電網(wǎng)企業(yè)電量平衡可視化方案研究

宋紅芳+陳吉奐+馬蕾+李靖

摘 要：文章通過(guò)研究電量平衡各環(huán)節(jié)要素，利用HTML5豐富而強(qiáng)大的圖形繪制能力，提供不同的數(shù)據(jù)處理模式以及多種可視化方式，分別展示了電力供應(yīng)的能源結(jié)構(gòu)、電力消費(fèi)的結(jié)構(gòu)、電量在省份間的交換情況。進(jìn)一步鞏固和加強(qiáng)了國(guó)家電網(wǎng)公司統(tǒng)計(jì)工作成果，為電網(wǎng)布局合理優(yōu)化提供了一定的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：電量平衡；可視化；電量交換

1 概述

電力產(chǎn)業(yè)作為重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和公眾生活質(zhì)量改善都有重要的影響。通常情況下，電力電量平衡是通過(guò)區(qū)域間統(tǒng)籌調(diào)配一次發(fā)電能源形成的電能，從而實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)內(nèi)發(fā)電資源的總體優(yōu)化利用。

在忽略傳輸中電量損耗的情況下，經(jīng)營(yíng)區(qū)電量收支情況循序一定的平衡，即發(fā)電量與輸入電量之和等于用電量和輸出電量之和。本文綜合考慮經(jīng)營(yíng)區(qū)域內(nèi)電量的收支情況，利用HTML5豐富而強(qiáng)大的圖形繪制能力，分別展示了電力供應(yīng)的能源結(jié)構(gòu)、電力消費(fèi)的結(jié)構(gòu)、電量在省份間的交換情況。從而輔助電網(wǎng)布局合理優(yōu)化、電量在區(qū)域之間的科學(xué)調(diào)度、電量需求的制定等，使電力供應(yīng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的發(fā)展，提高電網(wǎng)企業(yè)的運(yùn)營(yíng)管理水平。

2 可視化方案設(shè)計(jì)

2.1 技術(shù)方案

本文采用基于B/S體系架構(gòu)搭建WEB頁(yè)面，技術(shù)涉及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的整理和可視化展示的交互。

（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整合

電量平衡數(shù)據(jù)來(lái)自公司統(tǒng)一數(shù)據(jù)資源庫(kù)。數(shù)據(jù)表示采用輕量級(jí)的JSON格式，分別表示時(shí)間、區(qū)域、類(lèi)型三個(gè)維度及相應(yīng)的數(shù)值。

（2）可視化展示及交互

采用Echarts進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化展示，是一款純 Javascript的圖形庫(kù)；交互部分通過(guò)鼠標(biāo)拖拽、懸浮和單擊事件實(shí)現(xiàn)。

2.2 展示方案

通過(guò)圖形圖像展示技術(shù)分析電網(wǎng)企業(yè)在發(fā)電總量、用電總量、輸入電量和輸出電量間的平衡情況。

（1）動(dòng)態(tài)展示電量平衡全局情況。

（2）分角度、多粒度展示電量平衡情況。本文采用時(shí)間維度逐層細(xì)化、多組展示方式并用的設(shè)計(jì)風(fēng)格。數(shù)據(jù)支持年度、月度時(shí)間切片。

（3）個(gè)性化展示。本文提供三種數(shù)據(jù)處理模式（實(shí)際值、占比值和同比增速）以及多種可視化展示方式，以滿(mǎn)足用戶(hù)不同業(yè)務(wù)和審美需求。

（4）簡(jiǎn)單易用的輔助工具。本文提供去除奇異點(diǎn)、拖拽重計(jì)算、繪制輔助線(xiàn)、以及保存功能。

3 可視化效果

3.1 綜合展示

采用能量流向圖，展示某網(wǎng)省公司歷年的電量平衡情況。以浙江電網(wǎng)2009年-2013年的數(shù)據(jù)為例進(jìn)行展示，如圖1所示：

3.2 細(xì)化展示

（1）歷年數(shù)據(jù)情況展示

采用基于直角坐標(biāo)系的堆積柱狀圖和折線(xiàn)圖，分別展示逐年、逐月不同結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)情況。以浙江電網(wǎng)發(fā)電數(shù)據(jù)占比值為例進(jìn)行展示，如圖2所示：

（2）數(shù)據(jù)年份細(xì)分

采用玫瑰圖展示該年份數(shù)據(jù)構(gòu)成情況，同時(shí)采用螺旋圖（或千層餅）布局展現(xiàn)數(shù)據(jù)集的周期特征。以浙江電網(wǎng)發(fā)電數(shù)據(jù)為例進(jìn)行展示，如圖3所示：

（3）月份展示

采用雙層餅圖、柱狀圖、折線(xiàn)圖、網(wǎng)絡(luò)圖及和弦圖，分別展示特定月份數(shù)據(jù)情況。以浙江電網(wǎng)數(shù)據(jù)為例，選取和弦圖進(jìn)行展示，如圖4所示：

4 結(jié)束語(yǔ)

本文結(jié)合統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域相關(guān)業(yè)務(wù)，研究面向電量平衡的可視化技術(shù)，以直觀(guān)可視的方式展示電網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。有助于梳理電力的供應(yīng)與消費(fèi)情況，更加深入的洞察電網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及捕捉數(shù)據(jù)它們之間的內(nèi)在關(guān)系，從而揭示國(guó)家電網(wǎng)各省份在發(fā)電總量、用電總量、輸入電量、輸出電量四方面的平衡規(guī)律，為電網(wǎng)企業(yè)布局合理優(yōu)化提供一定的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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