基于电力调度自动化的可视化技术探讨

李佳

摘要：电力企业作为我国重点发展的行业，对电力系统运行的安全、稳定、正常方面都要给予最基本的保证，而如何才能有效提高电力系统运行效率与质量则是当前最为关注的话题。随着科学技术快速发展，信息技术的应用已经得到普及，并且获得了人们的认可与好评。电力调度自动化的可视化技术应用，实现了电力系统运行智能化、科学化，对提高电力运行质量和运行效率有很大的帮助，本文针对可视化技术进行简单介绍，并对可视化技术的应用进行分析。

关键词：电力调度；自动化；科学化；可视化技术；数据图形

人们的生活生产中对电能的需求量越来越大，为了更好地提高电力运行效率，国家相关部门对电力调动计划有效研究，并制定了相关的实施方案，主要目标是为实现电力调度自动化、科学化，以满足社会对电能的需求。电力系统运行过程中，所要管理内容非常多，其中数据信息的管理不仅难度大，对其准确性的要求也非常高，实现自动化管理，加强可视化技术与电力调度自动化的功能融合，对提高电力系统运行质量有很大的作用。

一、可视化技术

1、基本概念

可视化技术在电力调度自动化系统中，有着明显的作用，是将整个系统运行情况以及属性分析借助可视化技术进行科学有效处理，再通过图像技术将其显示出来，操作人员可根据图形显示对电力系统运行状态了解，并且针对各种异常情况以及功能延续发展的决策进行针对性的分析与研究，以保证系统运行正常，不断提升运行效率。可视化技术功能主要体现在三个方面：

一是将系统运行数据转换为可以看得见的图片或者图形的形式，将数据以一种可以从直观上快速、有效分析的形式呈现出来，促进操作人员更好的掌握系统运行规律；二是可视化技术能够将系统运行状态通过相关的计算方法进行全过程展示，可针对其中的错误参数进行及时修改，以保证数据正确，运行正常；三是可视化技术与科学算法相结合，提高了数据处理的效率与质量，以达到准确数据运用的效果，可根据数据显示对其中存在的故障进行原因分析，为作出有效的故障解决方案提供已知信息，实现可针对性的问题研究与解决。

2、现阶段可视化技术发展情况

科学技术已在不断提升，并在各领域中取得良好的应用成绩，信息化的应用逐渐广泛与普及，在电力系统中，信息化管理模式的应用已不再是假设，随着信息数据不断增多，单靠人们的脑力、体力去快速、有效完成数据分析以及处理已经不够现实，并且在人们所能理解与处理的范围内也会常出现遗漏、错误等现象，对电力系统的运行稳定性不能提供基本保障。而在可视化技术的应用下，利用技术功能和算法，将大量的数据转换成图形和图片的形式呈现出来，提高数据可分析的方便性、直接性，对数据处理的科学性、准确性也有所提高，目前已被电力系统广泛应用，并得到了电力企业的重视。可视化技术的形成主要是依据计算机技术、信息技术、数字技术以及相关知识的相结合，本文针对可视化技术发展情况作了一个简单的调查与分析，并以表格的形式展现出来，如表1所示

二、可视化技术综合应用

可视化技术在电力调度自动化中应用，其主要应用的发挥技术有计算机图形可视化技术、与应交互技术，并利用科学形式以及相关的先进技术设备的相结合实现电力调度自动化的可视化技术，科学设备主要采用可视电话、单兵装置、液晶大屏等，其形式是以可视化会议为主，进而实现综合性强、科学性好的可视化技术，在电力系统运行中发挥这重要的作用，目前，电力调度自动化的可视化技术应用主要有以下几个功能模块。

1、数据图形展示

（1）二维图形展示

二维图形展示是通过对数据信息的收集、处理，形成可视的图形并呈现出来的整个过程，通常有三种方法可供应用，分别是：单拼图法、等值线法和动态潮流发，其中单拼图法主要是以呈现数据信息为主，通常有四个步骤：第一步针对单拼图法的应用，要明确最大数据内容，接着要定位矩形区域，填充背景；第二步对越限情况全部了解，并能够根据越限情况在矩形区域实施内切圆绘制；第三步，明确扇形位置、比例，主要是以最大设定值和数据为分析依据；第四步绘制扇形和颜色填充。而等值线法具有显示各种类型的数据作用，对线路负载率、节点电压、变压器负载率等清新显示。动态潮流法在电力系统可视化技术中应用率非常高，主要是利用潮流的流量与流速进行负荷情况确定与表示，若三角形处于较大状态，则可以确定流速也相对较快。而根据数值大小便可以推断出流动步长，再根据步长和线段值进行方位与数量推算。二维图形的最大作用就是可以利用图形显示功能为操作人员提供数据信息，并从数据信息中掌握电力运行状态，包括电力调度总体规划。

（2）三维图形展示

在二维图形展示的基础上，实现三维图形展示功能的增强，二维图形展示与三维图形展示是电力调度自动化的可视化技术功能发挥的关键，最为主要功能要素，对其应用原理以及功能更应该加以了解。图形展示的形式一般以单棒图、三维图形旋转为主，可实现多个角度对图形数据的观察，更方便于操作人员掌握电力调度数据，以保证信息的全面性、完整性，二维图形展示具有极强的立体感、直观感，并且绘图、制作相对简单、快速，有效形成可直观观看的电力数据图形。再借助操作人员的观察、分析能力，对数据变化规律更好的掌握，以便更好地对数据信息进行合理分析，及时发现其中存在的错误。

2、实时调度监控可视化

通过各种可视化技术和计算方式，实现对电网调度数据的直观顯示，对象包括线路有功情况、变电站负载、发电厂出力等，通过线路潮流图、柱状图、饼状图等形式，在计算机系统软件或液晶大屏中展示实时动态，方便调度员实时观测。通过可视化实时分析，能够方便调度员实现人机互动，如通过对电压分析结果、灵敏度分析结果等进行综合动态排序，实现动态实时分析界面构建，使电网基于分析结果实现更加高效的可视化效果展示。

3、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，能够准确推理出设备故障、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，利于调度员及时作出部署和决策。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，能够明确该故障地理位置定位，方便调度员快速掌握故障地相关信息。

结语：电力系统运行是否正常、稳定直接影响电力输送效率，进而对电力企业发展也能构成极强的影响，为了更好的促进电力系统的运行稳定性，结合现代科学技术，实现电力调度自动化的可视化技术应用，在很大程度上可以降低传统数据分析的难度，并且提高数据处理的科学性与准确性，为操作人员提供可靠的分析数据，并在二维可视化技术与三维可视化技术的作用下，将数据以图像的形式呈现出来，更好的促进电力系统运行可视化优势，为降低故障问题提供保障。