摘要：电力系统高速发展的今天，信息储存内容也向着多样性和海量化发展，最常见的报警、故障及状态信息等，都是需要电力调度人员进行有效处理的信息。如何能够通过简单的信息诊断，精准的确定故障发生位置并能够及时处理，是当前电力调度自动化系统发展应该具有的功能。可视化技术是从计算机图形角度发展起来的一种新型技术，它能够将枯燥的数据信息转化为图形或者图片，从而让操作人员能够更直观的进行信息判断和处理。
关键词：电力调度；自动化系统；可视化技术
1 可视化技术分析
1.1 可视化技术的基本概述
电力系统中的可视化技术主要就是将电力系统的运行状态、各种属性等通过可视化技术中的各种先进技术和算法进行处理之后，以图片、图形的形式呈现出来，方便调控人员能够更加清晰、直观的了解电力系统的实际运行状态，从而采取针对性的运行方式和控制措施。运用可视化技术具有多种功能：①它不仅可以将系统数据转变成图片和图形的形式，丰富信息内容，方便调控人员更好监视系统的运行状态；②调控人员可以观看可视化技术计算的全过程，并且能够及时调整参数，使得结果更加合理科学；③提升处理数据的质量和效率，实现对信息数据的高效运用，及时发现电网的各种故障，快速采取有效措施加以解决，保证电力系统的正常稳定运行。
1.2 可视化技术的基本发展情况
在现代社会发展中，科学技术已经成为第一生产力，信息化成为时代性的象征。从发展过程来看，信息化和自动化技术已经得到了广泛的应用，电力调度中的很多信息数据也变得越来越复杂和多样，有的甚至超出了调控人员的正常理解范围和能力。这就使得当前的信息数据分析和处理缺乏有效性，有的重要信息被无意间忽略，这对电力系统的调控来说是非常不利的。自从可视化系统被广泛的应用以来，调度运行中的各类信息被准确高效的抓取，同时通过计算机及信息技术的可靠性计算和分析，实现了较为简单直观的显示。
2 电力调度自动化系统中的可视化技术具体应用
2.1 二维可视化技术的应用简述
2.1.1 单拼图展现形式
将数据信息通过二维可视化技术中的单拼图形式进行展现，具体的技术操作步骤为:(1)先确定最大数据，然后通过矩形区域定位，并进行区域的背景填充。(2)根据实际的越限情况，在矩形区域内绘制内切圆，然后进行明确颜色的填充。(3)参考当前数据及最大数据设定值，进行扇形位置和比例的确定。(4)对确定的扇形区域进行颜色的填充。
2.1.2 等值线方式
在自动化系统中运用等值线法能够显示出多种不同类型的数据。要想方便认识和了解，数据应该对可视化手段进行合理的选择，让等值线能够清晰的显示出数据中的线路负载率、节点电压、变压器负载率等。等值线通常都会采用网格法。但是这种绘制方法较为复杂，计算机程序很难进行实现，而且绘制出来的图形也缺乏精确性，一般都比较适合在处理网格化数据中进行应用。所以，在系统功能的实现过程中，应该通过无网格或者栅格图形法来绘制等值线，而且编程的程序也极为简单便捷，不仅可以很容易进行程序设计，提高图形绘制的精确性，同时也不用受到网格结构的限制和约束，具有较强的通用性和一般性。
2.1.3 动态潮流方式
电力调度自动化系统运行中，经常涉及到系统潮流。电力系统负荷大小也通常以潮流的流量及流动速度来进行体现。比如三角形的代表较快的流动速度。在进行可视化技术的折线三角形处理中，需要先将折线分成多个小段，对各小段进行分别处理。然后再以步长参数来进行三角形流速的合理控制，步长较大流速就会较快。以动态帧步进行定时器的绘制时，相关的步骤应该是:先绘制背景图，然后参照实际数据参数来进行三角形的大小确定；根据越限数据来确定三角形的填充颜色。以数据大小来确定流动步长，以步长和线段长度来进行三角形位置和数量的确定。
2.2三维可视化技术的应用阐述
2.2.1单棒图的应用
单棒图在电力调度自动化系统中可以用来显示电容器无功备用情况、变压器无功备用情况、安全分析结果等内容．首先，电容器无功备用单棒图，一个单棒图表示一个电厂无功备用状况，其中总高代表无功补偿装置的最大安装容量，中间高度则代表当下系统无功补偿装置的投入状态，如图1所示．其次，变压器负载率单棒图．一个三维棒图代表一个厂站变压器负载率状况，如图2所示．
图1电容器无功备用单棒图 图2变压器负载率单棒图
与普通棒图相比，单棒图主要在电力图形三维显示过程中使用，它通常由一个主棒和一个对比棒构成，其中主棒代表当下数据值，而对比棒则代表当下数据的最大极限值．当然在应用过程中，技术人员可以根据需要选择屏幕中是否显示对比棒．另外单棒图在应用过程中还可以根据实际需要使用不同的颜色来进行绘制，方便观察．结合当前计算机的应用，在进行单棒图绘制的过程中可以利用OpenGL技术，具体操作如下:(1)通过对当下透视角度分析来确定单棒图坐标值；(2)通过对单棒图坐标值分析来确定其显示的完整性，一旦被遮挡应当重新调整并绘制；(3)进行对比棒绘制；(4)以数据大小为依据，对主棒与对比棒的比例进行确定，并计算主棒的坐标；(5)结合数字越限情况选择主棒的颜色；(6)进行主棒的绘制。
2.2.2 图形三维旋转的应用
随着科学技术水平的不断提升，可视化技术得到了显著的发展，而且电力图也由原来的二维形式转变成三维形式，使得电力变得更加立体，方便操作人员更加及时准确的获取电力调度的具体情况，而且图形还可以进行三维旋转为操作人员提供更多的观察视角，在一定程度上降低了工作的难度。三维旋转的实现需要通过三维图形进行几何变换，以及计算机图形学方面的知识内容，主要就是指将三维图形进行平移和旋转之后能够形成全新的图形。其中对三维图形进行几何变换通常都是围绕坐标轴和坐标原点进行的，要注意在实际变化中尽量避免失准现象的发生。在变换的过程中，要全面分析图形每个点坐标位置，然后在根据新的坐标进行图形的重新绘制，从而获取旋转之后的新图形，方便操作人员进行观察，增强观察的全面性和针对性，方便调控人员及时发现电力系统运行中存在的故障，及时采取针对性的措施处理，不断提升电力系统的整体运行质量和效率。
结语
总而言之，随着电力企业的不断发展，其电力系统的规模不断扩大，各种警报信息、故障信息以及状态信息等大量涌现出来，为调控人员的工作提供了极大的压力。而可视化技术作为一种新型的技术，将其有效的运用到电力自动化系统中去，通过二维可视化和三维可视化手段，绘制电力信息数据图像，将枯燥乏味的数据转变成图片、图形等形式，更加方便调控人员的观察，不仅有利于调控人员及时发现故障问题，采取针对性的措施加以解决，同时还减轻了调控人员的工作压力和数量，有效提升了电力调度工作的水平和效率。
参考文献:
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[3]孙浩,黄剑眉,夏文波.可视化技术在调度自动化系统中的应用[J].广东电力,2007,(11):41-44.
论文作者:许祥梅
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/13
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