摘要：电力系统规模的不断扩大对电网调度工作提出了较高的要求，特别是在出现故障时，会在瞬间加载大量的信息，进而给操作人员的操作带来较大的难度。可视化技术在电力调度自动化系统中的应用可以通过直观的方法将海量数据表示出来，进而减轻了操作人员的工作压力。对此，本文就从电力调度自动化入手，分析可视化的发展历程，探讨可视化技术在电力调度自动化系统中的应用，为进一步提高可视化技术的应用水平提供参考。
关键词：可视化技术；电力调度；自动化；主站系统
随着社会主义经济的不断发展，社会生产与人们的日常生活都对电力系统的供电能力提出了更高要求，这就促使电力系统逐渐进入自动化时代。电网调自动化的实现有效地提高了供电系统的可靠性与安全性，但是，面对大量的系统信息数据，人工处理方式的效率与质量低，相应故障信息无法得到全面识别，如何从庞大的信息数据中有效地甄别出故障信息，以实现对故障问题的及时有效解决，已成为行业所面临的一大难题。而将可视化技术应用在调度自动化主站系统中，能够将繁复的数字信息数据转化为图形的形式，进而成为了攻克这一技术难题的有效途径。
1、电力调度自动化系统概述
电力调度自动化系统以计算机网络通讯技术为基础，收集、分析和处理电力网络信息，以此为基础采取相关控制决策。电力调度自动化系统自带检测装置和远程控制功能，以电力供求信息为基础，能够实现电力调度的智能化和自动化，优化资源配置，提升调度的实时性和安全性，对于保证电力网络安全、稳定的运行有着而积极的意义。在整个电力调度自动化系统中，信息处理系统是核心，采集数据信息之后，通过计算机软件进行数据的计算和分析，通过人及联系系统，工作人员可对信息进行加工和处理，并利用打印设备打印制作的图表，为工作人员提供直观、准确、全面的数据，从而帮助工作人员实时、全面的掌握系统运行情况，合理的进行电力调度，而这种信息数据的处理流程也正是可视化技术在电力调度自动化系统中应用的主要方面。
2、可视化技术分析
2.1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，方便操作人员能够更加清晰、具体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，方便操作人员更好的发展系统的运行规律；②操作人员开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，及时发现自动化电力调度环境下出现的各种故障，并采取有效措施加以解决，保证电力系统的正常稳定运行。
2.2可视化技术的基本发展情况
随着科学技术水平的不断提升，信息化成为了当今时代发展的主要特征，尤其是电力企业的信息化发展，各种大量信息数据逐渐涌现出来，并且已经超过了人们的理解范围和处理能力，由于缺乏有效的信息数据分析和处理手段，大约会有90%左右的信息数据被忽略和浪费，在一定程度上限制了电力企业的发展。而可视化技术属于计算机图形学的一部分，它可以作为大量数据处理的有效手段，并且被广发的应用到了电力系统发展中去，对电力系统的运行效率有着重要的提升作用。从可视化技术的出现和应用主要经历了计算、信息、数据、知识等的可视化。
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3、电力调度自动化系统中可视化技术的应用
3.1二维可视化技术的应用
3.1.1等值线方法
(1)等值线的目标。作为可视化的方法之一,等值线方法在电力调度自动化系统中,对各种数据的可视化手段的表现具有十分重要的作用。而数据采用等值线的方法进行表现,主要有以下几方面:节点电压、输入量、线路负载率、变压器负载率等。(2)等值线的设计及实施工序。对常规等值线进行绘制的过程中,通常都运用网格法进行绘制。一般该方法的运用所使用的网格是四边形网格。随着进一步的发展,在四边形网格中引入三角形网格的方法,具有充分利用网格与网格之间等值点并形成有效游动追踪的共同特点,然而,在绘制等值线时会有一定的缺陷。主要包括:①绘制过程较为复杂,相关工序实施中具有较大难度。②绘制图形时出现精确度不足的现象,在游动追踪的过程中会有相交现象出现。③缺乏一般性的特点。通常只能对网络化结构的数据实施处理,若对数据再实施网格化结构转化时,会有差值形成,使图形的精度降低。
上述缺点可以看出,在实现功能系统的过程中,应采用栅格图形法,实施等值线绘制,也就是所谓的网格法。与常规的方法相比,该方法有以下优点存在:①编程过程相对简单,实现较为容易,不对奇点有所关联,并且不具备等值线游动追踪条件。降低了程序原有的复杂性。②较高的进度,一般只用实施一次近似。在传统的方法使用上,则需要进行两次或多次的近似操作。③具备一般性,不会受到网格的制约。
3.1.2单饼图法
单饼图能够将数据中的内容进行呈现，在实际应用的过程中，其具体应用方式为：第一，明确单饼图最大值下的数据，然后定位其所占的矩形区域，在此基础上实现对背景的填充；第二，要根据实际越限状况，在所明确的矩形区域内进行内切圆的绘制，然后填充入所规定的颜色；第三，在确定扇形比例与位置时，要根据数据当前值并结合所设定的最大值进行确定；第四，要根据实际越限的情况来明确这一区域的颜色，在此基础上实现扇形的绘制与颜色填充。
3.2三维可视化的应用
3.2.1单棒图的应用
电容器的有功功率和无功功率是电力调度自动化系统的重要参量，对于其安全性的分析可以通过单棒图来展示。主棒和对比棒组成了单棒图，分别代表当前数值和理论最大值。根据实际要求不同，对比棒可以选择是否隐藏。越限数值不同，则棒图颜色不同。采用ＯＰＥＮＧＬ技术绘制单棒图时，需要确定当前透视角，然后判断坐标是否被遮挡，确定主棒和对比棒的比例，选择主棒颜色，最后绘制主棒。
3.2.2图形三维旋转的应用
随着可视化技术的发展,电力图逐渐从二维图转变为三维图,即以立体化的图像来对电力调度实际情况进行表示和反映,提升信息表示的准确性和全面性,能够让工作人员从多角度对电力调度情况进行分析。对于图形的三维旋转来说,其以三维图形平移和旋转等几何变换为主要原理,同时需要依赖于计算机图形学的知识。需要注意的是,在进行三维图形几何变化的过程中,为了保证变换的准确性,需要以坐标原点和坐标轴为基础进行变化,具体来说,在变换之前分析图形各点坐标,以此为依据进行变换,在得到变换后的坐标之后,根据新坐标绘制图形,从而得到旋转后的新的三维图形,以多视角电力图形来指导工作人员的相关操作,为工作人员进行电力调度情况分析提供依据。
4、结语
综上所述,信息量的增大给电力调度自动化系统的信息处理提出了更高的要求,可视化技术的应用能够提供直观、全面的图形信息,能够让工作人员对大量及复杂数据进行清晰的掌握,这对于提升电力调度的精确化和实时化有着积极的意义,有利于保障电力系统运行的安全性和稳定性。
参考文献
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论文作者:蔡超
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/9/12
标签：电力论文; 数据论文; 等值线论文; 技术论文; 信息论文; 图形论文; 网格论文; 《电力设备》2018年第14期论文;