CN107193791B - 基于暂态数据交换通用格式的动作报告可视化展示方法 - Google Patents

基于暂态数据交换通用格式的动作报告可视化展示方法 Download PDF

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Abstract

一种基于暂态数据交换通用格式的动作报告可视化展示方法，通过对头文件HDR文件的信息名称命名空间进行扩展，用不同字符进行标识归类，将ASCII文本文件的HDR文件进行数据和格式转换，最终动作报告以WORD形式呈现。本发明将对电力***及其保护控制在故障扰动情况下的远端分析、评估和仿真带来很大的便利。本发明采用的方法经过大量的数据对比和格式优化，最终实现与保护装置串口打印展示达到相同的效果，输出的动作报告文件能够满足电力***事故分析人员的要求，并且这种方法可以在WINDOWS、LINUX等不同应用***间传递和使用，本发明对电力***故障报告分析具有较高的实用价值。

Description

基于暂态数据交换通用格式的动作报告可视化展示方法
技术领域
本发明属于电力***自动化分析技术领域，特别涉及变电站保护设备就地化，一种需在远端进行故障报告分析和录波图形展示的方法。
背景技术
变电站是电力***中不可缺少的重要环节，继电保护设备的可靠性动作，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。传统变电站在保护动作后，可以通过录波文件的头文件HDR文件上送给远端一些保护信息，但HDR文件采用的ASCII格式，语言为Unicode编码的XML(eXtensible Markup Language)语言，它的设计宗旨是传输数据，而不是显示数据，仅依赖保护送给远端的头文件无法获得足够充分分析事故的数据，需立即赶往现场对保护动作报告和录波文件进行就地召唤和打印，有些变电站在偏远地带，到一次现场耗时耗力，也无法在第一时刻得到电力***故障精确的报告和录波资料，给电力***维护人员带来很大的不便，解决远端设备能在短时间内准确获取和展示保护装置动作的详细报告和录波数据，成为本发明开发必要的部分。
发明内容
为解决现有应用中存在的上述问题，本发明提供一种基于电力***暂态数据交换通用格式的动作报告可视化展示方法，电力***暂态数据交换通用格式(Common Formatfor Transient Data Exchange，简称COMTRADE)是各种设备产生的、以交换为目的的时间序列数据格式，头文件是ASCII文本文件，通常由COMTRADE数据组织者使用文字处理程序创建，该数据使用可扩展标记语言，属于标准通用标记语言的子集，是一种用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言，国内的HDR文件多见于Unicode UTF-8格式，基于此标准文件，一种基于电力***暂态数据交换通用格式的动作报告可视化展示方法，是在远端进行故障报告分析和录波图形展示的方法。本发明通过对HDR文件进行数据和格式转换，在远端设备通过输出WORD版的动作报告文档，实现保护设备动作报告的全面形象化展示，提高录波文件的易读性。
本发明具体采用以下技术方案。
基于暂态数据交换通用格式的动作报告可视化展示方法，其特征在于：制作标准的WORD模板，对HDR文件进行数据和格式转换，在远端设备通过输出WORD版的动作报告文档，实现保护设备动作报告的全面形象化展示。
基于暂态数据交换通用格式的动作报告可视化展示方法，其特征在于，所述可视化展示方法包括以下步骤：
步骤1：读入录波文件COMTRADE的头文件HDR文件内容，所述头文件为保护装置上送的保护动作内容简要概述，头文件的格式为ASCII，由COMTRADE数据组织者使用文字处理程序创建，可被使用者打印或阅读；
步骤2：导入WORD模板，WORD模板为导出的动作报告标准格式模板，WORD模板中设置有以下标准表格：故障简报表格、动作报告表格、启动时开入量状态表格、启动后变位报告表格、设备参数定值表格、保护定值表格、录波报告表格；
WORD模板中每部分的布局都在此模板中提前确定，每一部分由表头名称和表格组成；
步骤3：读入COMTRADE录波数据，包括配置文件CFG文件和数据文件DAT文件，配置文件包含使计算机程序能正确解析数据文件(.DAT)所需的信息，DAT文件含有暂态记录中每个输入通道每个采样的数值，包括报告标题、故障简报、动作参数、开入量、保护事件、保护定值、录波数据；
步骤4：判断HDR头文件中的开入和定值参数是否带命名空间标识符号“::”，如果有，则以命名空间标识符号“::”前的名称为单独的表头，将保护装置上传的符合此表头名称条件的开入量和保护定值***到此表格中，其余根据WORD模板中每一部分的表头名称直接将保护装置上传的故障简报、动作报告、启动时开入量状态、启动后变位报告、设备参数定值、保护定值、录波报告默认***到WORD模板中的对应表格中；
步骤5：表格***采用标签替换，事先定义一个模板文件即步骤2所述的WORD模板，然后将模板文件以流的形式读出，在这个流中找到事先定义好的特殊字符，替换的内容为步骤3读取的录波数据，把这些特殊字符替换好后，再以流的形式写入一个新的XML格式的WORD文件中；其中，所述特殊字符是程序命名的录波数据对象名称，预设和模板文件每项表格内容对应使用；
步骤6：步骤5所述XML格式的WORD文件中表格内容支持多列显示、***多行、水平显示、单元格合并布局，与步骤5的标签替换配合使用，在用标签替换将表格内容填入后，再采用多列多行等布局排列显示；
步骤7：步骤3读入录波文件，将录波通道有关的数据形成图片***到步骤5新生成的XML格式的WORD文件中，WORD模板中放置标准大小比例的录波波形图样，实际的录波波形***到此位置；
步骤8：步骤5、6、7完成后，最终以DOC格式的WORD文件输出完整的动作报告，能在终端直接呈现，包括故障简报、动作报告、启动时开入量状态、启动后变位报告、设备参数定值、保护定值、录波波形。
本发明进一步包括以下优选方案：
在步骤1中，使用头文件传递代码，HDR文件符合office标准，支持Linux平台，可以实现固定格式文档输出；支持添加图片。
在步骤4中，命名空间是ANSIC++引入的可以由用户命名的作用域，用来处理程序中常见的同名冲突，并清晰进行内容分类，在同类信号的名称前加上同一个命名空间限定，信号就可以分配在同一表格；在不同类信号名称后面加上不同的字符，信号可以分配在不同的表格。
在步骤7，通过在WORD文件用标准规格的图片占位的方法，在***实际的录波波形时再将含实际数据的每幅图片组合在一起，最终形成一幅完成的动作录波数据图。
本发明的优点及效果是：基于电力***暂态数据交换通用标准格式，转换为DOC格式，汲取WORD最大的优点，能使得显示和打印效果在屏幕上一目了然，既弥补了头文件HDR文件的不足，又符合通用标准格式要求，具备通用性和兼容性。
附图说明
图1为本发明基于暂态数据交换通用格式的动作报告可视化展示方法流程示意图；
图2为标签替换示意图；
图3为动作录波图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步详细介绍：
图1展示了从HDR文件输入到DOC格式动作报告文档输出的整个数据流程图。
本发明基于暂态数据交换通用格式的动作报告可视化展示方法包括以下步骤：
步骤1：读入COMTRADE头文件内容，头文件是可选的ASCII文本文件，通常由COMTRADE数据组织者使用文字处理程序创建，该数据可被使用者打印或阅读，头文件创建可按任意次序包含任意信息，头文件的格式是ASCII，头文件基本为保护装置上送的保护动作内容简要概述。
步骤2：导入WORD模板，WORD模板为导出的动作报告标准格式模板，包括故障简报、动作报告、启动时开入量状态、启动后变位报告、设备参数定值、保护定值、录波报告。每部分的布局都在此模板中提前确定，每部分基本由表头名称和表格组成。
故障简报为保护事件描述；动作报告包括网络地址、故障时间、故障序号、生成报告时间、事件参数。事件参数在表格中展示，包括时间、动作元件、相别和动作参数四列；启动时开入量状态、启动后变位报告、设备参数定值、保护定值包括表头名称和表格，表格包括序号、名称、数值三列，每行展示两组数据；录波报告包括保护动作时间、模拟量、开关量、录波图形四部分，模拟量和开关量以表格形式展示，每行四列可展示四组数据，多行显示，录波波形将模拟量和开关量以录波图形形式显示，支持分页显示。
步骤3：读入COMTRADE配置文件和数据文件，包括报告标题、故障简报、动作参数、开入量、保护事件、保护定值、录波数据。
步骤4：判断HDR头文件内容参数是否带命名空间，根据表格名称***对应的表格内容。
保护上送HDR文件内容包含开入、压板、事件、定值、设备参数、故障参数，压板有软压板和硬压板之分，定值有保护定值和控制字之分，不同的信息要分配在不同的表格里，本发明对命名空间的合理利用有效地解决了这一难题。命名空间是唯一识别的一套名字，使用扩展标记语言的时候，XML的命名空间是所有元素类别和属性的集合，元素类别和属性的名字可以通过XML命名空间来唯一确定，避免导致全局命名冲突问题。
在相同类信号的名称前加上同一个命名空间限定，信号就可以分配在同一表格；在不同类信号名称后面加上不同的字符，信号可以分配在不同的表格。
(1)软、硬压板
软硬压板在HDR中，使用DigitalStatus对象描述，使用名字空间限定它，名字空间的名称，就是“表格的表头”，常规的开入量不加名字空间限定，
HDR文件内容如下，
Figure BDA0001295400050000051
转换后的WORD文件内容如下：
启动时开入量状态
序号 名称 数值 序号 名称 数值
01 信号复归 0 02 高1失灵联跳开入 1
启动时压板状态
序号 名称 数值 序号 名称 数值
01 主保护 1 02 高压侧后备保护 1
(2)装置参数、定值(含控制字)
装置参数和保护定值使用SettingValue对象描述，用名字空间限定它属于哪个页，控制字在尾部添加英文“(C)”，展示时去掉，这样“设备参数”展示时是一个表格，“高压侧后备”是两个表格。不用区分的普通定值，不加名字空间限定。
HDR文件内容如下，
Figure BDA0001295400050000061
转换后的WORD文件内容如下：
设备参数
Figure BDA0001295400050000062
高压侧后备
序号 定值名称 数值(单位) 序号 定值名称 数值(单位)
01 低电压闭锁 70V 02 负序电压闭锁 30V
高压侧后备控制字
序号 定值名称 数值 序号 定值名称 数值
01 复压过流保护 1 02 零序过流Ⅰ段带方向 1
步骤5：标签替换，引用同一文档(也可以是不同文档)中的特定文字，事先定义一个模板，要生成的代码存到XMl文档中，然后定义的模板以流的形式读出，在这个流中找到事先定义好的特殊字符，替换的内容放到XMl文档中，把这些特殊字符替换好后，再以流的形式写入一个新文件中。
程序读入文件按顺序存储在缓存区，与表格的位置对照通过书签名称区分，在WORD模板中采用标签制作，通过“***”菜单下的“书签”菜单，添加和定位标签名称，制作标签(注意标签之间应该有差异，不能一个是另一个的子串，命名需要有一定的注意点，不能在开头使用数字，不能在名字中使用特殊符号)。书签功能就是浏览文件时***的一个定位点，为了下次找到这个定位点而用的，制作时首先选定要为其指定书签的内容，或者要***书签的位置，单击“***”菜单中的“书签”命令，在“书签名”下，键入或选择书签名。如图2所示。
步骤6：表格内容支持多列显示、***多行、水平显示、单元格合并布局，与步骤5的标签替换配合使用。
生成表格时，存在行和列等细节方面的排版，本模板按照“序号”、“名称”和“数值”三列显示一个信号，每行显示两个信号，
由于标签在WORD中不可见，为方便说明，下述例子直接在单元格写入标签内容。信息如需要多列显示，需添加多个“同名”标签。例子中的标签是markDigNameA，同名标签则在其增加“_1”，“_2”。
启动时开入量状态
序号 名称 数值 序号 名称 数值
markDigNameA_1 markDigNameA_2
形成的WORD文件内容如下：
启动时开入量状态
Figure BDA0001295400050000071
Figure BDA0001295400050000081
多个标签填充时，会尽量在各位置写入一样多的内容。
可以自动添加一个序号列，序号列标签是在标签名后添加“_n1”、“_n2”。序号列的行数和标签对应的信息内容相同。
启动时开入量状态
序号 名称 数值 序号 名称 数值
markDigNameA_1 markDigNameA_2
…… ……
markDigNameA_n1 markDigNameA_n2
形成的WORD文件内容如下，
启动时开入量状态
序号 名称 数值 序号 名称 数值
01 信号复归 06 闭锁重合闸-5
02 操作箱信号复归 07 闭锁重合闸-6
03 跳闸位置TWJ 08 低气压闭重
04 合闸位置HWJ 09 控制回路断线-1
05 其它保护动作
仅在如下多行显示，且***行位于表格最后一行时，需要控制单元格合并，在需要合并的单元格，添加标签“markVMergin”。
Figure BDA0001295400050000082
步骤7：***图片，WORD模板中放置标准大小比例的录波波形图样，实际的录波波形***到此位置，如模板需要***一个辅助图片，然后添加标签markPictureX。因为图片由若干小图片组合而成，为使图片之间没有空隙，在图片的段落设置间距数值，段前和段后都为0行，行距选择“最小值”为0磅。
保护上送HDR文件内容包含保护动作参数，录波通道配置CFG文件，录波数据为DAT文件，一部完整的动作报告，既要包含保护动作的详细信息，也要包含录波图形，动作参数以表格方式呈现，具体的采样数据则以录波图形展示。波形分页打印，支持手动选择通道、DeviceInfo扩展WavePage条目两种方法，手动选择通道通过人机界面对话框进行选择，DeviceInfo扩展统一经HDR文件提供，对应需展示和打印的录波通道，格式如下：
Figure BDA0001295400050000091
WORD模板展示效果如下图所示，实际输出的工作报告如附图3所示。
步骤8：以DOC格式输出完整的WORD文件的动作报告，包括故障简报、动作报告、启动时开入量状态、启动后变位报告、设备参数定值、保护定值、录波波形，与保护装置就地化打印的效果一致，方便电力***工作人员对事故的分析。
申请人结合说明书附图对本发明的实施例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.基于暂态数据交换通用格式的动作报告可视化展示方法，其特征在于：制作标准的WORD模板，对HDR文件进行数据和格式转换，在远端设备通过输出WORD版的动作报告文档，实现保护设备动作报告的全面形象化展示;
所述可视化展示方法包括以下步骤：
步骤1：读入录波文件COMTRADE的头文件HDR文件内容，所述头文件为保护装置上送的保护动作内容简要概述，头文件的格式为ASCII，由COMTRADE数据组织者使用文字处理程序创建，可被使用者打印或阅读；
步骤2：导入WORD模板，WORD模板为导出的动作报告标准格式模板，WORD模板中设置有以下标准表格：故障简报表格、动作报告表格、启动时开入量状态表格、启动后变位报告表格、设备参数定值表格、保护定值表格、录波报告表格；
WORD模板中每部分的布局都在此模板中提前确定，每一部分由表头名称和表格组成；
步骤3：读入COMTRADE录波数据，包括配置文件CFG文件和数据文件DAT文件，配置文件包含使计算机程序能正确解析数据文件.DAT所需的信息，DAT文件含有暂态记录中每个输入通道每个采样的数值，包括报告标题、故障简报、动作参数、开入量、保护事件、保护定值、录波数据；
步骤4：判断HDR头文件中的开入和定值参数是否带命名空间标识符号“::”，如果有，则以命名空间标识符号“::”前的名称为单独的表头，将保护装置上传的符合此表头名称条件的开入量和保护定值***到对应标准表格中，其余根据WORD模板中每一部分的表头名称直接将保护装置上传的故障简报、动作报告、启动时开入量状态、启动后变位报告、设备参数定值、保护定值、录波报告默认***到WORD模板中的对应标准表格中；
步骤5：表格***采用标签替换，事先定义一个模板文件即步骤2所述的WORD模板，然后将模板文件以流的形式读出，在这个流中找到事先定义好的特殊字符，替换的内容为步骤3读取的录波数据，把这些特殊字符替换好后，再以流的形式写入一个新的XML格式的WORD文件中；其中，所述特殊字符是程序命名的录波数据对象名称；
步骤6：步骤5所述XML格式的WORD文件中表格内容支持多列显示、***多行、水平显示、单元格合并布局，与步骤5的标签替换配合使用，在用标签替换将表格内容填入后，再采用多列多行布局排列显示；
步骤7：步骤3读入录波文件，将录波通道有关的数据形成图片***到步骤5新生成的XML格式的WORD文件中，WORD模板中放置标准大小比例的录波波形图样，实际的录波波形***到此位置；
步骤8：步骤5、6、7完成后，最终以DOC格式的WORD文件输出完整的动作报告，能在终端直接呈现，包括故障简报、动作报告、启动时开入量状态、启动后变位报告、设备参数定值、保护定值、录波波形。
2.根据权利要求1所述的基于暂态数据交换通用格式的动作报告可视化展示方法，其特征在于：在步骤1中，使用头文件传递代码，HDR文件符合office标准，支持Linux平台，可以实现固定格式文档输出；支持添加图片。
3.根据权利要求1所述的基于暂态数据交换通用格式的动作报告可视化展示方法，其特征在于：在步骤4中，命名空间是ANSIC++引入的由用户命名的作用域，用来处理程序中常见的同名冲突，并清晰进行内容分类，在同类信号的名称前加上同一个命名空间限定，信号就可以分配在同一表格；在不同类信号名称后面加上不同的字符，信号可以分配在不同的表格。
4.根据权利要求1所述的基于暂态数据交换通用格式的动作报告可视化展示方法，其特征在于：在步骤7中，通过在WORD文件用标准规格的图片占位的方法，在***实际的录波波形时再将含实际数据的每幅图片组合在一起，最终形成一幅完成的动作录波数据图。
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