可视化技术在电力调度自动化中的应用申宝丽

发表时间:2020/6/1   来源:《中国电业》2020年1月3期   作者:申宝丽
[导读] 我国电力调度自动化为电力系统的正常运转提供了重要的保障
        摘要:我国电力调度自动化为电力系统的正常运转提供了重要的保障。随着电力调度自动化发展趋于成熟,电力系统运转更加高效。但是电力调动自动化在发展的过程中也存在诸多的问题,如自动化电力系统很难处理故障问题;发生故障的次数增多等,这些都严重制约着电力调度自动化的发展。
        关键词:可视化技术;电力调动;自动化
        引言
        电力调度自动化的优点主要体现在可以实现电力调度的自动化,可以有效剖析数据信息,避免不良信息入侵,可以在电力网络运转出现故障时自动报警,便于技术人员在第一时间进行抢修。可视化技术的主要发展过程可以划分为四个阶段,即科学计算可视化、数据可视化、信息可视化、知识可视化。可视化技术在电力调度自动化中的应用主要包括二维可视化技术和三维可视化技术的应用。二维可视化技术的应用主要包括单变量饼图的应用和等值线的应用。三维可视化技术的应用主要包括单棒图的应用和图形三维旋转的应用。可视化技术的主要功能包括将系统运行数据转换为看得见的图片或图形,将系统运行状态通过相关计算方法进行全过程展示,将可视化技术与科学算法相结合。
        1可视化技术的应用优势
        可视化技术的应用优势主要表现在如下3点。(1)操作人员利用可视化技术将电力系统中产生的相关数据信息进行转化,从而通过图像和图形的展示来了解当前系统运行的规律。(2)操作人员能够对可视化技术中的各项运行情况进行掌握和了解,从而更好的对其运行过程进行全面的控制,如对参数进行调整。同时,通过这种形式能够使可视化技术的结果变得更加精准和准确。(3)可视化技术在电力系统中的应用能够使数据信息处理的更加高效和精准。在这种情况下,这些有用的数据信息能够帮助操作人员对系统中存在的故障进行有效的处理,从而使得处理的效果愈加明显和简单。
        2可视化技术在电力调度自动化中的应用
        2.1二维可视化技术的应用
        二维可视化技术的应用主要包括单变量饼图的应用和等值线的应用。单变量饼图的应用。电力调度自动化系统中,变压器和线路的负载率具有一定的复杂性,为了使其更加直观,更加容易理解,可以通过单变量饼图来表现。在单变量饼图中,通过改变所占面积和颜色,能够更加直观地反映出相应的负载大小。这种方式具有简单、易懂、清晰、明确等优势。相较于普通的饼图,单变量饼图只能表现出单一数据的变化情况,不能展示出多个数据的比例关系。在绘制单变量饼图过程中,应高度重视阈值的设定,科学设定变量的最大值,这样才能使单变量饼图充分利用颜色信息和面积信息。等值线的应用。由于电力调度自动化系统中通常都需要表示出多个不同数据,为满足这一需求,需要应用等值线来表示相关数据信息。通常情况下,会应用等值线来表示变压器负载率、节点电压以及线路的负载率等。在等值线的绘制过程中,通常会采用网格法进行绘制。
        2.2三维可视化
        1)3D柱每个厂站敏感图元上出现一根3D柱来代表该厂站内所有发电机的有功出力或者无功出力。对于有功出力,该柱体一般分成两部分,下面部分代表当前的出力,上面部分代表剩余出力。厂站内发电机的总额度出力决定了柱体的高度,柱体下面部分的颜色由阀值决定。若该厂站内发电机的总有功出力或者总额定出力为零,则该厂站上方不出现3D柱。对于无功出力,该柱体为一整体,发电机的总无功出力决定柱体的高度,柱体颜色由阀值决定。若该厂站内的总无功出力为零,则该厂站上方不出现3D柱以3D技术展示全网发电机有功、无功以及备用容量情况,使调度运行人员不再面对枯燥的数字列表而代之以生动形象的3D展示,有助于调度运行人员在掌握全网发电信息的条件下减轻视觉疲劳。

2)图形三维旋转随着可视化技术的不断发展,绘画的电力图由原来的二维图逐渐改变为当前使用的三维图形式。换言之,利用三维立体图可以直接呈现出电力系统的总体情况,并可以提高数据的精准性。在这种情况下,有关工作人员可以从多个方面准确的分析数据。图形三维旋转的主要工作原理是三维图形的旋转与平行移动,计算机图形学在三维图形运用过程中是不可缺少的元素。同时,三维图形在出现改变时,需要根据坐标点与坐标原轴进行相应的改变,进而可以使其精准性得到有效保证。换言之,就是三维图形改变以前就需要全面的分析坐标点与坐标原轴,通过根据坐标点和坐标原轴进行相应的改变以后可以绘画出新的三维图形。这种三维旋转的方式具有立体性的特征,在对数据处理过程中可以让工作人员产生直观立体的感受,从而保证电力调度工作的精准性与高效性。
        3智能电网下可视化技术的展望探讨
        3.1注重人机一体化协同决策模型的构建与应用
        所谓的人机一体化协同决策方法,是指以人为主,人和机器共同合作决策,应用中所涉及的计算机智能辅助决策程序完全设计成开放式的,且计算机和人都可以根据对方提供的信息对自己的决策作相应修正,最终达成共识,获取理想的决策结果,可为智能电网调度效果的增强及效益水平的提升提供技术支持。实践中通过对可视化技术支持下的人机一体化协同决策模型构建与应用方面的综合考虑,有利于减少智能电网运行中相关人员在决策方面的工作量,且在人机共同协商方式的作用下,可增强决策结果准确性,实现智能电网与可视化技术的协同发展。
        3.2关注数据融合及态势可视化
        智能电网运行中可视化调度应用方面的数据融合状况是否良好,体现着可视化技术的应用水平,与其能否处于长效发展状态密切相关。因此,在对这类技术在智能电网中的应用方面进行展望时,应给予数据融合更多的考虑,实现可视化调度系统运行中的数据资源共享,避免该系统运行质量、智能电网应用价值等受到不利影响。同时,由于电网建设规模正在扩大,对智能电网在未来实践中的数据可视化显示提出了更多要求,因此,需要电力人员关注态势可视化,对其显示的统一规范性进行深入思考,使得数据分析结果作用下的智能电网在当前与未来的态势能够得到更好地显示,拓宽可视化调度系统及智能电网高效运行方面的研究思路。
        3.3重视智能告警、快速仿真及建模
        智能电网未来发展过程中,单一的告警方式无法满足其高效运行要求,影响告警系统的应用效果。针对这种情况,技术人员应重视对智能理论、可视化技术及自身专业基础知识等要素的充分利用,设置好智能告警模块,为相应的告警系统设置及应用提供专业支持,使得这类系统作用下的智能电网运行更加高效,增强其运行风险应对工作的落实效果。同时,智能告警系统实际作用的发挥,也能加深电网调度运行中告警方面的智能化程度,并以可视化的方式显示告警信息,有利于为智能电网及可视化技术的更好发展打下基础。除此之外,基于可视化技术的智能电网运行,为了实现对其运行状况的实时分析,并输配电系统未来运行中的规划与管理提供专业技术支持,则需要对快速仿真及建模的充分利用进行思考。
        结语
        电力调动自动化系统中的可视化技术的应用,不仅能够发挥出可视化技术的应用效果,而且能够保障调度工作更加便捷、更加精准的展开,从而提升电力系统电力调动工作的准确性和全面性。
        参考文献:
        [1]谭建苏.电力调度自动化系统中人工智能技术的运用[J].电子技术与软件工程,2019,(16):243-244.
        [2]张倩.基于电力调度自动化的可视化技术探索[J].南方农机,2019,50(9):202-203.
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