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摘要：电力资源是国家的重要能源之一，对国民经济、居民生活的发展有重要意义。近年来国家大力建设电力工程，中国电网的规模和发电量位居世界前列，电网自动化水平不断提高，然而电力调度自动化的发展进一步增加了电力系统信息处理的难度，也阻碍了电力调度自动化进一步发展。可视化技术应用在电力调度系统中，能够将电力系统的数据信息、文本信息转化为直观的图像，提高调度系统处理信息的能力和效率。本文主要分析了电力调度自动化系统主站中可视化技术的应用。
关键词：电力调度自动化；可视化技术；主站系统；应用
引言
随着社会主义经济的不断发展，社会生产与人们的日常生活都对电力系统的供电能力提出了更高要求，这就促使电力系统逐渐进入自动化时代。电网调自动化的实现有效地提高了供电系统的可靠性与安全性，但是面对大量的系统信息数据，人工处理方式的效率与质量低，相应故障信息无法得到全面识别，如何从庞大的信息数据中有效地甄别出故障信息，以实现对故障问题的及时有效解决，已成为行业所面临的一大难题。而将可视化技术应用在调度自动化主站系统中，能够将繁复的数字信息数据转化为图形的形式，进而成为了攻克这一技术难题的有效途径。
一、可视化技术可以优化电力调度主站系统设计
目前，国家电网的规模越来越大，要想保障电网的高效运行，就必须保证电力保护系统和电力调度系统安全稳定的运行。为了及时地了解和掌握变电站和电网的运行情况，各级电力调度系统在运行过程中需要传送更多的信息，因此需要电力工作人员加大对电力调度自动化主站系统的设计力度。电力调度自动化主站系统的设计就是为了实现电力调度系统运行的自动化，在设计过程中一定要达到两个目标，首先工作人员可以将存盘和显示部分转变成单独线程，通信部分用特定的事件显示，主接线的图显示放在窗口来完成，从而实现电力自动化系统可以自动地启动存盘、显示线程、自动启动定时器，自动实现数据传输和通信等等。其次就是实现对系统的实时监测，在系统的正常运行过程中，可以对系统的运行数据和状态可以用数据的形式表示出来，并且将得到的数据存入档案中以及绘制出相应的遥测量曲线。另外，可视化技术应用于电力调度自动化系统中不仅可以为电力系统的安全运行提供一份安全保障，而且可以实现对国家电力资源的合理利用，极大程度地提高了电的使用效率。
二、可视化技术的概述
（一）电网灵敏度
要分析变量变化引发的其他变量变化，必须做好灵敏度分析。事实上，灵敏度在电网中已经得到很好的应用，如：为调整中枢点电压，就必须借助被控变量与可控变量间的灵敏度，对可控变量进行有效分析；结合有功潮流分布状况，分析发电机有功功率带来的变化，或者分析开断支路，明确支路在潮流中的转移方式，都可以通过分布因子与灵敏度系数进行简化。
（二）监视电压等高线
节点运行和节点负荷、电压、节点电价等可视化方法一样，都需要经过几个阶段。最初是直方图法、温度计法，由于这两种方式都太单一，不仅可视化方法效果不明显，还不能给出确切的区域分布，而将等深线、等高线应用到其中能很好的解决这类问题。等深线、等高线可视化是将GIS（地理信息洗头）作为基础，让电力系统与地理信息节点整合在一起，通过不规则三角形网、形成节点数据等高线，以发挥警告与显示等功能，这种方法经常用在等高线概念中，以及时消除电网隐患，使用有效方法，保障电网安全。
（三）电网安全监视
在电网运行中，工作人员需要时刻关注运行状态，以此确立系统安全。长时间里，分析电力系统的方法都是借助场景在几种或者一种故障方式下操作，也就是之前的逐点法。虽然它在电力系统中发挥着重大作用，但是很难评价电力系统运行状态，如：有多大的稳定储备，稳定边界与运行地点有多远，都很难准确测量。安全域法是以逐点法为条件，从域的方面进行分析，它描述的是整体安全运行。通过安全域，有助于稳定系统运行。
安全域边界与系统运行电间的关系，能够为其给予良好的控制信息和安全裕度。事实上，安全域法能为电力系统给予良好的防御、监视与控制。
三、可视化技术在电力调度自动化主站系统的应用
（一）二维可视化应用
（1）单变量饼图的应用
电力调度自动化系统中，线路和变压器的负载是很重要的参数，可以用单变量饼图来表示，饼图可以改变的参数有颜色、面积，这2个变量的组合可以直观展示出所要表示的负载的大小，具有简单清晰的特点，同时方便操作人员记忆和分析。相较普通饼图而言，单饼图仅仅只表示某种特定数据的变化走势，并不展示多个数据的比例关系。单饼图的绘制过程需要考虑阈值的设定，合理设置变量的最大值，使得单饼图既能展示出变化，又能充分利用面积和颜色信息，便于理解。具体步骤如下：由最大数值确定饼图的矩形区域；填充背景颜色；由越限与否得出当前单饼图位置区域；由事先设定好的颜色表进行填充；由最大值设定和当前值确定圆形大小和所处位置；由越限与否决定颜色之后绘制扇形。
（2）等值线法
这一方法是可视化技术在电力调度自动化系统中所常用且较为重要的一种方式，其是以等值线的图形方式来实现对数字数据的转化，当前所采用的绘制方法为网格法，常以四边形网格来完成，目前在这一方法的基础上引入了三角形网格法，这一方法能够实现对等值点的充分利用，并能够以有效地游动追踪来实现可视化技术的优势。但是在实际绘制上，这一方法相对比较复杂，过难的操作会降低这一方法的精准度，因此，通常采用网格图形法，进而以相对简单的绘制流程来降低难度，提高精准度。
（二）三维可视化应用
（1）单棒图的应用
电容器的有功功率和无功功率是电力调度自动化系统的重要参量，对于其安全性的分析可以通过单棒图来展示。主棒和对比棒组成了单棒图，分别代表当前数值和理论最大值。根据实际要求不同，对比棒可以选择是否隐藏。越限数值不同，则棒图颜色不同。采用OPENGL技术绘制单棒图时，需要确定当前透视角，然后判断坐标是否被遮挡，确定主棒和对比棒的比例，选择主棒颜色，最后绘制主棒。
（2）图形三维旋转的应用
三维旋转对于操作人员而言可以从多角度进行观察，该技术基于几何变化，将折线和多边形的变换点坐标带入贝塞尔曲线公式，求出新坐标，再进行连接，依次渲染。在变换过程中需要防止变换失准的现象，重新绘制的图形需要考虑操作人员的观察喜好，为操作人员提供多角度的电力图形。
结束语
对于可视化技术而言，在电力调度自动化主站系统的应用中，需要通过系统分析、数值分析、数据处理等，对于内部运行呈现一个新的模式，这是电力系统不断发展的重要内容，也是电网运行监控、管理向可视化发展的必要途径。目前我国可视化技术在电力调度系统中的应用并不成熟，还有很多需要深入研究的内容，很多可视化数据也要进一步处理，总而言之，可视化技术会将电力调度自动化推向一个新的高度。
参考文献
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