一種電力系統(tǒng)故障錄波格式轉(zhuǎn)換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)的故障錄波數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，更具體地，涉及一種電力系統(tǒng)故 障錄波格式轉(zhuǎn)換方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力系統(tǒng)故障錄波所記錄下的波形對(duì)故障分析是十分有用的原始資料，它可以準(zhǔn) 確地反映故障類型、相別、故障電流、電壓的數(shù)值以及斷路器的跳合閘時(shí)間和重合是否成功 等情況，利用其數(shù)據(jù)可以正確評(píng)價(jià)或驗(yàn)算繼電保護(hù)裝置工作的正確性，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)裝置的缺 陷并及時(shí)進(jìn)行消除并改進(jìn)繼電保護(hù)裝置。故障錄波在故障分析過程中，需要對(duì)錄波進(jìn)行回 放，將所記錄的電壓、電流波形經(jīng)功率放大后重新輸?shù)奖Ｗo(hù)裝置，以考察保護(hù)裝置在故障過 程中的動(dòng)作行為，從而找出故障的原因，研究有效的防止措施，從而減少以至避免再發(fā)生類 似事故，對(duì)保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的作用極其重要。
[0003] 然而，現(xiàn)有的微機(jī)故障錄波器在應(yīng)用中存在以下問題：
[0004] (1)目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)故障錄波器的廠家多達(dá)20余家，各種型號(hào)的錄波器既沒有統(tǒng)一 的故障記錄格式，也不能完全滿足電力部頒布的《220- 550kV電力系統(tǒng)故障動(dòng)態(tài)記錄技術(shù) 準(zhǔn)則》要求的錄波器動(dòng)態(tài)記錄過程標(biāo)準(zhǔn)；
[0005] (2)在電網(wǎng)運(yùn)行的故障錄波器來自不同的制造商，種類繁多且它們的數(shù)據(jù)格式互 不兼容，給電網(wǎng)調(diào)度部門分析電網(wǎng)故障造成很大的困難；
[0006] (3)目前尚未有一種方法能將各種數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式。數(shù)據(jù) 記錄格式的不統(tǒng)一和不標(biāo)準(zhǔn)給事故后的故障分析和故障過程模擬再現(xiàn)帶來了極大的不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種電力系統(tǒng)故障錄波格式轉(zhuǎn)換方法，其目 的在于解決現(xiàn)有故障錄波數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一、不符合電力部頒布的《220-550kV電力系統(tǒng)故 障動(dòng)態(tài)記錄技術(shù)準(zhǔn)則》要求的問題，克服故障錄波器來自不同的制造商，種類繁多且數(shù)據(jù)格 式互不兼容的問題。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種電力系統(tǒng)故障錄波格式轉(zhuǎn) 換方法，包括以下步驟：
[0009] -種電力系統(tǒng)故障錄波格式轉(zhuǎn)換方法，包括以下步驟：
[0010] (1)讀取數(shù)據(jù)信息文件，從文件中獲取當(dāng)前數(shù)據(jù)的格式特征，所述數(shù)據(jù)信息文件存 儲(chǔ)以下信息：通道名稱、通道數(shù)量、數(shù)據(jù)格式標(biāo)識(shí)、錄波時(shí)間信息、采樣率；
[0011] (2)根據(jù)格式特征判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)格式；
[0012] (3)根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)格式獲取數(shù)據(jù)的通道總數(shù)Sum、模擬量通道總數(shù)nASum和狀態(tài)量 通道總數(shù)nDSum ;
[0013] (4)獲取選擇的通道號(hào)nID，根據(jù)nID查詢數(shù)據(jù)文件對(duì)應(yīng)的通道信息，所述數(shù)據(jù) 文件存儲(chǔ)通道在錄波時(shí)間內(nèi)每個(gè)采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)大小，將通道數(shù)據(jù)存入數(shù)組arraydata及 Carray data中，其中，數(shù)組array data用于emtdc. out數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為實(shí)際的數(shù) 據(jù)大??；數(shù)組Carraydata用于comtrade格式的轉(zhuǎn)換，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)已通過偏差系數(shù)a、b轉(zhuǎn)換 為兩字節(jié)的數(shù)據(jù)。
[0014] (5)獲取信息文件中的錄波開始時(shí)間及用戶自定義的開始時(shí)間，計(jì)算出需要導(dǎo)出 的數(shù)據(jù)的采樣開始點(diǎn)，從該開始點(diǎn)讀取數(shù)組arraydata及Carraydata中的數(shù)據(jù)，獲取用戶 自定義的頻率，運(yùn)用線性插值法將數(shù)據(jù)頻率轉(zhuǎn)換為用戶自定義的頻率，并將新的數(shù)據(jù)存于 數(shù)組newarraydata中及newCarrydata中，然后進(jìn)入步驟（6);
[0015] (6)獲取用戶選擇轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)格式，判斷是否轉(zhuǎn)換為comtrade99的ascii格式，是 則遍歷數(shù)據(jù)信息文件，通過nID獲取所選的通道名稱，連同用戶自定義的時(shí)間及采樣率按 C〇mtrade99的ascii要求寫入新的數(shù)據(jù)信息文件中，然后采用逐個(gè)讀逐個(gè)寫的方式將數(shù)組 newCarrydata的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)文件中，然后結(jié)束進(jìn)程；否則進(jìn)入步驟（7);
[0016] (7)判斷是否轉(zhuǎn)換為comtrade99的binary格式，是則遍歷數(shù)據(jù)信息文件，通過 nID獲取所選的通道名稱，連同用戶自定義的時(shí)間及采樣率按comtrade99的binary要求寫 入新的數(shù)據(jù)信息文件中，然后將數(shù)組newCarrydata中的模擬量通道通過二進(jìn)制運(yùn)算轉(zhuǎn)換 為二進(jìn)制數(shù)據(jù)類型，將每16個(gè)狀態(tài)通道對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為兩字節(jié)二進(jìn)制數(shù)據(jù)類型，寫入數(shù) 據(jù)文件中，然后結(jié)束進(jìn)程；否則進(jìn)入步驟（8);
[0017] (8)判斷是否轉(zhuǎn)換為emtdc. out格式，是則遍歷數(shù)據(jù)信息文件，通過nID獲取所選 的通道名稱，連同用戶自定義的時(shí)間及采樣率按emtdc. out格式要求寫入新的數(shù)據(jù)信息文 件中，然后將數(shù)組newarraydata的數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)文件中，并結(jié)束進(jìn)程；否則提醒用戶轉(zhuǎn)換 格式不符標(biāo)準(zhǔn)，然后結(jié)束進(jìn)程。
[0018] 總體而言，本發(fā)明能夠取得以下的有益效果：
[0019] 1)本發(fā)明能識(shí)別各種型號(hào)的錄波器的錄波數(shù)據(jù)，有助于解決現(xiàn)有故障錄波數(shù)據(jù)存 在的不統(tǒng)一、不符合標(biāo)準(zhǔn)的問題；
[0020] 2)本發(fā)明將各種故障錄波數(shù)據(jù)格式歸一化，有利于解決數(shù)據(jù)格式互不兼容的問 題，大大降低了電網(wǎng)調(diào)度部門分析電網(wǎng)故障難度；
[0021] 3)本發(fā)明的方法將各種故障錄波數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化為3種標(biāo)準(zhǔn)的格式，為事故后的故 障分析和故障過程模擬再現(xiàn)提供了很大的方便。
【附圖說明】
[0022] 圖1是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)多種錄波格式歸一化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要 彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0024] 本發(fā)明的基本思路在于，讀取數(shù)據(jù)信息文件，從文件中獲取當(dāng)前數(shù)據(jù)的格式特征； 根據(jù)格式特征判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)格式；根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)格式獲取數(shù)據(jù)的通道總數(shù)Sum、模擬量通 道總數(shù)nASum、狀態(tài)量通道總數(shù)nDSum ;獲取選擇的通道號(hào)nID，根據(jù)nID查詢數(shù)據(jù)文件對(duì)應(yīng) 的通道信息；將數(shù)據(jù)歸一化；獲取信息文件中的錄波開始時(shí)間及用戶自定義的開始時(shí)間， 獲取用戶自定義的頻率，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間及頻率的變換；獲取用戶選擇轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)格式，將 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化指定格式，然后結(jié)束進(jìn)程。
[0025] 如圖1所示，本發(fā)明提出的電力系統(tǒng)故障錄波格式轉(zhuǎn)換方法包括以下步驟：
[0026] (1)讀取數(shù)據(jù)信息文件，從文件中獲取當(dāng)前數(shù)據(jù)的格式特征，所述數(shù)據(jù)信息文件存 儲(chǔ)以下信息：通道名稱、通道數(shù)量、數(shù)據(jù)格式標(biāo)識(shí)、錄波時(shí)間信息、采樣率。
[0027] 其中，格式特征例如為以下特征中的一個(gè)或多個(gè)：數(shù)據(jù)信息文件的后綴名、數(shù)據(jù)信 息文件中第一行的91或99標(biāo)識(shí)、數(shù)據(jù)信息文件最后幾行的ascii或binary標(biāo)識(shí)；
[0028] (2)根據(jù)格式特征判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)格式；
[0029] 本步驟具體包括以下子步驟：
[0030] (2-1)根據(jù)格式特征判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)是否為comtrade91的ascii格式，如果是則將 變量ascii91賦值為1，然后進(jìn)入步驟（3)，否則進(jìn)入步驟（2-2);
[0031] (2-2)根據(jù)格式特征判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)是否為comtrade91的binary格式，如果是則將 變量binary91賦值為1，然后進(jìn)入步驟（3)，否則進(jìn)入步驟（2-3);
[0032] (2-3)根據(jù)格式特征判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)是否為comtrade99的ascii格式，如果是則將 變量ascii99賦值為1，然后進(jìn)入步驟（3)，否則進(jìn)入步驟（2-4);
[0033] (2-4)根據(jù)格式特征判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)是否為comtrade99的binary格式，如果是則將 變量binary99賦值為1，然后進(jìn)入步驟（3)，否則進(jìn)入步驟（2-5);
[0034] (2-5)根據(jù)格式特征判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)是否為emtdc. out格式，如果是則將變量 IsEMTDCfile賦值為1，然后進(jìn)入步驟（3)，否則提醒用戶數(shù)據(jù)文件格式有誤，不可辨識(shí)，退出 進(jìn)程。
[0035] (3)根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)格式獲取數(shù)據(jù)的通道總數(shù)Sum、模擬量通道總數(shù)nASum和狀態(tài)量 通道總數(shù)nDSum ;
[0036] 本步驟具體包括以下子步驟：
[0037] (3-1)判斷變量IsEMTDCfile是否為1，是則遍歷數(shù)據(jù)中整個(gè)數(shù)據(jù)信息文件，運(yùn)算求 得數(shù)據(jù)的通道總數(shù)Sum，然后進(jìn)入步驟（4);否則進(jìn)入步驟（3-2);
[0038] (3-2)從數(shù)據(jù)信息文件中獲取通道總數(shù)Sum、模擬量通道總數(shù)nASum和狀態(tài)量通道 總數(shù)nDSum。
[0039] (4)獲取選擇的通道號(hào)nID，根據(jù)nID查詢數(shù)據(jù)文件對(duì)應(yīng)的通道信息，所述數(shù)據(jù) 文件存儲(chǔ)通道在錄波時(shí)間內(nèi)每個(gè)采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)大小，將通道數(shù)據(jù)存入數(shù)組arraydata及 Carray data中，其中，數(shù)組array data用于emtdc. out數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為實(shí)際的數(shù) 據(jù)大小；數(shù)組Carraydata用于comtrade格式的轉(zhuǎn)換，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)已通過偏差系數(shù)a、b轉(zhuǎn)換 為兩字節(jié)的數(shù)據(jù)。
[0040] 本步驟具體包括以下子步驟：
[0041] (4-1)判斷IsEMTDCfile是否為1，是則令打開的文件號(hào)碼為fileNum = nID\10,令 打開的位置nlndex = nlD-(filenum-l) X 10,根據(jù)fileNum與nlndex查詢數(shù)據(jù)文件通道號(hào)為 nID的信息，將該通道數(shù)據(jù)存入數(shù)組arraydata及Carraydata中，然后進(jìn)入步驟（5);否則 進(jìn)入步驟（4-2);
[0042] (4-2)判斷ascii91是否為1，是則根據(jù)nID查詢數(shù)據(jù)文件中每行第nID個(gè)逗號(hào)及 第nID+1個(gè)逗號(hào)之間的內(nèi)容Cdata，然后判斷nID是否大于nASum，是則代表通道為狀態(tài)通 道，令存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)data = Cdata，否則代表通道是模擬量通道，獲取信息文件中的偏差系數(shù) a、b，令存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)data = CdataXa+b，將所有行對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)data存入數(shù)組arraydata，將 所有行對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)Cdata存入數(shù)組Carraydata，然后進(jìn)入步驟（5);否則進(jìn)入步驟（4-3); [0043] 其中，采用查詢數(shù)據(jù)文件中逗號(hào)獲得數(shù)據(jù)內(nèi)容而非一般的根據(jù)逗號(hào)分割賦值獲得 數(shù)據(jù)內(nèi)容，查詢方式的運(yùn)算速度比賦值的運(yùn)算速度快很多，內(nèi)存消耗也較小，是一種效率較 高的運(yùn)算方式。
[0044] (4-3)判斷binary91是否為1，是則獲取信息文件中的采樣點(diǎn)數(shù) endsamp，然后判斷nID是否大于nASum，是則代表通道為狀態(tài)通道，根據(jù)nlndex = 4+4+2 XnASum+2 X ((nID-nASum)\16_l)或 nlndex = 4+4+2 XnASum+2X ((nID_nASum)\16) 讀取第nlndex個(gè)二進(jìn)制字符Bdata，然后通過建立一個(gè)