基于逆波蘭算法公式編輯器的故障錄波數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】基于逆波蘭算法公式編輯器的故障錄波數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領域
[0002]本發(fā)明涉及一種基于逆波蘭算法公式編輯器的故障錄波數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，屬于電力系統(tǒng)自動化微機繼電保護領域和計算機軟件技術(shù)應用領域。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著電力需求的不斷增長，電力系統(tǒng)規(guī)模也日益龐大，日益復雜，其安全性也越來越顯得重要。伴隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷發(fā)展，作為電力系統(tǒng)故障分析所必不可少的故障錄波技術(shù)在電力系統(tǒng)發(fā)展過程中取得了長足的進步。
[0004]作為電力系統(tǒng)故障分析和保護動作判據(jù)的重要依據(jù)，電力系統(tǒng)故障錄波數(shù)據(jù)能夠記錄下電力系統(tǒng)日常運行情況以及發(fā)生故障前后系統(tǒng)波形的變化，為研究故障發(fā)生的原因、規(guī)律和各種保護動作行為提供必要的數(shù)據(jù)支撐?，F(xiàn)有錄波產(chǎn)品提供的電力系統(tǒng)故障錄波數(shù)據(jù)并不是一眼就能看出故障原因的直觀數(shù)據(jù)，而是按點分通道依據(jù)一定的順序存儲的二進制或ASCII碼數(shù)據(jù)，所以需要借助專門的故障錄波數(shù)據(jù)分析軟件進行分析，才能根據(jù)電力系統(tǒng)故障錄波數(shù)據(jù)找出故障發(fā)生的原因。
[0005]市場上現(xiàn)有電力系統(tǒng)故障錄波數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)包括諧波分析模塊、相/序量分析模塊、阻抗分析模塊、功率分析模塊、功角分析模塊、頻率分析模塊、差流分析和矢量圖分析模塊，能夠進行諧波分析、相/序量分析、阻抗分析、功率分析、功角分析、頻率分析、差流分析、矢量圖分析等基本分析，能滿足用戶的一般需求。但對于較高要求的用戶(如電力系統(tǒng)專家級用戶)，這些一般的分析功能則遠難以滿足他(她)們的需求，他(她)們往往需要軟件提供定制分析運算功能，其中甚至可能包含復雜的數(shù)學計算。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于逆波蘭算法公式編輯器的故障錄波數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。
[0007]為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
基于逆波蘭算法公式編輯器的故障錄波數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，包括諧波分析模塊、相/序量分析模塊、阻抗分析模塊、功率分析模塊、功角分析模塊、頻率分析模塊、差流分析模塊和矢量圖分析模塊，還包括基于逆波蘭算法公式編輯器的自定義分析模塊，所述自定義分析模塊用以實現(xiàn)對通道指定值進行算術(shù)運算，所述通道指定值包括頻率偏差、有效值、信號畸變、相位差、阻抗幅值、阻抗相位、有功功率、無功功率、諧波幅值、諧波相位、相移、正序、負序、零序和突變量；
所述自定義分析模塊實現(xiàn)對通道指定值進行算術(shù)運算過程為，
步驟一，利用公式編輯器編輯分析運算公式；
步驟二，根據(jù)運算有效性原則，判斷分析運算公式是否有效，如果是，則轉(zhuǎn)至步驟三，如果不是則轉(zhuǎn)至步驟一；
步驟三，保存分析運算公式；
步驟四，逐點使用逆波蘭算法原理對分析運算公式進行解析和計算；
步驟五，將計算結(jié)果生成新的通道；
步驟六，在通道顯示主界面顯示新通道的相關信息。
[0008]逐點使用逆波蘭算法原理對分析運算公式進行解析和計算的過程為，
Al)將分析運算公式帶入相應的通道值，并將分析運算公式轉(zhuǎn)換成中綴表達式；
A2)將中綴表達式轉(zhuǎn)換成逆波蘭表達式；
A3)對逆波蘭表達式進行求值。
[0009]將分析運算公式轉(zhuǎn)換成中綴表達式的過程為，從左向右掃描分析運算公式，如果掃描到字符數(shù)字之外的運算符，則取通道對應值或數(shù)值進行計算，將計算的結(jié)果替代分析運算公式中對應的運算符，直至掃描完整個分析運算公式，輸出中綴表達式。
[0010]將中綴表達式轉(zhuǎn)換成逆波蘭表達式的過程為，
BI)構(gòu)造一個運算符棧，運算符在運算符棧內(nèi)遵循越往棧頂優(yōu)先級越高的原則；
B2)讀入中綴表達式；
B3)從左至右掃描該中綴表達式，直至掃描完整個中綴表達式；
如果掃描到的字符為數(shù)字串，將該數(shù)字串直接輸出；
如果掃描到的字符為運算符，將該運算符與棧頂?shù)倪\算符的優(yōu)先關系進行比較，如果該運算符優(yōu)先關系高于棧頂?shù)倪\算符，則將該運算符入棧，如果該運算符優(yōu)先關系低于棧頂?shù)倪\算符，則將棧頂?shù)倪\算符從棧中彈出，直到棧頂?shù)倪\算符的優(yōu)先級低于該運算符，將該運算符入棧；
B4)中綴表達式轉(zhuǎn)換成逆波蘭表達式。
[0011 ] 對逆波蘭表達式進行求值的過程為，
Cl)構(gòu)造一個操作數(shù)堆棧；
C2)從左向右掃描逆波蘭表達式，直至掃描完整個逆波蘭表達式；
如果掃描到的項目為操作數(shù)，則將該操作數(shù)壓入堆棧；
如果掃描到的項目為一個二元運算符，則對堆棧棧頂?shù)膬蓚€操作數(shù)執(zhí)行該二元運算符，將運算結(jié)果壓入堆棧；
如果掃描到的項目為一個一元運算符，則對堆棧棧頂?shù)牟僮鲾?shù)執(zhí)行該一元運算符，將運算結(jié)果壓入堆棧；
C3)堆棧中即為結(jié)果值。
[0012]本發(fā)明所達到的有益效果:本發(fā)明不僅提供了基本分析功能，還提供了供分析者自己定制分析運算公式功能，以得出更有價值的分析結(jié)果。
【附圖說明】
[0013]圖1為基本分析功能的流程圖。
[0014]圖2為自定義分析模塊實現(xiàn)對通道指定值進行算術(shù)運算的流程圖。
[0015]圖3為分析運算公式轉(zhuǎn)換成中綴表達式的流程圖。
[0016]圖4為中綴表達式轉(zhuǎn)換成逆波蘭表達式的流程圖。
[0017]圖5對逆波蘭表達式進行求值的流程圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0019]基于逆波蘭算法公式編輯器的故障錄波數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，包括諧波分析模塊、相/序量分析模塊、阻抗分析模塊、功率分析模塊、功角分析模塊、頻率分析模塊、差流分析模塊、矢量圖分析模塊和基于逆波蘭算法公式編輯器的自定義分析模塊。
[0020]如圖1所示，在故障錄波數(shù)據(jù)分析之前需要對故障數(shù)據(jù)文件的有效性進行檢測，通過各個模塊對有效的故障數(shù)據(jù)文件進行分析，其中諧波分析模塊、相/序量分析模塊、阻抗分析模塊、功率分析模塊、功角分析模塊、頻率分析模塊、差流分析和矢量圖分析模塊為現(xiàn)有的基本功能模塊，可分別對故障數(shù)據(jù)進行諧波分析、相/序量分析、阻抗分析、功率分析、功角分析、頻率分析、差流分析和矢量圖分析。自定義分析模塊用以實現(xiàn)對通道指定值進行算術(shù)運算，通道指定值包括頻率偏差、有效值、信號畸變、相位差、阻抗幅值、阻抗相位、有功功率、無功功率、諧波幅值、諧波相位、相移、正序、負序、零序和突變量。
[0021 ]自定義分析模塊實現(xiàn)對通道指定值進行算術(shù)運算過程如圖2所示:
步驟一，利用公式編輯器編輯分析運算公式。
[0022]步驟二，根據(jù)運算有效性原則，判斷分析運算公式是否有效，(即使用逆波蘭算法原理對分析運算公式進行解析不出現(xiàn)異常則為有效，否則為無效)，如果是，則轉(zhuǎn)至步驟三，如果不是則轉(zhuǎn)至步驟一。
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