Описание формата COMTRADE

COMTRADE общепринятый формат регистрации осциллограмм переходных процессов (аварий) в энергосистемах. Название образовано из четырех английских слов:

  • COM mon (общепринятый)
  • TRA nsient (переходный)
  • D ata (данные)
  • E xchange (обмен)

Формат стандартизует процесс получения, анализа и обмена осциллограмм различных аварий, испытаний (или передачи тестовых данных) между различными производителями оборудования и эксплуатирующими организациями.

COMTRADE разработан IEEE (Институт инженеров электротехники и электроники, США). Так же известен как:

  • C37.111-1991 IEEE
  • C37.111-2013 IEEE
  • IEC 60255-24 Ed.2

Осциллограмма представляется двумя файлами с одинаковыми именами но разными расширениями (например osc1.cfg osc1.dat ):

  • с расширением .cfg - информация о формате .dat, частота, продолжительность, количество каналов и их тип.
  • с расширением .dat - записанные выборки в формате текста или бинарном формате.

Файл с данными (*.dat)

Содежит выборки аналоговых и дискретных каналов.

Файл называется так же как и конфигурационный файл, но имеет расширение .dat.

ФОРМАТ одной строки осциллограммы:

1-ое число: содержит номер выборки данных - целое число (отсчет от 1).
2-ое число: время в микросекундах от начала осциллограммы.
3-е и остальные:

содержат величины, которые представляют аналоговые сигналы (напряжения и токи) и дискретные сигналы (их значения в момент выборки).

Единицы в которых представлены значения аналоговых сигналов (токов и напряжений) записаны в файле конфигурации, в строке принадлежащей сигналу (номер строки конфигурации-номер колонки в данных). Последующие выборки отделяются возвратом каретки и переводом строки.

ФОРМАТ значений данных ASCII:

Значения данных должны представляться в формате целого числа из шести цифр (I6), разделяемых запятыми. Дискретные сигналы (I1) представляются единицами и нолями.

1-ое число: например 000002
2-ое число: например 000015
3-е и остальные: например 000111, 000314, 0, 1

ФОРМАТ значений данных BINARY:

Записи фиксированной длины - все значения 16-bit signed integers, кроме номера записи и смещения микросекунд - они 32-bit unsigned integer.

1-ое число: 32bit unsigned integer
2-ое число: 32bit unsigned integer.
3-е и остальные:

16-bit signed integers

1 аналоговый канал 16-bit 1 дискретный канал 1-bit

Примечание

Запись дискретных выборок соответсвенно ведется кратно 16 каналам. Т.е. если дискретных каналов 2, они займут 16 бит. Если 17, то 32 бита.

Метка конца файла.

Метка конца ASCII файла (EOF) (“1А” НЕХ) помещается сразу после скрытого символа “возврат каретки/перевод строки” (<CR,LF>) в конце записи файла.

Пример выборки ASCII.

Имеет 4 аналоговых величины и 2 дискретных сигнала. Если все значения данных не уместились на одной строке, они должны быть продолжены без перехода на другую строку через “возврат каретки / перевод строки”. Последнее значение в выборке ( т.е. в строке данных ) должно заканчиваться скрытым символом “возврат каретки/перевод строки”. Следующая строка начинается номером выборки и/или следующим набором данных.

0000000001,0000000000,002090,001827,002090,002044,0,0

где:

0000000001 номер выборки
0000000000 время в ms от начала записи
002090,001827,002090,002044 аналоговые величины для каналов 1-4
0,0 дискретные сигналы ( каналы 5 и 6 ).

Файл с конфигурацией (*.cfg)

Описывает настройки осцилографирования.

Файлы конфигурации COMTRADE содержат следующую информацию:

  1. название и обозначение станции;

    station_name,id<CR,LF>

    где:

    station_name уникальное название регистратора
    id уникальный номер регистратора

  2. количество и тип каналов.;

    TT,nnt,nnt<CR,LF>              (например 17,7A,7D)

    где:

    ТТ общее количество каналов
    nn номер канала
    t тип входа (А – аналоговый / В -дискретный)

  3. имена каналов, модулей и коэффициенты преобразования, Каждому каналу соответствует строка вида:

    аналоговый канал:

    nn,id,p,cccccc,uu,a,b,skew,min,max<CR,LF>

    дискретный канал:

    nn,id,m<CR,LF>

    где:

    nn номер канала
    id идентификатор канала
    р идентификатор фазы канала
    сссссс цепь/компонент, который контролируется
    uu единица измерения в канале (kV, kA, и т.д.)
    а вещественное число (см. Примечание)
    b вещественное число. (см. Примечание)
    skew вещественное число. Сдвиг времени (в мкс) в канале с начала отсчета
    min целое, равное минимальной величине (нижняя граница диапазона) для выборок этого канала.
    max целое, равное максимальной величине (верхняя граница диапазона) для выборок этого канала.
    m (0 или 1) нормальное состояние этого канала (относится только к дискретным каналам).

    Примечание

    В файле .dat значение x соответствует (ах+b). Тоесть:

    • a - калибровка
    • b - смещение

    Таким образом записи аналоговых каналов из файла .dat переводятся в еденицы измерения uu.

    Фаза, компонент цепи и коэффициенты преобразования не нужны для дискретных каналов и поэтому опускаются.

  4. частота сети;

    lf<CR,LF>

    где:

    lf частота сети в Гц (50 или 60)

  5. частота дискретизации и число выборок при этой частоте; Общее количество частот дискретизации с последующим списком, содержащим каждую частоту дискретизации и номер последней выборки для данной скорости.

    nrates<CR,LF>
sssssl,endsampl<CR,LF>
sssss2,endsamp2<CR,LF>
…
sssssn,endsampn<CR.LF>

    где:

    nrates количество различных скоростей дискретизации в файле данных
    sssss1-sssssn частота дискретизации в Гц
    endsampl-endsampn номер последней выборки для данной скорости.

  6. Две отметки дата/время:

    • для первого значен-ия в файле данных
    • для момента пуска.
    mm/dd/yy,hh:mm:ss.ssssss<CR,LF>
mm/dd/yy,hh:mm:ss.ssssss<CR,LF>

    где:

    mm месяц (01-12)
    dd день месяца (01-31)
    уу последние две цифры года
    hh часы (00-23)
    mm минуты (00-59)
    ss.ssssss секунды (от 0 с до 59.999999 с)

  7. тип файла.

    Идентифицируется как ASCII файл идентификатором ft:

    ft<CR,LF>

    где:

    ft ASCII или BINARY

Файл конфигурации (*.cfg) имеет следующую структуру:

station_name,rec_dev_id,rev_year
TT,##A, ##D
An,ch_id,ph,ccbm,uu,a,b,skew,min,max,primary,secondary,PS
An,ch_id,ph,ccbm,uu,a,b,skew,min,max,primary,secondary,PS
An,ch_id,ph,ccbm,uu,a,b,skew,min,max,primary,secondary,PS
An,ch_id,ph,ccbm,uu,a,b,skew,min,max,primary,secondary,PS
lf
nrates
samp,endsamp
dd/mm/yyyy,hh:mm:ss.ssssss
dd/mm/yyyy,hh:mm:ss.ssssss
ft
timemult