电力系统可视化运维技术设想分析

发表时间:2020/6/5   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:赵子卿1 王以宁2
[导读] 摘要:电力系统随着经济的发展而变得愈加复杂、规模 愈加庞大。
        (国网呼伦贝尔供电公司运维检修部  内蒙古呼伦贝尔市  021000)
        摘要:电力系统随着经济的发展而变得愈加复杂、规模 愈加庞大。因此,需要操作人员对报警信息、状态信 息和故障信息等进行更好的处理,从而减少各种故障 发生而影响电力系统的正常运转 [1]。为了能够提高信 息搜索的便捷性、实效性和高效性,可采用可视化技术。通过将可视化技术应用到电力调度自动化中,不仅避 免了单纯数据的枯燥性,而且能够让相关的数据及时 的展示出来。
        关键词:电力系统;可视化运维;设想分析
        引言
        随着科学技术的不断发展与进步,电力行业也在不断发展,国家电网公司在加快信息化建设的过程中,还大力推广与普及了大量的业务系统,以网络和系统相结合,从而提高了系统的稳定性和可靠性,信息化运维工作也得到了广泛的重视。可视化技术广泛用于电力系统中,不仅为系统的运维创造了条件,还为电力信息系统的运维提供了便利服务,从而实现了系统数据的实时掌握和跟踪,让系统运维操作更加简单便捷,提高系统运维效率的同时,也提高了电力工作人员的工作效率,促进了电力行业的经济效益提升。
        1可视化技术的内涵
        1.1可视化技术的概念
        可视化技术最早应用在计算科学当中,1987年由美国学者提出,《科学计算中的可视化》一文可视为科学领域可视化诞生的标志。可视化技术指的是将计算机图形技术以及图像技术相结合的技术,将系统内部的信息和数据以形状、图形等形式呈现出来,从而保障信息数据完善、准确。可视化技术可以根据科学计算、信息数据等全方位角度来归纳,利用计算机系统,通过测算的过程将信息不断地转换,从而获得完整清晰的图像和数据信息。可视化技术的应用为信息的应用提供了基础条件,并且将传统的人机互动系统进行升级,为人们创造了和信息之间交互的可视化界面。可视化技术不仅可以提升信息传输效率,还在保障信息数据的前提下,发挥出了系统安全良好的功效。
        1.2可视化技术的发展
        随着科学信息技术的不断进步和发展,科学技术逐渐引领了时代的发展。无论是在生活中还是社会发展过程中都渗透着信息化技术,而电力企业同样离不开信息化技术的支持和应用。随着海量信息在电力系统中的增长,电力系统很难处理其中存在的问题。这主要是由于信息处理手段的不健全,从而使得信息处理的效果并不明显,甚至会有80%以上的信息被浪费。这不仅阻碍了社会的发展和企业的进步,还大大降低了电力系统的运行效果。可视化技术作为一种当前比较全新的技术处理手段,将其应用到电力调动自动化中,能够有效地处理电力系统中存在的海量信息,帮助操作人员对其中的数据信息做出正确的处理
        2可视化技术在电力系统信息运维中的实际应用
        2.1数据展示
        海量数据在经过复杂处理后,最终采用直观的方式展示给使用者,通常采用的方式有统计表和可视化图像。其中,可视化图像是对数据更加直观表现的一种形式,有助于运维人员发现系统运行过程中出现的问题数据,及时对系统异常情况进行处理,从这个角度来讲,可视化图像能够起到一定的决策辅助作用。统计图表是一种比较传统的数据展示方式,将数据制作成二维表、柱状图、折线图等形式展示,这种方式能够较为清晰地展示出数据的变化趋势,能够方便用户对系统运行情况有一个宏观把握。
        2.2二维空间
        二维空间下的电网全局信息显示采用地理接线图,因为地理背景可以提供给调度员必要的地理信息,使调度员在调度时能考虑到地理位置、负荷及经济等因素。以地理图为背景可以获得简单的潮流图更好的监视效果。
        2.3基于潮流图的线路潮流显示采用
        2-D方式在潮流图或者地理图上以跑动的箭头来展示线路上有功或者无功潮流的流向和大小。箭头大小表示潮流的大小,箭头跑动的方向代表潮流的流向。箭头的颜色既可以选择按照线路的电压等级色彩表着色,也可以按照阀值自己定义。潮流箭头的大小也可以统一设置为固定大小,这样潮流跑动只用于展示潮流的流向。


        2.4电力调度自动化系统中可视化技术的应用
        可视化展现手段包括罗盘图、饼图、棒图、等高线、等深线、2D、3D虚拟现实等。以线路饼图方式展示线路潮流负载率,以云图方式展现电压分布情况,以3D方式展示发电机有功/无功/负载率情况。比较普遍的是二维空间下的电力系统信息显示和三维空间下的电力系统信息显示。
        2.5可视化运维技术在网络中的应用
        云计算技术通过互联网来处理和传输数据,通常情况下是分解电力信息系统中的程序,借助专业的计算方式得出数据,再将数据传输到终端系统。同时,云计算技术可以呈现出图像,搜索出各类信息,利用图像、图片以及视觉信号提供的检索服务,也可以针对图像的相同点和不同点,从内容、形式上进行分析,再对比文字、色彩以及关键词,提取重要的信息数据。其次,随着现代化智能技术的不断发展,其为物联网的应用提供了条件,通过智能化控制,借助网络系统以及云计算平台来解析内部的数据和信息,最后再根据数据参考做出决策,从而实现电力信息系统的升级与优化,更好地推动电力行业的发展。比如:在日常生活中最常见的智能交通的控制,通过智能控制系统,利用电网来控制标识,从而来传输信息和数据,为电力系统的正常安全运行提供了基础保障。
        2.6三维可视化
        2.2.13D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。
        2.7数据可视化处理
        收集或实验得到的原始数据通过可视化技术处理最终以图形或图像形式展示出来,需要经过复杂的处理过程。对于原始数据,首先要进行数据清洗和整理,将原本杂乱无章的数据整理为结构化的数据表,这一过程称作数据变换。经过数据变换,原始数据中的一些无效的甚至是错误的数据被清除干净,有效数据根据其逻辑关系被整理成一张数据表,方便进行后续处理。根据可视化相关理论,将数据表处理为可视化结构的过程称为可视化映射,之后再经过比例缩放、位置定位、图像尺寸裁剪等过程,将可视化结构构造成可视化视图,最后再通过设置图形变换参数等步骤,将视图最终用于可视化任务。
        2.8知识表现技术的应用
        知识表现技术是可视化技术中一个重要的功能技术,在电力信息系统运维过程中,知识表现技术可以利用电力系统的终端来呈现数据和信息,对信息系统、软硬件运行各项指标进行分析,反馈出来的信息和数据可以为电力运维工作人员提供重要的依据。其次,知识表现技术可以深入地挖掘系统中隐藏的数据和信息,从而确保数据的准确性。
        结束语
        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]侯林海.可视化技术在电力信息系统运维中的应用[J].机电信息,2019(35):120-121.
        [2]王典祥.电力信息系统运维中可视化技术的应用分析[J].科技创新与应用,2018(33):162-163.
        [3]肖志强,范运珍,王庆华.试论可视化技术在电力信息系统运维中的应用[J].山东工业技术,2018(23):124.
        [4]陈智雨.电力系统可视化运维技术设想[C].中国电机工程学会电力信息化专业委员会.数字中国能源互联——2018电力行业信息化年会论文集.中国电机工程学会电力信息化专业委员会:人民邮电出版社电信科学编辑部,2018:78-84.
        [5]郑宁敏,黄肇敏,高翔,江能明.智能变电站二次系统可视化运维技术研究[J].供用电,2017,34(01):55-60.
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