COMTRADE数据格式技术介绍

COMTRADE数据格式技术介绍1.配置文件（CFG）：故障场景的“基因图谱”CFG文件以ASCII文本格式存储，包含录波装置、通道、时标等核心参数，其结构可分为固定段与通道段：固定段：定义录波基本属性，如`STN`（变电站标识）、`REC`（录波装置编号）、`CN`（总通道数）、`FN`（系统频率）、`TT`（触发时间）等。例如，`FN=50`表示系统频率为50Hz，`TT=01/01/24,12:34:56.789`标记故障触发时刻。通道段：每条通道对应一行，包含`CH`（通道号）、`PH`（相别/类型，如“A相电流”“零序电压”）、`CCBM`（通道标识）、`UN`（量纲，如“A”“V”）、`CF`（转换因子）等。转换因子`CF`通过公式`数字量=(原始值-偏移量)/转换因子`实现模拟量与数字量的映射，确保数据精度。2.数据文件（DAT）：波形数据的“时间切片”DAT文件支持ASCII或二进制（2013版新增）格式，记录各通道的采样序列。以ASCII格式为例，每行包含时标与多通道数据：时标分为`年-月-日`（可选）、`时:分:秒.毫秒`、`采样点序号`三级精度，确保故障过程的时间溯源。通道数据按CFG文件的通道顺序排列，模拟量以浮点数或整数（经转换因子处理）呈现，开关量（如断路器状态）以0/1表示。二、版本演进：从兼容性到智能化的跨越1991版（IEEEC37.____）：首次定义ASCII格式，支持模拟量与开关量的基础交换，但通道数上限（128）与精度（16位）受限。1999版（IEEEC37.____）：扩展通道数至512，新增`ENDANG`（数据结束标记）与`TRIG`（触发类型）字段，支持多触发源场景，成为国内电力系统的主流版本。2013版（IEC____/IEEEC37.____）：适配智能变电站的数字化需求，新增二进制数据格式（降低存储体积与传输延迟）、扩展元数据（如GPS时间戳、故障类型标签），并兼容IEC____的MMS通信协议，实现录波数据与二次系统的无缝对接。三、解析与应用：从数据到价值的转化1.解析工具与技术路径自定义解析：针对特殊版本（如含二进制数据的2013版），需按“文件头+数据块”结构解析，其中二进制数据块需根据CFG的`CF`（转换因子）与`PS`（采样点数）计算偏移量与缩放因子。2.典型应用场景四、实践痛点与优化建议1.版本兼容性问题不同厂商的录波装置可能采用非标准扩展字段（如自定义通道类型），解析时需：优先读取CFG的`VERSION`字段，匹配对应的解析规则（如1999版需跳过`ENDANG`字段前的冗余行）。对未知字段采用“跳过+日志记录”策略，避免解析中断。2.大数据量处理当DAT文件超过1GB时，ASCII格式的逐行读取会导致内存溢出，建议：转换为二进制格式（2013版特性），通过`numpy.fromfile`按块读取。对时标进行压缩（如仅保留触发后10秒的关键数据），减少存储与传输成本。3.时标同步精度多装置录波的时标偏差会影响故障序列分析，需：采用GPS或IRIG-B码对时，确保各装置的`TT`字段误差小于1m