蘇舉龍

（國網(wǎng)福建華安縣供電有限公司,福建 華安 363800）

0 引言

電力系統(tǒng)的可視化技術(shù)就是通過直觀的圖表和動(dòng)態(tài)圖像等展示電力網(wǎng)絡(luò)中的各項(xiàng)指標(biāo)。通過可視化技術(shù)調(diào)度人員可以直接的觀看全局的電力分布，負(fù)荷改變，甚至是氣候?qū)W(wǎng)絡(luò)的影響等。

1 電力可視化系統(tǒng)概述

1.1 特征分析

可視化系統(tǒng)在應(yīng)用中具備以下特征，首先是實(shí)時(shí)性和在線功能，圖形中的所有數(shù)據(jù)都是實(shí)時(shí)化的數(shù)據(jù)，并展示數(shù)據(jù)結(jié)果；其次是跟蹤電網(wǎng)的狀態(tài)改變，即動(dòng)態(tài)化的展示電網(wǎng)負(fù)荷和運(yùn)行的基本狀況；最后是預(yù)防與報(bào)警功能，可以利用圖形和色彩等提示當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行中存在的安全問題，給出預(yù)警以及解決的預(yù)案信息等等。

1.2 應(yīng)用目的

電力系統(tǒng)構(gòu)建可視化平臺(tái)后，應(yīng)突出較強(qiáng)的預(yù)警性能，電力系統(tǒng)是一個(gè)建立在多維度數(shù)據(jù)采集與分析基礎(chǔ)上的可視化系統(tǒng)，系統(tǒng)應(yīng)具備開放的數(shù)據(jù)接口，不僅僅可以與電力系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，也可幫助對(duì)其他數(shù)據(jù)源進(jìn)行分析。集成調(diào)度人員關(guān)注的信息，具備多功能界面等。同時(shí)還可以利用可視化的技術(shù)和平臺(tái)分析數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘。

1.3 突出預(yù)警功能

可視化系統(tǒng)可以自動(dòng)跟蹤電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)掃描系統(tǒng)內(nèi)存在的安全隱患。如果電網(wǎng)運(yùn)行存在超限的情況，系統(tǒng)經(jīng)過在線分析后會(huì)進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警。并給出可視化的信息。在相關(guān)決策輔助上，基于可視化數(shù)據(jù)分析可以幫助實(shí)現(xiàn)全局信息和細(xì)節(jié)信息的展示，從而將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的狀態(tài)展示給調(diào)度員，從而幫助調(diào)度人員實(shí)現(xiàn)對(duì)薄弱環(huán)節(jié)的掌控與調(diào)整。

2 電力調(diào)度可視化系統(tǒng)的功能應(yīng)用

2.1 電力系統(tǒng)地理圖形的可視化

利用地理圖形的引入，形成電力地理圖形，即將電力網(wǎng)絡(luò)與地理圖形結(jié)合起來，在地圖上真實(shí)的放映電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，包括廠站、線路、用戶等，甚至是關(guān)鍵設(shè)備的地理位置等，都可在可視化圖形上展示，形成電力系統(tǒng)的地理接線圖，這是整個(gè)電力系統(tǒng)可視化調(diào)度功能的基礎(chǔ)，其他信息在此基礎(chǔ)上進(jìn)行展示。

2.2 運(yùn)行狀況的可視化

（1）網(wǎng)絡(luò)電壓的可視化。系統(tǒng)可以對(duì)廠站的電壓進(jìn)行展示，因?yàn)檫@些電壓改變時(shí)電網(wǎng)運(yùn)行安全與否的標(biāo)準(zhǔn)，所以在實(shí)時(shí)系統(tǒng)上對(duì)廠站的電壓進(jìn)行監(jiān)控是十分重要的。在系統(tǒng)中可以對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行展示和調(diào)用。如正常電壓、預(yù)警電壓、考核電壓等三個(gè)類別，即通過實(shí)際運(yùn)行電壓與三個(gè)電壓標(biāo)準(zhǔn)的比較可以展示出系統(tǒng)運(yùn)行的基本狀況。三個(gè)不同的電壓值可以用不同的顏色進(jìn)行標(biāo)記，可視系統(tǒng)可以從中心位置開始標(biāo)記不同段落的顏色，即電壓改變情況，以此直觀的反應(yīng)電壓限制情況和裕度。（2）系統(tǒng)性電壓展。節(jié)點(diǎn)電壓的控制不是網(wǎng)絡(luò)管理的重點(diǎn)，在很多情況下調(diào)度員應(yīng)了解網(wǎng)絡(luò)電壓的分布情況，并由此選擇調(diào)度方案對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行進(jìn)行平衡和調(diào)度。因此系統(tǒng)性的電壓可視化也是系統(tǒng)的重要功能之一。如利用等高線和云圖等，在連續(xù)數(shù)據(jù)在連續(xù)空間中的分布進(jìn)行展示。 （3）潮流改變的可視化。潮流改變本身就是一種動(dòng)態(tài)化的改變，因此可視化系統(tǒng)可以是實(shí)話的展示潮流的改變情況，還可以充分展示潮流的限額與裕度，幫助調(diào)度員進(jìn)行快速的判斷潮流改變的趨勢(shì)，以及重載潮流斷面?？梢暬到y(tǒng)里有剪頭代表潮流的方向以及大小，也可利用餅狀圖、色彩、百分比等直觀顯示潮流狀況，以此讓數(shù)據(jù)更加直觀方便調(diào)度。（4）設(shè)備狀況的可視化。設(shè)備運(yùn)行的掌控也是電力系統(tǒng)控制的重要內(nèi)容，設(shè)備保持一定的穩(wěn)定性可以保證電力供應(yīng)的穩(wěn)定。因此設(shè)備的容量以及運(yùn)轉(zhuǎn)情況應(yīng)被監(jiān)控。在可視化中可以實(shí)時(shí)化的展設(shè)備運(yùn)行的基本參數(shù)和狀況，及時(shí)查閱設(shè)備的機(jī)組的出力情況，避免因頻率跪造成拉限電等情況。 （5）系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的可視化。除了上述的各種電壓、電流、設(shè)備等可視化外，還有一些與電力運(yùn)行相關(guān)的技術(shù)參數(shù)也可實(shí)現(xiàn)可視化，如短路電流、變壓器負(fù)載、發(fā)電機(jī)功率、廠站監(jiān)控等等，這些參數(shù)可以直接與設(shè)備掛鉤，與線路掛鉤、與區(qū)域掛鉤，并利用各種餅狀圖、柱狀圖等進(jìn)展示，以此幫助調(diào)度人員進(jìn)行管理。

3 預(yù)警應(yīng)急處置可視化

預(yù)防與控制電網(wǎng)中的故障以及安全隱患也是調(diào)度控制的重要工作?？梢暬到y(tǒng)可以幫助進(jìn)行電網(wǎng)狀態(tài)分析，對(duì)潮流進(jìn)行計(jì)算和分析，并將計(jì)算和分析結(jié)果展示出來，幫助調(diào)度人員進(jìn)行監(jiān)控。同時(shí)在緊急事件處理與恢復(fù)中也可幫助監(jiān)控事故影響的范圍以及恢復(fù)后的運(yùn)行狀況等。

4 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)展示

廣域動(dòng)態(tài)信息監(jiān)測(cè)分析保護(hù)控制系統(tǒng)是一種電力動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，簡稱WAMAP該系統(tǒng)是將動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)用于在線分析，重點(diǎn)解決包括暫態(tài)穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、低頻振蕩等設(shè)計(jì)以及安全穩(wěn)定性的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)預(yù)警與在線輔助優(yōu)化等，將該系統(tǒng)可視化功能實(shí)現(xiàn)，可以將系統(tǒng)分析的結(jié)果呈現(xiàn)在調(diào)度人員面前，可以實(shí)現(xiàn)更加準(zhǔn)確的動(dòng)態(tài)化監(jiān)控，包括暫態(tài)功角裕度、暫態(tài)電壓裕度等，均可實(shí)現(xiàn)可視化，大大提高了調(diào)度準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

5 調(diào)度過程可視化

電力網(wǎng)絡(luò)調(diào)度包括了電氣操作和非電氣操作。其中電氣相關(guān)操作中,主要需求有:操作票的編寫和發(fā)布、電氣操作的執(zhí)行。在非電氣相關(guān)操作中,主要需求有:機(jī)爐的啟停、電能計(jì)劃修改、電能交易輸入和執(zhí)行。可視化技術(shù)是對(duì)調(diào)度操作提供可視化的應(yīng)用界面,包括點(diǎn)圖成票等,并提供穩(wěn)定、繼保、通信、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、調(diào)度操作規(guī)定和注意點(diǎn)的可視化展示。

6 結(jié)束語

可視化功能在電力調(diào)度系統(tǒng)中的運(yùn)用，可以將不同的電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行信息進(jìn)行最直觀的展示，利用各種圖形信息，如顏色、曲線、功能圖形等集中匯集和展示了電網(wǎng)運(yùn)行的基本狀況。實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)化、高效化、精準(zhǔn)化的監(jiān)控，并利用數(shù)據(jù)分析幫助調(diào)度人員快速直接的掌握電力網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，提高了調(diào)度人員對(duì)超限、擾動(dòng)、振蕩等情況的處理速度和能力。

[1]肖華麗.電力調(diào)度調(diào)控運(yùn)行可視化[J].科技視界,2014(10):05-06.

[2]盧迎智.能電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化和可視化研究[J].電子技術(shù)與軟件工程,2014(10):01-02.