可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化中的應(yīng)用

陳濤 崔波 楊洋

摘要：互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)紛紛進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，電力企業(yè)在智能化發(fā)展過程中，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，因此相關(guān)人員要對(duì)可視化的技術(shù)引起足夠的重視，這樣做的目的能夠保證其合理地應(yīng)用到電力調(diào)度自動(dòng)化中。基于此，本文對(duì)可視化技術(shù)概述以及可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

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

自動(dòng)化技術(shù)是基于社會(huì)自動(dòng)化、智能化發(fā)展而誕生的技術(shù)類型，特別是信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，各行各業(yè)都開始著手建立數(shù)字化的運(yùn)營體系，社會(huì)對(duì)電能需求增高，電力行業(yè)也需要配合社會(huì)發(fā)展的趨勢向供電自動(dòng)化方向轉(zhuǎn)變。

1 可視化技術(shù)概述

在實(shí)際的電力自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用可視化技術(shù)，主要是為了對(duì)電力系統(tǒng)中龐大的信息進(jìn)行更好形態(tài)的展示，在對(duì)這些數(shù)據(jù)信息以及系統(tǒng)屬性進(jìn)行算法和技術(shù)處理之后，能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為圖片和圖形的形式給相關(guān)操作人員觀看，從而使操作人員可以更加準(zhǔn)確更加清晰地對(duì)電力系統(tǒng)狀況或是電力系統(tǒng)在運(yùn)行中產(chǎn)生的問題進(jìn)行處理，使其針對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行提出更好地控制措施。這種技術(shù)的主要作用有以下幾點(diǎn)：（1）首先就是上文中所說的數(shù)據(jù)向圖像的轉(zhuǎn)換，使操作人員更好地了解系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律;（2）其次是整個(gè)可視化技術(shù)的實(shí)際運(yùn)行都可以被操作人員看到，操作人員能夠?qū)ζ溥\(yùn)行過程進(jìn)行控制，包括參數(shù)的調(diào)整等，通過這種形式使可視化技術(shù)的結(jié)果更加準(zhǔn)確;（3）最后就是可視化技術(shù)的使用使整個(gè)電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理更加高效、更加準(zhǔn)確，在這種有準(zhǔn)確數(shù)據(jù)為工作基礎(chǔ)的前提下，操作人員在對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行處理的時(shí)候就更加簡單。

2 可視化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化中的應(yīng)用

2.1 構(gòu)建大數(shù)據(jù)化的工作模式

對(duì)于配電網(wǎng)的自動(dòng)化發(fā)展而言，使用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以發(fā)揮至關(guān)重要的作用。例如電力調(diào)控在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下可完美體現(xiàn)優(yōu)勢，能促進(jìn)各電力部門進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到融合大能源思維、大數(shù)據(jù)思維的價(jià)值。在使用大數(shù)據(jù)時(shí)，還需要考慮到智能電網(wǎng)、環(huán)境安全、大能源系統(tǒng)等方面的實(shí)際應(yīng)用，例如運(yùn)用大數(shù)據(jù)的因果分析手段，可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)分析適用性的改善，亦或是通過大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，可以滿足因果分析效率的提升，并且通過分析作為基礎(chǔ)，可以確保服務(wù)的優(yōu)質(zhì)化處理。基于大數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)平臺(tái)，可以通過平臺(tái)的有效使用，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集質(zhì)量的提升，實(shí)現(xiàn)成本控制，建成廣域電力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。在該環(huán)節(jié)促進(jìn)大數(shù)據(jù)技術(shù)的運(yùn)用，就是將數(shù)值仿真系統(tǒng)、廣域監(jiān)測系統(tǒng)置入統(tǒng)一的平臺(tái)，為數(shù)據(jù)挖掘提供有效的技術(shù)支持，臨界條件以及故障傳播模式等均能從中獲得有力的支持，提高平臺(tái)預(yù)警水平。

2.2 三維可視化

2.2.13D柱

每個(gè)廠站敏感圖元上出現(xiàn)一根3D柱來代表該廠站內(nèi)所有發(fā)電機(jī)的有功出力或者無功出力。對(duì)于有功出力，該柱體一般分成兩部分，下面部分代表當(dāng)前的出力，上面部分代表剩余出力。廠站內(nèi)發(fā)電機(jī)的總額度出力決定了柱體的高度，柱體下面部分的顏色由閥值決定。若該廠站內(nèi)發(fā)電機(jī)的總有功出力或者總額定出力為零，則該廠站上方不出現(xiàn)3D柱。對(duì)于無功出力，該柱體為一整體，發(fā)電機(jī)的總無功出力決定柱體的高度，柱體顏色由閥值決定。若該廠站內(nèi)的總無功出力為零，則該廠站上方不出現(xiàn)3D柱以3D技術(shù)展示全網(wǎng)發(fā)電機(jī)有功、無功以及備用容量情況，使調(diào)度運(yùn)行人員不再面對(duì)枯燥的數(shù)字列表而代之以生動(dòng)形象的3D展示，有助于調(diào)度運(yùn)行人員在掌握全網(wǎng)發(fā)電信息的條件下減輕視覺疲勞。

2.2.2圖形三維旋轉(zhuǎn)

隨著可視化技術(shù)的不斷發(fā)展，繪畫的電力圖由原來的二維圖逐漸改變?yōu)楫?dāng)前使用的三維圖形式。換言之，利用三維立體圖可以直接呈現(xiàn)出電力系統(tǒng)的總體情況，并可以提高數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。在這種情況下，有關(guān)工作人員可以從多個(gè)方面準(zhǔn)確的分析數(shù)據(jù)。圖形三維旋轉(zhuǎn)的主要工作原理是三維圖形的旋轉(zhuǎn)與平行移動(dòng)，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在三維圖形運(yùn)用過程中是不可缺少的元素。同時(shí)，三維圖形在出現(xiàn)改變時(shí)，需要根據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)與坐標(biāo)原軸進(jìn)行相應(yīng)的改變，進(jìn)而可以使其精準(zhǔn)性得到有效保證。換言之，就是三維圖形改變以前就需要全面的分析坐標(biāo)點(diǎn)與坐標(biāo)原軸，通過根據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)和坐標(biāo)原軸進(jìn)行相應(yīng)的改變以后可以繪畫出新的三維圖形。這種三維旋轉(zhuǎn)的方式具有立體性的特征，在對(duì)數(shù)據(jù)處理過程中可以讓工作人員產(chǎn)生直觀立體的感受，從而保證電力調(diào)度工作的精準(zhǔn)性與高效性。

2.3 應(yīng)用于監(jiān)測系統(tǒng)中

通常在電力系統(tǒng)中需要對(duì)其運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測來確認(rèn)其是否存有故障問題，并及時(shí)地消除安全隱患，而電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、全天候監(jiān)測的要求。通過建立自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)來對(duì)電氣工程運(yùn)行中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測及收集，確認(rèn)數(shù)據(jù)數(shù)值是否在規(guī)定范圍內(nèi)。并且在自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用下可以及時(shí)地掌握及定位故障發(fā)生區(qū)域，這樣能夠針對(duì)故障情況作出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)，從而保證檢修及維護(hù)方案的可行性，可以說自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用在極大程度上降低了電氣工程運(yùn)行中的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)為了進(jìn)一步提升電力系統(tǒng)的安全性，還可以通過電氣自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新來完善自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)的功能，對(duì)電力系統(tǒng)中存有的安全隱患進(jìn)行監(jiān)測追蹤，保證能夠及時(shí)消除安全故障問題。

2.4 系統(tǒng)維護(hù)流程

影響維護(hù)階段對(duì)電網(wǎng)監(jiān)控和調(diào)度等工作會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響，需要做好安全防護(hù)工作，值班管理人員進(jìn)行安全檢查，保證維護(hù)在安全的狀態(tài)下進(jìn)行。系統(tǒng)維護(hù)直接影響到自動(dòng)電壓的控制、自動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制和子系統(tǒng)以及主系統(tǒng)的。在維護(hù)中，對(duì)關(guān)鍵功能引起重視，如果影響到關(guān)鍵的功能，需要停止維護(hù)操作，報(bào)告給自動(dòng)化的值班員，由值班員進(jìn)行特殊情況的處理。自動(dòng)電壓控制、自動(dòng)發(fā)動(dòng)控制等子系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)特殊，在關(guān)鍵性能參數(shù)設(shè)定的過程中，了解系統(tǒng)狀態(tài)的指示圖，結(jié)合操作的規(guī)章流程進(jìn)行維護(hù)，并且做好記錄工作。

3 結(jié)束語

電力調(diào)度系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有直接影響，近年來，隨著電網(wǎng)特性日趨復(fù)雜，科技創(chuàng)新成果的不斷應(yīng)用落地，促進(jìn)了我國電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的不斷發(fā)展。一體化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，有利于促進(jìn)電力調(diào)度水平的提升。

參考文獻(xiàn)

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