電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的可視化技術(shù)

孫連偉

國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部新巴爾虎左旗供電有限公司

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的可視化技術(shù)

孫連偉

國(guó)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(guó)家制定了一系列電力調(diào)動(dòng)計(jì)劃，促進(jìn)我國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)模化、系統(tǒng)化、科學(xué)化，同時(shí)也對(duì)電力調(diào)動(dòng)自動(dòng)化提出了更高要求，需要進(jìn)行管理的數(shù)據(jù)和信息也逐漸增多，要求技術(shù)操作人員能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)可視化技術(shù)同電力調(diào)動(dòng)自動(dòng)化有效結(jié)合，提高工作效率的同時(shí)加強(qiáng)電力調(diào)動(dòng)精準(zhǔn)性。因此如何利用可視化技術(shù)發(fā)展電力調(diào)動(dòng)自動(dòng)化，成為了電力工作者廣泛關(guān)注的問(wèn)題。

電力調(diào)度；自動(dòng)化；可視化技術(shù)

可視化技術(shù)是一種基于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的新技術(shù)，它可以提供一種獨(dú)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(zhuǎn)變成圖片﹑圖形等形式，在豐富信息展示類(lèi)型的同時(shí)，更容易被人們接受，有利于電力調(diào)度效率的提升。

1 可視化技術(shù)

1.1 概念

可視化技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)，簡(jiǎn)單講就是將數(shù)據(jù)信息圖形化的過(guò)程，利用人視覺(jué)對(duì)圖形敏感度高于數(shù)據(jù)的規(guī)律，配合視覺(jué)對(duì)信息處理的高速﹑大容量和并行工作的特點(diǎn)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖形﹑圖像，幫助人們更加直觀﹑快速地捕捉信息。電力調(diào)度自動(dòng)化中的可視化技術(shù)是指將分散的時(shí)間﹑空間數(shù)據(jù)通過(guò)二維﹑三維圖示技術(shù)整合為可視化圖像，幫助人們?cè)陔x散的數(shù)據(jù)中快速精準(zhǔn)地獲取信息內(nèi)容。

1.2 可視化過(guò)程

可視化技術(shù)應(yīng)用過(guò)程主要分為以下幾個(gè)步驟：對(duì)原始現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行采集整理；對(duì)信息內(nèi)容進(jìn)行處理，如濾除噪音﹑排除干擾數(shù)據(jù)﹑格式轉(zhuǎn)化；重點(diǎn)標(biāo)注等；將處理后的數(shù)據(jù)按照一定的分類(lèi)和關(guān)系進(jìn)行映射，形成幾何元素，即將數(shù)據(jù)映射為點(diǎn)﹑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(guò)圖像的形式進(jìn)行展示；可視化應(yīng)用和分析。基于不同類(lèi)型的技術(shù)和工作項(xiàng)目，可視化技術(shù)的過(guò)程偏重方式，實(shí)際操作過(guò)程各有不同，特別是在信息采集步驟需要反復(fù)驗(yàn)證，才能夠保障可視化過(guò)程的科學(xué)﹑精準(zhǔn)。

2 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中可視化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 二維可視化技術(shù)的應(yīng)用

(1)單品圖法。二維可視化技術(shù)中的單拼圖法能夠?qū)?shù)據(jù)信息內(nèi)容呈現(xiàn)出來(lái)，其應(yīng)用具體分為以下幾個(gè)步驟。①對(duì)單拼圖法下的最大數(shù)據(jù)進(jìn)行明確，然后定位矩形區(qū)域，并對(duì)其背景進(jìn)行填充；②要結(jié)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(jìn)行填充；③在確定扇形位置和比例的過(guò)程中，應(yīng)該參照最大值的設(shè)定和目前數(shù)據(jù)值進(jìn)行明確；④在結(jié)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(dòng)化系統(tǒng)中運(yùn)用等值線法能夠顯示出多種不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)。要想方便認(rèn)識(shí)和了解，數(shù)據(jù)應(yīng)該對(duì)可視化手段進(jìn)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(fù)載率﹑節(jié)點(diǎn)電壓﹑變壓器負(fù)載率等。等值線通常都會(huì)采用網(wǎng)格法。但是這種繪制方法較為復(fù)雜，計(jì)算機(jī)程序很難進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，而且繪制出來(lái)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(jìn)行應(yīng)用。所以，在系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，應(yīng)該通過(guò)無(wú)網(wǎng)格或者柵格圖形法來(lái)繪制等值線，而且編程的程序也極為簡(jiǎn)單便捷，不僅可以很容易進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，提高圖形繪制的精確性，同時(shí)也不用受到網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的限制和約束，具有較強(qiáng)的通用性和一般性。

2.2 對(duì)于電網(wǎng)的靈敏度分析

主要針對(duì)于現(xiàn)有的引發(fā)裝置在變量方面的變化改進(jìn)，促進(jìn)對(duì)電網(wǎng)計(jì)算的管理應(yīng)用，從而確定了對(duì)靈敏性信息上的綜合性分析，其作用對(duì)基本的生產(chǎn)等，都有較強(qiáng)的促進(jìn)作用。例如，在進(jìn)行中樞點(diǎn)電壓的規(guī)格變量控制上，通過(guò)相應(yīng)的信息使用規(guī)則進(jìn)行分析，即可保證對(duì)靈敏系統(tǒng)數(shù)據(jù)的工作保護(hù)簡(jiǎn)化，并結(jié)合實(shí)際的使用規(guī)格，促進(jìn)對(duì)靈敏度系數(shù)上的改進(jìn)。

2.3 對(duì)于線路功率的動(dòng)態(tài)監(jiān)視作用

從傳統(tǒng)的調(diào)動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來(lái)看，不同的系統(tǒng)線路應(yīng)用，對(duì)于潮流動(dòng)態(tài)顯示結(jié)構(gòu)的作用應(yīng)用問(wèn)題等，都能夠極大地滿足對(duì)不同顯示動(dòng)態(tài)效益上的表達(dá)，而如何結(jié)合實(shí)際的調(diào)整路線進(jìn)行分析，也能夠更好地滿足在基本結(jié)構(gòu)形式上的表達(dá)調(diào)控。對(duì)于變壓器在使用調(diào)節(jié)能力上的控制問(wèn)題，保持對(duì)流線功率大小和方向上的控制，以此來(lái)改進(jìn)對(duì)流過(guò)線路范圍功率信息上的調(diào)整控制，其傳輸?shù)娜萘亢桶俜直雀怕实葐?wèn)題，也可結(jié)合實(shí)際的表示線路，完成對(duì)容量的傳輸。而在達(dá)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(chǔ)上的延伸，通常采用單棒圖﹑三維圖形旋轉(zhuǎn)的形式進(jìn)行展示，有利于操作人員多角度了解電力調(diào)度數(shù)據(jù)信息，通二維圖形相比更加立體﹑直觀，在進(jìn)行制作時(shí)應(yīng)充分符合操作人員觀察規(guī)律和觀察能力，繪制簡(jiǎn)潔方便的電力圖形。

二維和三維圖形可視化是可視化技術(shù)的基本要素，是實(shí)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(jī)制是指將穩(wěn)態(tài)監(jiān)控﹑動(dòng)態(tài)監(jiān)控﹑故障錄波﹑告警直傳等報(bào)警信息統(tǒng)一匯總分析展示，能夠準(zhǔn)確推理出數(shù)倍故障﹑系統(tǒng)異常﹑系統(tǒng)預(yù)警等，通過(guò)可視化效果窗口工具如液晶大屏﹑電腦顯示屏等展示調(diào)度員關(guān)注的畫(huà)面信息，利于調(diào)度員及時(shí)做出部署和決策。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，告警燈會(huì)閃爍，左側(cè)可以查看告警原因，通過(guò)地理圖定位故障詳細(xì)信息，再通過(guò)可視化會(huì)議或可視電話等形式進(jìn)行決策部署。

智能告警可視化具有以下功能：預(yù)警報(bào)警，采用棒圖顯示越線百分比，主要顯示網(wǎng)絡(luò)分析計(jì)算結(jié)果，提醒調(diào)度員潛在危險(xiǎn)；故障告警，會(huì)通過(guò)可視化設(shè)備顯示故障原因，方便調(diào)度員進(jìn)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(diào)度員快速掌握故障地相關(guān)信息。

綜上所述，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展下，可視化技術(shù)的誕生與應(yīng)用能夠?yàn)殡娏φ{(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化下實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的高效利用﹑提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性與安全性提供技術(shù)基礎(chǔ)。相應(yīng)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，可視化技術(shù)將在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的應(yīng)用。

[1] 郭東強(qiáng).一體化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D].山東大學(xué)，2013.

[2] 王世峻，鐘鳴，金皓純.基于電力調(diào)度自動(dòng)化的可視化技術(shù)應(yīng)用分析[J].機(jī)電信息，2013，33：90～91.

[3] 賈書(shū)濤，杜珂.關(guān)于電力調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)中可視化技術(shù)的應(yīng)用探討[J].河南科技，2014，10：105.