基于MATLAB的COMTRADE故障录波分析.pdf

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1、北京电力高等专科学校学报NO．O2．2011BeijingElectricPowerCollege计算机与信息工程囤基于MATLAB的COMTRADE故障录波分析蔡宇(南方电网超高压输电公司，广东广州510620)摘要：MATLAB是目前应用最广泛的工程计算软件之一，具有成熟的函数库。在电力系统的软件开发中，涉及到大量的数值计算和复数矩阵的计算，需要编制大量的数学算法使用MATLAB实现对COMTRADE格式故障录波的分析，可利用其算法成熟稳定、开发效率高等特点，简单方便地实现各种分析功能。关键词：MATLAB；故障录波；COMTRADE中图分类号：TM7

2、文献标识码：A文章编号：1009—0118(2011)一020033—02一、引言var．time=[TimeValues]：存储时标变量timestamp，N×1的序列矩COMTRADE(Con~nonFormatforTransientDataExchangeforPowerSys—阵；tems)是由IEEE制订的，用于统一微机保护及录波器录波数据格式的标准。var．signals．values=[DataValues]：存储各通道采样数据，N×M电力系统故障分析中，涉及到大量的数值计算和复数矩阵的计算，需矩阵；要编制大量的数学算法并进行波形处理K~,

3、TLAB以矩阵为基本运算var．Signals．dimensiOES=[DimValues]：存储Out，signals．values单位，具有强大的计算和绘图功能，正好满足了电力系统故障分析的需数据矩阵维数。求。因此，以MATLAB为平台进行故障录波分析，可充分利用其成熟的算其中：N为采样点数，M为被选中通道数目。法和工具，高效、准确地进行分析计算。(二)COMTRADE格式二、程序设计思想完整的COMTRADE数据文件由四个文件构成：头文件(}．HDR)，配置文研究COMTRADE与MATLAB的数据格式，通过数据装载模块，从C0M—件(}．CFG)，

4、数据文件(．DAT)，信息文件(．INF)。其中头文件和信息文TRADE数据文件中提取录波数据，并转换成矩阵形式存储到MATLAB的工件主要记录附加信息，本文主要针对配置文件与数据文件内容进行分析。作空间。1、配置文件：记录录波装置信息、各通道的名称与参数、各时段采样采用两种模式对数据进行分析。一种是利用MATLAB的工具箱，直接速率、故障时刻等数据。对录波数据进行运算处理；另一种是用提取的录波数据作为SIMULINK仿配置文件以文本格式存储，使用textread命令将整个文件导入工作真的输入源，基于SIMULINK的分析模块，对录波数据进行分析处理。空间

5、，导入后以单元数组(cel1)格式存储到的临时变量Temp中，再用三、数据装载sscanf命令从临时变量Temp中分别读入各个变量。(一)MATLAB中的数据模型％导入配置文件内容MATLAB有三种数据结构：数组、结构(structure)、单元数组(cellar—Temp：textread(FileName．Cfg，’％s’，’delimiter’，’，’)ray)。％读模拟通道数目为了与Simulink的Simin模块兼容，将从COMTRADE中提取的数据Num．A=sscanf(char(Temp(4))，’％d’)采用带时标的结构进行存储，数据结构

6、如下：％读数字通道数目在MATLAB程序编辑窗口中输入以下代码：％模拟静电场描绘clear；％清除内存中的变量fprintf(’输入电位分布方程V(x，Y)＼n’)；fprintf(’例如：log(x．2y．2)＼n’)；V=input(’：’，’S’)；％读入用户在指令窗里输入的字符串％在等高线图上加电场方向xMax=5：Ngrid=20；％绘图区从x—xMax到x=xMax，网格线数图xPlot=linspace(一xMax，xMax，Ngrid)；％绘图到X的值四、结论[X，Y]=meshgrid(xPlot)；％x，Y取相同范围，生成二维网格实验中

7、，利用Matlab进行数值计算、数据可视化图像来模拟静电场VPlot=eval(V)：％执行输入的语句V描绘，具有独特的优越性。借助Matlab偏微分方程工具箱，通过分析静％V=log(abs(X．2+y．2)+eps)；电场理论、实验原理，建立偏微分方程，经过Matlab进行数值分析处理、[ExPlot，EyPIot]=gradient(-VPIot)；％电场等于电位的负梯度模拟出静电场分布及电势分布，教学效果良好。它把学生很难理解的理clfisubplot(121)，meshc(VPlot)：％画等高线的三维曲面论知识和数学公式化繁为简、很难绘制的图线

8、实现计算机仿真。同时弥xlabel(’X’)；ylabel(’y’