可视化技术在电力调度自动化中的应用

可视化技术在电力调度自动化中的应用

刘慷，苏春锁，魏涛

国网安徽省电力有限公司郎溪县供电公司，安徽 宣城 242100

摘要：目前，我国电力调度自动化为电力系统的正常运转提供了重要的保障。随着电力调度自动化发展趋于成熟，电力系统运转更加高效。但是电力调动自动化在发展的过程中也存在诸多的问题，如自动化电力系统很难处理故障问题；发生故障的次数增多等，这些都严重制约着电力调度自动化的发展。基于此，主要以电力调动自动化为案例分析，通过将可视化技术应用到电力调动自动化中，为打破电力调动自动化运行规程中的困境，促进电力系统的发展提供新的契机。

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电力调度自动化的优点

电力调度自动化主要是指利用计算机网络通信技术对电网的整体数据信息进行采集、整理、汇总、分析、判断、管控以及做出决定的一种自动化指挥控制系统。电力调度系统的主要优点之一便是它装配了监控设备和远程控制设备。第一，该系统可以实现电力调度的自动化，并能够随时随地按照供电要求进行调度，提升了电力资源的利用效率。第二，该系统可以有效剖析数据信息，避免不良信息入侵，以免造成不必要的损失。第三，当电力网络运转出现故障时，电力调度系统会自动报警，便于技术人员在第一时间进行抢修，从而降低事故的发生率，确保电力系统的安全运转。

2可视化技术的应用优势

可视化技术的应用优势主要表现在如下3点。（1）操作人员利用可视化技术将电力系统中产生的相关数据信息进行转化，从而通过图像和图形的展示来了解当前系统运行的规律。（2）操作人员能够对可视化技术中的各项运行情况进行掌握和了解，从而更好的对其运行过程进行全面的控制，如对参数进行调整。同时，通过这种形式能够使可视化技术的结果变得更加精准和准确。（3）可视化技术在电力系统中的应用能够使数据信息处理的更加高效和精准。在这种情况下，这些有用的数据信息能够帮助操作人员对系统中存在的故障进行有效的处理，从而使得处理的效果愈加明显和简单。

3电力调度自动化系统中可视化技术的应用

3.1展示数据图形

二维图在展示时，通常都是以点线面为基点，组成的图形通常表现为平面图形，表现形式也为饼图和等值线等。二维图存在的一个优势就是能让工作人员迅速从图形中提取有用的信息，并且能清晰了解数据走向问题，对数据更好的进行分析。如：EMS系统中二维平面图的使用范围通常都是对负荷以及电量数据进行分析。和二维图相比，动态潮流图具备一定的优势，该图能够清晰的将数据之间的动向以及趋势表现出来，并且能够将其是否有超稳定限额也能够进行分析，工作人员可以通过动态潮流图为电力调度提供一定的调度。

三维图是建立在二维图的基础上形成的，其表现形式都是以单棒图和三维图数据从不同角度进行分析。通过三维图形可以让有用信息表现的更为直观，方便工作人员对关键数据的记录。EMS系统中，一般情况下都会增加时间维度，这对积分电量的计算有推动作用，如果有事故出现，还能够叠加显示故障点的电压和电流，方便技术人员查询事故出现的原因，并采取合理的保护方案，让调度员能够形成一个良好的处理思路。

3.2三维可视化

3.2.13D柱

每个厂站敏感图元上出现一根3D柱来代表该厂站内所有发电机的有功出力或者无功出力。对于有功出力，该柱体一般分成两部分，下面部分代表当前的出力，上面部分代表剩余出力。厂站内发电机的总额度出力决定了柱体的高度，柱体下面部分的颜色由阀值决定。若该厂站内发电机的总有功出力或者总额定出力为零，则该厂站上方不出现3D柱。对于无功出力，该柱体为一整体，发电机的总无功出力决定柱体的高度，柱体颜色由阀值决定。若该厂站内的总无功出力为零，则该厂站上方不出现3D柱以3D技术展示全网发电机有功、无功以及备用容量情况，使调度运行人员不再面对枯燥的数字列表而代之以生动形象的3D展示，有助于调度运行人员在掌握全网发电信息的条件下减轻视觉疲劳。

3.2.2图形三维旋转

随着可视化技术的不断发展，绘画的电力图由原来的二维图逐渐改变为当前使用的三维图形式。换言之，利用三维立体图可以直接呈现出电力系统的总体情况，并可以提高数据的精准性。在这种情况下，有关工作人员可以从多个方面准确的分析数据。图形三维旋转的主要工作原理是三维图形的旋转与平行移动，计算机图形学在三维图形运用过程中是不可缺少的元素。同时，三维图形在出现改变时，需要根据坐标点与坐标原轴进行相应的改变，进而可以使其精准性得到有效保证。换言之，就是三维图形改变以前就需要全面的分析坐标点与坐标原轴，通过根据坐标点和坐标原轴进行相应的改变以后可以绘画出新的三维图形。这种三维旋转的方式具有立体性的特征，在对数据处理过程中可以让工作人员产生直观立体的感受，从而保证电力调度工作的精准性与高效性。

3.3二维可视化技术的应用

二维可视化技术的应用主要包括单变量饼图的应用和等值线的应用。单变量饼图的应用。电力调度自动化系统中，变压器和线路的负载率具有一定的复杂性，为了使其更加直观，更加容易理解，可以通过单变量饼图来表现。在单变量饼图中，通过改变所占面积和颜色，能够更加直观地反映出相应的负载大小。这种方式具有简单、易懂、清晰、明确等优势。相较于普通的饼图，单变量饼图只能表现出单一数据的变化情况，不能展示出多个数据的比例关系。在绘制单变量饼图过程中，应高度重视阈值的设定，科学设定变量的最大值，这样才能使单变量饼图充分利用颜色信息和面积信息。

3.4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。

结语

需要在电力调度过程中不断加强对新技术的应用，这样才能促使电力调度水平的不断提升。目前，我国部分地区电力调度自动化的发展已取得了很大进步，但在故障发生时，技术人员的操作难度较大。为解决这一问题，可以将可视化技术应用其中，这在很大程度上提升了电力调度的质量，有效缓解了技术人员的工作压力。

参考文献

[1]郭凌旭，张志君，陈建波，等.数据可视化技术在电网调度数据稽查中的应用[J].电工技术，2017(6)：49-50.

[2]唐学军.在电力调度自动化系统中可视化技术的应用[J].通讯世界，2016(12)：247-248.

[3]孙连伟.电力调度自动化系统中的可视化技术[J].环球市场，2017(2)：173.

[4]张倩.基于电力调度自动化的可视化技术探索[J].南方农机，2019，50（9）：202-203.

[5]陆福春.电力调度自动化主站系统中可视化技术的应用探讨[J].通讯世界，2018，（4）：227-228.