數(shù)據(jù)可視化在變電運維工作中的研究

宗璐璐

摘要：隨著電子、計算機和通信技術的不斷發(fā)展，構建智能電網(wǎng)已經(jīng)成為電力行業(yè)的整體趨勢，而智能變電站是其最重要的組成部分，但是智能變電站的運行和維護與傳統(tǒng)變電站有著較大的差別，為了適應新時代下變電運維工作的特點，提出了可視化技術的實現(xiàn)路徑，為提高變電運維效率的問題提供一定的幫助。

關鍵詞：智能變電站;變電運維;數(shù)據(jù)可視化;應用;

引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，構建智能電網(wǎng)已經(jīng)成為電力行業(yè)的整體趨勢，智能電網(wǎng)包括智能變電站、智能配電網(wǎng)、智能交互終端等組成部分，而智能變電站作為電網(wǎng)結構中接收和分配電能的場所，囊括了大量的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)，如何提高變電站內(nèi)數(shù)據(jù)的整合分析能力，達到變電運維的數(shù)據(jù)可視化，對變電站內(nèi)智能高效運維乃至電力系統(tǒng)電網(wǎng)的經(jīng)濟運行都有著實際而重要的戰(zhàn)略意義。

1數(shù)據(jù)可視化理論

數(shù)據(jù)可視化技術將計算機技術與圖像技術進行有效結合，以數(shù)字化方式將其轉化為圖形、圖像等直觀表現(xiàn)，并可以通過計算機系統(tǒng)，對信息進行處理，達到人機交互的目的。數(shù)據(jù)可視化并不是什么新興技術，其發(fā)展歷程可以追溯到二十世紀50年代計算機圖形學的早期，當時，人們就可以利用計算機創(chuàng)建出了首批圖形圖表。近幾年，隨著互聯(lián)網(wǎng)、計算機技術的迅速發(fā)展，大數(shù)據(jù)備受關注，各式各樣的數(shù)據(jù)可視化的展現(xiàn)在人們的眼前。

在變電運維工作中，通過可視化技術，可以實現(xiàn)對變電站的實時監(jiān)測、對故障的快速判斷以及對各分散站點的科學管理，保障電網(wǎng)運行的高效性、穩(wěn)定性。另外，作為電力流的匯集中心，變電站還承載著大量電力業(yè)務上的信息流和業(yè)務流，提高變電站內(nèi)數(shù)據(jù)的整合分析能力，將有利于建立堅強的智能電網(wǎng)，而且從海量的電網(wǎng)業(yè)務數(shù)據(jù)中挖掘出企業(yè)需要的信息，并直接指導于企業(yè)業(yè)務的發(fā)展， 對提升國網(wǎng)公司經(jīng)濟效益有著實際而重要的戰(zhàn)略意義。

2數(shù)據(jù)可視化在變電運維專業(yè)中的應用

2.1 科學處理操作系統(tǒng)錯誤

變電運維工作中需要接觸各種操作系統(tǒng)，但系統(tǒng)在正常運行過程中可能會出現(xiàn)各種失誤以及風險，可視化技術可以科學處理事故中出現(xiàn)的錯誤因素，幫助工作人員更加科學系統(tǒng)的分類相關信息，統(tǒng)計發(fā)生錯誤組件的相關內(nèi)容，針對信息作出改善措施，而且平臺能夠自動記錄相關信息，同時對發(fā)生錯誤的部位以及錯誤的級別進行科學判定工作，為后期的判定工作打好基礎。可視化技術的這種操作模式還能更好地避免反復出現(xiàn)同一種錯誤的情況，即使出現(xiàn)同種錯誤之后還能夠進行快速的處理，保證了系統(tǒng)的安全運行。另外，一旦出現(xiàn)相對復雜的故障，影響用戶的正常操作時，操作系統(tǒng)的主頁面也能夠及時獲得相關信息，通過使用者的反饋呈遞給工作人員，轉接給專業(yè)的負責人進行有效處理，這樣能夠及時避免錯誤狀況的繼續(xù)。

2.2 在繼電保護中的應用度延伸情況。

隨著電網(wǎng)網(wǎng)絡結構復雜化的發(fā)展，繼電保護故障信息智能分析是指對電力設備建設相關的保護網(wǎng)絡，其實際工作依據(jù)是電網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲。保護網(wǎng)絡是指在電網(wǎng)建設過程中所形成的網(wǎng)絡架構，主要包括斷路器、互感器、錄波裝置與保護裝置等組合形成的。根據(jù)網(wǎng)絡中所出現(xiàn)的故障實際情況結合相對應的故障數(shù)據(jù)庫進行綜合故障分析，在電網(wǎng)中故障數(shù)據(jù)信息的組合主要包括電力系統(tǒng)的信息子站、EMS系統(tǒng)與錄波系統(tǒng)等綜合數(shù)據(jù)庫。針對電力系統(tǒng)中所發(fā)生故障的區(qū)域的電流與電壓所產(chǎn)生的波形變化，以及斷路器與保護裝置的實際反映情況等，通過相關數(shù)據(jù)信息庫的對比分析，評價斷路器與保護裝置行為動作的反應能力，對電網(wǎng)故障作出信息簡報，其中需要包含對故障元件錄波波形的記錄等內(nèi)容，這樣能快速判斷故障，而且實現(xiàn)對故障的在線追蹤。

2.3 多維數(shù)據(jù)降維處理

當前人類生活在三維空間中，面對海量的多維信息，由于自身認知能力的局限性，需要通過特殊的途徑對數(shù)據(jù)進行變化才能被我們在低維空間（一、二和三維）所認識。這種數(shù)據(jù)變化不應當只是簡單的圖形映射，而是要盡可能地把多維數(shù)據(jù)的特征及它們之間的關系信息在低維空間中展現(xiàn)出來。通過可視化技術的降維能力可以快速整合電網(wǎng)發(fā)現(xiàn)的大量實時信息，幫助相關人員進行快速決策，而且可以通過不同判據(jù)整合信息，發(fā)現(xiàn)人工易遺漏信息，是數(shù)據(jù)趨勢分析的重要技術支撐手段。

2.4 在日常維護中的應用

變電運維的工作難點主要是變電站數(shù)量多、人員少、巡視時間短、操作效率要求高，利用變電運維智能移動終端，在日常巡視時，輸入當前數(shù)據(jù)就可以調(diào)用歷史數(shù)據(jù)，通過可視化技術分析判斷設備的運行狀態(tài)是否正常，減少了巡視時間，保證了工作質量，而且可以保存各個站的信息，信息也分不同的等級，信息等級從高級到低級分為危機缺陷、嚴重缺陷、一般缺陷以及正常，不同等級的信息所代表的緊急程度、應對方法也不同，具體的處理工作需要具體情況具體分析。這樣可以對不同站的特點進行區(qū)別管理，提高運維工作的效率。最后，可視化系統(tǒng)平臺的運行需要保證數(shù)據(jù)庫的充足性和安全性，日常維護中必須及時保存數(shù)據(jù)并且備份數(shù)據(jù)庫，同時要針對系統(tǒng)運行和業(yè)務的參數(shù)相關數(shù)據(jù)作出維護。

3結束語

數(shù)據(jù)可視化技術具有數(shù)據(jù)分析、故障在線監(jiān)測、在線跟蹤等功能，將可視化技術應用到變電運維工作中，不僅可以提高電力運維效率，還能夠幫助運維人員科學決策，及時解決電力系統(tǒng)中存在的問題。電力企業(yè)需強化可視化技術研究，加大技術投資，優(yōu)化可視化技術功能，實現(xiàn)其在變電運維工作的科學性、價值性，以及在電網(wǎng)運行中的經(jīng)濟性。

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