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

楊春卓

摘要：電力系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大對電網(wǎng)調(diào)度工作提出了更高的要求，尤其在故障發(fā)生時(shí)，會(huì)在瞬間加載大量信息，從而給操作人員的操作帶來較大難度?？梢暬夹g(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠通過直觀的方式將海量數(shù)據(jù)表示出來，從而減輕操作人員工作壓力?；谝陨?，本文從電力調(diào)度自動(dòng)化概述入手，分析了可視化的發(fā)展歷程，探討了可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)，旨在進(jìn)一步提升可視化技術(shù)的應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞：可視化技術(shù) 電力調(diào)度 自動(dòng)化系統(tǒng) 信息處理

中圖分類號：TM734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1007-9416（2016）12-0109-01

在西電東送戰(zhàn)略計(jì)劃逐漸實(shí)施的背景下，電網(wǎng)規(guī)模呈現(xiàn)出不斷擴(kuò)大化的發(fā)展趨勢，需要進(jìn)行海量數(shù)據(jù)信息的處理，這就給電力系統(tǒng)調(diào)度帶來了較大的壓力，傳統(tǒng)人工管理方式的滯后性逐漸凸顯出來，不利于電力系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。傳統(tǒng)EMS表格在進(jìn)行圖形表達(dá)的過程中不夠全面，只能夠描述系統(tǒng)局部信息，不能對系統(tǒng)整體變化趨勢進(jìn)行全面、直觀的反應(yīng)。針對以上問題，許多電力企業(yè)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中引入可視化技術(shù)，以期加強(qiáng)自身運(yùn)營和管理?；谝陨?，本文簡要探討了可恥化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用的相關(guān)問題。

1 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)概述

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)為基礎(chǔ)，收集、分析和處理電力網(wǎng)絡(luò)信息，以此為基礎(chǔ)采取相關(guān)控制決策。電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)自帶檢測裝置和遠(yuǎn)程控制功能，以電力供求信息為基礎(chǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)電力調(diào)度的智能化和自動(dòng)化，優(yōu)化資源配置，提升調(diào)度的實(shí)時(shí)性和安全性，對于保證電力網(wǎng)絡(luò)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行有著而積極的意義[1]。

在整個(gè)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，信息處理系統(tǒng)是核心，采集數(shù)據(jù)信息之后，通過計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算和分析，通過人及聯(lián)系系統(tǒng)，工作人員可對信息進(jìn)行加工和處理，并利用打印設(shè)備打印制作的圖表，為工作人員提供直觀、準(zhǔn)確、全面的數(shù)據(jù)，從而幫助工作人員實(shí)時(shí)、全面的掌握系統(tǒng)運(yùn)行情況，合理的進(jìn)行電力調(diào)度，而這種信息數(shù)據(jù)的處理流程也正是可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用的主要方面。

2 可視化技術(shù)的發(fā)展分析

可視化技術(shù)指的是將抽象事物或抽象過程轉(zhuǎn)換為直觀圖形或圖像的一種技術(shù)方法[2]。在信息時(shí)代下，信息源增多，數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)出還量化的發(fā)展趨勢，這就給信息分析和處理帶來了難度，不利于科學(xué)研究和發(fā)展。

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

3.1 二維可視化的應(yīng)用

3.1.1 單變量餅圖的應(yīng)用

對于電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)來說，其可以利用單變量餅圖來表示線路及變壓器負(fù)載等參數(shù)，通過對餅圖顏色、面積的改變和組合來將負(fù)載大小直觀、簡潔、清晰的展示出來，操作人員很容易進(jìn)行記憶和分析。單餅圖與普通餅圖有著一定的差別，其只是對特定數(shù)據(jù)變化趨勢進(jìn)行反映，不涉及到多個(gè)數(shù)據(jù)之間的比例關(guān)系，在繪制的過程中，需要設(shè)定閾值，對顏色和面積最大值進(jìn)行合理設(shè)定，在充分利用顏色和面積兩個(gè)變量的基礎(chǔ)上展示出數(shù)據(jù)變化。

3.1.2 等值線的應(yīng)用

在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，往往需要對多個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行表示，等值線的應(yīng)用則可使解決這個(gè)問題。例如節(jié)點(diǎn)電壓、變壓器負(fù)載率等都可以使用等值線進(jìn)行表達(dá)[3]。一般來說，可以采用網(wǎng)格法來繪制等值線，例如四邊形網(wǎng)格、三角形網(wǎng)格等，但需要注意的是，網(wǎng)格法有著過程復(fù)雜的特點(diǎn)，且繪制準(zhǔn)確度較低，且難以利用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)等值線繪制，而柵格圖形法或無網(wǎng)格法的使用則可以解決上述問題，在繪制等值線的過程中不僅編程簡單有利于計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)，且會(huì)值精度更高，打破了網(wǎng)格的限制，提升了等值線的通用性。

3.2 三維可視化的應(yīng)用

3.2.1 單棒圖的應(yīng)用

對于電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)來說，安全分析結(jié)果、變壓器和電容器的務(wù)工備用情況等都可以用單棒圖來表示。單棒圖一般由兩個(gè)部分組成：①主棒：其主要功能是對當(dāng)前實(shí)際數(shù)值進(jìn)行表示；②對比棒：其主要功能是對數(shù)據(jù)可能達(dá)到的最大值進(jìn)行表示。與上文中提到的單餅圖一樣，單棒圖也需要進(jìn)行數(shù)值最大值的顏色設(shè)置，繪制的過程中，以實(shí)際情況和透視角度為基礎(chǔ)，對圖形坐標(biāo)進(jìn)行確定，以此來判斷其他幫圖是否遮擋了坐標(biāo)，在確認(rèn)坐標(biāo)沒有被遮擋之后，以預(yù)測數(shù)值為基礎(chǔ)進(jìn)行對比棒的設(shè)置，將對比棒數(shù)值與實(shí)際數(shù)值進(jìn)行比較，對主棒坐標(biāo)和大小進(jìn)行確定和顏色填充，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)單棒圖的繪制。

3.2.2 圖形三維旋轉(zhuǎn)的應(yīng)用

隨著可視化技術(shù)的發(fā)展，電力圖逐漸從二維圖轉(zhuǎn)變?yōu)槿S圖，即以立體化的圖像來對電力調(diào)度實(shí)際情況進(jìn)行表示和反映，提升信息表示的準(zhǔn)確性和全面性，能夠讓工作人員從多角度對電力調(diào)度情況進(jìn)行分析[4]。對于圖形的三維旋轉(zhuǎn)來說，其以三維圖形平移和旋轉(zhuǎn)等幾何變換為主要原理，同時(shí)需要依賴于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的知識(shí)。需要注意的是，在進(jìn)行三維圖形幾何變化的過程中，為了保證變換的準(zhǔn)確性，需要以坐標(biāo)原點(diǎn)和坐標(biāo)軸為基礎(chǔ)進(jìn)行變化，具體來說，在變換之前分析圖形各點(diǎn)坐標(biāo)，以此為依據(jù)進(jìn)行變換，在得到變換后的坐標(biāo)之后，根據(jù)新坐標(biāo)繪制圖形，從而得到旋轉(zhuǎn)后的新的三維圖形，以多視角電力圖形來指導(dǎo)工作人員的相關(guān)操作，為工作人員進(jìn)行電力調(diào)度情況分析提供依據(jù)。

4 結(jié)語

綜上所述，信息量的增大給電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的信息處理提出了更高的要求，可視化技術(shù)的應(yīng)用能夠提供直觀、全面的圖形信息，能夠讓工作人員對大量及復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行清晰的掌握，這對于提升電力調(diào)度的精確化和實(shí)時(shí)化有著積極的意義，有利于保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]沈國輝，孫麗卿，游大寧，馬強(qiáng)，趙林，劉艷.智能調(diào)度系統(tǒng)信息綜合可視化方法[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2014，13：129-134.

[2]馮平.可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].機(jī)電信息，2014，30：87-88.

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

[4]王世峻，鐘鳴，金皓純.基于電力調(diào)度自動(dòng)化的可視化技術(shù)應(yīng)用分析[J].機(jī)電信息，2013，33：90-91.