电力系统运行动态监视的可视化设计与实现探讨

樊凤鸣 丁世琼

摘要：电力系统运行的动态监视可视化设计是以新一代智能电网调度技术支持系统的可视化技术平台为基础，通过有关方案设计和应用，为电力系统运行的动态化与可视化监控提供支持，从而促进电力系统的更加安全与稳定运行。本文在对基于SCADA系统功能的电网运行动态监视可视化设计进行分析基础上，对其在实际中应用和实现进行研究，以供参考。

关键词：电力系统;运行;动态监视;可视化;设计;实现

随着我国电网建设的不断发展以及电力市场的不断完善，当前电力系统的建设及其运行管理的复杂性也越来越突出，在这种情况下，以广域测量系统（SCADA）作为技术支持进行电网动态实时监测功能设计和应用，从而对我国电网的安全与稳定供电运行进行支持，具有十分积极的作用和意义。值得注意的是，结合电网运行动态监视系统的建设和应用情况，由于基于SCADA应用功能的电网运行动态监视系统在实际应用中对系统运行状态以及电网运行有关的各类关联信息反映，具有较大的分散性，需要调度人员通过频繁的界面操作以及切换控制来实现电网动态运行状态及其处理事件的完整信息获取，从而导致其电网运行的调度决策以及事件处理能力均会受到相应的不利影响。针对这一情况，基于新一代智能调度技术支撑系统的可视化平台功能进行电网运行动态监视的可视化设计，从而为其在电网运行的动态化与可视化监视应用提供支持，具有十分积极的作用和意义。本文通过对电力系统运行动态建设的可视化设计研究，对其具体设计实现和应用进行分析，以供参考。

1电力系统运行动态监视的可视化设计

1.1整体框架设计

结合电力系统运行动态监视的可视化设计和应用情况，通常情况下，基于SCADA系统应用功能的电网运行动态监视可视化功能主要包含告警信息汇总的可视化以及非告警类应用功能的可视化两个部分，电网运行动态监视的可视化系统运行中，对其各有关后台应用的监视及其监视所获取的告警信息或重要运行信息，是通过向相对应的可视化功能模块发送，以满足其相应的可视化展示效果。如下图1所示，为电网运行动态监视的可视化功能整体框架结构与流程示意图。

根据上图可以看出，电网运行动态监视的可视化功能系统中，其告警信息汇总可视化功能部分，主要是针对现阶段整个SCADA系统中主要应用功能的重要告警信息进行汇集和展示，从而为有关系统运行人员清楚、明确的掌握整个系统的全部应用告警信息提供支持，其中包含对动态越限监视的可视化以及在线扰动识别可视化、动态电压或频率裕度可视化、低频振荡可视化等。此外，电网运行动态监视的可视化功能系统中，非告警类应用功能的可视化功能部分主要是指不参与电网动态监视的整体可视化告警状态判断与展示的应用信息类型，现阶段该部分的可视化功能实现是以并网机组性能监视可视化为主，其中包含励磁调节性能监视可视化以及一次调频性能监视可视化、机组进相运行监视可视化等。

1.2总体界面设计

根据上述对基于SCADA系统应用功能的电网运行动态监视可视化系统的整体框架设计分析，在进行基于新一代的智能调度技术支持系统可视化平台技术进行电网运行动态监视的可视化总体界面设计中，其具体设计主要包含告警信息总览面板以及地理潮流图、动态告警信息树、多主体窗口共4个不同的功能结构部分。

其中，告警信息总览面板在电网运行动态监视可视化功能的总体界面设计中，是采用不同颜色实现电网运行动态监视的整体应用功能状态实时反映和呈现，通常情况下，在电网运行动态监视的可视化总界面无任何告警信息情况下，其告警信息的总览面板即显示为绿色;但在出现任一一般性的告警信息情况先，其面板即显示为黄色;存在严重告警信息时，其界面面板颜色则显示为红色，并且在其应用运行状态表现出异常的情况下，告警信息总览面板的颜色也会显示为灰色。

电网运行动态监视可视化的总体面板设计中，动态告警信息树是以树形的层次结构形式在总体界面的左侧进行各类电网动态运行告警信息汇总和展示，并且其信息展示是以关键设备或时间作为节点进行分层、分级关联详细的告警信息，其中包含越限设备以及实际值、厂站、限值、各类性能参数、越限率等，对所汇总展示的告警信息则会通过较为醒目的颜色进行有效区分和识别。

地理潮流图在电网运行动态监视的可视化总体界面设计中，是以中间地理潮流图作为主要展示场景，其中包含电网运行动态监视的越限告警信息以及SCADA重要运行信息的各类可视化展示效果等，像设备的动态定位以及公告板、3D柱图、仪表图、气泡、等高线渲染等。

最后，电网运行动态监视的可视化总体界面设计中，多主题窗口一般设置在总体界面的右侧或者是下方，通过和告警信息树的不同告警类型以及设备等相互配合，在主题窗口的联动切换与展示下，实现与该告警事件相关的有关信息展示，其中包含相关的统计列表信息以及柱状图、动态曲线、罗盘图等。

2电力系统运行动态监视的可视化设计实现与应用分析

根据上述对电力系统运行动态监视的可视化设计分析，在具体设计和应用中，一般需要从电力系统运行动态监视的各可视化功能设计和实现上进行分析。以电力系统运行动态监视的动态越限监视可视化功能设计和应用实现为例，由于电力系统运行动态监视的可视化设计中，对其动态越限监视的可视化设计和应用，是以通过对可视化技术手段的有效利用，实现基本PMU量测数据越限告警情况的有效展现，从而为电力系统工作运行中调度人员快速过滤并对但其当前系统运行的重要越限信息进行重点关注提供支持。需要注意的是，电力系统运行动态监视的可视化设计中，动态越限监视可视化主要包含功率越限告警可视化以及电压越限告警可视化、功角越限告警可视化、相对角越限告警可视化、频率越限告警可视化等越限告警信息的可视化展示。在电力系统运行动态监视的可视化功能系统对上述越限告警信息进行监视并实现可视化呈现，能够通过可视化界面告警动态信息树中的“动态越限监视”功能对有关越限分类节点在较为醒目的界面位置处进行告警提示，同时通过对各类越限层次节点以及下属节点的点击，来实现有关更加详细的越限信息展开，其中包含越限设备以及当前值、限额、越限率、所属厂站、限额等，以在电网运行动态监视的越限监视可视化基础上，对整个电力系统运行的动态监视可视化功能需求进行满足，促进其在电力系统运行动态监视的可视化设计实践中进行推广和应用，促进我国电力系统的安全、稳定运行，推动我国电力事业的良好与持续发展。此外，在电力系统运行动态监视的可视化设计和实现中，对动态越限监视可视化功能模块的设计和应用中，在鼠标悬停至越限标识图表情况下，还能够对其越限提示信息进行更为详细的显示，从而为电网运行动态监视的可视化设计及实现提供更加充分的条件和支持。

3结束语

总之，对电力系统运行动态监视的可视化设计与实现进行研究，有利于促进电力系统运行动态监视的可视化功能在实际中的进一步应用，为我国电网系统的安全、稳定供电运行提供更加可靠的支持，推动我国电力系统建设与电力行业发展，具有十分积极的作用和意义。

参考文献

[1]彭志强，卜强生，袁宇波，等.电网侧储能电站监控系统体系架构及关键技术[J].电力系统保护与控制，2020，（10）：61-70.

[2]陈立新，张颖，姚旭，等.基于BS架构的可视化技术在配电网的应用[J].电工技术，2019，（4）：45-46.

[3]王轶禹，王晶，冯长有，等.电网系统保护在线监视研究及典型應用[J].电力工程技术，2019，（5）：63-70.