電力調(diào)度自動化系統(tǒng)可視化技術(shù)研究

周哲夫 王秋平

摘 要：通過可視化技術(shù)的合理應(yīng)用，可以使得電力調(diào)度相關(guān)工作進(jìn)行了更加高效。下文對電力調(diào)度自動化的優(yōu)點進(jìn)行了全方位的分析，并且對可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動化中的應(yīng)用進(jìn)行了分析探討。

關(guān)鍵詞：可視化技術(shù);電力調(diào)度;自動化系統(tǒng);應(yīng)用

1電力調(diào)度自動化的優(yōu)點

電力調(diào)度自動化實際上指的就是通過計算機(jī)信息技術(shù)的合理使用，對電網(wǎng)在實際運(yùn)行過程當(dāng)中所產(chǎn)生的一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位的收集、整理、分析、判斷的一套自動化指揮控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)在實際應(yīng)用的過程當(dāng)中極大的方便了電力調(diào)度的工作。為了方便其功能的發(fā)揮，為其相關(guān)研究人員為其配備了一些監(jiān)控設(shè)備以及遠(yuǎn)程控制設(shè)備，通過該系統(tǒng)的合理使用，可以使得電力調(diào)度相關(guān)工作自動化進(jìn)行，大大地降低了電力企業(yè)的人力成本以及提高相應(yīng)的工作效率。該系統(tǒng)在應(yīng)用的過程當(dāng)中，一旦由于電力網(wǎng)絡(luò)由于各種因素的影響，出現(xiàn)或大或小的故障時，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)便會自動觸發(fā)警報，提醒相關(guān)工作人員第一時間內(nèi)對故障進(jìn)行搶修，從而使得電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到保障。

2可視化技術(shù)的發(fā)展歷程及應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1可視化技術(shù)的發(fā)展歷程

可視化技術(shù)在應(yīng)用的過程當(dāng)中經(jīng)歷了4個階段的發(fā)展過程。第一是科學(xué)計算可視化階段，這種技術(shù)可以使得數(shù)據(jù)能夠以更加簡單的方式呈現(xiàn)在工作人員的眼前，然后執(zhí)行相應(yīng)的工作;第二階段是數(shù)據(jù)可視化。這一階段是前一階段的延伸，這一階段能夠處理的數(shù)據(jù)量明顯增多;第三階段是信息可視化階段。通過信息可視化可以把一些復(fù)雜的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成簡單易懂的信息;第四階段是知識可視化。這是近幾年來發(fā)展出來的一個新領(lǐng)域，通過視覺表征手段的合理應(yīng)用，可以進(jìn)一步促進(jìn)群體支持的傳播以及創(chuàng)新。

2.2我國可視化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著電力行業(yè)的不斷向前發(fā)展，當(dāng)前已經(jīng)開始積極引入可視化技術(shù)，并且將其應(yīng)用于電力調(diào)度自動化系統(tǒng)當(dāng)中。當(dāng)前電力系統(tǒng)在運(yùn)行的時候，主要是和GIS密切地結(jié)合起來。通過這樣的方式可以讓相關(guān)工作人員清晰地看到電力系統(tǒng)在地圖上的實際運(yùn)行情況。在基于可視化技術(shù)的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)當(dāng)中，主要是應(yīng)用一些靜態(tài)安全分析以及故障排序的方法來實現(xiàn)數(shù)據(jù)或者試運(yùn)行的可視化表達(dá)，這種方式相對于西方發(fā)達(dá)國家來說有些滯后。

3可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1可視化技術(shù)的應(yīng)用

可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的主要應(yīng)用包括二維可視化技術(shù)以及三維可視化技術(shù)的應(yīng)用。二維可視化技術(shù)在實際應(yīng)用的過程當(dāng)中，考慮到電力調(diào)度自動化工作的實際需求，主要包括單變量餅圖的應(yīng)用以及等值線的應(yīng)用;而對于三維可視化技術(shù)來說，在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的主要應(yīng)用包括單棒圖的應(yīng)用以及圖形三維旋轉(zhuǎn)的應(yīng)用。通過可視化技術(shù)功能的正常發(fā)揮可以把系統(tǒng)在運(yùn)行過程當(dāng)中產(chǎn)生的一系列數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為容易理解的圖片或者是圖形，把系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)全方位地展現(xiàn)在公司相關(guān)工作人員的眼前，對于我國電力網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展有著不可替代的重要意義。

3.2二維可視化技術(shù)的應(yīng)用

二維可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的實際應(yīng)用主要包括單變量餅圖的應(yīng)用以及等值線的應(yīng)用。在單變量餅圖實際應(yīng)用的過程當(dāng)中，通過對變壓器以及線路的負(fù)載率進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)化之后將其通過單變量柄圖更加清晰明了地表達(dá)出來，從而使得相關(guān)工作人員能夠直截了當(dāng)?shù)赜^察到相應(yīng)負(fù)載的大小。這種方式簡單易懂，有利于電力調(diào)度工作的順利進(jìn)行。相對于其他類型的餅圖，這種單變量點圖只能表現(xiàn)出單一數(shù)據(jù)的變化。因此，在單變量餅圖繪制工作進(jìn)行的過程當(dāng)中應(yīng)該重點重視閾值的設(shè)定的合理性，只有這樣才能夠使得單變量餅圖的優(yōu)勢充分地發(fā)揮出來;而等值線在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用主要是由于電力調(diào)度自動化系統(tǒng)在運(yùn)行的過程當(dāng)中，由于各種因素的影響需要表示出多個不同數(shù)據(jù)。為了使得這一需求得到最大程度的滿足，人們將等級等值線引入到了相關(guān)工作當(dāng)中。一般來說通過等值線作用的正常發(fā)揮，可以表示變壓器負(fù)載率、節(jié)點電壓以及線路的負(fù)載等等。在等值線繪制的過程當(dāng)中，為了使得這一工作能夠變得更加方便快捷，一般來說都會采用網(wǎng)格法進(jìn)行相應(yīng)的繪制工作。隨著時代的發(fā)展當(dāng)前無網(wǎng)格法逐漸在取得了更好的應(yīng)用，這種方法在實際應(yīng)用的時候，相應(yīng)的編程比較簡單，而且繪制精度非常的高。

3.3三維可視化技術(shù)的應(yīng)用

三維可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用主要重點包括單棒圖的應(yīng)用以及圖形三維旋轉(zhuǎn)的應(yīng)用。對于單棒圖的應(yīng)用來說，通過單棒圖作用的正常發(fā)揮可以使得變壓器以及電容器的無功備用情況以及相應(yīng)的安全分析結(jié)果全方位地展現(xiàn)在相應(yīng)的工作人員眼前。在系統(tǒng)進(jìn)行單棒圖繪制工作的整個期間，為了使得單棒圖的精確性得到最大程度的保證，應(yīng)該全方位的結(jié)合透視角度以及實際情況來合理確定坐標(biāo)寫到具體位置，然后根據(jù)坐標(biāo)的具體位置來判斷其在發(fā)展的過程當(dāng)中是否會在一定程度上被其他棒圖所遮掩。在使得保障遮掩的前提下，根據(jù)預(yù)測數(shù)值繪制相應(yīng)的對比，并且把數(shù)字和對比棒進(jìn)行全方位的對比。根據(jù)比較的最終結(jié)果來最終確定主辦的大小以及坐標(biāo)，并且為其添加上顏色分明的色彩;而通過圖形的三維旋轉(zhuǎn)可以使得工作人員能夠更加清晰地清楚電力調(diào)度的實際情況，為觀察者提供了極大的便利。在圖形三維旋轉(zhuǎn)的過程當(dāng)中，結(jié)合具體情況的區(qū)別把折線以及多邊形的變換點坐標(biāo)帶入到貝塞爾曲線公式當(dāng)中求出新的坐標(biāo)然后對其進(jìn)行連接。

4可視化技術(shù)的主要功能

首先通過可視化技術(shù)的合理應(yīng)用，可以將系統(tǒng)在運(yùn)行過程當(dāng)中產(chǎn)生的一系列數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為人類容易看得懂的圖片，使得數(shù)據(jù)能夠以更加直觀的方式表達(dá)出來，讓操作人員更加清晰的明白系統(tǒng)在運(yùn)行過程當(dāng)中所表現(xiàn)出來的規(guī)律;其次，可以把整個系統(tǒng)在運(yùn)行過程當(dāng)中所呈現(xiàn)出來的實際狀態(tài)通過一些相應(yīng)的算法全方位地展示出來，并且可以對一些錯誤的參數(shù)進(jìn)行及時修改，從而使得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性得到強(qiáng)而有力的保障。讓系統(tǒng)能夠正常地運(yùn)行下去;最后，通過把可視化技術(shù)和科學(xué)算法密切的結(jié)合在一起，可以使得數(shù)據(jù)處理的效率大大提高。同時還可以對數(shù)據(jù)當(dāng)中所存在的一些錯誤進(jìn)行全方位的分析工作，為故障解決方案提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支撐，對問題進(jìn)行有更加有效地解決。

結(jié)束語

在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)應(yīng)用實際使用的過程當(dāng)中，相關(guān)工作人員需要不斷結(jié)合實際需求的變化進(jìn)一步加大對于可視化技術(shù)的引入力度，只有這樣才能夠使得電力調(diào)度的效率得到實質(zhì)性的提高。當(dāng)前，我國部分地區(qū)電力調(diào)度自動化工作已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步。然而一旦故障發(fā)生，技術(shù)人員對這些故障進(jìn)行排查的過程當(dāng)中遇到了相對來說比較大的困難。為了使得這一問題得到有效解決，可以加大可視化技術(shù)的應(yīng)用，從而進(jìn)一步提高電力調(diào)度的質(zhì)量，有效緩解技術(shù)人員在工作過程當(dāng)中所面臨的工作壓力。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋立偉.可視化技術(shù)的發(fā)展及其在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].黑龍江科學(xué)，2020，11（02）：142-143.

[2]趙啟東. 基于調(diào)控一體D5000系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)視可視化功能的開發(fā)與利用[D].遼寧石油化工大學(xué)，2019.

[3]劉璐，任坤龍，聶文昭.可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（29）：180.

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