可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)中的應(yīng)用

劉璐　任坤龍　聶文昭

摘 要：當(dāng)前，在我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)模不斷壯大的背景下，相應(yīng)電力調(diào)度工作的重要性不斷凸顯，在信息技術(shù)的支撐下，電力調(diào)度自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)有效提高了這一系統(tǒng)運(yùn)作的能力。但是，電力調(diào)度自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)也使得信息處理的難度增加，進(jìn)而阻礙了這一自動(dòng)化系統(tǒng)功能與作用的發(fā)揮。而將可視化技術(shù)應(yīng)用于電力調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)中，能夠?qū)⑽淖中畔⑥D(zhuǎn)化為直觀的圖形形式，實(shí)現(xiàn)對(duì)如上問(wèn)題的有效解決。文章基可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)中的具體應(yīng)用展開(kāi)了探討，以供參考。

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

前言

隨著社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)與人們的日常生活都對(duì)電力系統(tǒng)的供電能力提出了更高要求，這就促使電力系統(tǒng)逐漸進(jìn)入自動(dòng)化時(shí)代。電網(wǎng)調(diào)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)有效地提高了供電系統(tǒng)的可靠性與安全性，但是，面對(duì)大量的系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)，人工處理方式的效率與質(zhì)量低，相應(yīng)故障信息無(wú)法得到全面識(shí)別，如何從龐大的信息數(shù)據(jù)中有效地甄別出故障信息，以實(shí)現(xiàn)對(duì)故障問(wèn)題的及時(shí)有效解決，已成為行業(yè)所面臨的一大難題。而將可視化技術(shù)應(yīng)用在調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)中，能夠?qū)⒎睆?fù)的數(shù)字信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖形的形式，進(jìn)而成為了攻克這一技術(shù)難題的有效途徑。

1 可視化技術(shù)綜述

所謂可視化技術(shù)指的是基于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)上，將文字?jǐn)?shù)據(jù)自動(dòng)生成圖形，以將繁復(fù)的信息轉(zhuǎn)化為直觀的形式，將其應(yīng)用于電力調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)中，能夠發(fā)揮出如下作用：第一，通過(guò)將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖形數(shù)據(jù)，能夠以圖像通訊的方式將信息內(nèi)容呈現(xiàn)在處理人員面前，進(jìn)而使其能夠更好地掌握信息中的規(guī)律等；第二，傳統(tǒng)的自動(dòng)化數(shù)據(jù)計(jì)算過(guò)程中致使將結(jié)果作為最終呈現(xiàn)對(duì)象，而以可視化技術(shù)進(jìn)行計(jì)算，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)計(jì)算過(guò)程的有效觀察，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)的改變，進(jìn)而引導(dǎo)結(jié)果的實(shí)現(xiàn)；第三，能夠提高數(shù)據(jù)處理的效率與質(zhì)量，進(jìn)而通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)信息的高效應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力調(diào)度自動(dòng)化下各種故障問(wèn)題的及時(shí)解決，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

2 可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)中的具體應(yīng)用分析

在電力調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)中，主要是將二維可視化技術(shù)與三維可視化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，具體應(yīng)用過(guò)程如下。

2.1 二維可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1.1 單餅圖法

單餅圖能夠?qū)?shù)據(jù)中的內(nèi)容進(jìn)行呈現(xiàn)，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，其具體應(yīng)用方式為：第一，明確單餅圖最大值下的數(shù)據(jù)，然后定位其所占的矩形區(qū)域，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)背景的填充；第二，要根據(jù)實(shí)際越限狀況，在所明確的矩形區(qū)域內(nèi)進(jìn)行內(nèi)切圓的繪制，然后填充入所規(guī)定的顏色；第三，在確定扇形比例與位置時(shí)，要根據(jù)數(shù)據(jù)當(dāng)前值并結(jié)合所設(shè)定的最大值進(jìn)行確定；第四，要根據(jù)實(shí)際越限的情況來(lái)明確這一區(qū)域的顏色，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)扇形的繪制與顏色填充。

2.1.2 反時(shí)限曲線法

采用這一方法主要是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行方式的優(yōu)化，具體來(lái)講，整個(gè)電力系統(tǒng)在落實(shí)變壓器反時(shí)限監(jiān)控內(nèi)容時(shí)，需要采用這一方法來(lái)實(shí)現(xiàn)反時(shí)限狀態(tài)的對(duì)比分析，根據(jù)系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出的過(guò)載時(shí)間與過(guò)載的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行方式的有效優(yōu)化與完善。這一方法在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首先需要明確其特殊性能：這一限值曲線本身具備越限報(bào)警的功能，也就是說(shuō)一旦數(shù)據(jù)達(dá)到了所設(shè)定的越限時(shí)間值，其就會(huì)立即報(bào)警。具體操作流程為：首先，要明確相應(yīng)的曲線點(diǎn)數(shù)，根據(jù)數(shù)據(jù)存盤(pán)的間隔與目前的時(shí)間點(diǎn)來(lái)進(jìn)行明確；其次，根據(jù)曲線點(diǎn)數(shù)據(jù)的大小來(lái)明確相應(yīng)的坐標(biāo)；最后，以線段將各個(gè)曲線點(diǎn)進(jìn)行連接，以完善相應(yīng)的圖形繪制。

2.1.3 等值線法

這一方法是可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中所常用且較為重要的一種方式，其是以等值線的圖形方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化，當(dāng)前所采用的繪制方法為網(wǎng)格法，常以四邊形網(wǎng)格來(lái)完成，目前在這一方法的基礎(chǔ)上引入了三角形網(wǎng)格法，這一方法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)等值點(diǎn)的充分利用，并能夠以有效地游動(dòng)追蹤來(lái)實(shí)現(xiàn)可視化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。但是在實(shí)際繪制上，這一方法相對(duì)比較復(fù)雜，過(guò)難的操作會(huì)降低這一方法的精準(zhǔn)度，因此，通常采用網(wǎng)格圖形法，進(jìn)而以相對(duì)簡(jiǎn)單的繪制流程來(lái)降低難度，提高精準(zhǔn)度。

2.2 三維可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.2.1 三維旋轉(zhuǎn)方式

采用這一方式首先需要明確繪制圖形的類型，對(duì)線段以及多邊形等類型，需要將頂點(diǎn)坐標(biāo)帶入到公式中，以獲取新坐標(biāo)，然后再進(jìn)行連接繪制；而如果是橢圓形或者是字符等，則需要以貝塞爾曲線來(lái)首先完成模擬工作，然后將各點(diǎn)帶入到公式中來(lái)實(shí)現(xiàn)新坐標(biāo)的建立；針對(duì)圖像而言，則需要將各像素點(diǎn)進(jìn)行幾何圖形的轉(zhuǎn)換，然后得出新坐標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)圖元的繪制，最終完成位圖的繪制。

2.2.2 單棒圖

采用單棒圖能夠?qū)㈦娙萜饕约白儔浩鞯臒o(wú)功備用情況與相應(yīng)的安全結(jié)果用單棒圖的形式進(jìn)行直觀地顯示，進(jìn)而明確變壓器等的實(shí)際負(fù)載情況。在實(shí)際操作的過(guò)程中，需要以O(shè)PEN GL這一技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)繪制，首先要結(jié)合當(dāng)前透視的角度來(lái)明確相應(yīng)的坐標(biāo)，在此基礎(chǔ)上明確是否存在遮擋，如存在就需要對(duì)繪制的順序進(jìn)行調(diào)整；其次，實(shí)現(xiàn)對(duì)比棒的繪制，然后將主棒的坐標(biāo)進(jìn)行定位；最后，按照目前數(shù)據(jù)越限的實(shí)際情況來(lái)選擇相應(yīng)的主棒顏色，進(jìn)而進(jìn)行填充以完成這一圖形的繪制。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展下，可視化技術(shù)的誕生與應(yīng)用能夠?yàn)殡娏φ{(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化下實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的高效利用、提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性與安全性提供技術(shù)基礎(chǔ)。相應(yīng)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，可視化技術(shù)將在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]賈書(shū)濤，杜珂.關(guān)于電力調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)中可視化技術(shù)的應(yīng)用探討[J].河南科技，2014，10：105.

[2]孫浩，黃劍眉，夏文波.可視化技術(shù)在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].廣東電力，2007，11：41-44.

[3]郭崇軍，洪峰，陳金富，等.可視化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用探討[J].水電能源科學(xué)，2011，2：146-149.