基于COMTRADE格式的故障分析管理系统

针对微机保护、微机故障录波器及微机试验装置的数据格式互不兼容问题 ,提出了基于COMTRADE格式的故障分析管理系统。该系统由录波装置管理、故障数据远传、数据格式转换、故障分析及数据库管理五个部分组成。该系统分析功能强大 ,可同时对多个波形进行谐波、对称分量和阻抗分析 ;具有良好的双端测距功能 ;能在R -X阻抗平面上重现故障阻抗轨迹 。

海量COMTRADE数据并行解析算法

针对电力系统暂态监测数据向海量化发展的趋势,以及对各种串行编程分析软件造成的计算压力,研究了一种基于多核的、采用流水线设计思想的海量电力系统暂态数据交换通用格式(COMTRADE)数据文件并行解析算法。在面向二进制格式的并行解析算法中,采用了2阶段的流水线步骤:第1阶段为文件读取;第2阶段为多线程解析。在面向美国标准信息交换码(ASCII)格式的并行解析算法中,采用了3阶段的流水线步骤:前2个阶段与二进制格式的并行解析算法一样,第3阶段为块边缘解析,打破了传统的串行文本解析算法。算法通过有效利用以往被忽视的数据文件中的序号信息,大幅提升了并行解析的并行度。试验证明此算法可获得相当高的加速比,并且可随着CPU核数的增加和COMTRADE数据文件的加大获得线性加速比。

基于COMTRADE格式的故障录波分析软件设计

针对现有的基于COMTRADE格式的故障录波软件在程序设计和实际应用中的不足,提出了在.NET框架下运用N-tier软件开发思想实现三层架构的故障录波软件设计。论文详细讨论了运用C#编程语言,以及分层架构的程序思想和面向组件的程序设计技术实现了故障波形的再现及分析,使故障录波程序具有高内聚、低耦合、易于扩展等优点。

基于COMTRADE的可跨平台在线自动故障分析软件系统

针对当前各种基于IEEE标准电力系统暂态数据交换通用格式(COMTRADE)的故障分析软件无法进行自动在线故障分析、不能有效地与故障信息系统融合的现状,采用多种跨平台技术开发了一套基于COMTRADE的可跨平台在线自动故障分析软件系统。运用了基于可扩展置标语言(XML)配置文件驱动的设计原则,采用STLport和宏技术实现了可跨平台的最简COMTRADE解析算法,利用QT4完成了可跨平台的图形绘制及其图片生成技术,采用Xerces和Xalan实现了可跨平台的XML解析及其转换,可生成HTML,WORD和PDF格式的故障报告,扩展了突变量检测算法,实现了多个故障起始数据位置的检测。讨论了系统中基于选举的可靠故障选相算法,介绍了单端、双端测距算法的选用原则。该软件已与国内多个不同厂家的故障信息系统融合,投入运行。

COMTRADE容错解析算法

针对当前电力系统内由于电力系统暂态数据转换通用格式(COMTRADE)标准不一致,远程传输产生乱码、数据不全等原因造成的解析困难,研究了一种可最大限度地正确解析COMTRADE文件的算法。此算法包含错误预分析和容错解析2部分;错误预分析部分通过跳行解析并验证的方法,逐一寻找能影响正确解析的各种错误,最终形成一个错误信息表;容错解析部分采用查询错误信息表和COMTRADE外延字符表,以提前解析数据文件和获取校验信息的方法,实现了可靠的COMTRADE文件容错解析。大量的现场数据测试结果表明该算法的实用性和可靠性,为各种第三方电力系统暂态数据分析软件的研发提供了技术参考。

COMTRADE99版新标准在大型发变组故障录波分析软件中应用研究

录波数据格式的选择是研制大型发电机变压器组故障录波分析软件的首要问题。分析了COMTRADE91版标准在处理发电机变压器组故障录波数据时的不足 ,并结合研制大型发电机变压器组故障录波分析软件的实践 ,重点对COMTRADE99版新标准在处理发电机变压器组故障录波数据方面的优越性作了较为全面深入的研究。

基于Lustre文件系统的海量暂存COMTRADE数据分布存储模式

研究了一种基于Lustre分布式并行文件系统的高性能I/O流式数据存储模式,能够满足当前行波暂态采集装置海量暂态数据的高速并发读写访问的需求。通过采用多客户端工作模式,并且将多个暂态数据文件聚合成大文件,可以进一步提高访问带宽和使用效率。实验数据表明该模式具有较高的I/O性能,能够满足目前和未来海量电力数据的高速存储管理需求。

基于COMTRADE标准的故障录波的分析与再现

暂态数据转换标准 (COMTRADE)格式定义了一个存储暂态过程数据记录的通用格式。这个标准解决了由各种不同装置所产生、存储和传送的暂态数据记录 ,由于格式不同如何进行拷贝的问题。文中介绍的故障录波数据再现及分析软件系统对基于COMTRADE标准的录波数据进行了可视化的再现及分析。系统采用VisualC +

基于VxWorks文件系统的Comtrade分布式录波功能的实现

分布式故障录波功能可以在微机保护装置中方便地实现,然而现场应用中仍存在录波数据存储格式需要转换,数据传输协议不通用等问题。针对这些缺陷,在微机保护装置中引入了VxWorks文件系统,在存储芯片中直接将录波数据保存成Comtrade格式的二进制文件,避免了数据格式的后续转换。利用VxWorks实现了嵌入式的FTP服务器,采用通用的以太网文件传输协议传输录波文件,提高了传输速度。基于这些新技术,设计了适用于变压器成套保护装置的分布式故障录波实现方案,详细阐述了录波文件生成、存储、传输等关键步骤的具体实现方法。通过RTDS试验及现场运行验证了整个方案的可行性和优越性。

面向IEEE COMTRADE格式的海量录波数据并行压缩/解压算法

提出了一种直接面向IEEE COMTRADE格式的海量故障录波数据并行压缩/解压算法。算法给出了COMTRADE数据文件中时间信息无损恢复公式,提出了针对状态量数据的优化RLE编码。对高频模拟量数据采用提升格式小波变换,用硬阈值量化后采用基于LZ77和Huffman混合熵编码的Deflate算法进行压缩,而对低频模拟量数据采用RLE编码。为有效分批压缩COMTRADE数据文件,提出了一种基于高频模拟量数据最佳小波分解层数下的最少补零的数据划分算法。映射到不同CPU核心的压缩/解压线程通过竞争通道序号获取计算数据。简述了压缩文件格式及其采用的变长存储和访问技术。试验证明此算法可获得大压缩比,并且可随着CPU核心数的增加和COMTRADE文件的增加,获得线性加速比。

基于递推算法的海量COMTRADE数据计算并行化

针对海量暂态数据交换通用格式(COMTRADE)数据计算时,由于基础算法和串行编程造成的效率瓶颈,经过试验和改进,优选出了可适应快速计算的递推全波离散傅里叶算法、加窗递推全波离散傅里叶算法和能滤除直流分量的可递推算法。在这3种递推算法的基础上,提出了海量通道数据计算并行化框架,此框架为避免伪共享效应所引起的效率损失,在每个计算线程内对参与计算的每个通道提供了一个独立的"通道高速缓存队列",并提供基于下标映射的虚拟块数据访问机制,形成递推算法可直接访问的窗口数据映射块。试验证明,此递推算法和并行化框架相结合可大幅提升计算效率,并且可随着CPU核心数的增加和计算数据量的加大,获得线性加速比。

COMTRADE录波文件格式解析及继保测试仪回放功能兼容性测试

介绍COMTRADE(电力系统暂态数据交换通用格式)的文件格式,举例分析导致COMTRADE格式录波文件仍存在兼容性问题的原因。并对继保测试仪录波回放功能进行小范围兼容性测试,发现兼容性问题是导致录波回放失真的主要原因。建议从敦促厂家规范录波文件格式和在设备选型时将兼容性检查作为考核项目,以及增加检测手段等入手,缩减兼容性问题的发生来源和机率。

基于MATLAB的COMTRADE故障录波分析系统设计与实现

为更好地进行电力系统故障分析,作者开发了基于MATLAB平台的故障录波分析系统。该系统由人机界面、数据处理、波形显示以及故障分析等模块构成,可以实现对COMTRADE格式的录波文件的分析。该系统界面友好、算法精确、使用简单方便。

基于COMTRADE录波的水电机组轴心轨迹动态分析

轴心轨迹是水电机组状态监测系统中判断机组状态的一个重要特征,为便于直观判断水电机组轴心轨迹的动态运行状况,基于Qt4平台研制了一种动态分析轴心轨迹的软件功能模块。该模块首先对水电机组振摆监测装置记录上送的COMTRADE格式录波文件进行解析,从而获取轴承座上相互正交位置的振动信号录波数据;然后,基于解析获取振动数据,实现了振动信号时域波形展示、轴心轨迹图动态绘制、轴心轨迹特征量指标实时计算等功能。实例分析结果显示,随着振动信号时域波形中分析数据窗的动态移动,轴心轨迹及其相应的特征量可呈现动态变化的效果;同时,在此动态分析过程中,若实时计算的特征量越过预设的动作门槛时,则判断机组轴心轨迹在该时刻发生异常并发出报警信号。由此,将水电机组轴心轨迹分析从传统的静态展示优化为动态展示,便于故障过程的追溯和分析。

基于COMTRADE录波数据的保护动作特性研究

为提高故障录波装置提供的后台软件在波形分析、保护动作特性判定等方面的算法精度,提出基于Visual C++编程语言开发的故障录波数据分析系统,通过对现场录波数据的分析,该系统可以准确进行故障波形分析和保护动作特性判定。

基于COMTRADE模型的电力系统多源故障数据融合分析方法

现有电网故障分析策略不能实现多源故障数据综合分析,导致电网故障诊断的自动化水平滞后。提出一种多源故障数据融合方法:基于集对分析理论对多源故障数据进行相关性分析,对反映同一故障事件的可靠数据信息进行整合,建立基于COMTRADE文件格式的多源数据模型,并采用蛮力BF算法对各数据源进行时间对齐,实现多源故障数据信息融合。实测案例验证了所提方法的有效性,且方法有助于大规模电网故障数据的统一管理及有效分析,可提升电网故障分析水平和效率。

基于Comtrade格式故障录波数据进行并列过程评价研究

研究基于Comtrade格式的故障录波数据,探讨了一种评价发电机组同期并列指标的评价模型及其量化评价方法,从系统侧与待并侧电压差、频率差、相角差,以及并列瞬间电流、断路器合闸时间这5个维度,建立了对同期过程进行综合评价的方法。该方法可用于发电机组并列过程质量的评价,为研究机组的并列过程提供了参考。

一种兼容Comtrade格式用于间隔层故障诊断的新型智能终端

目前110 k V及以上电压等级智能变电站的二次系统故障诊断主要依靠测试仪进行离线分析,难以达到实际运行系统中进行在线检测的效果。提出一种新型智能终端,可以根据Comtrade格式的录波自动触发进行多间隔IEC 61850通用面向对象变电站事件(GOOSE)及采样值(SV)的同步输出,使运维人员能在实际运行系统中进行在线故障分析。阐述了新型智能终端的硬件结构,IEC 61850和Comtrade格式的配置映射以及SV和GOOSE的同步输出功能的设计。

面向故障分析的多源数据COMTRADE格式建模方法研究

目前用于继电保护故障分析的数据分散在不同的、相对较独立的系统中,还没有一套完整系统来整合这些独立系统的采集数据。针对这一现状,提出了面向故障分析的多源数据COMTRADE格式建模方法。该方法将故障录波子站、保护故障信息系统子站、EMS及远动系统的数据进行整合,可有效解决数据不全的问题,实现多源数据的综合分析。该方法可应用于常规变电站与智能变电站,根据不同的变电站进行不同的数据匹配,能够实现变电站二次数据的综合利用,实现故障的智能分析与反演,并能够为设备的状态评估提供有力的数据支撑。

COMTRADE和FTP协议的关口表中嵌入式采集系统的优化设计

为了提升关口表的通信性能和效率,对集成以太网的关口表中的嵌入式采集系统的应用流程进行优化设计。首先基于COMTRADE协议针对电表的故障录波记录的查询和读取进行详细的自定义;其次采集系统通过UART周期性采集电表中更新的COMTRADE历史数据、存储到FTP服务器,并对数据量大的dat文件进行插值处理;再次从整体上提出建立一种优先级机制来实现采集器模块和电表之间存在多种通信请求时的高效并发请求管理。试验结果表明,相比传统方案,自动采集电表历史数据响应客户端故障录波记录查询速率有所提升,为关口表中嵌入式Linux采集系统的软件开发提供了新的解决思路。