[发明专利]基于逆波兰算法公式编辑器的故障录波数据分析系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于逆波兰算法公式编辑器的故障录波数据分析系统，属于电力系统自动化微机继电保护领域和计算机软件技术应用领域。

背景技术

随着电力需求的不断增长，电力系统规模也日益庞大，日益复杂，其安全性也越来越显得重要。伴随着电力系统规模的不断发展，作为电力系统故障分析所必不可少的故障录波技术在电力系统发展过程中取得了长足的进步。

作为电力系统故障分析和保护动作判据的重要依据，电力系统故障录波数据能够记录下电力系统日常运行情况以及发生故障前后系统波形的变化，为研究故障发生的原因、规律和各种保护动作行为提供必要的数据支撑。现有录波产品提供的电力系统故障录波数据并不是一眼就能看出故障原因的直观数据，而是按点分通道依据一定的顺序存储的二进制或ASCII码数据，所以需要借助专门的故障录波数据分析软件进行分析，才能根据电力系统故障录波数据找出故障发生的原因。

市场上现有电力系统故障录波数据分析系统包括谐波分析模块、相/序量分析模块、阻抗分析模块、功率分析模块、功角分析模块、频率分析模块、差流分析和矢量图分析模块，能够进行谐波分析、相/序量分析、阻抗分析、功率分析、功角分析、频率分析、差流分析、矢量图分析等基本分析，能满足用户的一般需求。但对于较高要求的用户（如电力系统专家级用户），这些一般的分析功能则远难以满足他（她）们的需求，他（她）们往往需要软件提供定制分析运算功能，其中甚至可能包含复杂的数学计算。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于逆波兰算法公式编辑器的故障录波数据分析系统。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

基于逆波兰算法公式编辑器的故障录波数据分析系统，包括谐波分析模块、相/序量分析模块、阻抗分析模块、功率分析模块、功角分析模块、频率分析模块、差流分析模块和矢量图分析模块，还包括基于逆波兰算法公式编辑器的自定义分析模块，所述自定义分析模块用以实现对通道指定值进行算术运算，所述通道指定值包括频率偏差、有效值、信号畸变、相位差、阻抗幅值、阻抗相位、有功功率、无功功率、谐波幅值、谐波相位、相移、正序、负序、零序和突变量；

所述自定义分析模块实现对通道指定值进行算术运算过程为，

步骤一，利用公式编辑器编辑分析运算公式；

步骤二，根据运算有效性原则，判断分析运算公式是否有效，如果是，则转至步骤三，如果不是则转至步骤一；

步骤三，保存分析运算公式；

步骤四，逐点使用逆波兰算法原理对分析运算公式进行解析和计算；

步骤五，将计算结果生成新的通道；

步骤六，在通道显示主界面显示新通道的相关信息。

逐点使用逆波兰算法原理对分析运算公式进行解析和计算的过程为，

A1）将分析运算公式带入相应的通道值，并将分析运算公式转换成中缀表达式；

A2）将中缀表达式转换成逆波兰表达式；

A3）对逆波兰表达式进行求值。

将分析运算公式转换成中缀表达式的过程为，从左向右扫描分析运算公式，如果扫描到字符数字之外的运算符，则取通道对应值或数值进行计算，将计算的结果替代分析运算公式中对应的运算符，直至扫描完整个分析运算公式，输出中缀表达式。

将中缀表达式转换成逆波兰表达式的过程为，

B1）构造一个运算符栈，运算符在运算符栈内遵循越往栈顶优先级越高的原则；

B2）读入中缀表达式；

B3）从左至右扫描该中缀表达式，直至扫描完整个中缀表达式；

如果扫描到的字符为数字串，将该数字串直接输出；

如果扫描到的字符为运算符，将该运算符与栈顶的运算符的优先关系进行比较，如果该运算符优先关系高于栈顶的运算符，则将该运算符入栈，如果该运算符优先关系低于栈顶的运算符，则将栈顶的运算符从栈中弹出，直到栈顶的运算符的优先级低于该运算符，将该运算符入栈；

B4）中缀表达式转换成逆波兰表达式。

对逆波兰表达式进行求值的过程为，

C1）构造一个操作数堆栈；

C2）从左向右扫描逆波兰表达式，直至扫描完整个逆波兰表达式；

如果扫描到的项目为操作数，则将该操作数压入堆栈；

如果扫描到的项目为一个二元运算符，则对堆栈栈顶的两个操作数执行该二元运算符，将运算结果压入堆栈；

如果扫描到的项目为一个一元运算符，则对堆栈栈顶的操作数执行该一元运算符，将运算结果压入堆栈；

C3）堆栈中即为结果值。