電力系統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

電力系統的可視化技術就是通過直觀的圖表和動態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 電力可視化系統概述

1.1 特征分析

可視化系統在應用中具備以下特征，首先是實時性和在線功能，圖形中的所有數據都是實時化的數據，并展示數據結果；其次是跟蹤電網的狀態改變，即動態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

電力系統構建可視化平臺后，應突出較強的預警性能，電力系統是一個建立在多維度數據采集與分析基礎上的可視化系統，系統應具備開放的數據接口，不僅僅可以與電力系統進行對接，也可幫助對其他數據源進行分析。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據，實現數據挖掘。

1.3 突出預警功能

可視化系統可以自動跟蹤電網的運行狀態，自動掃描系統內存在的安全隱患。如果電網運行存在超限的情況，系統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，基于可視化數據分析可以幫助實現全局信息和細節信息的展示，從而將整個網絡運行的狀態展示給調度員，從而幫助調度人員實現對薄弱環節的掌控與調整。

2 電力調度可視化系統的功能應用

2.1 電力系統地理圖形的可視化

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，形成電力系統的地理接線圖，這是整個電力系統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，所以在實時系統上對廠站的電壓進行監控是十分重要的。在系統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）系統性電壓展。節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。因此系統性的電壓可視化也是系統的重要功能之一。如利用等高線和云圖等，在連續數據在連續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化的改變，因此可視化系統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。可視化系統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控制的重要內容，設備保持一定的穩定性可以保證電力供應的穩定。因此設備的容量以及運轉情況應被監控。在可視化中可以實時化的展設備運行的基本參數和狀況，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）系統運行參數的可視化。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也可實現可視化，如短路電流、變壓器負載、發電機功率、廠站監控等等，這些參數可以直接與設備掛鉤，與線路掛鉤、與區域掛鉤，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。可視化系統可以幫助進行電網狀態分析，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控。同時在緊急事件處理與恢復中也可幫助監控事故影響的范圍以及恢復后的運行狀況等。

4 動態數據展示

廣域動態信息監測分析保護控制系統是一種電力動態監測系統，簡稱WAMAP該系統是將動態數據用于在線分析，重點解決包括暫態穩定、電壓穩定、低頻振蕩等設計以及安全穩定性的監測系統，可以實時預警與在線輔助優化等，將該系統可視化功能實現，可以將系統分析的結果呈現在調度人員面前，可以實現更加準確的動態化監控，包括暫態功角裕度、暫態電壓裕度等，均可實現可視化，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:操作票的編寫和發布、電氣操作的執行。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、電能交易輸入和執行。可視化技術是對調度操作提供可視化的應用界面,包括點圖成票等,并提供穩定、繼保、通信、現場設備、調度操作規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。實現對電力系統的動態化、高效化、精準化的監控，并利用數據分析幫助調度人員快速直接的掌握電力網絡的狀態，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.

[2]盧迎智.能電網調度的自動化和可視化研究[J].電子技術與軟件工程,2014(10):01-02.