CN106780132A - 一种故障录波数据拼接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的数据拼接方法包括有两个步骤，一是对每个故障录波文件内包含的故障录波数据进行数据拼接，而是对多个故障录波文件进行数据拼接，通过以上两个步骤的拼接之后，能够将各个故障录波数据、故障录波文件拼接在一起，方便后续的对系统故障的分析。
Description
技术领域
本发明涉及电网中故障录波数据分析领域，更具体地，涉及一种故障录波数据拼接方法。
背景技术
随着国民经济和社会的不断发展，电力负荷迅速增长，输配电的规模在不断的扩大，电力系统日益复杂。故障录波装置是记录电力系统中电气量的重要设备，其反应了电力系统中各个电力设备的运行状况，随着用户对电力供应的安全和质量要求越来越高，在分析电力系统的运行情况时，通过故障录波数据来分析是其中一种重要的手段。
现有的故障录波装置标准对存储故障录波数据的COMTRADE文件有着格式方面的限制，目前故障录波数据的长度与装置设置的定值相关。受制于硬件的限制，现有的故障录波装置所记录的单个故障录波数据的长度约在3S以内，若电力系统发生长时间的振荡故障，那么该状况将会分割记录在多个不同的故障录波数据中。如在抽水蓄能领域，由于机组具有发电机和电动机两种运行工况，在调节负荷时，经常在不同运行工况中频繁转换。在启动过程中，频率和电压一般需要2-10min的时间从零逐步上升至额定值，因此启动阶段的故障录波数据一般分割成多个故障录波数据进行存储。
目前，基于故障录波数据分析的软件的使用基础是针对于某一个故障录波数据，不能将多个故障录波数据融合在一起进行分析，因此不利用对持续时间较长的电力系统故障进行分析，难以有效的满足实际用户的要求。
发明内容
本发明为解决现有技术的以上难题，提供了一种故障录波数据拼接方法，该方法能够将多个故障录波文件拼接在一起，方便后续的故障分析。
为实现以上发明目的，采用的技术方案是：
一种故障录波数据拼接方法，其特征在于：包括对单个故障录波文件各个通道故障录波数据的横向拼接和对所有故障录波文件的纵向拼接，具体包括以下步骤：
一、横向拼接
S1.获取一个故障录波文件，所述故障录波文件包括有m个通道，分别为G(1)、G(2)、G(3)、……、G(j)、……、G(m)；将通道G(j)内包括的故障录波数据记为A(1)、A(2)、A(3)、……、A(i)、……、A(n)，j的初始值为1；然后获取上述故障录波数据的起始时间：ST(1)、ST(2)、ST(3)、……、ST(i)、……、ST(n)，和结束时间：ET(1)、ET(2)、ET(3)、……、ET(i)、……、ET(n)，并根据各个故障录波数据起始时间将上述故障录波数据进行排序；
S2.按照排序顺序，判断下一个故障录波数据A(i)的起始时间ST(i)与上一个故障录波数据A(i-1)的结束时间ET(i-1)，i的初始值为2；若故障录波数据A(i)的起始时间晚于故障录波数据A(i-1)的结束时间ET(i-1)，则表示故障录波数据A(i)、A(i-1)之间存在重复的部分；若故障录波数据A(i)的起始时间早于故障录波数据A(i-1)的结束时间ET(i-1)，则表示故障录波数据A(i)、A(i-1)之间存在间断的部分；若故障录波数据A(i)的起始时间与故障录波数据A(i-1)的结束时间ET(i-1)一致，则表示故障录波数据A(i)、A(i-1)之间既无重复也无间断；然后执行步骤(1)、(2)或(3)；
(1)S21.若故障录波数据A(i)、A(i-1)之间存在重复的部分，首先计算出重合的时间段：T＝ST(i)-ET(i-1)，然后获取重合的时间段内故障录波数据A(i)、A(i-1)的采样频率f(i)和f(i-1)；
S211.若f(i)>f(i-1)，则将故障录波数据A(i-1)中位于重合时间段内的数据删除；
S212.若f(i)<f(i-1)，则将故障录波数据A(i)中位于重合时间段内的数据删除；
S213.若f(i)＝f(i-1)，则将故障录波数据A(i)中位于重合时间段内的数据删除；
S22.完成S211、S212或S213后，将故障录波数据A(i)、A(i-1)拼接在一起，组成新的故障录波数据；
(2)S23.若故障录波数据A(i)、A(i-1)之间存在间断的部分，首先计算出间断的时间段：T＝ST(i)-ET(i-1)，然后获取间断的时间段内故障录波数据A(i)、A(i-1)的采样频率f(i)和f(i-1)；
S231.若f(i)>f(i-1)，则将故障录波数据A(i-1)在间断时间段内的数据以故障录波数据A(i)中末端数据点的幅值和相位作为起始幅值和相位，间断时间段内以f(i)为采样频率；
S232.若f(i)<f(i-1)，则将故障录波数据A(i-1)在间断时间段内的数据以故障录波数据A(i-1)起始点的幅值和相位作为末端数据点的幅值和相位，间断时间段内以f(i-1)为采样频率；
S233.若f(i)＝f(i-1)，则将故障录波数据A(i)在间断时间段内的数据以故障录波数据A(i)末端数据点的幅值和相位作为起始幅值和相位，间断时间段内的数据以f(i)为采样频率；
S24.完成S231、S232或S233后，将故障录波数据A(i)、A(i-1)拼接在一起，组成新的故障录波数据；
(3)S25.若故障录波数据A(i)、A(i-1)之间既无重复也无间断，则直接将故障录波数据A(i)、A(i-1)拼接在一起，组成新的故障录波数据；
S3.令i＝i+1，然后重复执行以上步骤，直至i>n；
S4.令j＝j+1然后重复执行步骤S1～S3，直至j>m
S5.对所有的故障录波文件执行步骤S1、S2、S3、S4的处理；
二、纵向拼接
S6.打开所有的故障录波文件，将各个故障录波文件依次记为Flie(1)、Flie(2)、Flie(3)、……、Flie(g)、……、Flie(k)；获取各个故障录波文件所包括的通道，并分别记为G(1)、G(2)、G(3)、……、G(j)、……、G(m)；
S7.选取其中一个故障录波文件作为基准文件，记录下基准文件的起始时间和结束时间；
S8.选取一个故障录波文件Flie(g)，然后计算该故障录波文件起始时间与基准文件起始时间的时间差T＝ST(g)-ST(基准)；g的初始值为1；若故障录波文件Flie(g)的起始时间晚于基准文件的起始时间，则表示故障录波文件Flie(g)、基准文件之间存在重复的部分；若故障录波文件Flie(g)的起始时间早于基准文件的起始时间，则表示故障录波文件Flie(g)、基准文件之间存在间断的部分；若故障录波文件Flie(g)的起始时间与基准文件的起始时间一致，则表示故障录波文件Flie(g)、基准文件之间既无重复也无间断；然后对故障录波文件的通道G(j)、与故障录波文件通道G(j)对应的基准文件的通道H(j)执行步骤(4)、(5)或(6)，j的初始值为1；
(4)S81.若故障录波文件Flie(g)、基准文件之间存在重复的部分，首先计算出重合的时间段：T＝ST(g)-ST(基准)，然后获取重合的时间段内故障录波文件通道G(j)、基准文件的通道H(j)的采样频率f(gj)和f(hj)；
S811.若f(gj)>f(hj)，则将基准文件的通道H(j)中位于重合时间段内的数据删除；
S812.若f(gj)<f(hj)，则将故障录波文件通道G(j)中位于重合时间段内的数据删除；
S813.若f(gj)＝f(hj)，则将故障录波文件通道G(j)中位于重合时间段内的数据删除；
S82.完成S811、S812或S813后，将故障录波文件通道G(j)、基准文件的通道H(j)拼接在一起；
(2)S83.若故障录波文件Flie(g)、基准文件之间存在间断的部分，首先计算出间断的时间段：T＝ST(g)-ST(基准)，然后获取间断的时间段内故障录波文件通道G(j)、基准文件的通道H(j)的采样频率f(gj)和f(hj)；
S831.若f(gj)>f(hj)，则将基准文件的通道H(j)在间断时间段内的数据以故障录波文件通道G(j)中末端数据点的幅值和相位作为起始幅值和相位，间断时间段内以f(gj)为采样频率；
S832.若f(gj)<f(hj)，则将基准文件的通道H(j)在间断时间段内的数据以基准文件的通道H(j)起始点的幅值和相位作为末端数据点的幅值和相位，间断时间段内以f(hj)为采样频率；
S833.若f(gj)＝f(hj)，则将故障录波文件通道G(j)在间断时间段内的数据以故障录波文件通道G(j)末端数据点的幅值和相位作为起始幅值和相位，间断时间段内的数据以f(gj)为采样频率；
S84.完成S831、S832或S833后，将故障录波文件通道G(j)、基准文件的通道H(j)拼接在一起；
(3)S85.若故障录波文件Flie(g)、基准文件之间既无重复也无间断，则直接将故障录波文件通道G(j)、基准文件的通道H(j)拼接在一起；
S9.令j＝j+1，然后重复执行以上步骤，直至i>m；
S10.对所有的故障录波文件执行步骤S8、S9的处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的数据拼接方法包括有两个步骤，一是对每个故障录波文件内包含的故障录波数据进行数据拼接，而是对多个故障录波文件进行数据拼接，通过以上两个步骤的拼接之后，能够将各个故障录波数据、故障录波文件拼接在一起，方便后续的对系统故障的分析。
附图说明
图1为横向拼接阶段的流程示意图。
图2为纵向拼接阶段的流程示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例1
本发明提供的数据拼接方法包括对单个故障录波文件各个通道故障录波数据的横向拼接和对所有故障录波文件的纵向拼接，具体包括以下步骤：
一、横向拼接
如图1所示，横向拼接阶段具体包括以下步骤：
S1.获取一个故障录波文件，所述故障录波文件包括有m个通道，分别为G(1)、G(2)、G(3)、……、G(j)、……、G(m)；将通道G(j)内包括的故障录波数据记为A(1)、A(2)、A(3)、……、A(i)、……、A(n)，j的初始值为1；然后获取上述故障录波数据的起始时间：ST(1)、ST(2)、ST(3)、……、ST(i)、……、ST(n)，和结束时间：ET(1)、ET(2)、ET(3)、……、ET(i)、……、ET(n)，并根据各个故障录波数据起始时间将上述故障录波数据进行排序；
S2.按照排序顺序，判断下一个故障录波数据A(i)的起始时间ST(i)与上一个故障录波数据A(i-1)的结束时间ET(i-1)，i的初始值为2；若故障录波数据A(i)的起始时间晚于故障录波数据A(i-1)的结束时间ET(i-1)，则表示故障录波数据A(i)、A(i-1)之间存在重复的部分；若故障录波数据A(i)的起始时间早于故障录波数据A(i-1)的结束时间ET(i-1)，则表示故障录波数据A(i)、A(i-1)之间存在间断的部分；若故障录波数据A(i)的起始时间与故障录波数据A(i-1)的结束时间ET(i-1)一致，则表示故障录波数据A(i)、A(i-1)之间既无重复也无间断；然后执行步骤(1)、(2)或(3)；
(1)S21.若故障录波数据A(i)、A(i-1)之间存在重复的部分，首先计算出重合的时间段：T＝ST(i)-ET(i-1)，然后获取重合的时间段内故障录波数据A(i)、A(i-1)的采样频率f(i)和f(i-1)；
S211.若f(i)>f(i-1)，则将故障录波数据A(i-1)中位于重合时间段内的数据删除；
S212.若f(i)<f(i-1)，则将故障录波数据A(i)中位于重合时间段内的数据删除；
S213.若f(i)＝f(i-1)，则将故障录波数据A(i)中位于重合时间段内的数据删除；
S22.完成S211、S212或S213后，将故障录波数据A(i)、A(i-1)拼接在一起，组成新的故障录波数据；
(2)S23.若故障录波数据A(i)、A(i-1)之间存在间断的部分，首先计算出间断的时间段：T＝ST(i)-ET(i-1)，然后获取间断的时间段内故障录波数据A(i)、A(i-1)的采样频率f(i)和f(i-1)；
S231.若f(i)>f(i-1)，则将故障录波数据A(i-1)在间断时间段内的数据以故障录波数据A(i)中末端数据点的幅值和相位作为起始幅值和相位，间断时间段内以f(i)为采样频率；
S232.若f(i)<f(i-1)，则将故障录波数据A(i-1)在间断时间段内的数据以故障录波数据A(i-1)起始点的幅值和相位作为末端数据点的幅值和相位，间断时间段内以f(i-1)为采样频率；
S233.若f(i)＝f(i-1)，则将故障录波数据A(i)在间断时间段内的数据以故障录波数据A(i)末端数据点的幅值和相位作为起始幅值和相位，间断时间段内的数据以f(i)为采样频率；
S24.完成S231、S232或S233后，将故障录波数据A(i)、A(i-1)拼接在一起，组成新的故障录波数据；
(3)S25.若故障录波数据A(i)、A(i-1)之间既无重复也无间断，则直接将故障录波数据A(i)、A(i-1)拼接在一起，组成新的故障录波数据；
S3.令i＝i+1，然后重复执行以上步骤，直至i>n；
S4.令j＝j+1然后重复执行步骤S1～S3，直至j>m
S5.对所有的故障录波文件执行步骤S1、S2、S3、S4的处理；
二、纵向拼接
如图2所示，纵向拼接阶段具体包括以下步骤：
S6.打开所有的故障录波文件，将各个故障录波文件依次记为Flie(1)、Flie(2)、Flie(3)、……、Flie(g)、……、Flie(k)；获取各个故障录波文件所包括的通道，并分别记为G(1)、G(2)、G(3)、……、G(j)、……、G(m)；
S7.选取其中一个故障录波文件作为基准文件，记录下基准文件的起始时间和结束时间；
S8.选取一个故障录波文件Flie(g)，然后计算该故障录波文件起始时间与基准文件起始时间的时间差T＝ST(g)-ST(基准)；g的初始值为1；若故障录波文件Flie(g)的起始时间晚于基准文件的起始时间，则表示故障录波文件Flie(g)、基准文件之间存在重复的部分；若故障录波文件Flie(g)的起始时间早于基准文件的起始时间，则表示故障录波文件Flie(g)、基准文件之间存在间断的部分；若故障录波文件Flie(g)的起始时间与基准文件的起始时间一致，则表示故障录波文件Flie(g)、基准文件之间既无重复也无间断；然后对故障录波文件的通道G(j)、与故障录波文件通道G(j)对应的基准文件的通道H(j)执行步骤(4)、(5)或(6)，j的初始值为1；
(4)S81.若故障录波文件Flie(g)、基准文件之间存在重复的部分，首先计算出重合的时间段：T＝ST(g)-ST(基准)，然后获取重合的时间段内故障录波文件通道G(j)、基准文件的通道H(j)的采样频率f(gj)和f(hj)；
S811.若f(gj)>f(hj)，则将基准文件的通道H(j)中位于重合时间段内的数据删除；
S812.若f(gj)<f(hj)，则将故障录波文件通道G(j)中位于重合时间段内的数据删除；
S813.若f(gj)＝f(hj)，则将故障录波文件通道G(j)中位于重合时间段内的数据删除；
S82.完成S811、S812或S813后，将故障录波文件通道G(j)、基准文件的通道H(j)拼接在一起；
(2)S83.若故障录波文件Flie(g)、基准文件之间存在间断的部分，首先计算出间断的时间段：T＝ST(g)-ST(基准)，然后获取间断的时间段内故障录波文件通道G(j)、基准文件的通道H(j)的采样频率f(gj)和f(hj)；
S831.若f(gj)>f(hj)，则将基准文件的通道H(j)在间断时间段内的数据以故障录波文件通道G(j)中末端数据点的幅值和相位作为起始幅值和相位，间断时间段内以f(gj)为采样频率；
S832.若f(gj)<f(hj)，则将基准文件的通道H(j)在间断时间段内的数据以基准文件的通道H(j)起始点的幅值和相位作为末端数据点的幅值和相位，间断时间段内以f(hj)为采样频率；
S833.若f(gj)＝f(hj)，则将故障录波文件通道G(j)在间断时间段内的数据以故障录波文件通道G(j)末端数据点的幅值和相位作为起始幅值和相位，间断时间段内的数据以f(gj)为采样频率；
S84.完成S831、S832或S833后，将故障录波文件通道G(j)、基准文件的通道H(j)拼接在一起；
(3)S85.若故障录波文件Flie(g)、基准文件之间既无重复也无间断，则直接将故障录波文件通道G(j)、基准文件的通道H(j)拼接在一起；
S9.令j＝j+1，然后重复执行以上步骤，直至i>m；
S10.对所有的故障录波文件执行步骤S8、S9的处理。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种故障录波数据拼接方法，其特征在于：包括对单个故障录波文件各个通道故障录波数据的横向拼接和对所有故障录波文件的纵向拼接，其特征在于：具体包括以下步骤：
一、横向拼接
S1.获取一个故障录波文件，所述故障录波文件包括有m个通道，分别为G(1)、G(2)、G(3)、……、G(j)、……、G(m)；将通道G(j)内包括的故障录波数据记为A(1)、A(2)、A(3)、……、A(i)、……、A(n)，j的初始值为1；然后获取上述故障录波数据的起始时间：ST(1)、ST(2)、ST(3)、……、ST(i)、……、ST(n)，和结束时间：ET(1)、ET(2)、ET(3)、……、ET(i)、……、ET(n)，并根据各个故障录波数据起始时间将上述故障录波数据进行排序；
S2.按照排序顺序，判断下一个故障录波数据A(i)的起始时间ST(i)与上一个故障录波数据A(i-1)的结束时间ET(i-1)，i的初始值为2；若故障录波数据A(i)的起始时间晚于故障录波数据A(i-1)的结束时间ET(i-1)，则表示故障录波数据A(i)、A(i-1)之间存在重复的部分；若故障录波数据A(i)的起始时间早于故障录波数据A(i-1)的结束时间ET(i-1)，则表示故障录波数据A(i)、A(i-1)之间存在间断的部分；若故障录波数据A(i)的起始时间与故障录波数据A(i-1)的结束时间ET(i-1)一致，则表示故障录波数据A(i)、A(i-1)之间既无重复也无间断；然后执行步骤(1)、(2)或(3)；
(1)S21.若故障录波数据A(i)、A(i-1)之间存在重复的部分，首先计算出重合的时间段：T＝ST(i)-ET(i-1)，然后获取重合的时间段内故障录波数据A(i)、A(i-1)的采样频率f(i)和f(i-1)；
S211.若f(i)>f(i-1)，则将故障录波数据A(i-1)中位于重合时间段内的数据删除；
S212.若f(i)<f(i-1)，则将故障录波数据A(i)中位于重合时间段内的数据删除；
S213.若f(i)＝f(i-1)，则将故障录波数据A(i)中位于重合时间段内的数据删除；
S22.完成S211、S212或S213后，将故障录波数据A(i)、A(i-1)拼接在一起，组成新的故障录波数据；
(2)S23.若故障录波数据A(i)、A(i-1)之间存在间断的部分，首先计算出间断的时间段：T＝ST(i)-ET(i-1)，然后获取间断的时间段内故障录波数据A(i)、A(i-1)的采样频率f(i)和f(i-1)；
S231.若f(i)>f(i-1)，则将故障录波数据A(i-1)在间断时间段内的数据以故障录波数据A(i)中末端数据点的幅值和相位作为起始幅值和相位，间断时间段内以f(i)为采样频率；
S232.若f(i)<f(i-1)，则将故障录波数据A(i-1)在间断时间段内的数据以故障录波数据A(i-1)起始点的幅值和相位作为末端数据点的幅值和相位，间断时间段内以f(i-1)为采样频率；
S233.若f(i)＝f(i-1)，则将故障录波数据A(i)在间断时间段内的数据以故障录波数据A(i)末端数据点的幅值和相位作为起始幅值和相位，间断时间段内的数据以f(i)为采样频率；
S24.完成S231、S232或S233后，将故障录波数据A(i)、A(i-1)拼接在一起，组成新的故障录波数据；
(3)S25.若故障录波数据A(i)、A(i-1)之间既无重复也无间断，则直接将故障录波数据A(i)、A(i-1)拼接在一起，组成新的故障录波数据；
S3.令i＝i+1，然后重复执行以上步骤，直至i>n；
S4.令j＝j+1然后重复执行步骤S1～S3，直至j>m
S5.对所有的故障录波文件执行步骤S1、S2、S3、S4的处理；
二、纵向拼接
S6.打开所有的故障录波文件，将各个故障录波文件依次记为Flie(1)、Flie(2)、Flie(3)、……、Flie(g)、……、Flie(k)；获取各个故障录波文件所包括的通道，并分别记为G(1)、G(2)、G(3)、……、G(j)、……、G(m)；
S7.选取其中一个故障录波文件作为基准文件，记录下基准文件的起始时间和结束时间；
S8.选取一个故障录波文件Flie(g)，然后计算该故障录波文件起始时间与基准文件起始时间的时间差T＝ST(g)-ST(基准)；g的初始值为1；若故障录波文件Flie(g)的起始时间晚于基准文件的起始时间，则表示故障录波文件Flie(g)、基准文件之间存在重复的部分；若故障录波文件Flie(g)的起始时间早于基准文件的起始时间，则表示故障录波文件Flie(g)、基准文件之间存在间断的部分；若故障录波文件Flie(g)的起始时间与基准文件的起始时间一致，则表示故障录波文件Flie(g)、基准文件之间既无重复也无间断；然后对故障录波文件的通道G(j)、与故障录波文件通道G(j)对应的基准文件的通道H(j)执行步骤(4)、(5)或(6)，j的初始值为1；
(4)S81.若故障录波文件Flie(g)、基准文件之间存在重复的部分，首先计算出重合的时间段：T＝ST(g)-ST(基准)，然后获取重合的时间段内故障录波文件通道G(j)、基准文件的通道H(j)的采样频率f(gj)和f(hj)；
S811.若f(gj)>f(hj)，则将基准文件的通道H(j)中位于重合时间段内的数据删除；
S812.若f(gj)<f(hj)，则将故障录波文件通道G(j)中位于重合时间段内的数据删除；
S813.若f(gj)＝f(hj)，则将故障录波文件通道G(j)中位于重合时间段内的数据删除；
S82.完成S811、S812或S813后，将故障录波文件通道G(j)、基准文件的通道H(j)拼接在一起；
(2)S83.若故障录波文件Flie(g)、基准文件之间存在间断的部分，首先计算出间断的时间段：T＝ST(g)-ST(基准)，然后获取间断的时间段内故障录波文件通道G(j)、基准文件的通道H(j)的采样频率f(gj)和f(hj)；
S831.若f(gj)>f(hj)，则将基准文件的通道H(j)在间断时间段内的数据以故障录波文件通道G(j)中末端数据点的幅值和相位作为起始幅值和相位，间断时间段内以f(gj)为采样频率；
S832.若f(gj)<f(hj)，则将基准文件的通道H(j)在间断时间段内的数据以基准文件的通道H(j)起始点的幅值和相位作为末端数据点的幅值和相位，间断时间段内以f(hj)为采样频率；
S833.若f(gj)＝f(hj)，则将故障录波文件通道G(j)在间断时间段内的数据以故障录波文件通道G(j)末端数据点的幅值和相位作为起始幅值和相位，间断时间段内的数据以f(gj)为采样频率；
S84.完成S831、S832或S833后，将故障录波文件通道G(j)、基准文件的通道H(j)拼接在一起；
(3)S85.若故障录波文件Flie(g)、基准文件之间既无重复也无间断，则直接将故障录波文件通道G(j)、基准文件的通道H(j)拼接在一起；
S9.令j＝j+1，然后重复执行以上步骤，直至i>m；
S10.对所有的故障录波文件执行步骤S8、S9的处理。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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2016
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