电力调度自动化系统中的可视化技术

孙连伟

国网内蒙古东部新巴尔虎左旗供电有限公司

电力调度自动化系统中的可视化技术

孙连伟

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随着电能需求的不断增加，国家制定了一系列电力调动计划，促进我国电力网络规模化、系统化、科学化，同时也对电力调动自动化提出了更高要求，需要进行管理的数据和信息也逐渐增多，要求技术操作人员能够将计算机可视化技术同电力调动自动化有效结合，提高工作效率的同时加强电力调动精准性。因此如何利用可视化技术发展电力调动自动化，成为了电力工作者广泛关注的问题。

电力调度；自动化；可视化技术

可视化技术是一种基于计算机图形学的新技术，它可以提供一种独特的数据表示形式，将那些较为枯燥乏味的信息数据转变成图片﹑图形等形式，在丰富信息展示类型的同时，更容易被人们接受，有利于电力调度效率的提升。

1 可视化技术

1.1 概念

可视化技术是基于计算机绘图技术，简单讲就是将数据信息图形化的过程，利用人视觉对图形敏感度高于数据的规律，配合视觉对信息处理的高速﹑大容量和并行工作的特点，将数据转化为图形﹑图像，帮助人们更加直观﹑快速地捕捉信息。电力调度自动化中的可视化技术是指将分散的时间﹑空间数据通过二维﹑三维图示技术整合为可视化图像，帮助人们在离散的数据中快速精准地获取信息内容。

1.2 可视化过程

可视化技术应用过程主要分为以下几个步骤：对原始现场信息进行采集整理；对信息内容进行处理，如滤除噪音﹑排除干扰数据﹑格式转化；重点标注等；将处理后的数据按照一定的分类和关系进行映射，形成几何元素，即将数据映射为点﹑线﹑面等二维或三维形式；绘图形图像，将数据和信息内容通过图像的形式进行展示；可视化应用和分析。基于不同类型的技术和工作项目，可视化技术的过程偏重方式，实际操作过程各有不同，特别是在信息采集步骤需要反复验证，才能够保障可视化过程的科学﹑精准。

2 电力调度自动化系统中可视化技术的应用

2.1 二维可视化技术的应用

(1)单品图法。二维可视化技术中的单拼图法能够将数据信息内容呈现出来，其应用具体分为以下几个步骤。①对单拼图法下的最大数据进行明确，然后定位矩形区域，并对其背景进行填充；②要结合具体的越限情况，在确定的矩形区域内绘制内切圆，最后选择规定的颜色进行填充；③在确定扇形位置和比例的过程中，应该参照最大值的设定和目前数据值进行明确；④在结合具体的越限情况确定区域的颜色，并绘制扇形和填充颜色。

(2)等值线法。在自动化系统中运用等值线法能够显示出多种不同类型的数据。要想方便认识和了解，数据应该对可视化手段进行合理的选择，让等值线能够清晰的显示出数据中的线路负载率﹑节点电压﹑变压器负载率等。等值线通常都会采用网格法。但是这种绘制方法较为复杂，计算机程序很难进行实现，而且绘制出来的图形也缺乏精确性，一般都比较适合在处理网格化数据中进行应用。所以，在系统功能的实现过程中，应该通过无网格或者栅格图形法来绘制等值线，而且编程的程序也极为简单便捷，不仅可以很容易进行程序设计，提高图形绘制的精确性，同时也不用受到网格结构的限制和约束，具有较强的通用性和一般性。

2.2 对于电网的灵敏度分析

主要针对于现有的引发装置在变量方面的变化改进，促进对电网计算的管理应用，从而确定了对灵敏性信息上的综合性分析，其作用对基本的生产等，都有较强的促进作用。例如，在进行中枢点电压的规格变量控制上，通过相应的信息使用规则进行分析，即可保证对灵敏系统数据的工作保护简化，并结合实际的使用规格，促进对灵敏度系数上的改进。

2.3 对于线路功率的动态监视作用

从传统的调动自动化系统结构来看，不同的系统线路应用，对于潮流动态显示结构的作用应用问题等，都能够极大地满足对不同显示动态效益上的表达，而如何结合实际的调整路线进行分析，也能够更好地满足在基本结构形式上的表达调控。对于变压器在使用调节能力上的控制问题，保持对流线功率大小和方向上的控制，以此来改进对流过线路范围功率信息上的调整控制，其传输的容量和百分比概率等问题，也可结合实际的表示线路，完成对容量的传输。而在达到了上限值后，即出现变色提醒。

2.4 三维图形展示

三维图形展示是基于二维图形展示基础上的延伸，通常采用单棒图﹑三维图形旋转的形式进行展示，有利于操作人员多角度了解电力调度数据信息，通二维图形相比更加立体﹑直观，在进行制作时应充分符合操作人员观察规律和观察能力，绘制简洁方便的电力图形。

二维和三维图形可视化是可视化技术的基本要素，是实现可视化系统展示的先决条件。

2.5 综合智能告警

综合智能告警机制是指将稳态监控﹑动态监控﹑故障录波﹑告警直传等报警信息统一汇总分析展示，能够准确推理出数倍故障﹑系统异常﹑系统预警等，通过可视化效果窗口工具如液晶大屏﹑电脑显示屏等展示调度员关注的画面信息，利于调度员及时做出部署和决策。当出现故障时，告警灯会闪烁，左侧可以查看告警原因，通过地理图定位故障详细信息，再通过可视化会议或可视电话等形式进行决策部署。

智能告警可视化具有以下功能：预警报警，采用棒图显示越线百分比，主要显示网络分析计算结果，提醒调度员潜在危险；故障告警，会通过可视化设备显示故障原因，方便调度员进行决策；告警定位，在可视化地理效果图中，能够明确该故障地地理位置定位，方便调度员快速掌握故障地相关信息。

综上所述，在计算机技术的不断发展下，可视化技术的诞生与应用能够为电力调度系统自动化下实现对信息的高效利用﹑提高电网运行的可靠性与安全性提供技术基础。相应随着计算机技术的不断发展，可视化技术将在电力自动化系统中实现进一步的应用。

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