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

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，我國的電力建設(shè)發(fā)展迅速，電網(wǎng)的覆蓋面積越來越廣泛，系統(tǒng)的規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大，隨著人口的增加，工業(yè)化與城鎮(zhèn)化的發(fā)展，使得對(duì)電力的需求急速增加，對(duì)電力供給的要求也在不斷的提高。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)故障問題的及時(shí)有效解決，已成為行業(yè)所面臨的一大難題。隨著可視化技術(shù)的應(yīng)用，電力系統(tǒng)中的全部數(shù)據(jù)都可以通過計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)轉(zhuǎn)換組合成圖形的形式，不僅大大減低了數(shù)據(jù)的繁瑣性，還方便電力系統(tǒng)的相關(guān)人員檢查、維護(hù)與處理。

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

一、可視化技術(shù)的概述

可視化技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將圖形理論集合在一起，從而運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)將數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，再利用計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖形，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的直觀可視化，可視化技術(shù)涵蓋領(lǐng)域廣泛，在實(shí)際中，可以綜合處理各個(gè)系統(tǒng)間的內(nèi)部數(shù)據(jù)問題。在電力調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)中的應(yīng)用極大的滿足了人們對(duì)視覺的工作處理特點(diǎn)，將大量數(shù)據(jù)綜合處理聯(lián)系在一起，形成圖像，更加便于人們的工作。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，能夠發(fā)揮出以下幾個(gè)方面的作用：第一，通過將數(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)而通過對(duì)數(shù)據(jù)信息的高效應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)對(duì)電力調(diào)度自動(dòng)化下各種故障問題的及時(shí)解決，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

二、可視化技術(shù)的基本意義以及過程分析

可視化技術(shù)滿足了各個(gè)數(shù)據(jù)以及領(lǐng)域內(nèi)的交叉處理，近些年來，不僅電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)繁多，隨著信息時(shí)代的來臨，生活中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴都融入了數(shù)據(jù)的信息化時(shí)代，需要處理的數(shù)據(jù)越來越多，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理很容易丟失，采用可視化技術(shù)不僅可以直觀的解決二維空間內(nèi)的數(shù)據(jù)分析問題，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)三維空間內(nèi)的數(shù)據(jù)整合、處理與轉(zhuǎn)化，通過對(duì)可視化技術(shù)的應(yīng)用，使得各個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的規(guī)律更加直觀，有效的提高了數(shù)據(jù)信息的利用率，通過圖像可以更快速更直觀的表達(dá)出現(xiàn)象的發(fā)生和規(guī)律。可視化技術(shù)在應(yīng)用的過程中主要有幾方面：第一，指對(duì)原始數(shù)據(jù)的過濾處理;第二，指對(duì)數(shù)據(jù)的映射，表示為圖像與圖形的元素;第三，指將這些圖形幾何元素繪制轉(zhuǎn)化為圖形，最后就是對(duì)這些可視化的圖形的數(shù)據(jù)分析。

三、在電力調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)中可視化技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1二維可視化技術(shù)的應(yīng)用

3.1.1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)用的過程中，其具體應(yīng)用方式為：第一，根據(jù)實(shí)際采集的數(shù)據(jù)，根據(jù)其越限情況，對(duì)所明確的矩形區(qū)域內(nèi)進(jìn)行內(nèi)切圓的繪制，并填充程序設(shè)計(jì)的顏色;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，根據(jù)處理數(shù)據(jù)來確認(rèn)扇形的繪制和相應(yīng)區(qū)域顏色的填充。餅圖的應(yīng)用過程中，需要考慮到閾值，合理設(shè)置變量的最大值，這樣的方式使得餅圖顯示出電路變化并且充分運(yùn)用于了面積和顏色填充，便于工作人員的信息識(shí)別和信息理解。

3.1.2反時(shí)限曲線法

對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)施變壓器反時(shí)限監(jiān)控的過程中，應(yīng)使用反時(shí)限曲線操作。在變電站內(nèi)，變壓器發(fā)揮著瞬時(shí)過載的作用，該作用和過載時(shí)反時(shí)限曲線大致相同，并對(duì)之前設(shè)定的主變反時(shí)限狀態(tài)與主變實(shí)時(shí)狀態(tài)實(shí)時(shí)比較，對(duì)主變的過載時(shí)間及大小進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)算，并對(duì)主變的過載能力進(jìn)行有效利用，從而將電網(wǎng)中存在的較為嚴(yán)重的運(yùn)行方式得到有效緩解。

3.1.3等值線法

等值線的應(yīng)用是可視化技術(shù)運(yùn)用于電力調(diào)度系統(tǒng)常用并且十分重要的一種技術(shù)，它是采用等值線的圖形來實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際具體數(shù)據(jù)的處理，目前這一技術(shù)主要是采用四邊形的網(wǎng)線格來繪制完成，不過有也引進(jìn)三角形的網(wǎng)線格來繪制的例子。不過無論是四邊形還是三角形網(wǎng)線格，只要實(shí)際情況的復(fù)雜，其準(zhǔn)確性將大大下降，如果采用無網(wǎng)線格的方法，對(duì)于編程編譯將變得簡單容易實(shí)現(xiàn)，所獲得的精確度也比較高。

3.1.4動(dòng)態(tài)潮流法

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中常常涉及到動(dòng)態(tài)潮流，比如電路中出現(xiàn)的負(fù)荷大小將采用潮流的流量與速度來表示。流動(dòng)步長參數(shù)來控制三角形的流速，步長小則流速慢。根據(jù)數(shù)值確定三角形的大小，數(shù)值決定步長，就是根據(jù)如此，一個(gè)個(gè)方面一一對(duì)應(yīng)，進(jìn)行多樣數(shù)據(jù)的可視化。

3.2三維可視化技術(shù)的應(yīng)用

3.2.1三維旋轉(zhuǎn)方式

對(duì)于線段、折線以及多邊形等應(yīng)在相關(guān)公式中對(duì)各頂點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行代入，從而獲取新的坐標(biāo)，再對(duì)各頂點(diǎn)運(yùn)用線段進(jìn)行連接。對(duì)于橢圓及字符等應(yīng)采用貝塞爾曲線進(jìn)行模擬，并在公式中對(duì)其各點(diǎn)進(jìn)行代入，從而獲取新坐標(biāo)，最后使用線段進(jìn)行連接。

3.2.2單棒圖

采用單棒圖能夠?qū)㈦娙萜饕约白儔浩鞯臒o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)際操作的過程中，需要以O(shè)PENGL這一技術(shù)來實(shí)現(xiàn)繪制，首先要結(jié)合當(dāng)前透視的角度來明確相應(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。

四、結(jié)語

綜上，在我國計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展下，對(duì)可視化技術(shù)運(yùn)用逐漸變得廣泛，而將其合理應(yīng)用于電力調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)中，不僅實(shí)現(xiàn)了信息的有效運(yùn)用，而且還保證了電網(wǎng)的安全、可靠運(yùn)行，為電網(wǎng)運(yùn)行提供技術(shù)方面的支持。

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（作者單位：上海市電力公司浦東供電公司）

作者簡介：顧文侃（1986.9-），男，上海人，上海電力學(xué)院學(xué)士，研究方向：電力系統(tǒng)調(diào)度。