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

鄧玉章 高自強(qiáng) 余沖 董上義

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)和現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動(dòng)了電力系統(tǒng)功能的增強(qiáng)，面對(duì)海量化、多樣化的存儲(chǔ)信息，技術(shù)應(yīng)用應(yīng)更便捷、更高效、更安全，尤其針對(duì)故障信息、警報(bào)信息以及狀態(tài)信息等，操作人員利用相關(guān)工具能夠?qū)收衔恢眠M(jìn)行快速精確定位，并對(duì)故障情況進(jìn)行及時(shí)了解，第一時(shí)間采取應(yīng)對(duì)的解決措施進(jìn)行處理。其中可視化技術(shù)作為基于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的新興技術(shù)，在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，使電力調(diào)度效率有效提升。本文就可視化技術(shù)的內(nèi)涵以及實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析和探討。

關(guān)鍵詞：可視化技術(shù);電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng);運(yùn)用

一、可視化技術(shù)概述

可視化技術(shù)作為綜合性技術(shù)，包括了信息采集技術(shù)、圖像處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等， 具有具體性、直觀性強(qiáng)，以及內(nèi)容易懂的特點(diǎn)。可視化技術(shù)經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展和實(shí)踐摸索已日趨成熟，在各行業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用[1]。隨著市場(chǎng)及生產(chǎn)信息不斷海量增長(zhǎng)，通過(guò)可視化技術(shù)的運(yùn)用，能夠使各種繁雜數(shù)據(jù)信息向簡(jiǎn)單易懂的可視化信息轉(zhuǎn)變，并直觀地將不同信息之間的聯(lián)系利用視覺(jué)表征的方式進(jìn)行呈現(xiàn)，同時(shí)使群體知識(shí)創(chuàng)新和傳播得以實(shí)現(xiàn)。在電力企業(yè)中可視化技術(shù)得到不斷推廣和應(yīng)用，其能夠?qū)﹄娋W(wǎng)相關(guān)信息進(jìn)行準(zhǔn)確解讀，為電力調(diào)度工作提供有力支持，使電力調(diào)度工作的安全性、合理性有效提升。另外需要對(duì)可視化技術(shù)的使用方法和技術(shù)應(yīng)用體系進(jìn)行健全和完善，使其支撐和輔助作用得最大化發(fā)揮，從而使電力調(diào)度工作質(zhì)量和效率進(jìn)一步提高。

二、可視化技術(shù)的應(yīng)用

（一）二維反時(shí)限曲線

可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用，主要通過(guò)二維可視化技術(shù)中的二維反時(shí)限曲線，實(shí)時(shí)監(jiān)視電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行狀況[2]。變壓器在調(diào)度系統(tǒng)工作過(guò)程中極可能會(huì)因瞬間電量過(guò)載而超出反時(shí)限曲線范圍，對(duì)電力調(diào)度系統(tǒng)正常運(yùn)行，甚至是整個(gè)電力系統(tǒng)的工作狀態(tài)造成嚴(yán)重影響。因此在實(shí)際運(yùn)行前，需要對(duì)中反時(shí)限曲線和主變實(shí)時(shí)狀態(tài)之間的對(duì)比進(jìn)行設(shè)定，計(jì)算和動(dòng)態(tài)監(jiān)督過(guò)載量大小和過(guò)載的時(shí)間，防止變壓器出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象，確保電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

在系統(tǒng)正常運(yùn)行過(guò)程中，由于反時(shí)限曲線存在較大的限值變化范圍，并具有特殊的形狀變化，對(duì)報(bào)警范圍可利用曲線點(diǎn)數(shù)、曲線坐標(biāo)等形式進(jìn)行描述，對(duì)報(bào)警點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而對(duì)反時(shí)限曲線進(jìn)行繪制[3]。通過(guò)反時(shí)限曲線的運(yùn)用，使電力調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得以實(shí)現(xiàn)，當(dāng)報(bào)警范圍與實(shí)際負(fù)荷曲線相接時(shí)，則會(huì)發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，使操作人員及時(shí)對(duì)電力調(diào)度進(jìn)行調(diào)整，確保電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。

（二）二維單餅圖

此圖形在電力調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用，能夠?qū)Ξ?dāng)前變壓器及線路在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的負(fù)載占比通過(guò)單變量餅圖進(jìn)行顯示，利用此類圖形能夠更直觀地對(duì)通電力系統(tǒng)負(fù)載率的具體數(shù)值進(jìn)行了解和掌握，同時(shí)還可根據(jù)電力系統(tǒng)不同的負(fù)載率以不同顏色進(jìn)行顯現(xiàn)，如在調(diào)度系統(tǒng)中，一旦出現(xiàn)系統(tǒng)負(fù)載率過(guò)高的情況，其所顯現(xiàn)的顏色越明顯，更能吸引調(diào)度操作人員的注意力。另外在電力調(diào)度工作中，需要對(duì)負(fù)載率、負(fù)載值的位置和比例進(jìn)行確定，對(duì)此圖形進(jìn)行繪制，并對(duì)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)即會(huì)通過(guò)聲音及顏色進(jìn)行警示。

（三）二維動(dòng)態(tài)潮流

自動(dòng)化系統(tǒng)中的負(fù)荷情況以及無(wú)功負(fù)荷卡流速等能夠通過(guò)二維動(dòng)態(tài)潮流的三角形大小進(jìn)行代表，并對(duì)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的潮流流動(dòng)進(jìn)行顯示，根據(jù)電力系統(tǒng)中的數(shù)值越限情況，對(duì)二維動(dòng)態(tài)潮流進(jìn)行繪制，另外不同的三角形顏色代有不同數(shù)值的流動(dòng)速度，并與三角形的線段長(zhǎng)度及步長(zhǎng)相結(jié)合，對(duì)三角形的個(gè)數(shù)和位置進(jìn)行確定，從而使電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)潮流實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、可視化顯現(xiàn)。

（四）二維等值線

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的變壓器負(fù)載率、線路負(fù)載率以及節(jié)點(diǎn)電壓等通過(guò)等值線的形式進(jìn)行顯示，通過(guò)二維等值線使電力調(diào)度自動(dòng)化控制得以實(shí)現(xiàn)[4]。操作人員利用技術(shù)手段對(duì)圖形進(jìn)行繪制，并對(duì)圖形精確度予以保障，能夠?qū)ψ儔浩髫?fù)載率、線路的負(fù)載率進(jìn)行更直觀顯示。

結(jié)束語(yǔ)：目前電力企業(yè)的電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，操作人員需要大量涌現(xiàn)的各類信息，使工作壓力不斷加大，通過(guò)可視化技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的運(yùn)用，利用三維可視化技術(shù)，對(duì)電力信息數(shù)據(jù)圖像進(jìn)行繪制，通過(guò)圖形的形式使數(shù)據(jù)信息能夠更直觀地顯示，有利于操作人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題和故障，通過(guò)有針對(duì)性解決措施使電力調(diào)度工作的運(yùn)行安全和質(zhì)量得以保證，并使操作人員的工作壓力和工作量減輕。

參考文獻(xiàn)：

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