IEEE标准通用格式下用于暂态数据交换的电力系统（COMTRADE）
1.概述
1.1范围
该标准定义了包含从电力系统或电力系统模型收集的瞬态波形和事件数据的文件格式。该格式旨在提供用于交换数据的易于解释的表格。因此，它没有利用数据编码和压缩的经济性，专有格式依赖于竞争优势。该标准适用于存储在物理媒体上的文件，如数字硬盘和软盘。这不是通过通信网络传输数据文件的标准。
1.2目的
该标准定义了交换各种类型的故障，测试和模拟数据所需的数据文件和交换介质的通用格式。
数字设备在电力行业中的故障和瞬态数据记录和测试的快速发展和实施已经产生了对于数据交换的标准格式的需要。这些数据正与各种设备一起使用，以增强和自动化故障和干扰条件下电力系统和相关保护方案的分析，测试，评估和仿真。由于每个数据源可能使用不同的专有格式，因此必须使用通用的数据格式来促进应用程序之间的数据交换。这将有助于在各种应用中使用专有数据，并允许一个专有系统的用户使用来自其他系统的数字数据。
2.文件和数据存储
2.1iles的分类
存储在数字设备和媒体上的文件由代表字母，数字，符号，标点符号和其他格式字符组合的字节组成。 取决于格式，一个字节，一个字节的一部分。或者多于一个字节，可以用字母，数字或符号（例如“A”，“3”或“ ”）表示。计算机系统上使用三种常用的文件类：可执行文件，文本文件和数据文件。文件的使用决定了类别。
2.1.1可执行文件
可执行文件包含适合计算机处理的一系列指令。计算机程序存储为可执行文件（.EXE）。COMTRADE不定义可执行文件。
2.1.2文字iles
文本文件以可读的形式隐含数据。如果格式严格规定，则可以使用文本文件来控制计算机程序。COMTRADE文本文件使用ANSIX3.4-986中指定的字符表示1B1.这通常被文字处理程序称为“ASCII格式”或“文本（.TXT）格式”。
COMTRADE定义了一个自由格式的ASCII文本文件，用于严格的人类解释，Header文件。COMTRADE还定义了三种格式严格控制的文件，它们都是人类和计算机可读的配置文件和信息文件，以及数据文件的ASCII格式。
大多数文字处理器可以保存两种或更多格式的文本文件。文本格式仅包含实际键入的字符，包括标点符号和标准格式字符，例如回车符/换行符。其他格式包含特定于所使用的特定文字处理器的特殊字符。文本格式应用于COMTRADE记录中的文本文件，以消除字处理器特定的字符或代码。旨在阅读COMTRADE文件的程序只需要使用大多数文字处理程序可以读取或打印的键入字符。
如果文字处理器中不存在用于以此格式保存文件的命令，则另一种方法是使用打印功能将文本打印到磁盘以创建文件。
2.1.3数据文件
数据文件可能包含数字数据，文本数据或两者。数据可以以二进制或ASCII格式存储。ASCII格式数据文件中的字段使用以逗号分隔的定义文本或其他一些常用分隔符。因此，它们都是人类和机器可读的。大多数文字处理器无法以二进制格式格式化，读取或写入数据文件。但是，如果格式已知，许多电子表格和数据处理程序都可以读取二进制数据文件。二进制数字必须由特定于应用程序的软件处理，以便人类轻松解读。COMTRADE定义了一个二进制文件，即数据文件的二进制形式。二进制数据通常在大量数据被存储时使用，因为这使用较少的存储空间（例如，三字节的二进制数据可以表示从0到6的数字77725，而三字节的ASCII数据可以表示来自0到999）。ASCII码具有被人类解读的优点，以及标准的计算机硬件和软件。
2.2关键/非关键数据
配置文件中的某些数据对于再现样本数据不是绝对必要的，并且配置文件中提供的某些变量可能与特定应用程序无关。这样的数据可能被描述为非关键性的并且可能被省略。 这种非关键数据的例子是录音设备频道名称。但是，为了保持文件的完整性，必须保持通常由这些变量占据的位置。如果数据在任何条款中都被描述为非关键性的标准，该位置可以保留为空，并且相应的数据分隔符保留在前面的数据分隔符之后，没有中间字符或空格。任何复制样本数据所需的数据都被称为关键数据。如果这些数据丢失，文件可能无法使用。
2.3数据表示
数据作为一系列二进制数字或“位”存储在文件中。每个位可以是一个或一个O.这些位被组织在称为字节的八位组中。当计算机读取文件中的数据时，它会将数据读取为一系列字节。
2.3.1二进制数据
一个字节中的8位可以组织256个不同的组合。因此，可以使用它们来表示从0到255的数字。如果需要更大的数字，可以使用几个字节来表示单个数字。例如，2个字节（6位）可以表示从0到65535的数字。当以这种方式解释字节时，它们被称为二进制数据。几种不同的格式通常用于以二进制形式存储数字数据。
2.3.2ASCII数据
作为表示数字0到255的字节的替代，可以使用一个字节来表示255个不同的符号。ASCII是符合八个二进制位组合的27个符号的标准代码。例如，字节00000代表大写字母“A”，而00000代表小写字母“a”。27种不同的组合，可以表示键盘上的所有按键以及许多其他特殊符号。八位格式的256种组合中的其余部分用于绘图和其他特殊应用字符。要以ASCII格式表示一个数字，每个数字需要一个字节。
2.4数据分隔符和长度
文件内的数据字段或文件中的数据子集内的数据字段必须与其他数据字段分开，以便它们可以被提取用于读取或操作。例如书面文字使用空格作为单词分隔符。计算机文件使用各种分隔符。 在COMTRADE数据文件的二进制形式中，唯一的分隔符是每个数据变量的长度和位置的严格定义，并且文件中的位置的字节计数对于确定任何数据条目的限制是必需的。 由COMTRADE定义的ASCII文件使用逗号和回车/换行作为数据分隔符。这允许使用可变字段长度，但意味着这些字符不能在任何数据条目中使用。在ASCII数字字段中允许引导空格或零，只要不超过允许的最大字符数。
2.4.1回车/换行符分隔符lt;CR / LFgt;
COMTRADE使用符号lt;CR / LFgt;来表示终止一行或一组数据结束的数据分隔符。 分隔符是两个ASCII格式字符的组合：CR =回车使光标或插入点回到当前行的开始位置。LF =换行将光标或插入点移动到当前行下方的新行。CR / LF周围的符号“lt;”和“gt;”用于描述标准内附近文本的分隔符，而不是分隔符的一部分。在大多数当今的计算机编程或应用环境中，当按下回车键或“ENTER”键时，自动生成双字符组合。
2.4.2逗号分隔符
逗号用作COMTRADE配置（.CFG），信息（.INF）和ASCII格式数据（.DAT）文件中样本中数据条目的分隔符。
2.4.3字段长度
字段长度是为COMTRADE标准中的许多字母或数字变量指定的。这些限制被指定用于简化包含许多变量的数据读取行。对于整数数字变量，最大字段长度比保存该字段最大值所需的长度长一个字符。这个额外的字符空间允许前导减去有符号数,并允许应用简单的编程技术，自动打印前导空格，即使对于无符号数字。数据时间标记和COMTRADE早期版本中使用的样本编号的6个字符和0字符字段长度保留,以实现向后兼容。
2.5浮点符号
实数可能以几种方式存储。 有限范围的数字可以作为带小数点的数字字符串输入。对于更大或更小的数字，任何合理的字符串长度限制都会导致分辨率的损失。在这种情况下，希望以允许使用有效数字（尾数）和乘数（指数）格式的表示的格式存储数字。电子表格和其他数学程序通常使用浮点符号来表示这些数字。COMTRADE允许使用浮点符号（Kreyszig1B71) 以表示.CFG文件中转换因子的实数。术语指数符号或科学记数法有时用于这种形式，而形式的解释各不相同。由于用于读取COMTRADE文件的程序必须能够识别和解释以这种格式表示的数字，因此在此定义一种格式。这些数字将被解释和显示如下。
一个带符号的浮点值由一个可选的符号（ 或 - ）和一系列包含可选小数点的小数位组成，后跟一个可选的指数字段，其中包含字符“e”或“E”，后跟可选的带符号的 或 - ）整数指数。指数是基0的因子，因此3E2意味着3乘以00（0\）或300。对负数和负指数的正确解释需要包含负号。对于正数或指数,符号是可选的，假设缺失.格式应写为：1plusmn;1dd1.1dddd1E1plusmn;1ddd1
方括号包围任何可选项目。
“d”代表0和9之间的任何数字。
至少有一个数字必须出现在现场。
如果出现小数点，则至少一个数字必须出现在左侧和右侧。
字符“e”或“E”代表基数为“指数”。
如果出现指数符号，则必须至少有一个数字，如果是正数，则插入正号/负号是可选的，但必须是“ ”或“ - ”而不是“plusmn;”。
“E”后面的数字值必须是整数
例子：
可接受
E2（= 00）
.23E4（= 2 300）
O.2345E-5（= 0.00002345）
- .2345E2 (= - 23.45)
不合格。 23（一个数字必须在十进制之前）
23E（至少一个数字必须跟在“E”之后）
plusmn;O操作.23Eplusmn;4（加号/减号使得数值不确定）O. 23 E4（不允许在“E”之前的空格）
2.6在iles中访问数据的方法
用于访问文本和数据文件的两种不同方法是随机访问和顺序。
2.6.1随机访问iles
随机访问文件中的数据可以以任意随机顺序检索或存储。每条记录的访问时间与数据的位置无关。每个数据字段都有一个可用于读取或写入的特定地址。COMTRADE不使用随机访问文件。
2.6.2顺序文件
通过依次读取或写入每个数据字段来访问顺序文件。单个数据字段没有特定地址，它们在文件中的位置与其他变量相关gt;文件中确切的字节计数位置取决于前面变量的长度。COMTRADE使用顺序文件。
2.7初级到中级的比例
用于测量和记录高压系统事件的设备不能直接接受电力系统的高电压和高电流。 这些设备的构建是为了接受更易于管理和危险程度较低的输入，称为次级数量。 电压互感器和电流互感器用于将电力系统上的电压和电流信号降低到较低值。 选择变压器的比率，以便当电力系统运行在额定值或标称值时，二级值处于额定二级值。这个比例是按照一级 - 二级的顺序来规定的，惯例是主要的是最接近权力的来源。主要额定值适用于电力系统上的所有常见电压和负载值。次级值的公共值在70 V线对地，A或5 A.C57。 3- 9931B61指定这些变压器的描述和评级。
因此，对于应用于馈线并且额定电流为800：5的电流互感器，仅当主负载电流为800A时次级电流将处于额定5A值。较低的负载值导致相应较低的次级电流值。
对于三相应用，电压互感器的额定值通常是相间电压值，而不是相对地电压。额定电压为345 kV：20V的变压器的输出将为20V相，只有当主系统的相间电压为345 kV时，才能实现三相（70V相对地）。线到线这一术语与相间可以互换使用，并且类似于线对地而不是相对地。
3.COMTRADE文件
每个COMTRADE记录最多有一组与其关联的四个文件（参见条款2.). 四个文件中的每一个都有不同类别的信息。 这四个文件如下：
- 报头;
- 组态;
- 数据;
- 信息。
该集合中的所有文件必须具有相同的文件名，不同之处仅在于指示文件类型的扩展名。
文件名的格式为xxxxxxxx.yyy。xxxxxxxx部分是用于标识记录的名称（例如，FAULT或TEST_2）。文件名的.yyy部分用于标识文件的类型，并称为扩展名：头文件的.HDR，配置文件的.CFG，数据文件的.DAT和.INF信息文件。文件名称必须遵循IBM兼容的DOS（MS-DOS版本6操作系统用户指南1B81) 文件名称中合法字符的约定（例如，句点和空格不允许作为文件名的一部分）。文件名限于八个字符，扩展名限于三个字符。
3.1标题文件（xxxxxxxx.HDR）
头文件是一个可选的ASCII文本文件，由COMTRADE数据的创建者创建，通常通过使用文字处理器程序。 数据打算由用户打印和阅读。头文件的创建者可以以任何期望的顺序包含任何信息。在子条款中给出了要包含的信息的例子4. . 头文件格式是ASCII。
3.2配置文件（xxxxxxxx.CFG）
配置文件是一个ASCII文本文件，旨在由计算机程序读取，因此必须以特定格式保存。配置文件包含计算机程序为了正确解释数据（.DAT）文件所需的信息。这些信息包括采样率，
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