備供應(yīng)用程序操作。

2.1內(nèi)容

可能被包括的信息的例子：

·對(duì)干擾