可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的運(yùn)用探究

鄧東星

摘 要：伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化的飛速發(fā)展，在某種程度上提高了我國電力企業(yè)的發(fā)展水平，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備也正在逐步完善。在電力企業(yè)的電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中大力運(yùn)用可視化技術(shù)，可以有效減輕工作人員的負(fù)擔(dān)，推動(dòng)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文首先簡要介紹了電力調(diào)度自動(dòng)化、可視化技術(shù)的發(fā)展歷程及應(yīng)用現(xiàn)狀。其次，介紹了可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的兩方面應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電力調(diào)度自動(dòng)化;可視化技術(shù);應(yīng)用;分析

1 引言

伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化的飛速發(fā)展，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備正在逐步完善。但是在如此大的環(huán)境中，其管理系統(tǒng)的變化更為顯著，其實(shí)際應(yīng)用主要包含以下四個(gè)特點(diǎn)。第一，隨著我國社會(huì)的快速發(fā)展，電力市場的引入在某種程度上應(yīng)當(dāng)集中收集和管控電力網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)而確保數(shù)據(jù)信息執(zhí)行的安全性。第二，電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)較為緩慢，對(duì)現(xiàn)在的電力管控方式造成了一定的影響。這個(gè)問題應(yīng)當(dāng)從許多個(gè)方面進(jìn)行調(diào)整與控制，以有利于日后相關(guān)工作的開展。第三，它規(guī)范了電力網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，強(qiáng)化了管理系統(tǒng)的安全運(yùn)用。在表達(dá)領(lǐng)域中運(yùn)用有限表達(dá)管理方式來對(duì)管理系統(tǒng)的不同細(xì)節(jié)進(jìn)行管理，在各個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)單元中，還可以優(yōu)化區(qū)域分布規(guī)律上的表達(dá)。第四，在地區(qū)的變化區(qū)域管理中，與當(dāng)?shù)氐淖兓厔?shì)相融合進(jìn)行調(diào)整，可以更好地確保它在不斷變化的現(xiàn)代生產(chǎn)效率中，實(shí)現(xiàn)社會(huì)生活與生產(chǎn)需要。中國的電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)模正在逐步擴(kuò)大，需要管理的數(shù)據(jù)與信息也在慢慢地增加，與此同時(shí)相關(guān)電力工作者的工作體量也在增加。這個(gè)時(shí)候，電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)就發(fā)揮著十分重要的作用，不僅提升了員工的工作效率，還提升了他們的工作質(zhì)量。接下來，本文就對(duì)電力調(diào)度自動(dòng)化的可視技術(shù)的相關(guān)問題進(jìn)行詳細(xì)的分析。

2 電力調(diào)度自動(dòng)化簡要介紹

電力調(diào)度自動(dòng)化主要是指利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)對(duì)電網(wǎng)的整體數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、整理、匯總、分析以及判斷、管控與做出決定的一種自動(dòng)化指揮控制系統(tǒng)。電力調(diào)度系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)之一便是它裝配了監(jiān)控設(shè)備以及遠(yuǎn)程控制設(shè)備這兩個(gè)設(shè)備。首先，它可以實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度的自動(dòng)化，并可以隨時(shí)隨地按照供電要求進(jìn)行調(diào)度，從而提升電力資源的利用效率。其次，它們可以有效地剖析數(shù)據(jù)信息，避免不良信息的入侵，以防造成不必要的損失。最重要的是，當(dāng)電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，一旦出現(xiàn)故障，電力調(diào)度系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，相關(guān)工作者便會(huì)在第一時(shí)間進(jìn)行搶修，從而降低事故的發(fā)生率，確保電力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)安全。

3 可視化技術(shù)的發(fā)展歷程及應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 可視化技術(shù)的發(fā)展歷程

可視化技術(shù)最重要的功能是把復(fù)雜的事物亦或環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換為比較簡單的圖案亦或影像，使人們易懂。伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，信息技術(shù)的發(fā)展正變得越來越快。各式各樣的數(shù)據(jù)信息充滿了整個(gè)社會(huì)。首先，人們沒有較多的時(shí)間和多余的力量來組織這些信息和數(shù)據(jù)。其次，人們需要但卻沒有辦法理解的數(shù)據(jù)信息有很多。可視化技術(shù)便誕生于該種情況下。可視化技術(shù)的主要發(fā)展過程便可以劃分為下列四個(gè)階段：一是科學(xué)計(jì)算可視化。科學(xué)計(jì)算可視化是一種技術(shù)，它是借助計(jì)算機(jī)把復(fù)雜的原理與辦法，通過嚴(yán)格的計(jì)算用數(shù)據(jù)簡單化顯示，然后執(zhí)行相互處理。二是數(shù)據(jù)可視化。這個(gè)階段是前一階段“科學(xué)計(jì)算可視化”的延伸，但這個(gè)階段所包含的工程與測繪的數(shù)據(jù)信息困難相對(duì)更大。我們當(dāng)下談?wù)摰臄?shù)據(jù)可視化主要是指基于計(jì)算機(jī)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)圖形與對(duì)應(yīng)的圖像處理技術(shù)來把人們難以理解的數(shù)據(jù)借助這個(gè)技術(shù)轉(zhuǎn)化成容易理解的圖案亦或圖形顯示出來再進(jìn)行相互處理。三是信息可視化。伴隨著時(shí)代的進(jìn)步，掌握充足的數(shù)據(jù)信息已經(jīng)成為電力企業(yè)生存發(fā)展的關(guān)鍵。信息可視化是通過可視化把復(fù)雜的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為易于理解的信息，并把信息相互之間的存在的內(nèi)在聯(lián)系可視化表達(dá)出來。四是知識(shí)可視化。這是近些年來發(fā)展起來的一個(gè)新的研究領(lǐng)域，它運(yùn)用視覺表征方法推動(dòng)群體知識(shí)的傳播與創(chuàng)新，剖析和探究視覺表征在推動(dòng)群體知識(shí)傳播與創(chuàng)新中的作用。

3.2 我國可視化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著中國進(jìn)入特色社會(huì)主義新時(shí)代，各個(gè)領(lǐng)域都處于市場競爭的大背景下，電力行業(yè)也在不斷地變革前進(jìn)，逐步邁向市場化，除此之外，科技也在不斷進(jìn)步，電力行業(yè)也在不斷進(jìn)行技術(shù)變革，將可視化技術(shù)運(yùn)用于電力調(diào)度自動(dòng)化。在這一領(lǐng)域，中國的研究仍大大落后于歐美等西方發(fā)達(dá)國家。我國當(dāng)前的電力系統(tǒng)主要是和GIS相聯(lián)系起來，這樣可以清晰地顯示出電力系統(tǒng)在地圖上的具體運(yùn)轉(zhuǎn)情況。在基于可視化技術(shù)的電力調(diào)度自動(dòng)化中，我國通常是運(yùn)用靜態(tài)安全分析以及故障排序的辦法來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)或者運(yùn)行的可視化表達(dá)。和其他國家相比較，這種辦法相對(duì)落后一些。從本質(zhì)上講，可視化的目的不僅僅是可視化復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息，而是在于把隱藏在信息中間的深層內(nèi)容和關(guān)系也可視化表達(dá)出來。

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

在前文中，我們已比較熟悉可視化技術(shù)的發(fā)展歷史以及應(yīng)用現(xiàn)狀。在下文中，我們將詳細(xì)介紹可視化技術(shù)是如何運(yùn)用于電力調(diào)度自動(dòng)化中。就現(xiàn)在而言，可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化中主要是二維可視化技術(shù)的應(yīng)用和三維可視化技術(shù)的應(yīng)用。

4.1 二維可視化技術(shù)的應(yīng)用

（1）單變量餅圖的應(yīng)用。在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，線路和變壓器的負(fù)荷率能夠運(yùn)用單個(gè)變量餅圖進(jìn)行顯示。借助餅圖顏色的變化以及餅圖所占面積的比例來顯示線路和變壓器的負(fù)荷大與小，通俗易懂、簡潔明了，使相關(guān)員工容易理解。單個(gè)餅圖能夠展現(xiàn)出單個(gè)數(shù)據(jù)的變化狀況，這和普通餅圖展現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)的比例關(guān)系有著很大的差異，它的最大值是預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)可能出現(xiàn)的最大數(shù)值。（2）等數(shù)值線的應(yīng)用。等數(shù)值線能夠表示出電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的許多個(gè)不相同的數(shù)據(jù)。為了容易理解，數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)選擇合適的可視化表示方法展現(xiàn)。等數(shù)值線能夠清楚地表達(dá)的數(shù)據(jù)是節(jié)點(diǎn)電壓、線路負(fù)荷率和變壓器負(fù)荷率。正常狀況下，等數(shù)值線使用網(wǎng)格方法繪制。該方法的繪制過程比較繁瑣且難以理解，并且繪制出的圖形精確度比較低，適合于處理具有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。

4.2 三維可視化技術(shù)的應(yīng)用

（1）單棒圖的應(yīng)用。在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，單棒圖能夠用于指示電容器無功待機(jī)狀態(tài)和變壓器無功待命狀態(tài)以及對(duì)應(yīng)的安全分析結(jié)果。繪制單個(gè)條形圖時(shí)，應(yīng)當(dāng)依照具體狀況與透視角度確定圖形的坐標(biāo)，并依照坐標(biāo)判斷是否被其他條形圖覆蓋。（2）圖形三維旋轉(zhuǎn)的應(yīng)用。可視化技術(shù)的快速進(jìn)步致使電力圖形已經(jīng)從從一維轉(zhuǎn)換為三維立體圖形。三維立體圖形能夠更加準(zhǔn)確地顯示出電力調(diào)度的具體狀況，圖形的三維旋轉(zhuǎn)也方便員工從多個(gè)層面觀察。

5 結(jié)束語

隨著中國科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，可視化技術(shù)發(fā)展的空間將會(huì)更大。它將在電力調(diào)度的自動(dòng)化中發(fā)揮更大的作用。本文主要介紹了在電力調(diào)度自動(dòng)化中的二維視化技術(shù)的應(yīng)用和三維可視化技術(shù)的應(yīng)用，希望能為相關(guān)人員和相關(guān)部門提供有益的參考和借鑒，也希望為中國的可視化技術(shù)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊春卓.可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2016（12）：109- 109.

[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， 20（11）：41-44.

[3]劉璐，任坤龍，聶文昭.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[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（29）：180-180.

[4]唐學(xué)軍.在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中可視化技術(shù)的應(yīng)用[J].通訊世界，2016（23）：247-248.

[5]王曉娜，關(guān)振中.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[J].科學(xué)與財(cái)富， 2017（27）：195-195.