可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動化中的應用

劉犇

摘 要：現(xiàn)如今隨著我國經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，使其促進我國電力行業(yè)的不斷進步。在電力行業(yè)中，電網(wǎng)調(diào)度工作具有著非常重要的作用，如果調(diào)度存在不合理，那么不僅會導致電網(wǎng)運行受到直接影響，同時也會對電力企業(yè)自身的持續(xù)發(fā)展帶來限制。因此在電力企業(yè)中，要通過合理的應用可視化技術(shù)，才能在一定程度上做好調(diào)度工作，保證其調(diào)度工作的整體水平，為電力企業(yè)自身的持續(xù)發(fā)展奠定出良好的基礎。因此在本文中，主要對可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動化中的應用進行全面分析，并且也在此基礎上提出下文內(nèi)容，希望能夠給予同行業(yè)工作人員提供相應的參考價值，推動電力調(diào)度過程中對可視化技術(shù)的有效應用，促進電力企業(yè)的全面發(fā)展與進步。

關鍵詞：可視化;電力調(diào)度;自動化;應用;分析

現(xiàn)如今我國全社會處在一個經(jīng)濟快速發(fā)展的時期，人們的生產(chǎn)規(guī)模、生活質(zhì)量也在不斷地提高。與之相對應的，在生產(chǎn)規(guī)模、生活質(zhì)量不斷地提高的同時，生產(chǎn)、生活所需要的各種電氣設備也隨之增多。越來越多的電氣設備這樣對電力系統(tǒng)的要求也隨之提升。在電力系統(tǒng)中，隨著我國經(jīng)濟建設飛速的發(fā)展進而變得越來越復雜，其中的規(guī)模也越來越龐大，就要求相關設備的操作人員能對報警信息和狀態(tài)信息以及故障信息等作出及時的妥善的處理，這樣能夠更好的減少各種故障的出現(xiàn)，避免給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來直接性影響。因此為了能夠?qū)崿F(xiàn)信息搜索過程中的快速性、便捷性和實效性，通過合理的應用可視化的技術(shù)，將可視化技術(shù)合理的應用到電力調(diào)度自動中，不僅能有效避免數(shù)據(jù)的枯燥性，也能在一定程度上讓相關的數(shù)據(jù)得到更加及時、更加直觀地展示出現(xiàn)，使電力調(diào)度工作得到有序的進行。這樣才能讓電網(wǎng)正常有序地運行，進一步保證電力企業(yè)長期穩(wěn)定地發(fā)展。

1 對可視化的技術(shù)優(yōu)勢進行分析

對于可視化的技術(shù)而言，在實際應用的過程中優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面上：一是操作人員通過合理的應用可視化技術(shù)，能夠?qū)⑵潆娏ο到y(tǒng)中所出現(xiàn)的相關數(shù)據(jù)信息進行及時轉(zhuǎn)換，并且通過圖像和圖形的方式對目前系統(tǒng)的運行規(guī)律進行展示。現(xiàn)代電力網(wǎng)的發(fā)展趨勢是大電網(wǎng)，智能電網(wǎng)，包含了很多小系統(tǒng)。很多的小系統(tǒng)都有著各自獨立的信息數(shù)據(jù)，這許多的小系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)匯總在一起就是海量的數(shù)據(jù)。如果按照傳統(tǒng)技術(shù)將這海量的數(shù)字信息展示在操作人員面前，將會讓操作人員目不暇給。但是，如果使用可視化技術(shù)將數(shù)字信息轉(zhuǎn)化成圖像，操作人員就能輕松了解這些信息。這是因為人腦在對視覺圖像信息進行處理時，要比對復雜的數(shù)據(jù)信息處理容易得多。二是操作人員通過可視化技術(shù)應用，對每項的運行情況做到及時的掌握和了解，這樣才能對實際的運行情況及時的控制和了解。例如當電網(wǎng)系統(tǒng)電壓參數(shù)不合格時，對本系統(tǒng)內(nèi)的電容器進行合理的投退操作，從而達到對系統(tǒng)電壓進行調(diào)整的目的。此外通過有效的應用這種方式，可以讓可視化技術(shù)結(jié)果變得更加準確。三是對于可視化的技術(shù)，在電力系統(tǒng)中進行合理的應用，可以讓數(shù)據(jù)信息處理變得更加高效以及準確，在此背景下，一些有用的數(shù)據(jù)信息能夠更好的幫助操作人員對系統(tǒng)中的故障問題進行有效的處理，使其能夠讓處理的效果更加明顯和簡單。

此外，隨著電網(wǎng)規(guī)模的快速擴張，現(xiàn)代電力系統(tǒng)比傳統(tǒng)意義上的電力系統(tǒng)復雜了很多。同時，大電網(wǎng)的發(fā)展趨勢也要求電網(wǎng)實現(xiàn)調(diào)度智能化。與之相對應的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)所包含的各種系統(tǒng)信息也越來越多，越來越繁雜。數(shù)據(jù)采集的數(shù)量和頻度都在急劇增加，操作人員要監(jiān)視和分析的數(shù)據(jù)量大大增加。而操作人員長時間面對如此海量的不停變化的數(shù)據(jù)，就會變得對數(shù)字不敏感，不能及時察覺到電網(wǎng)狀態(tài)的變化，無法全面地掌控電網(wǎng)。如果電網(wǎng)調(diào)度人員仍然只是使用傳統(tǒng)的數(shù)字信息來監(jiān)測電網(wǎng)，了解電網(wǎng)狀態(tài)，就會顯得力不從心。在電力系統(tǒng)中，在調(diào)度自動化過程中對可視化技術(shù)進行合理的應用，也能將電力系統(tǒng)中一些復雜和較為龐大的數(shù)據(jù)信息進行更好的展示出來，并且電力系統(tǒng)通過對數(shù)據(jù)信息進行算法和技術(shù)處理后，能夠通過自身的功能進行及時的轉(zhuǎn)換，將其信息處理后的圖片或者圖形等更加直觀的展現(xiàn)給操作人員，這樣做的目的能夠更好的幫助操作人員掌握現(xiàn)如今電力系統(tǒng)的實際運行情況，同時也能讓操作人員對電力系統(tǒng)運行過程中存在的問題進行合理解決。而且，將傳統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖片、圖形后，電力系統(tǒng)操作人員可以更方便的對不同時期的數(shù)據(jù)進行對照比較，更直觀地了解電網(wǎng)系統(tǒng)運行在一個什么樣的狀態(tài)，以及電網(wǎng)運行發(fā)展的趨勢。從而能夠做出更加準確的判斷以及后續(xù)的更加合理有針對性的處理手段，進一步提高電力系統(tǒng)運行過程中的穩(wěn)定性。

2 應用分析

在電力調(diào)度自動化中，通過對可視化技術(shù)進行合理的應用，能夠在一定程度上全面提高調(diào)度自動化的整體水平，同時也是能進一步為電力企業(yè)自身長期穩(wěn)定的發(fā)展奠定出相應的基礎，因此要對可視化技術(shù)應用引起足夠的重視，保證其能夠更好地為人們提供出更加安全和穩(wěn)定的電力供應。

2.1 分析二維空間的應用

對于二維空間下的單位而言，其全局信息展示主要通過采用地理接線圖的方式，由于地理背景能夠提供給調(diào)度人員準確的地理位置信息，使其調(diào)度人員在進行實際調(diào)度的過程中充分考慮地理位置和負荷經(jīng)濟等方面因素，根據(jù)其地理圖作為背景，能更加準確的獲得潮流圖的監(jiān)視效果。具體如下所示：一是根據(jù)潮流圖的線路潮流顯示，通常采用2-D的方式。在潮流圖或者在地理圖上，根據(jù)其跑動的箭頭對線路上有功或者是無功的潮流流向以及大小進行展現(xiàn)出來，箭頭的大小主要表示潮流的大小，然而箭頭的跑動方向則作為潮流的流向。然而箭頭的顏色則可以根據(jù)所選擇的線路電壓等級色彩進行實際著色，也可以通過閾值進行定義，潮流的箭頭大小可以統(tǒng)一的進行設置為固定值，這樣潮流在進行跑動的過程中只應用到展示潮流的實際流向。二是線路負載率。在潮流圖或者是地理圖上，根據(jù)其自動拼圖的方式對線路的負載率進行實際展示，主要為有功功率/功率限制。然而餅圖可以分為兩個部分，整體餅圖主要表示為功率限值。三是為電壓等高線。在潮流圖地理圖上，根據(jù)其漸變的云圖展示整個區(qū)域每個電廠的實際電壓分布情況，根據(jù)其廠站的著色情況，可以及時的獲取廠站的電壓分布情況，可以將其應用到判斷電壓分布的趨勢，在每個廠站點中，所對應的電壓值存在著實際參考意義，但是其廠站點的周圍點不具有實際意義。

2.2 分析三維可視化的應用

一是分析3D柱。對于每個廠站而言，敏感圖上如果出現(xiàn)一根3D柱，那么則表示該廠站內(nèi)的發(fā)電機有功出力或者是無功出力，對于有功出力來說，3D柱主要可以分為兩個部分，上面的部分表示為剩余處理，然而下面的部分則表示當前的處理，在廠站內(nèi)的發(fā)電機總額出力情況也直接的決定主體高度，主體下面的部分顏色則通過閾值進行決定。如果該廠站內(nèi)的發(fā)電機總有功處理或者總額定的處理是零，那么該廠站的上方不會出現(xiàn)3D柱。然而對于無功出力來說，主體的顏色也是通過閾值進行決定的，如果該廠站的總無功出力是零，那么也不會出現(xiàn)3D柱。通過根據(jù)3D技術(shù)可以全面的展示出發(fā)電機有功和無功以及備用容量的實際情況，使其調(diào)度人員不在面對著一些枯燥的數(shù)字列表，取而代之的則是較為生動形象的3D進行展示，保證其調(diào)度人員可以更加全面的掌握全網(wǎng)的發(fā)電信息，降低自身的視覺疲勞。二是圖形的三圍旋轉(zhuǎn)。現(xiàn)如今隨著可視化技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，繪圖電力圖則通過原來的二維圖逐漸向著三維圖進行展示，換句話來說，合理的應用三維力圖可以直接的呈現(xiàn)出電力系統(tǒng)的實際情況，并且對數(shù)據(jù)的準確性進行全面的提高。在此背景下，工作人員可以從多個方面對數(shù)據(jù)進行準確的分析，圖形的三維旋轉(zhuǎn)工作原理則是三維圖形的旋轉(zhuǎn)和平行的移動，在三維圖應用的過程中，計算機是一個不可缺少的重要因素，并且三維圖在出現(xiàn)改變的情況下，要根據(jù)坐標點和坐標的原軸來進行相應的改變，使其能夠在一定程度上保證其準確性。換句話來說，主要是三維圖形的有效的改變了以往需要全面分析坐標和坐標軸，通過坐標點和坐標軸進行改變就能在一定程度上得到全新的三維圖形。對于這種三維旋轉(zhuǎn)的方式來說，存在著一定的立體性特點，并且在對數(shù)據(jù)進行處理的過程中，可以讓工作人員產(chǎn)生一種更加直觀的立體感受，使其更好的保證電力調(diào)度工作的準確性和高效性，為電力行業(yè)長期穩(wěn)定的發(fā)展奠定出良好的基礎。

3 結(jié)語

通過對上述的內(nèi)容進行分析研究后得出，在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中，通過對可視化技術(shù)進行合理的應用，不僅能將其可視化的技術(shù)的整體應用效果充分地發(fā)揮出來，也能在一定程度上更好地保障調(diào)度工作的方便和準確的開展，使其電力系統(tǒng)整體工作準確性和全面性得到提升，為電力企業(yè)日后持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展奠定出良好的基礎，因此相關人員要對可視化的技術(shù)引起足夠的重視，這樣做的目的能夠保證其合理地應用到電力調(diào)度自動化中。

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