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摘要：电网调度可视化的目的，就是电网运行中的所有数字信息，以更加直观、生动的图形或图像形式表现出来，为电力调度人员提供参考，从而保证电网平稳、可靠运行。本文主要研究基于大屏幕的电力调度可视化问题，以供参考。
关键词：大屏幕；电力调度；可视化
电力系统中的可视化功能，是指借助图表、动态图像等直观性手段，将电力系统运行的各个参数、指标清楚地显示出来，供调度人员全面掌握电网运行情况。同时，还能够对电网进行自动跟踪，如果电网在运行期间出现超限情况，系统就会在线进行预警，从而帮助调度人员及时发现电网中存在的问题并进行准确处置。近年来，我国电力事业发展迅速，电网系统运行电压等级不断提高，电网规模也不断扩大。各电网调度中心已成为一个融合生产、调度、计划综合业务的生产运营控制中心。随着D5000系统的广泛应用，以及拼接大屏幕显示系统的不断发展，如何在电力调度中，充分发挥大屏幕的价值作用，成为当前电力行业一个非常重要的研究课题。
一、调度大屏三维可视化的设计思路与技术突破
首先，调度大屏不同于大多数的显示设备，其最大的特点就是由数块甚至数十块屏幕模块拼接组合而成，形成一个超大信息量载体的显示屏，例如，有的拼接大屏幕由4行16列构成，屏幕的总体显示分辨率达到了16384 X3072，超过5千万像素，是一般电脑屏幕的几十倍。如何高效驱动这样一个巨型显示屏，实现大量三维图形化电力调度信息的流畅显示，则是系统设计的关键节点。
其次，电网调度中心的业务复杂性很高，在日常工作中，调度员们需要关注大量实时运行数据和历史数据，如何有效地对各类业务数据进行分类梳理，打通业务系统之间的屏障，根据实际调度和应急指挥的工作需要，将不同的数据进行归纳整理、统筹设计，通过数据集成进而实现可视化达到概括性、提示性和可读性原则，则决定了系统最终的可用性和易用性结果。
最后，电网调度中心的数据来自多个系统不同的数据库，如何高效、安全的获取并实现最终的可视化呈现，则对整个系统的实用性和安全性提出了挑战。
基于以上背景，通过充分研究分析，得出以下设计思路：
1、利用三维建模技术，将电网结构、接线图、负荷曲线、发用电情况、新能源分布等所有日常工作相关的基础图形三维化，从而实现更加全面的概括性、可读性，并结合实时数据动态进行三维动态图形预警提示，以最突出的视觉形式强化系统的提示性目标；
2、采用分布式图形处理架构，利用多台图形工作站并行处理同一个大型高清晰图像，从而实现真正超高清、流畅的大量信息同时显示；
3、通过充分调研，将日常调度及应急指挥所需的业务信息打散重组，一切重实际工作需要出发，梳理整合出更实用的，更符合调度员日常工作和管理者指挥决策需要的业务信息复合结果；
4、利用数据集成，建立一个新的集成式数据库，通过数据推送、数据搜索、规约对接等多种方式，将各业务系统数据库的数据进行分别抽取，并重新存储、分析统计，以实现数据的更有效利用。
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二、调度大屏三维可视化技术在调度领域的功能应用
（一）调度监控信息的集中化呈现
结合电网调度日常工作的需要，将调度计划工作相关的电网负荷预测及实时监测曲线、电厂利用小时情况、发电计划完成情况、存煤情况等信息数据，进行数据集成和统筹显示；同时，将调度控制工作相关的电源实时出力情况、全网实时频率、实时负荷情况，实时水文数据、气象预测、实时潮流、断面、联络线等情况，进行数据集成和统筹显示；使调度中心各专业工作人员能够通过专用控制系统，对所需专业信息进行一键式操作，实现统一调用切换。其中，重点是利用三维地图模型实行数据业务的可视化设计，从而达到更加直观读取的效果，减少工作人员阅读信息的反应时间。在潮流监控的可视化方面，采用电网潮流结合三维地图模型的方式，更加清晰地反映全网潮流走向的动态信息，清晰展现潮流的限额裕度，从而帮助调度员进行快速且直观地判断。如煤电分布情况、电厂出力及存煤信息等，通过信息动态预警及结合地图显示的方式，一旦出现故障或存煤不足等情况，工作人员可以在调动大屏上很容易的发现并定位问题并及时处置。
（二）电网宏观信息的可视化呈现
电网宏观信息的可视化呈现主要包括电网的总体情况集成显示，例如，地理接线图、特高压网架、流域分布、新能源分布等信息和电网规划信息显示等，从而为管理者快速便捷地掌握电网宏观运行态势、应急指挥决策，提供全面的服务性辅助决策信息。再如，地理接线图是将电力系统数据与三维地图模型相结合产生的，通过三维地理图，可真实观察到电力调度过程中的总体运行状况，包括厂站位置和各线路连接关系等信息。调度人员在关注信息期间，在界面上能够利用多种功能来实现，在可视化技术和数据平台分析下实现数据的挖掘处理。
三、调度大屏三维可视化技术在调度领域的应用价值
电力调控中心调度可视化系统，是专门为电网调度自动化设计的综合信息可视化系统，它的实时数据来源于调度技术支持系统（D5000）、生产管理系统（OMS）、风电有功预测等系统，通过标准的数据库进行数据交换，并以设备为单位，采用面向对象设计，借助于计算机图形理论和技术，形象生动地显示电网运行参数，为管理及调度人员提供电网实时数据的分类管理和显示。
可视化系统充分利用4x16 DLP大屏幕拼接墙系统、iPad移动终端操控，全方位、多角度地以三维、灵活、绚丽的图形界面，展现电网资源、电网运行情况、用电情况等全方位的电网信息，并以3D动态图形在超高分辨率DLP大屏幕系统上展示，展示系统将实现与调度技术支持系统（（D5000）、生产管理系统（OMS）、风电有功预测系统、调度大屏幕控制系统等其他应用系统，通过数据库、E语言、规约等多种方式进行数据交互。作为集中信息显示的交互平台，它能有效满足实时调度、会商、辅助决策的需求，并引导调度人员重点关注电网运行关键、薄弱环节，为电网调度监视提供了强有力的技术支持手段。其全面、实时、高清、三维、动态预警/告警的调控信息可视化形式，最大程度地解放了调度工作人员的日常监控压力，如果出现故障或问题通，过该系统就能及时发现，并第一时间进行处置，极大地提高了电力调度工作的效率。
四、结语
通过本文的研究探讨可以了解到，可视化技术在电力调度工作中有着十分重要的地位和价值。而随着计算机及图像显示科技的不断发展与进步，调度可视化技术的应用也在快速发展进步。特别是近年来调度中心的广泛建设，基于调度大屏进行可视化调度的理念，已经越来越广泛的受到关注。目前，我国在智能调度领域已经开展了很多有益的技术尝试，可视化技术特别是基于调度大屏的可视化技术，将会随着电力系统的发展而不断进步，从最初的电网单线图的数据原始表示及列表表示，逐步向二维/三维图形化、动画发展。可以预见，在不远的未来，集成信息学、美学、心理学等多领域学科技术，能与电力系统运行高度适应的现代化智能化调度可视化应用系统，将是电力调度可视化发展的必然趋势。
参考文献
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论文作者:陈静雯
论文发表刊物:《电力技术》2016年第7期
论文发表时间:2016/10/18
标签：电网论文; 数据论文; 系统论文; 信息论文; 电力论文; 情况论文; 实时论文; 《电力技术》2016年第7期论文;