COMTRADE文件格式详解

COMTRADE文件1COMTRADE文件格式COMTRADE是IEEE标准电力系统暂态数据交换通用格式。标准为电力系统或电力系统模型采集到的暂态波形和事故数据的文件定义了一种格式。该格式意欲提供一种易于说明的数据交换通用格式。IEEE于1991年提出，并于1999进行了修订和完善。每个COMTRADE记录都有一组最多4个与其相关的文件，4个文件中的每一个都具有一个不同的信息等级。4个文件如下：a）标题文件b）配置文件c）数据文件d）信息文件1.1标题文件（xxxxxxxx.HDR）标题文件是由COMTRADE数据的原创者建立的一种可选的ASCII文本文件，标题文件的创建者可以以任何需要的顺序创建任何信息。标题文件的格式为ASCII。1.2配置文件（xxxxxxxx.CFG）配置文件为一种ASCII文本文件，用于正确地说明数据（.DAT）文件的格式，因此必须以一种具体的格式保存。该文件诠释了数据（.DAT）文件所包含信息，其中包括诸如采样速率、通道数量、频率、通道信息等项。配置文件第一行中的一个字段识别文件所依照的COMTRADE标准版本的年份（例如1991、1999等）。如果该字段不存在或是空的，则假设文件则遵照标准的最初发行日期（1991）。配置文件还包含识别伴随的数据文件是以ASCII格式还是以二进制格式存储的字段。1.3数据文件（xxxxxxxx.DAT）数据文件包含记录中每个采样所有输入通道的值。数据文件包含一个顺序号和每次采样的时间标志。这些采样值除记录模拟输入的数据之外，也记录状态，即表示开/关信号的输入。1.4信息文件（xxxxxxxx.INF）信息文件是一种文件创建者希望使之对用户有用的信息之外的特别信息。信息文件是可选文件。COMTRADE定义的所有文件，都在IEEE标准电力系统暂态数据交换通用格式StdC37.111-1991或IEEEStdC37.111-1999版本中进行了诠释。2电力系统故障动态记录技术准则电力行业标准《220kV~500kV电力系统故障动态记录技术准则》（DL/T553-94），是故障录波装置研制和开发中必须依据的标准。标准在3.6.5条中规定了，输出的动态过程记录数据应符合的标准格式与ANSI/IEEEStdC37.111-1991COMTRADE兼容。同时，标准规定了电力系统发生故障的整个过程中，模拟量采集方式的数据记录按时段顺序进行，如附图所示。A时段：系统在扰动开始前的状态数据，直接输出原始采集波形，记录时间≥0.04SB时段：系统大扰动初期的状态数据，直接输出原始采集波形，记录时间≥0.1SC时段：系统大扰动后的中期状态数据，可输出连续工频有效值，记录时间≥1.0SD时段：系统动态过程数据，每0.1S输出一个工频有效值，记录时间≥20SE时段：系统长过程的动态数据,每0.1S输出一个工频有效值,记录时间≥10min这里，技术标准的数据记录有两个主要特点，一是分段记录，二是记录的数据不仅可以有按某一采样率的采样数据，而且可按一定间隔记录有效值以代替采样值。3微机故障录波装置和COMTRADE文件微机故障录波装置，基本配置分为一台采集站和一台分析站，采集站和分析站之间通过高速以太网连接。采集站负责采集、记录故障数据；采集站采集的原始数据或记录的原始故障数据，除了存入采集站的硬盘保存外，还将通过网络把数据上传到分析站。分析站程序采用VC6.0编制，完成对数据处理、波形显示、自动分析、与远方通信功能。数据处理中，自动生成符合COMTRADE格式的文件。装置接收故障采样数据后，直接将数据处理成COMTRADE数据格式的文件。故障录波装置模拟量采样频率为5000次/秒，采样时段根据电力系统故障动态记录技术准则，做了相应调整，将C时段调整为直接输出原始采集波形，记录时间≥1.0S，这样ABC时段采样频率为5000次/秒，存实时的模拟数据；而DE时段采样频率为10次/秒，用存最大值数据来代替有效值，这样便于产生包络线波形。我们省略了标题文件和信息文件，并且根据不同的批次和故障次数，定义文件名，生成的配置文件(DIR00．CFG)和数据文件(DIR00．DAT)，并同时存放于同一批次文件夹DIR00内。文件示例如下列所示。配置文件(DIR00．CFG)城东变电所,0312,8A,4D1,1Ia,A,mx1,A,8.46830338,0.00000000,0,-2048,20472,1Ib,B,mx1,A,8.46830338,0.00000000,0,-2048,20473,1Ic,C,mx1,A,8.46830338,0.00000000,0,-2048,20474,1IN,N,mx1,A,8.46830338,0.00000000,0,-2048,20475,mx1Ua,A,,kV,0.15540126,0.00000000,0,-2048,20476,mx1Ub,B,,kV,0.15540126,0.00000000,0,-2048,20477,mx1Uc,C,,kV,0.15540126,0.00000000,0,-2048,20478,mx1UN,N,,kV,0.15540126,0.00000000,0,-2048,20471,开关1,02,开关2,03,开关3,04,开关4,15025000,630010,20003/07/03,14:46:48.85000003/07/03,14:46:49.010000ASCII3.2数据文件(DIR00．DAT)1,0,46,-54,10,0,1204,-734,-442,60,0,1,0,12,200,48,-54,6,0,1218,-682,-504,60,0,1,0,13,400,50,-52,4,-2,1206,-616,-554,58,0,1,0,14,600,52,-50,-2,0,1192,-542,-614,56,0,1,0,15,800,54,-48,-4,0,1190,-464,-692,56,0,1,0,16,1000,56,-46,-8,0,1200,-390,-774,56,0,1,0,17,1200,56,-44,-12,0,1198,-324,-832,52,0,1,0,18,1400,56,-40,-16,2,1174,-264,-866,50,0,1,0,19,1600,58,-38,-18,0,1136,-198,-896,42,0,1,0,110,1800,60,-34,-22,2,1096,-122,-946,28,0,1,0,1┆┆┆6291,1258000,26,-60,34,0,956,-1060,68,-16,0,0,0,16292,1258200,30,-62,30,-2,1016,-1036,-2,2,0,0,0,16293,1258400,34,-60,26,0,1056,-1002,-62,16,0,0,0,16294,1258600,38,-60,22,0,1070,-952,-120,24,0,0,0,16295,1258800,40,-60,18,0,1086,-892,-190,36,0,0,0,16296,1259000,44,-60,16,0,1118,-836,-274,46,0,0,0,16297,1259200,46,-58,10,0,1162,-794,-348,50,0,0,0,16298,1259400,50,-58,8,0,1188,-754,-410,52,0,0,0,16299,1259600,52,-56,4,0,1194,-706,-458,50,0,0,0,16300,1259800,54,-54,0,0,1180,-634,-518,48,0,0,0,1┆┆┆6490,20239800,58,58,58,0,1196,1173,1181,8,0,0,0,16491,20339800,58,58,58,0,1196,1172,1181,8,0,0,0,16492,20439800,57,58,58,0,1194,1173,1183,8,0,0,0,16493,20539800,58,58,58,0,1192,1174,1183,8,0,0,0,16494,20639800,58,58,59,0,1191,1175,1183,8,0,0,0,16495,20739800,58,58,59,0,190,1176,1183,8,0,0,0,16496,20839800,58,58,59,0,1189,1178,1182,8,0,0,0,16497,20939800,59,59,59,0,1189,1179,1181,8,0,0,0,16498,21039800,58,58,58,0,1188,1181,1180,8,0,0,0,16499,21139800,59,58,58,0,1188,1182,1179,8,0,0,0,16500,21239800,59,58,59,0,1189,1183,1178,9,0,0,0,14故障数据的再现将上述文件DIR00．CFG和DIR00．DAT存放在继电保护测试装置上，启动该装置，进入标准数据回放，装载DIR00．CFG文件，显示波形，波形显示正常。================================================================COMTRADE共用格式分析最近在做一个故障滤波分析软件,其中涉及到了COMTRADE共用格式,研究了一下写点东东(以99版的为蓝本).每个COMTRADE记录有一组四个以下与其相关的文件,四个文件的每一个承载着不同等级的信息。这四个文件是头标、配置、数据和信息。每一组中的所有文件必须有相同有文件名，其区别只在于说明文件类型的扩展。文件名的形式是XXXXXXXX.YYY。XXXXXXXX部分是用以标志记录的名称（比如FAULTI或TEST-2）。文件名的.YYY部分用以标志文件类型和作为扩展：.HDR用于头标文件，.CFG用于配置文件，.DAT用于数据文件，INF用于信息文件。文件名必须遵循IBM兼容DOS[9]的关于文件名的合法字符的惯例。（比如，句点和空格不得作为文件名的一部分）。文件名限制为8个字符，扩展限制为3个字符。1.1头标文件（XXXXXXXX.HDR）头标文件是由COMTRADE数据的发生器典型地使用字处理程序所产生的任选的ASCII文本文件。数据应被使用者打印和阅读。头标文件的发生器可以以任意所需的顺序包含任意信息。头标文件的格式是ASCII。1.2配置文件（XXXXXXX.CFG）配置文件是应由计算机程序阅读的ASCII文本文件，因而必须以一个特殊格式被存储。配置文件包含着计算机程序为了正确解读数据（.DAT）文件而需要的信息。这些信息包括采样率、通道数置、线路频率、通道信息等项。配置文件的第一行的一个区标志着该文件所遵守的COMTRADE标准修改的年份，例如1996，2000等等。如果这个区不存在或是空的，就可断定文件遵守标准的最初版本（1991）。配置文件还包含一个区，用以标志数据文件是存储于ASCII还是二进制格式。配置文件的详细内容和格式的细节在第5部分给出。配置文件可由字处理程序或计算机程序从当作暂态记录的来源的数据中的信息产生出来。如果使用字处理器产生配置文件，必须用ASCII文本文件格式存储数据。1.3数据文件（XXXXXXXX.DAT）数据文件包含着记录中每个输入通道每个采样的数值。对采样存储的数值是对采样集输入波形的装置所提供的数值的缩略。存储数据可能是零基或有一个零点漂移。零基数据从一负数扩展至正数（比如-2000至+2000）。零点漂移数值全是正的，其中选出一个正数代表零（比如0至4000，用2000代表零）。配置文件中的转换系数规定如何将数据值转换为工程单位。除了代表模拟输入的数据，通常也记录代表on/off信号的输入。它们常常包括数字输入，数字通道，数字子通道，数据输入，逻辑输