電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)中可視化技術的應用

摘要：隨著經(jīng)濟建設的迅速發(fā)展，我國的電力建設發(fā)展迅速，電網(wǎng)的覆蓋面積越來越廣泛，系統(tǒng)的規(guī)模也在不斷的擴大，隨著人口的增加，工業(yè)化與城鎮(zhèn)化的發(fā)展，使得對電力的需求急速增加，對電力供給的要求也在不斷的提高。電網(wǎng)調(diào)自動化的實現(xiàn)有效地提高了供電系統(tǒng)的可靠性與安全性，但是面對大量的系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)，人工處理方式的效率與質(zhì)量低，相應故障信息無法得到全面識別，如何從龐大的信息數(shù)據(jù)中有效地甄別出故障信息，以實現(xiàn)對故障問題的及時有效解決，已成為行業(yè)所面臨的一大難題。隨著可視化技術的應用，電力系統(tǒng)中的全部數(shù)據(jù)都可以通過計算機可視化技術轉(zhuǎn)換組合成圖形的形式，不僅大大減低了數(shù)據(jù)的繁瑣性，還方便電力系統(tǒng)的相關人員檢查、維護與處理。

關鍵詞：電力調(diào)度;自動化主站系統(tǒng);可視化技術;應用

一、可視化技術的概述

可視化技術是利用計算機技術將圖形理論集合在一起，從而運用計算機技術將數(shù)據(jù)進行整理，再利用計算機圖形技術將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖形，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的直觀可視化，可視化技術涵蓋領域廣泛，在實際中，可以綜合處理各個系統(tǒng)間的內(nèi)部數(shù)據(jù)問題。在電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)中的應用極大的滿足了人們對視覺的工作處理特點，將大量數(shù)據(jù)綜合處理聯(lián)系在一起，形成圖像，更加便于人們的工作。將可視化技術應用于電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)中，能夠發(fā)揮出以下幾個方面的作用：第一，通過將數(shù)字數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖形數(shù)據(jù)，能夠以圖像通訊的方式將信息內(nèi)容呈現(xiàn)在處理人員面前，進而使其能夠更好地掌握信息中的規(guī)律等;第二，傳統(tǒng)的自動化數(shù)據(jù)計算過程中致使將結果作為最終呈現(xiàn)對象，而以可視化技術進行計算，能夠?qū)崿F(xiàn)對計算過程的有效觀察，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)的改變，進而引導結果的實現(xiàn);第三，能夠提高數(shù)據(jù)處理的效率與質(zhì)量，進而通過對數(shù)據(jù)信息的高效應用來實現(xiàn)對電力調(diào)度自動化下各種故障問題的及時解決，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。

二、可視化技術的基本意義以及過程分析

可視化技術滿足了各個數(shù)據(jù)以及領域內(nèi)的交叉處理，近些年來，不僅電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)繁多，隨著信息時代的來臨，生活中的點點滴滴都融入了數(shù)據(jù)的信息化時代，需要處理的數(shù)據(jù)越來越多，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理很容易丟失，采用可視化技術不僅可以直觀的解決二維空間內(nèi)的數(shù)據(jù)分析問題，還可以實現(xiàn)對三維空間內(nèi)的數(shù)據(jù)整合、處理與轉(zhuǎn)化，通過對可視化技術的應用，使得各個系統(tǒng)內(nèi)的規(guī)律更加直觀，有效的提高了數(shù)據(jù)信息的利用率，通過圖像可以更快速更直觀的表達出現(xiàn)象的發(fā)生和規(guī)律。可視化技術在應用的過程中主要有幾方面：第一，指對原始數(shù)據(jù)的過濾處理;第二，指對數(shù)據(jù)的映射，表示為圖像與圖形的元素;第三，指將這些圖形幾何元素繪制轉(zhuǎn)化為圖形，最后就是對這些可視化的圖形的數(shù)據(jù)分析。

三、在電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)中可視化技術的應用分析

3.1二維可視化技術的應用

3.1.1單餅圖法

單餅圖能夠?qū)?shù)據(jù)中的內(nèi)容進行呈現(xiàn)，在實際應用的過程中，其具體應用方式為：第一，根據(jù)實際采集的數(shù)據(jù)，根據(jù)其越限情況，對所明確的矩形區(qū)域內(nèi)進行內(nèi)切圓的繪制，并填充程序設計的顏色;第二，要根據(jù)實際越限狀況，在所明確的矩形區(qū)域內(nèi)進行內(nèi)切圓的繪制，然后填充入所規(guī)定的顏色;第三，在確定扇形比例與位置時，要根據(jù)數(shù)據(jù)當前值并結合所設定的最大值進行確定;第四，根據(jù)處理數(shù)據(jù)來確認扇形的繪制和相應區(qū)域顏色的填充。餅圖的應用過程中，需要考慮到閾值，合理設置變量的最大值，這樣的方式使得餅圖顯示出電路變化并且充分運用于了面積和顏色填充，便于工作人員的信息識別和信息理解。

3.1.2反時限曲線法

對電力系統(tǒng)實施變壓器反時限監(jiān)控的過程中，應使用反時限曲線操作。在變電站內(nèi)，變壓器發(fā)揮著瞬時過載的作用，該作用和過載時反時限曲線大致相同，并對之前設定的主變反時限狀態(tài)與主變實時狀態(tài)實時比較，對主變的過載時間及大小進行動態(tài)計算，并對主變的過載能力進行有效利用，從而將電網(wǎng)中存在的較為嚴重的運行方式得到有效緩解。

3.1.3等值線法

等值線的應用是可視化技術運用于電力調(diào)度系統(tǒng)常用并且十分重要的一種技術，它是采用等值線的圖形來實現(xiàn)對實際具體數(shù)據(jù)的處理，目前這一技術主要是采用四邊形的網(wǎng)線格來繪制完成，不過有也引進三角形的網(wǎng)線格來繪制的例子。不過無論是四邊形還是三角形網(wǎng)線格，只要實際情況的復雜，其準確性將大大下降，如果采用無網(wǎng)線格的方法，對于編程編譯將變得簡單容易實現(xiàn)，所獲得的精確度也比較高。

3.1.4動態(tài)潮流法

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中常常涉及到動態(tài)潮流，比如電路中出現(xiàn)的負荷大小將采用潮流的流量與速度來表示。流動步長參數(shù)來控制三角形的流速，步長小則流速慢。根據(jù)數(shù)值確定三角形的大小，數(shù)值決定步長，就是根據(jù)如此，一個個方面一一對應，進行多樣數(shù)據(jù)的可視化。

3.2三維可視化技術的應用

3.2.1三維旋轉(zhuǎn)方式

對于線段、折線以及多邊形等應在相關公式中對各頂點的坐標進行代入，從而獲取新的坐標，再對各頂點運用線段進行連接。對于橢圓及字符等應采用貝塞爾曲線進行模擬，并在公式中對其各點進行代入，從而獲取新坐標，最后使用線段進行連接。

3.2.2單棒圖

采用單棒圖能夠?qū)㈦娙萜饕约白儔浩鞯臒o功備用情況與相應的安全結果用單棒圖的形式進行直觀地顯示，進而明確變壓器等的實際負載情況。在實際操作的過程中，需要以OPENGL這一技術來實現(xiàn)繪制，首先要結合當前透視的角度來明確相應的坐標，在此基礎上明確是否存在遮擋，如存在就需要對繪制的順序進行調(diào)整;其次，實現(xiàn)對比棒的繪制，然后將主棒的坐標進行定位;最后，按照目前數(shù)據(jù)越限的實際情況來選擇相應的主棒顏色，進而進行填充以完成這一圖形的繪制。

四、結語

綜上，在我國計算機技術快速發(fā)展下，對可視化技術運用逐漸變得廣泛，而將其合理應用于電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)中，不僅實現(xiàn)了信息的有效運用，而且還保證了電網(wǎng)的安全、可靠運行，為電網(wǎng)運行提供技術方面的支持。

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（作者單位：上海市電力公司浦東供電公司）

作者簡介：顧文侃（1986.9-），男，上海人，上海電力學院學士，研究方向：電力系統(tǒng)調(diào)度。