孫連偉

國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部新巴爾虎左旗供電有限公司

電力調度自動化系統(tǒng)中的可視化技術

孫連偉

國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部新巴爾虎左旗供電有限公司

隨著電能需求的不斷增加，國家制定了一系列電力調動計劃，促進我國電力網(wǎng)絡規(guī)?；?、系統(tǒng)化、科學化，同時也對電力調動自動化提出了更高要求，需要進行管理的數(shù)據(jù)和信息也逐漸增多，要求技術操作人員能夠將計算機可視化技術同電力調動自動化有效結合，提高工作效率的同時加強電力調動精準性。因此如何利用可視化技術發(fā)展電力調動自動化，成為了電力工作者廣泛關注的問題。

電力調度；自動化；可視化技術

可視化技術是一種基于計算機圖形學的新技術，它可以提供一種獨特的數(shù)據(jù)表示形式，將那些較為枯燥乏味的信息數(shù)據(jù)轉變成圖片﹑圖形等形式，在豐富信息展示類型的同時，更容易被人們接受，有利于電力調度效率的提升。

1 可視化技術

1.1 概念

可視化技術是基于計算機繪圖技術，簡單講就是將數(shù)據(jù)信息圖形化的過程，利用人視覺對圖形敏感度高于數(shù)據(jù)的規(guī)律，配合視覺對信息處理的高速﹑大容量和并行工作的特點，將數(shù)據(jù)轉化為圖形﹑圖像，幫助人們更加直觀﹑快速地捕捉信息。電力調度自動化中的可視化技術是指將分散的時間﹑空間數(shù)據(jù)通過二維﹑三維圖示技術整合為可視化圖像，幫助人們在離散的數(shù)據(jù)中快速精準地獲取信息內(nèi)容。

1.2 可視化過程

可視化技術應用過程主要分為以下幾個步驟：對原始現(xiàn)場信息進行采集整理；對信息內(nèi)容進行處理，如濾除噪音﹑排除干擾數(shù)據(jù)﹑格式轉化；重點標注等；將處理后的數(shù)據(jù)按照一定的分類和關系進行映射，形成幾何元素，即將數(shù)據(jù)映射為點﹑線﹑面等二維或三維形式；繪圖形圖像，將數(shù)據(jù)和信息內(nèi)容通過圖像的形式進行展示；可視化應用和分析?；诓煌愋偷募夹g和工作項目，可視化技術的過程偏重方式，實際操作過程各有不同，特別是在信息采集步驟需要反復驗證，才能夠保障可視化過程的科學﹑精準。

2 電力調度自動化系統(tǒng)中可視化技術的應用

2.1 二維可視化技術的應用

(1)單品圖法。二維可視化技術中的單拼圖法能夠將數(shù)據(jù)信息內(nèi)容呈現(xiàn)出來，其應用具體分為以下幾個步驟。①對單拼圖法下的最大數(shù)據(jù)進行明確，然后定位矩形區(qū)域，并對其背景進行填充；②要結合具體的越限情況，在確定的矩形區(qū)域內(nèi)繪制內(nèi)切圓，最后選擇規(guī)定的顏色進行填充；③在確定扇形位置和比例的過程中，應該參照最大值的設定和目前數(shù)據(jù)值進行明確；④在結合具體的越限情況確定區(qū)域的顏色，并繪制扇形和填充顏色。

(2)等值線法。在自動化系統(tǒng)中運用等值線法能夠顯示出多種不同類型的數(shù)據(jù)。要想方便認識和了解，數(shù)據(jù)應該對可視化手段進行合理的選擇，讓等值線能夠清晰的顯示出數(shù)據(jù)中的線路負載率﹑節(jié)點電壓﹑變壓器負載率等。等值線通常都會采用網(wǎng)格法。但是這種繪制方法較為復雜，計算機程序很難進行實現(xiàn)，而且繪制出來的圖形也缺乏精確性，一般都比較適合在處理網(wǎng)格化數(shù)據(jù)中進行應用。所以，在系統(tǒng)功能的實現(xiàn)過程中，應該通過無網(wǎng)格或者柵格圖形法來繪制等值線，而且編程的程序也極為簡單便捷，不僅可以很容易進行程序設計，提高圖形繪制的精確性，同時也不用受到網(wǎng)格結構的限制和約束，具有較強的通用性和一般性。

2.2 對于電網(wǎng)的靈敏度分析

主要針對于現(xiàn)有的引發(fā)裝置在變量方面的變化改進，促進對電網(wǎng)計算的管理應用，從而確定了對靈敏性信息上的綜合性分析，其作用對基本的生產(chǎn)等，都有較強的促進作用。例如，在進行中樞點電壓的規(guī)格變量控制上，通過相應的信息使用規(guī)則進行分析，即可保證對靈敏系統(tǒng)數(shù)據(jù)的工作保護簡化，并結合實際的使用規(guī)格，促進對靈敏度系數(shù)上的改進。

2.3 對于線路功率的動態(tài)監(jiān)視作用

從傳統(tǒng)的調動自動化系統(tǒng)結構來看，不同的系統(tǒng)線路應用，對于潮流動態(tài)顯示結構的作用應用問題等，都能夠極大地滿足對不同顯示動態(tài)效益上的表達，而如何結合實際的調整路線進行分析，也能夠更好地滿足在基本結構形式上的表達調控。對于變壓器在使用調節(jié)能力上的控制問題，保持對流線功率大小和方向上的控制，以此來改進對流過線路范圍功率信息上的調整控制，其傳輸?shù)娜萘亢桶俜直雀怕实葐栴}，也可結合實際的表示線路，完成對容量的傳輸。而在達到了上限值后，即出現(xiàn)變色提醒。

2.4 三維圖形展示

三維圖形展示是基于二維圖形展示基礎上的延伸，通常采用單棒圖﹑三維圖形旋轉的形式進行展示，有利于操作人員多角度了解電力調度數(shù)據(jù)信息，通二維圖形相比更加立體﹑直觀，在進行制作時應充分符合操作人員觀察規(guī)律和觀察能力，繪制簡潔方便的電力圖形。

二維和三維圖形可視化是可視化技術的基本要素，是實現(xiàn)可視化系統(tǒng)展示的先決條件。

2.5 綜合智能告警

綜合智能告警機制是指將穩(wěn)態(tài)監(jiān)控﹑動態(tài)監(jiān)控﹑故障錄波﹑告警直傳等報警信息統(tǒng)一匯總分析展示，能夠準確推理出數(shù)倍故障﹑系統(tǒng)異常﹑系統(tǒng)預警等，通過可視化效果窗口工具如液晶大屏﹑電腦顯示屏等展示調度員關注的畫面信息，利于調度員及時做出部署和決策。當出現(xiàn)故障時，告警燈會閃爍，左側可以查看告警原因，通過地理圖定位故障詳細信息，再通過可視化會議或可視電話等形式進行決策部署。

智能告警可視化具有以下功能：預警報警，采用棒圖顯示越線百分比，主要顯示網(wǎng)絡分析計算結果，提醒調度員潛在危險；故障告警，會通過可視化設備顯示故障原因，方便調度員進行決策；告警定位，在可視化地理效果圖中，能夠明確該故障地地理位置定位，方便調度員快速掌握故障地相關信息。

綜上所述，在計算機技術的不斷發(fā)展下，可視化技術的誕生與應用能夠為電力調度系統(tǒng)自動化下實現(xiàn)對信息的高效利用﹑提高電網(wǎng)運行的可靠性與安全性提供技術基礎。相應隨著計算機技術的不斷發(fā)展，可視化技術將在電力自動化系統(tǒng)中實現(xiàn)進一步的應用。

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[2] 王世峻，鐘鳴，金皓純.基于電力調度自動化的可視化技術應用分析[J].機電信息，2013，33：90～91.

[3] 賈書濤，杜珂.關于電力調度自動化主站系統(tǒng)中可視化技術的應用探討[J].河南科技，2014，10：105.