可視化技術在電力調度中的應用

俞劍銘

（國網仙游縣供電公司，福建 莆田 351100）

可視化技術，是從計算機圖形角度發展而來的，一種新型的技術。它能把數據信息通過圖形或圖片的方式展現出來，讓操作人員對信息進行更加直觀的判斷處理?？梢暬夹g能夠提供出特殊的數據表現形式，不斷地給電力系統的工作運行供應精確地數據，在一定程度上方便了人們的數據獲取工作，提升了電力調度工作效率。

一、可視化技術的基本概述

電力系統中的可視化技術主要就是將電力系統的運行狀態、各種屬性等通過可視化技術中的各種先進技術和算法進行處理之后，以圖片、圖形的形式呈現出來，方便操作人員能夠具體的了解電力系統的實際運行狀態，從而采取針對性的措施。運用可視化技術具有多種功能：

第一，它不僅可以將系統數據轉變成圖片和圖形的形式，豐富信息內容，方便操作人員更好的發展系統的運行規律；第二，操作人員開可以觀看可視化技術計算的全過程，并且能夠及時調整參數，使得結果更加合理科學；第三，提升處理數據的質量和效率，實現對信息數據的高效運用，及時發現自動化電力調度環境下出現的各種故障，并采取有效措施加以解決，保證電力系統的正常穩定運行。

二、可視化技術在電力調度自動化系統中的應用

（一）二維可視化技術在電力調度自動化系統中的應用

1.單變量餅圖的應用

電力調度自動化系統中，線路和變壓器的負載是很重要的參數，可以用單變量餅圖來表示，餅圖可以改變的參數有顏色、面積，這2個變量的組合可以直觀展示出所要表示的負載的大小，具有簡單清晰的特點，同時方便操作人員記憶和分析。相較普通餅圖而言，單餅圖僅僅只表示某種特定數據的變化走勢，并不展示多個數據的比例關系。單餅圖的繪制過程需要考慮閾值的設定，合理設置變量的最大值，使得單餅圖既能展示出變化，又能充分利用面積和顏色信息，便于理解。具體步驟如下：由最大數值確定餅圖的矩形區域；填充背景顏色；由越限與否得出當前單餅圖位置區域；由事先設定好的顏色表進行填充；由最大值設定和當前值確定圓形大小和所處位置；由越限與否決定顏色之后繪制扇形。

2.反時限曲線法的應用

采用這一方法主要是為了實現對電網運行方式的優化，具體來講，整個電力系統在落實變壓器反時限監控內容時，需要采用這一方法來實現反時限狀態的對比分析，根據系統自動計算出的過載時間與過載的大小來實現對電網運行方式的有效優化與完善。這一方法在實際設計的過程中，首先需要明確其特殊性能：這一限值曲線本身具備越限報警的功能，也就是說一旦數據達到了所設定的越限時間值，其就會立即報警。具體操作流程為：首先，要明確相應的曲線點數，根據數據存盤的間隔與目前的時間點來進行明確；其次，根據曲線點數據的大小來明確相應的坐標；最后，以線段將各個曲線點進行連接，以完善相應的圖形繪制。

3.等值線法的應用

在自動化系統中運用等值線法能夠顯示出多種不同類型的數據。要想方便認識和了解，數據應該對可視化手段進行合理的選擇，讓等值線能夠清晰的顯示出數據中的線路負載率、節點電壓、變壓器負載率等。等值線通常都會采用網格法。但是這種繪制方法較為復雜，計算機程序很難進行實現，而且繪制出來的圖形也缺乏精確性，一般都比較適合在處理網格化數據中進行應用。所以，在系統功能的實現過程中，應該通過無網格或者柵格圖形法來繪制等值線，而且編程的程序也極為簡單便捷，不僅可以很容易進行程序設計，提高圖形繪制的精確性，同時也不用受到網格結構的限制和約束，具有較強的通用性和一般性。

（二）三維可視化的應用

1.單棒圖的應用。對于電力調度自動化系統來說,安全分析結果、變壓器和電容器的務工備用情況等都可以用單棒圖來表示。單棒圖一般由兩個部分組成：第一，主棒：其主要功能是對當前實際數值進行表示；第二，對比棒：其主要功能是對數據可能達到的最大值進行表示。與上文中提到的單餅圖一樣,單棒圖也需要進行數值最大值的顏色設置,繪制的過程中,以實際情況和透視角度為基礎,對圖形坐標進行確定,以此來判斷其他幫圖是否遮擋了坐標,在確認坐標沒有被遮擋之后,以預測數值為基礎進行對比棒的設置,將對比棒數值與實際數值進行比較,對主棒坐標和大小進行確定和顏色填充,從而實現整個單棒圖的繪制。

2.圖形三維旋轉的應用。隨著可視化技術的發展,電力圖逐漸從二維圖轉變為三維圖,即以立體化的圖像來對電力調度實際情況進行表示和反映,提升信息表示的準確性和全面性,能夠讓工作人員從多角度對電力調度情況進行分析。對于圖形的三維旋轉來說,其以三維圖形平移和旋轉等幾何變換為主要原理,同時需要依賴于計算機圖形學的知識。需要注意的是,在進行三維圖形幾何變化的過程中,為了保證變換的準確性,需要以坐標原點和坐標軸為基礎進行變化,具體來說,在變換之前分析圖形各點坐標,以此為依據進行變換,在得到變換后的坐標之后,根據新坐標繪制圖形,從而得到旋轉后的新的三維圖形,以多視角電力圖形來指導工作人員的相關操作,為工作人員進行電力調度情況分析提供依據。

結束語：

綜上所述,信息量的增大給電力調度自動化系統的信息處理提出了更高的要求,可視化技術的應用能夠提供直觀、全面的圖形信息,能夠讓工作人員對大量及復雜數據進行清晰的掌握,這對于提升電力調度的精確化和實時化有著積極的意義,有利于保障電力系統運行的安全性和穩定性。