录波器信息智能处理及文件标准方案.doc

录波器信息智能处理及文件标准方案（讨论稿）【方案背景】目前录波器的文件处理方式是一次录波后，形成一个按时间命名的录波文件，由于接入的通道越来越多，对采样频率和精度的要求也越来越高，导致最终生成的文件越来越大（25m之间，较早的12录波器只有60k左右）。如此庞大的文件信息将导致一系列问题：1、 通信传输问题。采用目前最通用的103规约来传输录波文件的效率是相当低下的，不仅消耗大量时间，长久占用通信资源，更要命的是非常容易导致整个通信系统崩溃；2、 数据检索问题。不管启动之后生成的文件有多大，其中真正有用的信息其实只有一小部分（按64路模拟量计算的话，约占总数据的五分之一），大量不必要的数据不仅造成通信不便，也为后期数据的存储、维护、管理以及检索带来了麻烦；3、 文件存储标准化问题。虽然各厂家都号称录波文件存储格式符合comtrade标准，但是因为comtrade标准本身存在的不确定性（许多关键信息未定义，或者即使定义了也不明确），外加该标准属于国外起草的标准，和国内录波器的工作原理有一定的差异性（如国外录波器只有ab段，没有c段和d段一说），加上现在录波器组网项目如火如荼的展开，所以，一个符合我国录波器运行现状和特点的、能够兼容现有comtrade存储标准的、便于故障的事后分析和管理的新存储标准急需确定下来。基于以上原因，需要建立录波文件的预处理机制，即录波文件智能处理，其主要目的是：1、规范各录波器厂家comtrade存储格式标准；2、加入录波文件存储策略，即每次启动后，系统根据存储策略的配置，将启动数据按设定的分组通道形成相互独立的多个分组文件进行存储，每个分组文件都符合新的comtrade标准；3、加入自动上送策略，即分文件形成后，系统根据自动上送策略的配置，将符合要求的一部分信息（而不是盲目的将所有录波数据）上送到调断端。4、确定必须标记的信息，并唯一指定每条信息的数字编码，以便于分组整定、信息升级和扩充。【关于comtrade】国内运用comtrade进行存储的几个特点：1、 大部分厂家的comtrade格式基本符合91标准，而不是99标准；2、 91和99版.cfg文件里面的analog channel字段ccbm几乎没有人用到，它的意思是“监视的电路元件号”；3、 91和99版.cfg文件里面的字段endsamp在理解有争议，这是因为国外的录波器只有一段，而所以这个点表示的是一次启动之后存储的采样点数，但是在国内因为是变频采样，所以这个字段可以理解为每个频率下采样的点数，也可以理解为累计采样叠加之后的总和；4、 99版.cfg文件里面的digital channel字段ccbm也没有人用到，甚至没有人注意到它的作用；5、 99版.cfg文件里面的digital channel字段ph目前也没有引起足够的重视，基本上就是做放弃处理；6、 91版标准下，很多厂家在存储文件时习惯采用ascii方式，实际上这是一种非常消耗存储空间的存储方式，在99版标准下，因为增加了时间放大因子，类似于3k、6k采样率下的时间记录也可以用整数表示，所以可以指定必须用二进制方式存储。99版标准新增了一个.inf文件，它用类似于windows下面ini文件格式的方式，“建议”各厂家将必要的信息写进.inf文件中去。思路很好，但是存在许多不尽人意的地方：.inf文件本身就被定义为“可选”、没有规定哪些信息是必须记录的、没有规定信息应该怎么被唯一的方式记录等等。所以，我们要做的是：在保留.cfg文件和.dat文件基本不变的前提下，新增一个.ini文件，用于记录.cfg和.dat不能记录但是又必不可少的信息。需要明确的是：要不要兼容目前流行且大量被应用的91版格式？99版的确增加了一些信息，但这些信息依然是远远不够的，最终还是摆脱不了对.ini文件的依赖。鉴于这种情况，建议文件存储格式不必一定符合99标准。【方案策略】1、 录波装置端增加一个新的定值文件spltfile.cfg，负责制订分文件的原则和标准。录波装置每次启动后，根据spltfile.cfg制订的策略来生成符合comtrade标准的分组文件，或者在原有comtrade格式大文件的基础上，二次分割产生这些分组文件；2、 分组文件分为电压文件、线路文件、变压器文件、其它公用文件；3、 装置生成符合comtrade版格式分文件的同时，生成一个以ini为后缀的同名新文件，新文件负责记录必须的额外信息；3、用固定的字段、固定的编码、固定的格式来明确配置文件、分组文件的存储格式，实现忽略各录波设备生产厂家的差异性。【包含内容】1、增加了一个配置文件spltfile.cfg。它作为一项定值，可以事先整定，也可以在运行时编辑修改，用来决定录波器每次启动后，分组存储的策略；2、增加了一张参数编码表。该表可用于查询所有的信息参数对应的编码，通过查表，可以唯一确定各字段表述的内容。本表是所有新增文件的规范准则，利用这些信息，可以准确的描述各种不同的电力设备元件属性；3、定义了配置文件的格式、分文件存储格式；4、给出了示例文件：电压分组文件_cfg、电压分文件_ini电流分组文件_cfg、电流分文件_ini共用分组文件_cfg、共用分文件_ini参数编码表参数编码(byte)类型参数描述0byte 50名称1bytea相（ua/ia）通道号(基于a1编号)2byteb相（ub/ib）通道号3bytec相（uc/ic）通道号4byten相（3u0/3i0）通道号5byte自定义通道号(单独直流、交流通道)6 word系统内编号(映射数据库内所有线路编码)7word默认挂接母线号(参考6)8float电压等级9floatct变比10float线路长度(km)11float单位正序电阻r1(单端测距参数)12float单位正序电抗x113float单位零序电阻r014float单位零序电抗x015float单位正序电导g1(系统分布参数)16float单位零序电导g017float单位正序电容c118float单位零序电容c019byte高频1通道号20byte高频2通道号21word互感电流序号(参考6)22float单位互感电阻mr23float单位互感电抗mx24float二次侧最大负荷电流25bytea跳一套保护通道号(基于d1编号)26byteb跳一套保护通道号27bytec跳一套保护通道号28byte三跳一套保护通道号29byte合闸一套保护通道号30byte是否有第二套保护(1/0：有/无)3135byte5a/ b跳/ c跳/三跳/合闸二套保护通道号36byte是否有第三套保护(1/0：有/无)3741byte5a/ b跳/ c跳/三跳/合闸三套保护通道号备用48byte50对侧（一次/二次）单位49byte是否为二次测采样值(1/0：是/否)50float一/二次测变比51127byte一般开关通道号备用分文件、分文件配置规范定义标题/条目关键字类型描述file_number文件属性u_numbyte电压文件个数n1i_ numbyte线路文件个数n2s_ numbyte共用文件个数n3ux_parameterx取值范围1n1p0char50名称（可选）p1bytea相通道号p2byteb相通道号p3bytec相通道号p4byte3u0通道号p6word该母线在系统内编号ix_ parameterx取值范围1n2p0char50名称（可选）p1bytea相通道号p2byteb相通道号p3bytec相通道号p4byte3u0通道号p6word该线路在系统内编号p19byte高频1（可选）p20byte高频2（可选）p25bytea跳（可选）p26byteb跳（可选）p27bytec跳（可选）p28byte三跳（可选）p29byte合闸（可选）p51byte一般开关量（可选）p52byte一般开关量（可选）sx_ parameterx取值范围1n3p_anumbyte模拟通道个数（an）p_dnumbyte数字通道个数（dn）p1_0char50第1模拟通道名称（可选）p1_5byte第1模拟通道号【自定义类型】（可选）px_0char50第2模拟通道名称（可选）x=anpx_1byte第2模拟通道号a相（可选）x=anp51byte一般开关量（可选）pybyte一般开关量（可选）y=51+dn-1线路参数编码表有关说明1、关于开关量（参数编码2541）的配置方案有两个，一种是目前默认的方案，按照保护的套数来决定重要开关量的定义；一种是列举a跳/b 跳/c跳/三跳/重合闸/加速跳/i段/ii段/iii段/方向/接地/相间/零序/永跳/发信/收信/母线差动/一般开关量，从各套保护中抽取最重要的开关组成需要的开关系列；2、系统内编号（参数编码6）在站内可以取局部分配地址，如两条母线就对应的地址为1、2，六条线路各对应16，由调度端在抽取通道的时候，再负责组合到一次侧全局编号；3、自定义类型通道（参数编码5），包括诸如直流20ma、直流75mv、直流5v、直流15v、直流300v、直流700v、交流50hz电压、交流50hz电流、交流100hz电压、交流100hz电流、交流400hz电压、交流400hz电流、交流500hz电压、交流500hz电流等 ，譬如用于测油温、测油压的通道，不具备三相四线特性。同时，单独通道应该具备譬如名称、单位、一二次变比等等属性，这个需要在具体应用中，根据需求再进行定义。本次没有对单独通道做明细定义的原因是：调度端不一定需要这些信息。4、包含自定义类型通道的、相序不全的单独通道（参数编码48、49、50），特意给出了对侧单位、转换因子、是否二次侧的信息。本侧单位在.cfg文件中已有明确定义，这样的设计是兼容comtrade91版。分组文件配置文件格式定义有关说明1、 电压文件和线路文件属于调度端最关心的数据，所以定义的关键部分在这两个部分，而共用文件则属于扩充定义，根据实际要求、兼容性要求再进行定义，编码表已经包含了各参数字段的基础编码；2、 本文件主要确定每个分文件包含的通道，通道的基本属性。至于具体的参数如测距参数、分布参数等等，可以定义在新增的.ini文件中，也可以不必定义，因为调度端一次侧拓扑结构已经包含了这些数据，本规定做的基本定义，主要是为了数据的独立性（如离线分析）的兼容设计；3、 原则上分文件要求必须满足comtrade 99版格式，但是本规范定义的各变量完全兼容91版标准，换句话说 ，即使原来的数据格式为91版，不需要做专门更改也可以适应本规范。【分文件配置示例】南郊变，cpu1板上共有16个模拟通道，32个数字通道，其中14、912为电压通道，58为电流通道，13、14为高频通道，15、16为直流通道，现在需要分出三个文件，分别为两个电压文件和一个线路文件。一个典型的分文件(spltfile.cfg)配置如下：;每次故障启动后，自动生成4个文件，其中电压文件两个，电流文件一个，共用文件一个。file_numberu_num=2i_num=1s_num=1; 第一个电压文件名称为“南母电压”，ua、ub、uc、3u0分别为模拟通道的1、2、3、4，站内编号为1；u1_ parameterp0=南母电压p1=1p2=2p3=3p4=4p6=1;第二个电压文件名称为“北母电压”，ua、ub、uc、3u0分别为模拟通道的9、10、11、12，站内编号为2。u2_ parameterp0=北母电压p1=9p2=10p3=11p4=12p6=2;第一个电流文件名称为“岭西线”，ia、ib、ic、3i0分别为模拟通道的5、6、7、8，站内编号为1。;本线路的高频通道分别为13、14。;本线路接入开关的【a跳/b跳/c跳/三跳/重合闸】分别为数字通道的【1/2/3/4/5】。;本线路还带三个一般开关量，分别为数字通道的【6/7/8】。i1_ parameterp0=岭西线p1=5p2=6p3=7p4=8p6=1p19=13p20=14p25=1p26=2p27=3p28=4p29=5p51=6p52=7p52=8;共用文件包含两个模拟通道【15/16】，三个数字通道【9/10/11】。s1_ parameterp_anum=2p_dnum=3p1_0=锅炉油压p1_5=15p2_0=锅炉油温p2_5=16p51=9p52=10p53=11【分文件示例】针对上面的配置，生成的4个分文件，除了comtrade明确定义的.cfg、.dat之外，还包括一个.ini文件，如岭西线20051205091223023.cfg（岭西线分文件，启动时间2005年12月5号9点12分23秒23毫秒）,为了兼容91版comtrade，以91版定义为示例。一个典型的comtrade格式分文件内容如下：分文件1【岭西线20051205091223023.cfg】南郊变,114,6a,8d5, 岭西线,a,0,a,0.022212,-0.155484,0.021193,-8192,81916, 岭西线,b,0, a,0.022171,-0.177365,0.021193,-8192,81917, 岭西线,c,0, a,0.022176,-0.199582,0.021193,-8192,81918, 岭西线,n,0, a,0.032581,-0.228068,0.031140,-8192,819113, 岭西线,g, ,0,v,0.017332,-0.212342,0.031320,-8192,819114，岭西线,g, ,0,v,0. 017153,-0. 212342,0.031320,-8192,81911, 岭西线a跳,02, 岭西线b跳,03, 岭西线c跳,04, 岭西线三跳,05, 岭西线重合闸,06, 岭西线闭锁,07, 岭西线收信,08, 岭西线发信,05016000,350012/05/05,09:12:23.02312/05/05,09:12:23.023ascii【岭西线20051205091223023.dat】略【岭西线20051205091223023.ini】;以下同spltfile.cfg里面定义一致i1_ parameterp0=岭西线p1=5p2=6p3=7p4=8p6=1p19=13p20=14p25=1p26=2p27=3p28=4p29=5p51=6p52=7p52=8;以下属于线路参数，如果在调度端有所有线路参数库，则可以省去。为了方便数据导入导出及备份，建议保留。p9=1200.0p10=138.23p11=0.0793p12=0.4263p13=0.2603p14=1.0624p24=5.0分文件2【南母电压20051205091223023.cfg】南郊变,14,4a,0d1, 南母电压,a,0,v,0.022212,-0.155484,0.021193,-8192,81912, 南母电压,b,0,v,0.022171,-0.177365,0.021193,-8192,81913, 南母电压,c,0,v,0.022176,-0.199582,0.021193,-8192,81914, 南母电压,n,0,v,0.032581,-0.228068,0.031140,-8192,81915016000,350012/05/05,09:12:23.02312/05/05,09:12:23.023ascii【南母电压20051205091223023.dat】略【南母电压20051205091223023.ini】;以下同spltfile.cfg里面定义一致u1_ parameterp0=南母电压p1=1p2=2p3=3p4=4p6=1;新增电压等级为220kv，属于电压参数，如果在调度端有所有电压参数库，则可以省去。为了方便数据导入导出及备份，建议保留。p8=220.0分文件3【南母电压20051205091223023.cfg】略【南母电压20051205091223023.dat】略【南母电压20051205091223023.ini】略分文件4【共用文件20051205091223023.cfg】南郊变,15,2a,3d15,锅炉油压,z,0,v,0.022212,-0.155484,0.021193,-8192,819116,锅炉油压,z,0,v,0.022171,-0.177365,0.021193,-8192,81919,失灵动作,010,失灵动作,011,开入变位,05016000,350012/05/05,