COMTRADE là tệp tin chứa dữ liệu dao động và trạng thái liên quan đến các sự cố lưới điện.
Ứng dụng
Bản tin COMTRADE thường được thiết bị IED như rơ le bảo vệ tạo ra khi xuất hiện các nhiễu loạn hệ thống điện. Các thiết bị IED giám sát lưới điện qua việc đo lấy mẫu số dòng điện, điện áp, công suất, tần số ... với tốc độ cao. IED sau đó dùng thuật toán xử lý tín hiệu số để phát hiện bất thường trên lưới điện, tự động điều khiển để tránh hư hại lưới. Khi có sự cố, IED ghi lại dữ liệu trong quá trình xử lý vào tệp COMTRADE. Bộ hợp bộ thí nghiệm sau đó phát lại dữ liệu sự cố tệp tin COMTRADE và phân tích khả năng làm việc của rơ le với nhiễu loạn hệ thống.
Ví dụ bản ghi sự cố COMTRADE ghi lại dòng điện sự cố được máy biến áp hấp thụ trước khi máy cắt mở mạch dùng để tính tổng năng lượng tiêu tán trên máy biến áp. Thông số này tính toán tác động sự cố đến tuổi thọ máy biến áp. Các tệp COMTRADE từ nhiều thiết bị cùng được sủ dụng trong trường hợp mất điện diện rộng, cải thiện khả năng bảo vệ và giảm thiểu sự cố.
Định dạng
Định dạng COMTRADE được Hiệp hội Điện và Năng lượng IEEE tiêu chuẩn hóa tại C37.111. Phiên bản đầu tiên ra đời năm 1991, phiên bản cải tiến năm 1999 và 2013, bao gồm các tệp tin có phần mở rộng *.CFG, *.HDR, và *.DAT. Tệp .DAT chứa dữ liệu lấy mẫu số hóa dưới định dạng ký tự ASCII. Tệp .CFG chỉ định cấu trúc tệp .DAT bao gồm tên tín hiệu, thời gian bắt đầu lấy mẫu, giá trị nhỏ nhất / lớn nhất ... Tệp .DAT và . CFG là tệp tin bắt buộc.
Phiên bản mới nhất là năm 2013, bổ sung định dạng dữ liệu 32-bit Binary và IEEE 754 floating point, cũng như thông tin múi giờ. Phiên bản cũng đưa ra định dạng mới .CFF kết hợp tất cả tệp tin định dạng 1999 vào tệp duy nhất, hay còn gọi là IEC 60255-24 Ed, chứa dữ liệu dạng sóng và sự kiện tức thời thu thập từ hệ thống hoặc mô hình lưới điện. Tệp tin này được gọi là ĐỊnh dạng Trao đổi Chất lượng Điện năng (Power Quality Data Interchange Format - PQDIF), tương tự như COMTRADE nhưng để truyền thông tin chất lượng điện chứ không phải thông tin nhiễu loạn tức thời. PQDIF lưu data log, đo biên độ - thời gian, biểu đồ tần suất ...
Một số thông tin bổ sung trong phiên bản 2013
Timecode
Trường timecode xác định chênh lệch thời gian địa phương với UTC không có bù trừ. Trường bao gồm 7 ký tự. Ký tự đầu tiên chỉ dấu, tiếp theo là 5 ký tự thời gian (bao gồm 2 ký tự thời gian, + ký tự "h" chỉ giờ + hai ký tự phút), ký tự chỉ độ lệnh thời gian với UTC. Ví dụ "+10h30" là lệch thời gian 10 giờ 30 phút, và "0" là sai biệt thời gian bằng 0 (giờ địa phương UTC).
TimeQuality
Trường TimeQuality chỉ sai lệch tối đã giữa mẫu thời gian ghi lại được và thời gian từ thiết bị đồng bộ thời gian GPS. Trường này tương ứng với Time Quality quy định trong tiêu chuẩn IEEE Std. C37.118, bao gồm 1 ký tự hexadecimal. Các giá trị bao gồm:
F: lỗi thời gian, không dùng được.
B: xung đồng hồ không khóa, sai lệch 10 giây.
A: xung đồng hồ không khóa, sai lệch 1 giây.
7: xung đồng hồ không khóa, sai lệch 1 milli giây.
4: xung đồng hồ không khóa, sai lệch 1 micro giây.
1: xung đồng hồ không khóa, sai lệch 1 nano giây.
0: xung đồng hồ khóa đúng theo thiết bị đồng bộ thời gian GPS.
Các dữ liệu mới
Tiêu chuẩn hỗ trợ 2 kiểu dữ liệu mới cho tệp dữ liệu COMTRADE là “Binary32” và “Float32”. Các ký tự sử dụng Unicode UTF-8 cũng được chấp nhận. Các ký tự ASCII hoặc Text xuất hiện sẽ được chuyển đổi sang Unicode UTF-8.
Binary32 Data: Kiểu định dạng nhị phân biểu diễn số nguyên 32 bít (32 bit integer), theo hệ thống bù 2.
Float32 Data. Dữ liệu số thực 32 bít (32 bit real number) theo IEEE Std. 754-2008.
Các kiểu dữ liệu mới linh hoạt và phù hợp với công nghệ hiện đại, giảm bớt bước chuyển đổi.
Cấu trúc tệp tin mới
1999 COMTRADE dùng 4 kiểu tệp tin cho bản ghi COMTRADE gồm: header, configuration, data, và information. Các tệp tin này có tên giống nhau nhưng khác nhau phần ký hiệu tệp tin mở rộng là HDR, CFG, DAT, và INF. header và information có thể có hoặc không mặc dù header luôn được sử dụng. Việc này làm rất khó theo dõi, trao đổi bản tin COMTRADE đặc biệt khi số bản tin lớn.
Tệp tin 2013 IEEE/IEC Dual Logo COMTRADE chỉ dùng 1 tệp tin cho mỗi bản ghi COMTRADE, mặc dù vẫn duy trì 4 tệp tin riêng biệt để tương thích chuẩn cũ. Cấu trúc tệp tin mới kết hợp 4 tệp tin cũ, với phần mở rộng CFF. Cấu trúc tệp tin mới có ưu điểm:
Đơn giản hóa việc quản lý, trao đổi, lưu trữ bản ghi COMTRADE.
Giảm tổng số tệp tin trung bình xuống 3 lần.
Cho phép dùng COMTRADE cho bản ghi transient, chứ không chỉ để trao đổi.
Định dạng CFF gồm 4 phần riêng biệt: các phần được sắp xếp theo thứ tự sau và phân tách nhau bằng 1 dòng phân chia:
--- kiểu tệp tin: CFG
--- Nội dung tệp tin configuration (.CFG file)
--- Kiểu tệp tin : INF
--- Nội dung tệp tin information (.INF file)
--- Kiểu tệp tin : HDR
--- Nội dung tệp tin header (.HDR file)
--- Kiểu tệp tin : DAT ASCII ---
hoặc
--- kiểu tệp tin : DAT BINARY:702
--- Nội dung tệp tin data (.DAT file)
Số ‘702’ sau ‘BINARY’ chỉ số byte dữ liệu trong BINARY data.