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)工作進行了更加高效。下文對電力調(diào)度自動化的優(yōu)點進行了全方位的分析，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信息技術(shù)的合理使用，對電網(wǎng)在實際運行過程當中所產(chǎn)生的一系列數(shù)據(jù)進行全方位的收集、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)對故障進行搶修，從而使得電力企業(yè)的經(jīng)濟效益得到保障。

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)用的過程當中經(jīng)歷了4個階段的發(fā)展過程。第一是科學計算可視化階段，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，可以進一步促進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)當中。當前電力系統(tǒng)在運行的時候，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)或者試運行的可視化表達，這種方式相對于西方發(fā)達國家來說有些滯后。

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)在運行過程當中產(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)用的過程當中，通過對變壓器以及線路的負載率進行適當?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出來，從而使得相關(guān)工作人員能夠直截了當?shù)赜^察到相應(yīng)負載的大小。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行的過程當中應(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)在運行的過程當中，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，可以表示變壓器負載率、節(jié)點電壓以及線路的負載等等。在等值線繪制的過程當中，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)格法進行相應(yīng)的繪制工作。隨著時代的發(fā)展當前無網(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寫到具體位置，然后根據(jù)坐標的具體位置來判斷其在發(fā)展的過程當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，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帶入到貝塞爾曲線公式當中求出新的坐標然后對其進行連接。

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)在運行過程當中產(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出來，讓操作人員更加清晰的明白系統(tǒng)在運行過程當中所表現(xiàn)出來的規(guī)律;其次，可以把整個系統(tǒng)在運行過程當中所呈現(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)進行及時修改，從而使得數(shù)據(jù)的準確性得到強而有力的保障。讓系統(tǒng)能夠正常地運行下去;最后，通過把可視化技術(shù)和科學算法密切的結(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)當中所存在的一些錯誤進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中，相關(guān)工作人員需要不斷結(jié)合實際需求的變化進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)取得了很大的進步。然而一旦故障發(fā)生，技術(shù)人員對這些故障進行排查的過程當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)人員在工作過程當中所面臨的工作壓力。

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