可視化技術在電力調度自動化主站系統中的應用

王曉娜+關振中

摘 要： 伴隨國民經濟快速發展，各項經濟活動對于電力資源的需求量逐漸增加，促使電力系統規模擴大，電網調度工作的重要性也日益凸顯。電網調度自動化系統的應用節省了大量人力物力，能夠有效提升運行管理效率與質量。本文主要對電力調度自動化主站系統中可視化技術的應用進行分析探討。

關鍵詞： 電力調度；自動化系統；可視化技術

在電力調度自動化系統中引入可視化技術，將科學與工程計算等產生的大規模數據，通過計算機技術轉換成為相應圖形、圖像，使抽象數據更為直觀的表現出來，降低數據信息管理難度，提升數據處理的準確性，為電力調度自動化主站系統提供技術保障與支持，實現數據共享，不僅在一定程度上提高了人們獲取電能數據的方便性，而且還有效的提高了電力調度的效率。在具體實踐中得到廣泛應用，確保電力系統安全運行。

一、可視化技術理論概述

1、可視化技術概述

可視化技術在電力調度自動化系統中是將整個系統運行情況以及屬性分析借助可視化技術進行科學有效處理，再通過圖像技術將其顯示出來，操作人員可根據圖形顯示對電力系統運行狀態了解，并且針對各種異常情況以及功能延續發展的決策進行針對性的分析與研究，以保證系統運行正常，不斷提升運行效率。加強可視化技術的應用，積極開發和引進更加科技化、智能化實用性更強的裝置和軟件，有助于提高系統自動化水平。

2、可視化技術發展現狀

可視化技術在電力調度自動化系統的應用中應用廣泛，而且獲得了良好的應用效果。隨著科技的不斷進步，可視化技術越來越完善，其應用的領域也越來越廣泛，在發展的過程中，可視化技術不斷朝著智能化、數字化、集成化、市場化的方向不斷努力，對數據分析的能力也越來越強，這有利于控制發電站的運行情況。在電力系統中，信息化管理模式的應用已不再是假設，隨著信息數據不斷增多，單靠人們的腦力、體力去快速、有效完成數據分析以及處理已經不夠現實，并且在人們所能理解與處理的范圍內也會常出現遺漏、錯誤等現象，對電力系統的運行穩定性不能提供基本保障。而在可視化技術的應用下，利用技術功能和算法，將大量的數據轉換成圖形和圖片的形式呈現出來，提高數據可分析的方便性、直接性，對數據處理的科學性、準確性也有所提高，目前已被電力系統廣泛應用，并得到了電力企業的重視。可視化技術的形成主要是依據計算機技術、信息技術、數字技術以及相關知識的相結合，筆者針對可視化技術發展情況作了一個簡單的調查與分析，并以表格的形式展現出來，如表1所示

3、可視化技主要術功能

一是將系統運行數據轉換為可以看得見的圖片或者圖形的形式，將數據以一種可以從直觀上快速、有效分析的形式呈現出來，促進操作人員更好的掌握系統運行規律；二是可視化技術能夠將系統運行狀態通過相關的計算方法進行全過程展示，可針對其中的錯誤參數進行及時修改，以保證數據正確，運行正常；三是可視化技術與科學算法相結合，提高了數據處理的效率與質量，以達到準確數據運用的效果，可根據數據顯示對其中存在的故障進行原因分析，為作出有效的故障解決方案提供已知信息，實現可針對性的問題研究與解決。

二、電力調度自動化主站系統中可視化技術的應用

隨著電力企業的不斷快速發展以及科技技術的不斷進步，可視化技術在電力調度自動化系統中的應用也越來越廣廣泛，進而在一定程度上有效的提高了電力系統的運行效率，促進了電力企業的長期穩定發展。筆者就針對電力調度自動化系統中可視化技術的應用展開具體的分析與討論。

1、數據圖形展示

（1）二維可視化技術的應用

首先，單品圖法。單品圖法在二維可視化技術中的應用主要包括：第一，有效的找出單品圖法下的最大數據，并對最大數據所在的矩形區域進行顏色的填充，以此來有效的標注出最大數據所在的位置。第二，根據電力系統的實際運行情況，在相應的矩形區域內繪制一定的內切圓，進而用規定的顏色對其進行填充。第三，根據系統運行過程中的實際情況以及最大數據，來有效的確定扇形區域。第四，根據電力系統實際的運行情況，選擇規定的顏色對扇形區域進行填充，進而就能有效的將相關的數據信息直觀的呈現出來。

其次，等值線法。單品圖法可直觀的將電力系統中的數據顯現出來，而等值線法就能有效的將不同類型的數據呈現出來。其中，運用相應的等值線法可有效的將電力系統中的線路負載率、節點電壓以及相關的變壓器負載率呈現出來，進而不斷的促進人們了解和掌握電力系統的運行狀況。

再次，動態潮流法。系統潮流是電力調度自動化系統在運行過程中經常遇到的情況。因此可將可視化技術不斷的應用在電力調度的自動化系統中，進而避免此種現象的發生。其中，系統潮流通常用潮流的數量和流動的速度來確定負荷的大小。

（2）三維圖形展示

在二維圖形展示的基礎上，實現三維圖形展示功能的增強，二維圖形展示與三維圖形展示是電力調度自動化的可視化技術功能發揮的關鍵，最為主要功能要素，對其應用原理以及功能更應該加以了解。圖形展示的形式一般以單棒圖、三維圖形旋轉為主，可實現多個角度對圖形數據的觀察，更方便于操作人員掌握電力調度數據，以保證信息的全面性、完整性，二維圖形展示具有極強的立體感、直觀感，并且繪圖、制作相對簡單、快速，有效形成直觀的電力數據圖形。再借助操作人員的觀察、分析能力，對數據變化規律更好的掌握，以便更好地對數據信息進行合理分析，及時發現其中存在的錯誤。

2、綜合智能告警

綜合智能告警機制是指將穩態監控、動態監控、故障錄波、告警直傳等報警信息統一匯總分析展示，能夠準確推理出設備故障、系統異常、系統預警等，通過可視化效果窗口工具如液晶大屏、電腦顯示屏等展示調度員關注的畫面信息，利于調度員及時作出部署和決策。當出現故障時，告警燈會閃爍，左側可以查看告警原因，通過地理圖定位故障詳細信息，再通過可視化會議或可視電話等形式進行決策部署。智能告警可視化具有以下功能：預警報警，采用棒圖顯示越線百分比，主要顯示網絡分析計算結果，提醒調度員潛在危險；故障告警，會通過可視化設備顯示故障原因，方便調度員進行決策；告警定位，在可視化地理效果圖中，能夠明確該故障地理位置定位，方便調度員快速掌握故障地相關信息。通過各種可視化技術和計算方式，實現對電網調度數據的直觀顯示，對象包括線路有功情況、變電站負載、發電廠出力等，通過線路潮流圖、柱狀圖、餅狀圖等形式，在計算機系統軟件或液晶大屏中展示實時動態，方便調度員實時觀測。

三、結束語

綜上所述，伴隨國民經濟發展水平不斷提升，對于電力資源的需求量不斷增大，必須切實保障電網運行安全，加強電網調度工作。可視化技術在電力調度自動化主站系統中的應用能夠將數據轉換為更為直觀的圖像、圖表，便于數據的分析與數理，切實提升電力調度的質量與效率。 ■

參考文獻

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