电力调度自动化中可视化技术研究

电力调度自动化中可视化技术研究

赵晨

国网山西省电力公司长治市上党区供电公司，山西省长治市047100

摘要：可视化技术作为当前我国电力系统中自动化技术的重要组成部分，在整个电力自动化系统中占据重要地位。可视化技术在当前的电力调度系统中是必不可少的，能够帮助人们更好地了解自动化技术。为此，需要使人们了解可视化技术在电力调度自动化系统中的重要作用，并在电力调度自动化系统中灵活、科学地使用可视化技术，在不断优化与完善可视化技术的同时，为电力调度系统的实践操作提供良好的指导，给予相关人员更全面、可信的技术理论支持。

关键词：电力调度；自动化；可视化技术

1可视化技术概述

1.1可视化技术的基本内涵

在时代不断发展、技术不断进步的大背景下，可视化技术作为电力调度系统中的一种新型高新技术，具有较高的先进性，可以在很大程度上实现电力系统的自动化。可视化技术作为一种综合性的高新技术，指的是利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。其充分利用视觉表征的方式直观地展示繁杂冗多的数据之间的关系，保证人们在观察数据时能够更加清晰地了解数据内容，进而实现良好的传播效果。

可视化技术具有较高的技术含量，其涉及的较关键的技术有信息采集、图像处理及控制等技术。可视化技术可以通过清晰、直观的方式展现数据之间的关系，使电力系统变得更具体。目前，可视化技术得到了较大的发展，日渐完善和成熟，在我国很多行业和领域中都得到了重视，为我国的产业发展奠定了良好的基础。

1.2对可视化的技术优势进行分析

对于可视化的技术而言，在实际应用的过程中优势主要体现在以下几个方面上:一是操作人员通过合理的应用可视化技术，能够将其电力系统中所出现的相关数据信息进行及时转换，并且通过图像和图形的方式对目前系统的运行规律进行展示。现代电力网的发展趋势是大电网，智能电网，包含了很多小系统。很多的小系统都有着各自独立的信息数据，这许多的小系统的信息数据汇总在一起就是海量的数据。如果按照传统技术将这海量的数字信息展示在操作人员面前，将会让操作人员目不暇给。但是，如果使用可视化技术将数字信息转化成图像，操作人员就能轻松了解这些信息。这是因为人脑在对视觉图像信息进行处理时，要比对复杂的数据信息处理容易得多。二是操作人员通过可视化技术应用，对每项的运行情况做到及时的掌握和了解，这样才能对实际的运行情况及时的控制和了解。例如当电网系统电压参数不合格时，对本系统内的电容器进行合理的投退操作，从而达到对系统电压进行调整的目的。此外通过有效的应用这种方式，可以让可视化技术结果变得更加准确。三是对于可视化的技术，在电力系统中进行合理的应用，可以让数据信息处理变得更加高效以及准确，在此背景下，一些有用的数据信息能够更好的帮助操作人员对系统中的故障问题进行有效的处理，使其能够让处理的效果更加明显和简单。

1.23可视化技术的作业流程

在电力调度系统和其他行业、领域中使用可视化技术时，往往需要经历以下主要流程。

（1）完成基础原始数据的采集与汇总工作之后，进行数据处理，过滤和剔除没有价值的数据、噪声等，并利用可视化技术对不同数据进行统一化处理。

（2）将筛选过滤后的数据映射为以点、线、面为代表的几何元素，或将其映射成三维化或多维化的元素图形。结合映射得到的具体几何元素绘制最终结果图像。

（3）将数据带入反馈环节，将绘制出的最终结果图像直接显示在显示屏中，保证工作人员能够直接、清晰地看到显示屏中的各项数据。

2可视化技术在电力调度自动化系统中的具体应用

2.1颜色映射法

在新时期，我国的电力事业逐渐朝着效率化、自动化的方向发展。在此过程中，使用率较高的可视化方法是颜色映射法。此方法是使用不同的颜色直观地展示电力数据信息场中的数据大小。颜色映射法利用颜色和电力数据的相互衔接，保证二者之间存在完整的映射关系，确保不同的数据能够映射成不同的颜色。当使用颜色映射法绘制可视化图像时，可以结合数据场中的数据确定点，或者直接根据数据颜色反映数据的类型、大小、数据之间的关系等。待处理的数据信息为网格数据时，可以利用插值法将点数据转化为面数据。在使用可视化技术时，模块的绘制往往不会对网格数据产生影响。可以利用计算机自带的硬件和计算功能，通过插值计算方法确定颜色的RGB基色值，进而在一定程度上提升绘制速度。

但是，因为大多数颜色映射模块都使用非线性映射法，通过插值计算确定颜色的RGB基色值时，需要插值计算非线性数据，很容易出现数据错误、误差大等问题，导致颜色出现偏差。因此，在颜色映射法的实际使用中，工作人员应利用颜色表反映数据与颜色之间的映射关系，以避免产生插值误差，从而保证可视化系统能够直观、准确地反映信息数据。

2.2二维可视化技术

（1）动态潮流。在电力调度自动化系统中使用二维可视化技术时，要注重动态潮流功能的使用。动态潮流是将系统各个电力线路的流动以放线型三角形的形式展示，三角形的方向应与系统潮流的方向相同，大小也要与负荷大小相同。若是三角形的大小不一致，潮流流动的速度与负荷将会产生大小不一的变动。在实际绘制过程中，因为三角形自身的流动并不涉及方向，电力调度系统在绘制动态潮流图时，往往需要将一条较完整的折线分为若干个小线段进行展示，并需要对这些小线段进行规划和处理，确保每一条小线段都具备自身的独立性与互相的联系性。可以通过控制具体的流动步长控制三角形的速度，三角形的步长逐渐变大时，其流速也较快。在此过程中，系统工作人员要选择合适的动画绘制软件，结合当前数据的大小控制三角形的大小及流速，明确三角形的具体颜色。参考线段的长度、三角形的流动步长，确认三角形的数量及具体位置，在明确所有因素之后，完成三角形的绘制。

（2）反时限曲线。在电力调度系统的二维可视化中，反时限曲线可视化功能主要是指在反时限监视电力变压器时，运用反时限曲线直观地显示变压器的负载率等数据及其变化情况。在电力调度自动化系统中，变压器具备瞬时过载的功能，根据我国相关规定，此功能需要与过载时的反时限曲线吻合。相关人员需要在电力系统内部进行比对、分析，界定主变压器（主变）反时限曲线和主变的实际情况，并对具体时间进行动态化的计算，然后利用主变过载能力对电力系统进行全方位的调度，确保电网能够安全地运行。利用系统中展示的主变过载曲线，工作人员可以掌握主变的实际荷载情况，了解主变负载与负载时间之间的联系。

2.3三维可视化技术

二维可视化技术虽然可以在各种平面中使用，对电力系统中的复杂数据进行简单化处理并使其直观地展示在人们眼前，帮助人们作出正确决策。但是二维平面的可视化图形和图像缺少立体化的效果，工作人员只能了解局部电力系统的运行情况。

对此，可以利用三维可视化技术，通过单棒图的方式，将电力系统中的电容器、变压器的无功备用情况以及安全分析结果等直观、立体地展示在工作人员眼前。其中，在电容器的无功备用单棒图中，各个厂站内部的无功设备有且只有一个单棒图与之对应，可以利用总高度与实际高度来表示设备的实际情况。

3结论

总之，社会的发展离不开资源。电力的分配是整个电力机构运行的关键因素。合理的电力分配可以使电力更加合理和有效。将可视化技术应用于电力调度自动化，可以完全解决传统的电力调度存在的许多问题，并且可视化技术可以通过信息和数据分析生成直观的二维或三维图形。通过对整个电网的直观了解，它可以使供电更加科学合理。将可视化技术应用到自动化系统中，它可以有效地提高电力应用的效率和科学性，并促进中国电力行业的迅速发展。

参考文献:

［1］宋立伟．可视化技术的发展及其在电力调度自动化系统中的应用［J］．黑龙江科学，2020，11(02):142-143．

［2］李慧聪，白英伟，张强．电力调度自动化主站系统中可视化技术的应用探讨［J］．科技风，2019，99(32):174．