可视化技术在电力调度自动化系统中的应用窦姿麟

可视化技术在电力调度自动化系统中的应用窦姿麟

窦姿麟

国家电网公司东北分部辽宁省沈阳市110180

摘要：近几年随着社会科技的不断进步，不同程度的促进了我国电力行业的快速发展，不断加大的电力系统，给电力调度系统中的工作质量的控制带来了比较大的困难，基于此，相关的研究学者把可视化技术使用在电力调度自动化系统中，可以很大程度的提高工作人员的工作效率，使得电力企业能够更加稳定的发展。

关键词：电力调度自动化；可视化技术

引言

电力系统不断壮大之下存储的信息越来越海量化，警报信息和故障信息铺天盖地而来，电力工作人员的职责就是能够有效分析电力系统中的各项数据。而要分析这些数据，势必会浪费大量的时间，时间紧迫下很容易捕捉不到信息的关键。而可视化刚好可以弥补这一缺陷，可以将信息以图形化的形式展现出来，让信息更加直观。

1可视化技术的基本概述

可视化技术在电力系统中的使用可以把电力系统在运行过程中的状态和属性通过独特的技术以及算法进行有效的处理之后，利用可视化的方法把这些状态和属性以图标，图片或者是视频的状态表达出来，这样可以很大程度上方便工作人员进行操作，在了解电力系统实际运行过程中各种运行参数的变化更加的具体与清晰，提高了工作人员在解决电力故障上的工作效率。可视化技术在电力系统中的使用有着很多的功能，例如：可视化技术在把数据资料转化成形象生动的视频和图片，让信息内容变得更加的丰富，提高了操作人员在操作过程中的方便性，让电力系统在运行上更加的稳定；与此同时电力系统的操作人员还可以利用可视化技术的方法来对电力运行过程中出现的一些参数问题进行调整，使得参数在配置上更加的合理与科学。

2可视化技术的发展

可视化的发展历程主要分为以下几个方面：科学计算可视化，数据可视化，信息可视化，知识可视化。科学计算可视化主要是通过计算机图形对数据进行辅助，从而将数据的原理和方法分析出来，将工程计算中产生的大量数据转化为图形和图像，让其在视觉上更加直观，它主要依靠计算机的图形功能，通过计算机的辅助让其很好的展现出来；数据可视化，也就是将数据以视觉化的状态呈现出来，这种理念下需要将数据库中的各个数据项都作为单个的元素展示，通过多种数据的集合让数据以图像的形式呈现，同时在多维空间里将各个数据属性展现出来，从不同的维度对数据进行观察，进而对数据进行更加深入的研究；信息可视化，包括了多种可视化的理念，主要探索能够将信息以更加直观的形式展现出来的要诀，这种方法一般使用于大规模数字化的信息资源；知识可视化，这种可视化是需要来构建的，主要是利用图形和图像将较为复杂的知识表述出来，除了对本身信息进行传达之外，还需要对信息进行一些人为的加工，让更多人能够理解信息，可以短时间内将信息准确记忆并加以引用。

3二维可视化技术

3.1二维反时限曲线

可视化技术使用在电力调度自动化系统中，最重要的是使用二维的可视化技术中的二维反时限曲线，实时的检测电力系统中电力调动在自动化中运行的状况，一般情况其变压器会在电力系统调动工作中出现瞬间电量过载的状况，如果变压器出现了电量瞬间过载的状况则会超出反时限曲线范围，从而直接的对电力调度系统的运行产生比较严重的影响，比较严重的状况下会影响到整个电力系统。因此，有必要在工作中预设反时限曲线与主要变化实时状态之间的对比度，可以动态计算和监督变压器的超载能力和超载时间，有效避免变压器的超载现象，从而影响电力调度自动化系统的正常运行。在电力调度自动化系统的正常运行中，反时限曲线的极限值变化很大，形状变化特殊。有必要通过曲线坐标，曲线点和其他不同形式描述报警范围，并设计警告点以绘制反时限曲线。对于自动供电系统的运行，可以实时测量反时限曲线，实际负载曲线接近报警范围，并发出报警信号，提醒员工及时调整电力调度，确保电网运行安全。

3.2单变量饼图的应用

线路和变压器的负载在电力调度系统中占据着比较重要的部分，可以通过单变量的图饼来对其参数进行表示，在图饼上可以利用面积和颜色来对线路和变压器的负载参数的大小进行表达，这样的表达方式可以清晰的反应出线路和变压器的参数，方便工作人员查阅分析。跟普通的图饼相比较，单图饼可以用来表示一些特定的数据的走势和变化，没办法对多个数据所占据的比例进行展示。在画单图饼的过程中需要合理的对阈值进行设置，设置好变量的最大范围，以便于能够更好的展示出其数据的变化趋势和图饼上的颜色变化趋势，方便工作人员的充分理解。其在操作上的流程分为：先设置好图饼上的最大数值，其次选择填充背景颜色，由越限与否得出当前单饼图位置区域；颜色填充的过程中要根据之前已经设定好了的颜色进行，由最大值设定和当前值确定圆形大小和所处位置；由越限与否决定颜色之后绘制扇形。

3.3等值线法

该方法是电力调度自动化系统中常用的可视化技术，也是更重要的一种方式，基于轮廓图形模式实现数字化数据的转换，目前采用网格绘制方法的方法，常采用四边形网格，目前在此方法的基础上引入了三角网格法，该方法可以实现充分利用等值点，并能够有效跟踪，实现可视化技术的优势。然而，在实践中，该方法相对复杂，并且过度操作将降低该方法的准确性。因此，通常采用网格图法通过相对简单的绘制过程来降低难度并提高精度。

4可视化技术综合运用

4.1实时调度监控可视化

运用多种可视化技术和计算方法将各项数据都绘制成图形表现出来，然后再运用终端显示器，将其图形以动态化的形式展现出来，可以让工作人员及时掌握系统的运行情况。可视化状态下的交互模式通常都表现为人机交互，因此，运用可视化技术可以让调度员和计算机进行沟通和交流，交流过程中不会存在障碍。这种发展模式是后期理想化的模式，目前还是处于萌芽阶段，这个阶段拥有可视化操作开票系统。操作员进行操作的每一个步骤都可以被系统记录下来，还可以对运行人员的倒闸操作进行模拟，从而形成一张操作票，这项操作票可以通过调度指令来实施，从而节约大量人力成本。

4.2综合智能高警机制

智能高警机制在电力调度领域中都是处于终极运用，也就说调度可以实现智能化。智能高警机制可以对系统中各个环节的信息进行分析，并加以整合，将其故障发生的位置迅速判断出来，并提出多种与之对应的方案，这些方案也都体现出智能化，调度员可以从中进行筛选，从而迅速给出决断，以最快的速度对事故进行处理，提高事故处理的效率，对事故的影响范围进行控制，避免事故引发的各种损失。

4.3可视化技术的实际运用

可视化技术在生产技术中包括多方面的技术，这些技术主要有棒图、高等线及饼图等，这些图形都将数据生动形象的展现出来。但是运用这些技术，要从实际出发，从多个角度展开分析，这样才能将线路方面存在的问题全面完成，对于数据的大体趋势也能做出全面的分析。运用可视化的工程中，为了达到生产的需要，可以通过下面这些方案对技术应用系统实行全面的管理。运用网络对其动态区域进行监督，可以对其电网系统进行分析，让人们能在相互关注的状态下对可视化方式进行选择，让电网能够安全稳定运行。为了能够有效确保电网在后期运行的安全性，应该对其发展阶段进行确定，以与之对应的信息存储结构为基准点，对其安全区域进行检查并确定。

结束语

社会发展中电力调动工作发挥着重要作用，要想做好电力调动工作，就需要能够捕捉到具体信息并进行分析。由于数据非常枯燥，因此，分析起来具有一定的难度，这个时候就需要运用可视化技术，可视化技术的运用能够将数据以图形、图表等形式直观的表达出来，对电力调度工作的开展十分有利。

参考文献

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