電力調度中的可視化技術淺析

黃鋒華（國家電網江西省電力公司，江西南昌 330000）

電力調度中的可視化技術淺析

黃鋒華
（國家電網江西省電力公司，江西南昌 330000）

電力調度是電力系統(tǒng)日常運營的重要工作，其主要負責電能資源的科學調動和分配，而可視化技術在電力調度中的應用，發(fā)揮了非常重要的作用，提高了電力調度的科學性和準確性，結合我國電力系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀，仔細分析和研究可視化技術，不斷提高電力調度水平。本文簡要介紹了可視化技術，分析了電力調度中的可視化技術應用，以供參考。

電力調度 可視化技術 分析

近年來，我國電網快速發(fā)展，建設規(guī)模持續(xù)擴大，電力信息和數(shù)據(jù)越來越復雜，這對于電力調度提出了更高的要求。電力調度關系著各地區(qū)供電可靠性，還關系著電力系統(tǒng)的經濟效益，結合電力調度的實際需求，全面了解和熟悉可視化技術，將可視化技術和電力調度充分融合起來，降低事故發(fā)生率。

1 可視化技術簡介

可視化技術是一種集圖像處理技術、自動化控制技術、信息采集技術和計算機技術等為一體的綜合性技術，其通俗易懂，形象非常具體，直觀性很強，這種技術經歷了科學計算可視化、數(shù)據(jù)可視化、信息可視化和知識可視化的發(fā)展歷程，近年來，可視化技術越來越成熟，其在很多領域和行業(yè)都發(fā)揮著重要作用，取得了顯著的成果，企業(yè)的生存和發(fā)展離不開大量的市場信息，而可視化技術將一些繁雜的數(shù)據(jù)轉換為簡單易懂的可視化信息，并且呈現(xiàn)出不同信息之間的聯(lián)系，運用視覺表征方法，實現(xiàn)群體知識和創(chuàng)新和傳播，同時可視化技術在電力行業(yè)中的應用，有著其它技術不可比擬的優(yōu)勢，其通過非接觸式的特殊模式可以準確、迅速地解讀電網相關信息，為電力調度提供科學的參考意見，提高電力調度的合理性、安全性和準確性。為了充分發(fā)揮可視化技術在電力調度中的應用作用，應結合可視化技術特點，形成健全的應用方法和技術體系，運用有效的輔助和支撐措施，全面提高電力調度的品質和質量，推動我國電力行業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展，滿足社會不斷增長的用電需求。

2 電力調度中的可視化技術應用

2.1 二維可視化技術

（1）二維反時限曲線。在電力調度系統(tǒng)中應用可視化技術，這種二維可視化技術中的二維反時限曲線主要用于監(jiān)視電力系統(tǒng)變壓器的運行狀態(tài)，變壓器在電力調度系統(tǒng)中有可能會出現(xiàn)瞬間過載的情況，一旦變壓器過載超出反時限曲線范圍，會嚴重影響電力調度的正常進行，嚴重損害電力調度系統(tǒng)，甚至整個電力系統(tǒng)。所以需要設定反時限曲線和主變實時狀態(tài)之間的對比，動態(tài)計算主變的過載大小和過載時間，避免由于變壓器過載影響電力系統(tǒng)主變壓器的正常運行，降低對于電力系統(tǒng)的損害。反時限曲線在實際應用中，其限值變化范圍比較大，形狀變化比較特殊，通過曲線坐標、曲線點數(shù)、存盤間隔等形式，描述報警范圍、設計報警點和繪制反時限曲線，在電力調度過程中通過對比電網的實際負荷曲線和反時限曲線，實時監(jiān)測電力調度狀態(tài)，當實際負荷曲線達到報警點或者接近報警范圍時，立即發(fā)出報警信號，及時調整電力調度，保障電網的運行安全。

（2）二維單餅圖。電力調度系統(tǒng)中應用二維單餅圖，變壓器和線路的負載占比通過單變量餅圖顯示出來，根據(jù)二維單餅圖能夠直觀地了解電力系統(tǒng)的負載率，并且有些二維餅圖可以根據(jù)電力系統(tǒng)的各級負載率，顯示不同的顏色，隨著電力系統(tǒng)負載率的升高，二維餅圖中相應模塊的顏色越突出，能夠快速引起電力調度人員的注意。在實際應用中，二維單餅圖代表著電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)參數(shù)，可以明確顯示出實際負載率和預定負載率最大值之間的差距，從而通過科學合理的電力調度，有效控制電力系統(tǒng)的負載率。在電力調度具體操作過程中應科學確定負載率和負載值的位置和比例，結合超限時餅圖的警示聲音和警示顏色，實時繪制二維單餅圖，有助于實時監(jiān)測電力調度狀態(tài)。

（3）二維動態(tài)潮流。二維動態(tài)潮流在電力調度中的應用，利用三角形大小代表電力系統(tǒng)無功負荷卡流速、負荷情況等，利用三角形指示電力系統(tǒng)的潮流流動，潮流方向和三角形箭頭方向保持一致，結合電力系統(tǒng)數(shù)值越限情況，合理繪制二維動態(tài)潮流，選擇合適的三角形顏色，通過不同數(shù)值代表流動速度，結合三角形流動步長和線段長度，科學確定三角形繪制位置和個數(shù)，利用二維動態(tài)潮流動態(tài)、準確地反應電力系統(tǒng)實際的動態(tài)潮流情況，實現(xiàn)精細化地進行電力調度可視化調節(jié)。

（4）二維等值線。二維等值線在電力調度中的應用，通過等值線形式顯示線路負載率、變壓器負載率和節(jié)點電壓，實現(xiàn)電力調度的自動化控制。電力人員可以根據(jù)二維等值線科學判斷電力系統(tǒng)運行狀態(tài)，及時處理特殊情況。采用網格法繪制二維等值線，通過嚴謹方法和規(guī)范手段進行繪制，確保圖形繪制的精確度，更加直觀、準確地顯示線路負載率、變壓器負載率、節(jié)點電壓等，順利開展電力調度工作。

2.2 三維可視化技術

（1） 圖形三維旋轉。圖形三維旋轉是一種立體圖形，可以多方面進行觀察，運用三維圖幾何變換方法，采用旋轉、比例、平移等方法形成新圖形，根據(jù)不同類型計算圖元各點坐標，經過坐標換算得到三維新坐標，在內存位圖中繪制圖元新坐標，立體展現(xiàn)三維位圖。

（2）單棒圖。利用三維單棒圖展示變壓器和電容器的無功情況，每個單棒圖代表一個無功備用情況，中間高度代表無功補償設備投入狀況，總高代表無功補償設備最大容量，結合不同的數(shù)值，確定對比棒和主棒的比例，準確計算主棒坐標，全面掌握變壓器無功備用狀況，有效提高電力調度水平。

3 結語

可視化技術在電力調度中的應用，運用二維可視化、三維可視化技術，結合電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，充分發(fā)揮可視化技術的應用優(yōu)勢，直觀化、快速化、精準化地進行電力調度，全面提高電力調度的質量。

［1］甘家峰.可視化技術在電力調度自動化系統(tǒng)中的應用［D］.天津大學，2007.

［2］馮平.可視化技術在電力調度自動化系統(tǒng)中的應用分析［J］.機電信息，2014，30:87-88.

［3］劉璐，任坤龍，聶文昭.可視化技術在電力調度自動化主站系統(tǒng)中的應用［J］.科技創(chuàng)新與應用，2015，29:180.

［4］邢永旭.電力運行狀態(tài)可視化技術研究［D］.山東大學，2009.

黃鋒華（1985—），男，湖北大冶人，學歷：碩士，研究方向：電力系統(tǒng)調度。