电能质量数据PQDIF格式及其实现-

1、电能质量数据PQDIF格式及其实现郭继红(华北电力大学,河北省保定市 071003THE REALIZATION OF PQDIF FORMAT OF POWER QUALITY DATAGUO Ji-hong(North China Electric Power University, Baoding 071003,Hebei Province, China Abstract: This paper presents Power Quality Data Interchange Format(PQDIF that is a universal power quality data inter

2、change format and is established by IEEE 1159.It enables a lot of data own the better compatibility, which can realize the share of data among all kinds of monitors. And the paper introduces Software Development Kit (SDK of PQDIF that can create, interchange and show PQDIF file easily. In the end, t

3、he paper gives an example that shows the process of creation of PQDIF file and displays the result detailedly.Key word: Power Quality; data interchange; PQDIF SDK摘要:本文主要介绍电能质量数据转换格式PQDIF,它是IEEE 1159新规定地一种通用的电能质量数据转换格式。PQDIF使多数据具有良好的兼容性,便于实现不同监测系统间数据的共享。并且介绍PQDIF软件包(SDK, Software Development Kit的功能和应

4、用,它能转换、生成并且显示PQDIF文件。最后举例详细说明PQDIF文件的生成过程和显示结果。关键词:电能质量; 数据转换;PQDIF SDK引言目前,电能质量监测系统多种多样,它们可通过许多途径来得到相关信息,例如质量测试仪,仿真程序,故障录波等,但每个系统都有它自己的交流和控制方法,还有分析软件,这些和其他系统是不兼容的。当我们想共享其他系统的数据时,除了会遇到测量数据交换难的问题外,在交换和比较计算机的仿真结果时同样会遇到数据不兼容的问题,因为仿真工具使用一系列适合他们自身程序的形式和规范。考虑到现今的电力工程师们的需要,从不同监测设备和仿真系统把数据传输给各种数据库和分析程序。因此IE

5、EE 1159规定一种标准数据交换格式PQDIF。1 PQDIF电能质量数据转换格式PQDIF是一种特殊的文件格式,它用一系列逻辑相关的记录链接而成。在每个记录中有一系列元素,它定义了记录的内容。PQDIF文件分两层:物理层和逻辑层。物理层描述文件的物理结构使用标识识别文件的特定元素,它并不关心实际被储存的内容,逻辑层使用物理层定义的结构,利用特定标识在文件中建立元素,描述逻辑关系。aPQDIF物理层PQDIF文件的物理层分整个文件的结构和记录的内部结构两部分描述。·整个文件的结构文件由一系列的记录链组成。每个记录由纪录头和记录体组成。每个记录都有一个标准的纪录头,它用唯一的标识符G

6、UID(Golbally Unique Identifier标记,纪录头中还包括含有指定记录的标记(信息包、数据源等、大小和与下一个记录的绝对链接。如表1所示。表1记录头·标识:PQDIF 信息·标识:记录类型4a111440-e49f-11cf-9900-505144494600 标识信息包(tagContainer·纪录头的大小·记录体的大小64byte 512byte记录体·以一个集合开始(Collection·集合元素通过它在记录中的位置来标识,它与纪录头中标识是相对应的。集合Collection·数量 12元素 0

7、·标识:文件名·类型:向量数组(Vector或者是等级值(Scalar·物理类型·内容记录体由一个元素集组成。有三种类型的元素:集合(Collection、等级值(Scalar和向量数组(Vector。 集合:本质上是由标识和与其他元素的相对链接组成的数组。因为一个集合可以链接到另外一个集合,所以可以简单地建立一个分级结构。 等级值:是一个特定物理类型(如INT4,REAL8等的简单值。 向量数组:是一个特定物理类型的可变大小的数组。b PQDIF的逻辑层基本的结构由“记录”的逻辑分层组成即由一个信息包(Container连着一个或一个多个数据源、监控器

8、设置记录、观察数据记录组成。如图1所示。 图1 逻辑记录结构c实例下面举例说明电能质量数据记录所需的通用PQDIF格式。因所涉及的记录太多,只举例说明数据源记录(tagRecDataSource集合的PQDIF结构。如表2所示。-Collection - tag: tagRecDataSource (level 0+-Scalar - tag: tagDataSourceTypeID (type: GUID| value: e6b51730-f747-11cf-9d890080 - ID_DS_TYPE_MEASURE+-Scalar - tag: tagVendorID (type: GUI

9、D| value: e6b5170a-f747-11cf-9d890080 - ID_VENDOR_ELECTROTEK+-Scalar - tag: tagEquipmentID (type: GUID| value: e6b51722-f747-11cf-9d890080 - ID_EQUIP_ETK_PQDIFEDITOR +-Vector - tag: tagSerialNumberDS (type: CHAR1 4 | value: '1.0'+-Vector - tag: tagVersionDS (type: CHAR1 4 | value: '1.0&#

10、39;| +-Collection - tag: tagOneChannelDefn (level 2| | +-Vector - tag: tagChannelName (type: CHAR1 12 | | | value: 'Waveform IT'| | +-Scalar - tag: tagPhaseID (type: UNS_INTEGER4| | | value: 9| | +-Scalar - tag: tagQuantityTypeID (type: GUID| | | value: 67f6af80-f753-11cf-9d890080 - ID_QT_WA

11、 VEFORM| | +-Collection - tag: tagSeriesDefns (level 3| | | +-Collection - tag: tagOneSeriesDefn (level 4| | | | +-Scalar - tag: tagQuantityUnitsID (type: UNS_INTEGER4| | | | | value: 2| | | | +-Scalar - tag: tagValueTypeID (type: GUID| | | | | value: c690e862-f755-11cf-9d890080 - ID_SERIES_V ALUE_T

12、YPE_TIME | | | | +-Scalar - tag: tagStorageMethodID (type: UNS_INTEGER4 | | | | | value: 1| | | | +- Problems were found in the above collection| | | | | * The following required tags were not found: tagQuantityCharacteristicID | | | | +-(End of collection表 2从表2可以很清楚的看出PQDIF物理层和逻辑层的结构。我们可以清楚的看出数据源记录

13、集合下面分为通道定义集合(tagChannelDefn和数列定义集合(tagSeriesDefn,每个集合下面又包含许多个等级值(scalar的记录。2 PQDIF的开发软件包(SDK 图2第二个就是PQDIF File format Converter。它的作用是把ETK/BMI PASS文件转换成PQDIF文件。界面如图3所示。 图 3还有一个就是PQDIF Utility Application。它可以显示一个PQDIF文件,目的是测试PQDIF的应用效应。3 SDK的应用实例1把电能质量数据从数据库文件格式通过power builder直接转换成文本格式。数据表格如图4所示。 图41首

14、先通过Text to PQDIF Converter 把一个文本文件转换成PQDIF文件。文本文件如图5。 图 5把记录写成表3中的文本格式就可以直接转换了。2 转换后用PQDIF Utility Application打开。如图6所示。从图中我们可以很清楚的看到记录的层次、类型和内容。它不仅可以展示记录的结构,还可以展示记录的性质和文件的性质,象记录体的大小、文件的位置和压缩程度等等,在Visualization一项中还可以用波形来显示数据,使我们能一目了然。图 6 4 结语 在测量工具、数据管理和分析软件中，PQDIF 为电能质量数据交换提供了一种中性的、弹 性的交换平台，它使工程师更加方便的应用不同类型监测系统的数据。PQDIF 提供了一种稳定的 数据类型格式，提高了不同类型系统的兼容性，而 PQDIF 软件包使我们运用 PQDIF 格式变得更加 简单方便，能更好的理解和推广 PQDIF。 参考文献 1 Data File Format for Power Quality Data