comtrade

COMTRADE是英文Common format for transient data exchange (COMTRADE) for power systems 的簡寫，中文一般稱為電力系統瞬態數據交換的通用格式。IEEE為了解決數字故障錄波裝置、數字保護、微機測試裝置之間的數據交換問題，與1991年提出了這個標準，並於1999年進行了修訂和完善。該標準是一種公用的數據傳輸格式標準，為不同廠家生產的設備所遵循。每個COMTRADE記錄最多包含四個相關的檔案。這些檔案的檔案名稱相同，但是擴展名不同。四個檔案分別是：1 標題檔案（.hdr）;2 配置檔案（.cfg）;3數據檔案（.dat）;4信息檔案（.inf）。

基本介紹

• 中文名：電力系統瞬態數據交換的通用格式
• 外文名：Common format for transient data exchange for power systems 
• 縮寫：comtrade
• 提出時間：1991年

COMTRADE檔案格式

COMTRADE是IEEE標準電力系統暫態數據交換通用格式。標準為電力系統或電力系統模型採集到的暫態波形和事故數據的檔案定義了一種格式。該格式意欲提供一種易於說明的數據交換通用格式。IEEE於1991年提出，並於1999進行了修訂和完善。 每個COMTRADE記錄都有一組最多4個與其相關的檔案，4個檔案中的每一個都具有一個不同的信息等級。4個檔案如下： a）標題檔案 b）配置檔案 c）數據檔案 d）信息檔案。

1.1 標題檔案（xxxxxxxx.HDR）

標題檔案是由COMTRADE數據的原創者建立的一種可選的ASCII文本檔案，標題檔案的創建者可以以任何需要的順序創建任何信息。標題檔案的格式為ASCII。

1.2 配置檔案（xxxxxxxx.CFG）

配置檔案為一種ASCII文本檔案，用於正確地說明數據（.DAT）檔案的格式，因此必須以一種具體的格式保存。該檔案詮釋了數據（.DAT）檔案所包含信息，其中包括諸如採樣速率、通道數量、頻率、通道信息等項。 配置檔案第一行中的一個欄位識別檔案所依照的COMTRADE標準版本的年份（例如1991、1999等）。如果該欄位不存在或是空的，則假設檔案則遵照標準的最初發行日期（1991）。配置檔案還包含識別伴隨的數據檔案是以ASCII格式還是以二進制格式存儲的欄位。

1.3 數據檔案（xxxxxxxx.DAT）

數據檔案包含記錄中每個採樣所有輸入通道的值。數據檔案包含一個順序號和每次採樣的時間標誌。這些採樣值除記錄模擬輸入的數據之外，也記錄狀態，即表示開/關信號的輸入。

1.4 信息檔案（xxxxxxxx.INF）

信息檔案是一種檔案創建者希望使之對用戶有用的信息之外的特別信息。信息檔案是可選檔案。 COMTRADE定義的所有檔案，都在IEEE 標準電力系統暫態數據交換通用格式Std C37.111-1991或IEEE Std C37.111-1999版本中進行了詮釋。

電力系統故障動態記錄技術準則

電力行業標準《220kV~500kV電力系統故障動態記錄技術準則》（DL/T 553-94），是故障錄波裝置研製和開發中必須依據的標準。標準在3.6.5條中規定了，輸出的動態過程記錄數據應符合的標準格式與ANSI/IEEE Std C37.111-1991 COMTRADE兼容。同時，標準規定了電力系統發生故障的整個過程中，模擬量採集方式的數據記錄按時段順序進行，如附圖所示。

A時段：系統在擾動開始前的狀態數據，直接輸出原始採集波形，記錄時間≥0.04S。 B時段：系統大擾動初期的狀態數據，直接輸出原始採集波形，記錄時間≥0.1S。 C時段：系統大擾動後的中期狀態數據，可輸出連續工頻有效值，記錄時間≥1.0S。 D時段：系統動態過程數據，每0.1S輸出一個工頻有效值，記錄時間≥20S。 E時段：系統長過程的動態數據,每0.1S輸出一個工頻有效值,記錄時間≥10min。這裡技術標準的數據記錄有兩個主要特點，一是分段記錄，二是記錄的數據不僅可以有按某一採樣率的採樣數據，而且可按一定間隔記錄有效值以代替採樣值。

微機故障錄波裝置和COMTRADE檔案

微機故障錄波裝置，基本配置分為一台採集站和一台分析站，採集站和分析站之間通過高速乙太網連線。採集站負責採集、記錄故障數據；採集站採集的原始數據或記錄的原始故障數據，除了存入採集站的硬碟保存外，還將通過網路把數據上傳到分析站。分析站程式採用VC 6.0編制，完成對數據處理、波形顯示、自動分析、與遠方通信功能。數據處理中，自動生成符合COMTRADE格式的檔案。裝置接收故障採樣數據後，直接將數據處理成COMTRADE數據格式的檔案。故障錄波裝置模擬量採樣頻率為5000次/秒，採樣時段根據電力系統故障動態記錄技術準則，做了相應調整，將C時段調整為直接輸出原始採集波形，記錄時間≥1.0S，這樣ABC時段採樣頻率為5000次/秒，存實時的模擬數據；而DE時段採樣頻率為10次/秒，用存最大值數據來代替有效值，這樣便於產生包絡線波形。我們省略了標題檔案和信息檔案，並且根據不同的批次和故障次數，定義檔案名稱，生成的配置檔案( DIR00．CFG )和數據檔案( DIR00．DAT )，並同時存放於同一批次資料夾DIR00內。

檔案示例如下列所示。

3.1 配置檔案( DIR00．CFG )

城東變電所,03 12, 8A, 4D

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

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

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

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

5, mx1 Ua, A, , kV, 0.15540126, 0.00000000, 0, -2048, 2047

6, mx1 Ub, B, , kV, 0.15540126, 0.00000000, 0, -2048, 2047

7, mx1 Uc, C, , kV, 0.15540126, 0.00000000, 0, -2048, 2047

8, mx1 UN, N, , kV, 0.15540126, 0.00000000, 0, -2048, 2047

1,開關1,0

2,開關2,0

3,開關3,0

4,開關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 數據檔案( 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故障數據的再現

將上述檔案DIR00．CFG和DIR00．DAT存放在繼電保護測試裝置上，啟動該裝置，進入標準數據回放，裝載DIR00．CFG檔案，顯示波形，波形顯示正常。