電力系統(tǒng)調度運行可視化功能的應用探析

蘇舉龍

（國網福建華安縣供電有限公司,福建 華安 363800）

0 引言

電力系統(tǒng)的可視化技術就是通過直觀的圖表和動態(tài)圖像等展示電力網絡中的各項指標。通過可視化技術調度人員可以直接的觀看全局的電力分布，負荷改變，甚至是氣候對網絡的影響等。

1 電力可視化系統(tǒng)概述

1.1 特征分析

可視化系統(tǒng)在應用中具備以下特征，首先是實時性和在線功能，圖形中的所有數(shù)據都是實時化的數(shù)據，并展示數(shù)據結果；其次是跟蹤電網的狀態(tài)改變，即動態(tài)化的展示電網負荷和運行的基本狀況；最后是預防與報警功能，可以利用圖形和色彩等提示當前電網運行中存在的安全問題，給出預警以及解決的預案信息等等。

1.2 應用目的

電力系統(tǒng)構建可視化平臺后，應突出較強的預警性能，電力系統(tǒng)是一個建立在多維度數(shù)據采集與分析基礎上的可視化系統(tǒng)，系統(tǒng)應具備開放的數(shù)據接口，不僅僅可以與電力系統(tǒng)進行對接，也可幫助對其他數(shù)據源進行分析。集成調度人員關注的信息，具備多功能界面等。同時還可以利用可視化的技術和平臺分析數(shù)據，實現(xiàn)數(shù)據挖掘。

1.3 突出預警功能

可視化系統(tǒng)可以自動跟蹤電網的運行狀態(tài)，自動掃描系統(tǒng)內存在的安全隱患。如果電網運行存在超限的情況，系統(tǒng)經過在線分析后會進行自動報警。并給出可視化的信息。在相關決策輔助上，基于可視化數(shù)據分析可以幫助實現(xiàn)全局信息和細節(jié)信息的展示，從而將整個網絡運行的狀態(tài)展示給調度員，從而幫助調度人員實現(xiàn)對薄弱環(huán)節(jié)的掌控與調整。

2 電力調度可視化系統(tǒng)的功能應用

2.1 電力系統(tǒng)地理圖形的可視化

利用地理圖形的引入，形成電力地理圖形，即將電力網絡與地理圖形結合起來，在地圖上真實的放映電力系統(tǒng)的運行情況，包括廠站、線路、用戶等，甚至是關鍵設備的地理位置等，都可在可視化圖形上展示，形成電力系統(tǒng)的地理接線圖，這是整個電力系統(tǒng)可視化調度功能的基礎，其他信息在此基礎上進行展示。

2.2 運行狀況的可視化

（1）網絡電壓的可視化。系統(tǒng)可以對廠站的電壓進行展示，因為這些電壓改變時電網運行安全與否的標準，所以在實時系統(tǒng)上對廠站的電壓進行監(jiān)控是十分重要的。在系統(tǒng)中可以對各項指標進行展示和調用。如正常電壓、預警電壓、考核電壓等三個類別，即通過實際運行電壓與三個電壓標準的比較可以展示出系統(tǒng)運行的基本狀況。三個不同的電壓值可以用不同的顏色進行標記，可視系統(tǒng)可以從中心位置開始標記不同段落的顏色，即電壓改變情況，以此直觀的反應電壓限制情況和裕度。（2）系統(tǒng)性電壓展。節(jié)點電壓的控制不是網絡管理的重點，在很多情況下調度員應了解網絡電壓的分布情況，并由此選擇調度方案對整個網絡的運行進行平衡和調度。因此系統(tǒng)性的電壓可視化也是系統(tǒng)的重要功能之一。如利用等高線和云圖等，在連續(xù)數(shù)據在連續(xù)空間中的分布進行展示。 （3）潮流改變的可視化。潮流改變本身就是一種動態(tài)化的改變，因此可視化系統(tǒng)可以是實話的展示潮流的改變情況，還可以充分展示潮流的限額與裕度，幫助調度員進行快速的判斷潮流改變的趨勢，以及重載潮流斷面?？梢暬到y(tǒng)里有剪頭代表潮流的方向以及大小，也可利用餅狀圖、色彩、百分比等直觀顯示潮流狀況，以此讓數(shù)據更加直觀方便調度。（4）設備狀況的可視化。設備運行的掌控也是電力系統(tǒng)控制的重要內容，設備保持一定的穩(wěn)定性可以保證電力供應的穩(wěn)定。因此設備的容量以及運轉情況應被監(jiān)控。在可視化中可以實時化的展設備運行的基本參數(shù)和狀況，及時查閱設備的機組的出力情況，避免因頻率跪造成拉限電等情況。 （5）系統(tǒng)運行參數(shù)的可視化。除了上述的各種電壓、電流、設備等可視化外，還有一些與電力運行相關的技術參數(shù)也可實現(xiàn)可視化，如短路電流、變壓器負載、發(fā)電機功率、廠站監(jiān)控等等，這些參數(shù)可以直接與設備掛鉤，與線路掛鉤、與區(qū)域掛鉤，并利用各種餅狀圖、柱狀圖等進展示，以此幫助調度人員進行管理。

3 預警應急處置可視化

預防與控制電網中的故障以及安全隱患也是調度控制的重要工作?？梢暬到y(tǒng)可以幫助進行電網狀態(tài)分析，對潮流進行計算和分析，并將計算和分析結果展示出來，幫助調度人員進行監(jiān)控。同時在緊急事件處理與恢復中也可幫助監(jiān)控事故影響的范圍以及恢復后的運行狀況等。

4 動態(tài)數(shù)據展示

廣域動態(tài)信息監(jiān)測分析保護控制系統(tǒng)是一種電力動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，簡稱WAMAP該系統(tǒng)是將動態(tài)數(shù)據用于在線分析，重點解決包括暫態(tài)穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、低頻振蕩等設計以及安全穩(wěn)定性的監(jiān)測系統(tǒng)，可以實時預警與在線輔助優(yōu)化等，將該系統(tǒng)可視化功能實現(xiàn)，可以將系統(tǒng)分析的結果呈現(xiàn)在調度人員面前，可以實現(xiàn)更加準確的動態(tài)化監(jiān)控，包括暫態(tài)功角裕度、暫態(tài)電壓裕度等，均可實現(xiàn)可視化，大大提高了調度準確性和科學性。

5 調度過程可視化

電力網絡調度包括了電氣操作和非電氣操作。其中電氣相關操作中,主要需求有:操作票的編寫和發(fā)布、電氣操作的執(zhí)行。在非電氣相關操作中,主要需求有:機爐的啟停、電能計劃修改、電能交易輸入和執(zhí)行?？梢暬夹g是對調度操作提供可視化的應用界面,包括點圖成票等,并提供穩(wěn)定、繼保、通信、現(xiàn)場設備、調度操作規(guī)定和注意點的可視化展示。

6 結束語

可視化功能在電力調度系統(tǒng)中的運用，可以將不同的電力網絡運行信息進行最直觀的展示，利用各種圖形信息，如顏色、曲線、功能圖形等集中匯集和展示了電網運行的基本狀況。實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的動態(tài)化、高效化、精準化的監(jiān)控，并利用數(shù)據分析幫助調度人員快速直接的掌握電力網絡的狀態(tài)，提高了調度人員對超限、擾動、振蕩等情況的處理速度和能力。

[1]肖華麗.電力調度調控運行可視化[J].科技視界,2014(10):05-06.

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