可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化中的應(yīng)用

張書(shū)瑞　李棟洋

摘要：電力系統(tǒng)隨著時(shí)代的發(fā)展而逐漸變得龐大，而處理好系統(tǒng)中各種信息，例如警報(bào)信息、狀態(tài)信息以及故障信息等是操作人員的工作職責(zé)。在自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)用的情況下，能夠使信息的搜索變得更加方便、更加迅速、更加準(zhǔn)確。而可視化技術(shù)的應(yīng)用可將操作人員所需要處理的信息轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N更加容易接受的形式，如圖片、立體圖形等，不僅避免了單純數(shù)據(jù)的枯燥性，同時(shí)又保證了有效的數(shù)據(jù)展示，良好的保障了電力調(diào)度效果。

關(guān)鍵詞：可視化技術(shù);電力調(diào)度;自動(dòng)化;應(yīng)用

1可視化技術(shù)的重要概念

可視化技術(shù)屬于意向綜合性技術(shù)，中間包含有圖像處理技術(shù)、信息采集技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)還有計(jì)算機(jī)信息技術(shù)等，內(nèi)容比較通俗易懂，同時(shí)直觀性和具體性比較強(qiáng)，可視化技術(shù)目前已經(jīng)從科學(xué)計(jì)算可視化中間經(jīng)歷了數(shù)據(jù)可視化和信息可視化歷程，到后來(lái)發(fā)展為知識(shí)可視化，經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展和探索，可視化技術(shù)也越來(lái)越成熟，在很多的領(lǐng)域和行業(yè)當(dāng)中發(fā)揮著重要的作用。社會(huì)企業(yè)的發(fā)展和生存都需要應(yīng)用到大量的市場(chǎng)信息，可視化技術(shù)就是能夠把市場(chǎng)信息的繁雜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成為簡(jiǎn)單的、易懂的可視化信息，并且能夠把不同信息之間的聯(lián)系呈現(xiàn)出來(lái)，使用視覺(jué)表征方法，能夠有效的實(shí)現(xiàn)群體知識(shí)的創(chuàng)新和傳播，在電力企業(yè)當(dāng)中應(yīng)用可視化技術(shù)，能夠使用非接觸似的特殊模式來(lái)準(zhǔn)確的解讀出電網(wǎng)的相關(guān)信息，為電力調(diào)度工作提供科學(xué)有效的參考意見(jiàn)，幫助提升電力企業(yè)電力調(diào)度工作的合理性和安全性。想要把可視化技術(shù)的作用最大化發(fā)揮出來(lái)，可以在電力調(diào)度使用中建立起健全的使用方法和技術(shù)應(yīng)用體系，能夠起到輔助和支撐作用，從而提升電力調(diào)度工作品質(zhì)和質(zhì)量。

2電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)概述

在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中主要要依賴于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊的技術(shù)來(lái)對(duì)電網(wǎng)中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，以便于在電網(wǎng)運(yùn)行中所發(fā)生的問(wèn)題給以有效的解決，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主要具有自動(dòng)檢測(cè)以及遠(yuǎn)程控制，依靠與電力的供給和需求來(lái)實(shí)現(xiàn)電力在調(diào)度過(guò)程中所具有的自動(dòng)化和智能化，從而對(duì)電力資源進(jìn)行有效的分配，進(jìn)而提升電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性，因此電力系統(tǒng)的自動(dòng)化對(duì)電力的安全以及穩(wěn)定發(fā)展有著很重要的作用。

信息處理系統(tǒng)在電力調(diào)度自動(dòng)化中占據(jù)著比較核心的位置，自動(dòng)化系統(tǒng)在對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集之后利用計(jì)算機(jī)中的相關(guān)軟件對(duì)采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理科學(xué)的分析，相關(guān)的電力操作人員可以利用人機(jī)的方式來(lái)對(duì)分析過(guò)的數(shù)據(jù)做進(jìn)一步的加工，讓電力系統(tǒng)的工作人員能夠具體的掌握電力在運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)際情況，在對(duì)電力做以合理的調(diào)度分配。

3電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中可視化技術(shù)的應(yīng)用

3.1二維可視化

3.1.1單變量餅圖

在實(shí)際的電力系統(tǒng)自動(dòng)化當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)應(yīng)用單變量餅圖來(lái)完成工作，通過(guò)對(duì)單變量餅圖的應(yīng)用可以更加清楚明確地對(duì)線路進(jìn)行表示，同時(shí)對(duì)于變壓器參數(shù)表示來(lái)說(shuō)也更為便利。變壓器的負(fù)載情況如何與單變量餅圖的顏色以及面積直接相關(guān)，用其改變以及實(shí)際的變化組合能夠更加簡(jiǎn)潔地表示出負(fù)載的變化以及大小，在這種情況下相關(guān)工作人員就可以夠更加高效地完成數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)控制工作。普通的餅圖和單變量餅圖之間有著一定的不同之處，單餅圖的應(yīng)用主要是為了表現(xiàn)單個(gè)特殊數(shù)據(jù)的變動(dòng)趨勢(shì)，并不反映多組數(shù)據(jù)中的關(guān)系以及具體的比例，實(shí)際的單變量餅圖的繪制必須設(shè)定閾值，通過(guò)對(duì)實(shí)際情況的完全了解來(lái)合理地設(shè)置單變量餅圖的顏色和面積最大化，通過(guò)對(duì)這二者的科學(xué)化應(yīng)用來(lái)保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的變化。

3.1.2等值線

單變量餅圖的應(yīng)用主要表示單個(gè)數(shù)據(jù)，而等值線的應(yīng)用則是為了表示多個(gè)數(shù)據(jù)，在這個(gè)時(shí)候就要應(yīng)用到等值線，像是電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)電壓數(shù)據(jù)和變壓器的負(fù)載率等很多方面的數(shù)據(jù)都可以利用等值線來(lái)表示。在實(shí)際的工作當(dāng)中，等值線的繪制一般使用網(wǎng)格法，無(wú)論是四邊形網(wǎng)格還是三角形網(wǎng)格都有著應(yīng)用，要根據(jù)實(shí)際情況而定。網(wǎng)格法繪制在實(shí)際的工作當(dāng)中具有一定的復(fù)雜性，并且不能保證準(zhǔn)確性，不太可能通過(guò)計(jì)算機(jī)的使用來(lái)完成繪制工作，所以就要用到柵格圖形法和無(wú)網(wǎng)格法來(lái)對(duì)這種問(wèn)題進(jìn)行解決，通過(guò)這兩種方法的使用能夠保證等值線繪制的精確性，而且在編程方面也不會(huì)有太大的難度，還能通過(guò)計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行使用，突破網(wǎng)格對(duì)等值線法的限制，擴(kuò)大了其通用性。

3.2三維可視化技術(shù)的應(yīng)用

3.3.1單棒圖

在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，合理的使用單棒圖，變壓器，電容器無(wú)功備用的情況可以在單棒圖上合理的表示出來(lái)。通常狀況下，需要一個(gè)主棒以及一個(gè)對(duì)比棒一起組合起來(lái)的，在主棒上表示出來(lái)的數(shù)據(jù)都是實(shí)際運(yùn)行中的數(shù)據(jù)，對(duì)比棒中中最主要是對(duì)最大值的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，其數(shù)據(jù)的顯示也以根據(jù)是否需要來(lái)進(jìn)行顯示。在使用單棒圖的過(guò)程中也要對(duì)顏色和數(shù)值進(jìn)行設(shè)定。

3.3.2圖形三維旋轉(zhuǎn)

在可視化技術(shù)出現(xiàn)并且得到這些年的發(fā)展之后，所繪制的電力圖不僅僅是最開(kāi)始的二維圖，而是已經(jīng)有了三維圖的形式，也就是說(shuō)通過(guò)三維立體圖來(lái)更直觀地反映電力系統(tǒng)的整體狀況，這種表示方法能夠保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的提升，相關(guān)的操作人員在這種情況之下進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的時(shí)候也能夠從更多角度展開(kāi)。

在圖形三維旋轉(zhuǎn)方面，其工作的主要原理就是三維圖形的平移和旋轉(zhuǎn)，在其實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中少不了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)。并且在三維圖形發(fā)生變化的時(shí)候，必須以坐標(biāo)點(diǎn)和坐標(biāo)原軸為依據(jù)進(jìn)行變化，從而保障其準(zhǔn)確性，也就是說(shuō)要在變化之前就完成坐標(biāo)的分析和確定，在經(jīng)過(guò)以其為依據(jù)的變化過(guò)程之后得到新坐標(biāo)并且完成圖形的繪制，然后得到新的三維圖形。

這種圖形三維旋轉(zhuǎn)的形式具有立體性，能夠使工作人員在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)有更加直觀的數(shù)據(jù)感覺(jué)，使其在進(jìn)行實(shí)際的電力調(diào)度工作的過(guò)程中更加準(zhǔn)確和高效。

3.4實(shí)時(shí)調(diào)度監(jiān)控可視化

運(yùn)用多種可視化技術(shù)和計(jì)算方法將各項(xiàng)數(shù)據(jù)都繪制成圖形表現(xiàn)出來(lái)，然后再運(yùn)用終端顯示器，將其圖形以動(dòng)態(tài)化的形式展現(xiàn)出來(lái)，可以讓工作人員及時(shí)掌握系統(tǒng)的運(yùn)行情況。可視化狀態(tài)下的交互模式通常都表現(xiàn)為人機(jī)交互，因此，運(yùn)用可視化技術(shù)可以讓調(diào)度員和計(jì)算機(jī)進(jìn)行溝通和交流，交流過(guò)程中不會(huì)存在障礙。這種發(fā)展模式是后期理想化的模式，目前還是處于萌芽階段，這個(gè)階段擁有可視化操作開(kāi)票系統(tǒng)。操作員進(jìn)行操作的每一個(gè)步驟都可以被系統(tǒng)記錄下來(lái)，還可以對(duì)運(yùn)行人員的道閘操作進(jìn)行模擬，從而形成一張操作票，這項(xiàng)操作票可以通過(guò)調(diào)度指令來(lái)實(shí)施，從而節(jié)約大量人力成本。

結(jié)論

總的來(lái)講，隨著信息化社會(huì)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)中所使用的各種信息系統(tǒng)都在不斷的擴(kuò)大，極大程度上方便了我們的電力操作人員。其中可視化技術(shù)在電力系統(tǒng)中作為一種新技術(shù)，在融入的過(guò)程中需要合理的使用二維可視化或者是三維可視化等方法，把電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)以圖像的形勢(shì)繪制出來(lái)，把以前乏味枯燥的數(shù)據(jù)變成了生動(dòng)形象的圖片，便于工作人員在操作過(guò)程中觀察，能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中存在的故障，并及時(shí)的給以解決，不僅降低了工作人員的工作壓力，還提高了電力調(diào)度工作的水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭凌旭，張志君，陳建波，等.數(shù)據(jù)可視化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)稽查中的應(yīng)用[J].電工技術(shù)，2017（6）：49-50.

[2]唐學(xué)軍.在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中可視化技術(shù)的應(yīng)用[J].通訊世界，2016（12）：247-248.

[3]孫連偉.電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的可視化技術(shù)[J].環(huán)球市場(chǎng)，2017（2）：173.

[4]楊春卓.可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2016（12）：109.