可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動化中的應(yīng)用

張書瑞　李棟洋

摘要：電力系統(tǒng)隨著時代的發(fā)展而逐漸變得龐大，而處理好系統(tǒng)中各種信息，例如警報信息、狀態(tài)信息以及故障信息等是操作人員的工作職責(zé)。在自動化系統(tǒng)運用的情況下，能夠使信息的搜索變得更加方便、更加迅速、更加準確。而可視化技術(shù)的應(yīng)用可將操作人員所需要處理的信息轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N更加容易接受的形式，如圖片、立體圖形等，不僅避免了單純數(shù)據(jù)的枯燥性，同時又保證了有效的數(shù)據(jù)展示，良好的保障了電力調(diào)度效果。

關(guān)鍵詞：可視化技術(shù);電力調(diào)度;自動化;應(yīng)用

1可視化技術(shù)的重要概念

可視化技術(shù)屬于意向綜合性技術(shù)，中間包含有圖像處理技術(shù)、信息采集技術(shù)、自動化控制技術(shù)還有計算機信息技術(shù)等，內(nèi)容比較通俗易懂，同時直觀性和具體性比較強，可視化技術(shù)目前已經(jīng)從科學(xué)計算可視化中間經(jīng)歷了數(shù)據(jù)可視化和信息可視化歷程，到后來發(fā)展為知識可視化，經(jīng)過不斷的發(fā)展和探索，可視化技術(shù)也越來越成熟，在很多的領(lǐng)域和行業(yè)當(dāng)中發(fā)揮著重要的作用。社會企業(yè)的發(fā)展和生存都需要應(yīng)用到大量的市場信息，可視化技術(shù)就是能夠把市場信息的繁雜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成為簡單的、易懂的可視化信息，并且能夠把不同信息之間的聯(lián)系呈現(xiàn)出來，使用視覺表征方法，能夠有效的實現(xiàn)群體知識的創(chuàng)新和傳播，在電力企業(yè)當(dāng)中應(yīng)用可視化技術(shù)，能夠使用非接觸似的特殊模式來準確的解讀出電網(wǎng)的相關(guān)信息，為電力調(diào)度工作提供科學(xué)有效的參考意見，幫助提升電力企業(yè)電力調(diào)度工作的合理性和安全性。想要把可視化技術(shù)的作用最大化發(fā)揮出來，可以在電力調(diào)度使用中建立起健全的使用方法和技術(shù)應(yīng)用體系，能夠起到輔助和支撐作用，從而提升電力調(diào)度工作品質(zhì)和質(zhì)量。

2電力調(diào)度自動化系統(tǒng)概述

在電力自動化系統(tǒng)中主要要依賴于計算機網(wǎng)絡(luò)通訊的技術(shù)來對電網(wǎng)中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行分析與處理，以便于在電網(wǎng)運行中所發(fā)生的問題給以有效的解決，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)主要具有自動檢測以及遠程控制，依靠與電力的供給和需求來實現(xiàn)電力在調(diào)度過程中所具有的自動化和智能化，從而對電力資源進行有效的分配，進而提升電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性，因此電力系統(tǒng)的自動化對電力的安全以及穩(wěn)定發(fā)展有著很重要的作用。

信息處理系統(tǒng)在電力調(diào)度自動化中占據(jù)著比較核心的位置，自動化系統(tǒng)在對數(shù)據(jù)信息進行采集之后利用計算機中的相關(guān)軟件對采集來的數(shù)據(jù)進行合理科學(xué)的分析，相關(guān)的電力操作人員可以利用人機的方式來對分析過的數(shù)據(jù)做進一步的加工，讓電力系統(tǒng)的工作人員能夠具體的掌握電力在運行過程中的實際情況，在對電力做以合理的調(diào)度分配。

3電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中可視化技術(shù)的應(yīng)用

3.1二維可視化

3.1.1單變量餅圖

在實際的電力系統(tǒng)自動化當(dāng)中，經(jīng)常會應(yīng)用單變量餅圖來完成工作，通過對單變量餅圖的應(yīng)用可以更加清楚明確地對線路進行表示，同時對于變壓器參數(shù)表示來說也更為便利。變壓器的負載情況如何與單變量餅圖的顏色以及面積直接相關(guān)，用其改變以及實際的變化組合能夠更加簡潔地表示出負載的變化以及大小，在這種情況下相關(guān)工作人員就可以夠更加高效地完成數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)控制工作。普通的餅圖和單變量餅圖之間有著一定的不同之處，單餅圖的應(yīng)用主要是為了表現(xiàn)單個特殊數(shù)據(jù)的變動趨勢，并不反映多組數(shù)據(jù)中的關(guān)系以及具體的比例，實際的單變量餅圖的繪制必須設(shè)定閾值，通過對實際情況的完全了解來合理地設(shè)置單變量餅圖的顏色和面積最大化，通過對這二者的科學(xué)化應(yīng)用來保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的變化。

3.1.2等值線

單變量餅圖的應(yīng)用主要表示單個數(shù)據(jù)，而等值線的應(yīng)用則是為了表示多個數(shù)據(jù)，在這個時候就要應(yīng)用到等值線，像是電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的節(jié)點電壓數(shù)據(jù)和變壓器的負載率等很多方面的數(shù)據(jù)都可以利用等值線來表示。在實際的工作當(dāng)中，等值線的繪制一般使用網(wǎng)格法，無論是四邊形網(wǎng)格還是三角形網(wǎng)格都有著應(yīng)用，要根據(jù)實際情況而定。網(wǎng)格法繪制在實際的工作當(dāng)中具有一定的復(fù)雜性，并且不能保證準確性，不太可能通過計算機的使用來完成繪制工作，所以就要用到柵格圖形法和無網(wǎng)格法來對這種問題進行解決，通過這兩種方法的使用能夠保證等值線繪制的精確性，而且在編程方面也不會有太大的難度，還能通過計算機程序進行使用，突破網(wǎng)格對等值線法的限制，擴大了其通用性。

3.2三維可視化技術(shù)的應(yīng)用

3.3.1單棒圖

在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)運行時，合理的使用單棒圖，變壓器，電容器無功備用的情況可以在單棒圖上合理的表示出來。通常狀況下，需要一個主棒以及一個對比棒一起組合起來的，在主棒上表示出來的數(shù)據(jù)都是實際運行中的數(shù)據(jù)，對比棒中中最主要是對最大值的數(shù)據(jù)進行顯示，其數(shù)據(jù)的顯示也以根據(jù)是否需要來進行顯示。在使用單棒圖的過程中也要對顏色和數(shù)值進行設(shè)定。

3.3.2圖形三維旋轉(zhuǎn)

在可視化技術(shù)出現(xiàn)并且得到這些年的發(fā)展之后，所繪制的電力圖不僅僅是最開始的二維圖，而是已經(jīng)有了三維圖的形式，也就是說通過三維立體圖來更直觀地反映電力系統(tǒng)的整體狀況，這種表示方法能夠保證數(shù)據(jù)準確性的提升，相關(guān)的操作人員在這種情況之下進行數(shù)據(jù)分析的時候也能夠從更多角度展開。

在圖形三維旋轉(zhuǎn)方面，其工作的主要原理就是三維圖形的平移和旋轉(zhuǎn)，在其實際的應(yīng)用當(dāng)中少不了計算機圖形學(xué)。并且在三維圖形發(fā)生變化的時候，必須以坐標點和坐標原軸為依據(jù)進行變化，從而保障其準確性，也就是說要在變化之前就完成坐標的分析和確定，在經(jīng)過以其為依據(jù)的變化過程之后得到新坐標并且完成圖形的繪制，然后得到新的三維圖形。

這種圖形三維旋轉(zhuǎn)的形式具有立體性，能夠使工作人員在進行數(shù)據(jù)處理時有更加直觀的數(shù)據(jù)感覺，使其在進行實際的電力調(diào)度工作的過程中更加準確和高效。

3.4實時調(diào)度監(jiān)控可視化

運用多種可視化技術(shù)和計算方法將各項數(shù)據(jù)都繪制成圖形表現(xiàn)出來，然后再運用終端顯示器，將其圖形以動態(tài)化的形式展現(xiàn)出來，可以讓工作人員及時掌握系統(tǒng)的運行情況?？梢暬癄顟B(tài)下的交互模式通常都表現(xiàn)為人機交互，因此，運用可視化技術(shù)可以讓調(diào)度員和計算機進行溝通和交流，交流過程中不會存在障礙。這種發(fā)展模式是后期理想化的模式，目前還是處于萌芽階段，這個階段擁有可視化操作開票系統(tǒng)。操作員進行操作的每一個步驟都可以被系統(tǒng)記錄下來，還可以對運行人員的道閘操作進行模擬，從而形成一張操作票，這項操作票可以通過調(diào)度指令來實施，從而節(jié)約大量人力成本。

結(jié)論

總的來講，隨著信息化社會的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)中所使用的各種信息系統(tǒng)都在不斷的擴大，極大程度上方便了我們的電力操作人員。其中可視化技術(shù)在電力系統(tǒng)中作為一種新技術(shù)，在融入的過程中需要合理的使用二維可視化或者是三維可視化等方法，把電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)以圖像的形勢繪制出來，把以前乏味枯燥的數(shù)據(jù)變成了生動形象的圖片，便于工作人員在操作過程中觀察，能夠在第一時間發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)在運行的過程中存在的故障，并及時的給以解決，不僅降低了工作人員的工作壓力，還提高了電力調(diào)度工作的水平。

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