宇文经
国网晋中供电公司 山西 晋中 030600
摘要：智能变电站是连接电力用户和电力系统之间的关键环节，承担着输送电能的重任，并且智能变电站具有良好的稳定性、交互性以及低碳环保性，得到积极的推广。针对不同设备的运行情况，积极采取有效措施，加强智能变电站设备运行维护，提高智能变电站的安全性和稳定性。随着智能电网建设的不断推进，国家电网信息化水平快速提高，电力行业的数据量海量增长，标志着电网已步入大数据时代。传统的数据分析技术与运维方法已经不再适合电网的发展，而大数据技术的不断成熟正在引发着电力行业技术的变革，为国家电网企业创造更多运维价值。本文通过引入数据可视化的理论，结合变电运维的实际，对运维数据可视化提出一些建议，为解决变电运维效率的问题提供一定的帮助。
关键词：数据可视化；变电运维工作
1 引言
目前我国经济发展进入新常态，经济发展正从规模速度型粗放型增长转向质量效率型集约型增长，国网公司为顺应经济发展新常态，提出了面向“十三五”进一步推动电网发展方式转变，加快建设坚强智能电网，加快信息化建设，实现电网发展现代化。面临复杂的内、外部环境，对智能变电站精益化运维的要求也日益显著。利用智能技术“可视化”的工作方法，有效的提高了智能变电站日常运维的效率和效果，使我国电力系统健康稳定的发展。
2 可视化技术的基本概述
电力系统中的可视化技术主要就是将电力系统的运行状态、各种属性等通过可视化技术中的各种先进技术和算法进行处理之后，以图片、图形的形式呈现出来，方便操作人员能够具体的了解电力系统的实际运行状态，从而采取针对性的措施。运用可视化技术具有多种功能：第一，它不仅可以将系统数据转变成图片和图形的形式，丰富信息内容，方便操作人员更好的发展系统的运行规律；第二，操作人员开可以观看可视化技术计算的全过程，并且能够及时调整参数，使得结果更加合理科学；第三，提升处理数据的质量和效率，实现对信息数据的高效运用，及时发现自动化变电运维环境下出现的各种故障，并采取有效措施加以解决，保证电力系统的正常稳定运行。
3 变电运维的重要性
国家电网变电运维专业是一种对变电站内设备进行常规和故障诊断的专业。当所辖变电站运行的电力设备出现异常情况时，变电运维人员首先需要到达现场对故障的电力设备进行定性的分析和正确描述，然后向上级调控中心部门反馈故障情况，并在有必要的情况下进行初步处理或有效隔离故障电力设备的故障点。变电运维工作的成效在于是否能做到电力设备出现异常情况的事前控制，包括电力设备老化、设备异常隐患、现场工作危险点等巡视和检修工作的事前控制。所以，变电运维工作的重要性和价值在于如何在电力设备老化和故障前最大化地减少负面性的电力系统安全影响和电力经济损失。
4 可视化技术在变电运维工作中的应用
4.1二维可视化技术在变电运维工作中的应用
4.1.1单变量饼图的应用
变电运维工作中，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。
4.1.2反时限曲线法的应用
采用这一方法主要是为了实现对电网运行方式的优化，具体来讲，整个电力系统在落实变压器反时限监控内容时，需要采用这一方法来实现反时限状态的对比分析，根据系统自动计算出的过载时间与过载的大小来实现对电网运行方式的有效优化与完善。这一方法在实际设计的过程中，首先需要明确其特殊性能：这一限值曲线本身具备越限报警的功能，也就是说一旦数据达到了所设定的越限时间值，其就会立即报警。具体操作流程为：首先，要明确相应的曲线点数，根据数据存盘的间隔与目前的时间点来进行明确；其次，根据曲线点数据的大小来明确相应的坐标；最后，以线段将各个曲线点进行连接，以完善相应的图形绘制。
4.1.3等值线法的应用
在自动化系统中运用等值线法能够显示出多种不同类型的数据。要想方便认识和了解，数据应该对可视化手段进行合理的选择，让等值线能够清晰的显示出数据中的线路负载率、节点电压、变压器负载率等。等值线通常都会采用网格法。但是这种绘制方法较为复杂，计算机程序很难进行实现，而且绘制出来的图形也缺乏精确性，一般都比较适合在处理网格化数据中进行应用。所以，在系统功能的实现过程中，应该通过无网格或者栅格图形法来绘制等值线，而且编程的程序也极为简单便捷，不仅可以很容易进行程序设计，提高图形绘制的精确性，同时也不用受到网格结构的限制和约束，具有较强的通用性和一般性。
4.2三维可视化的应用
4.2.1单棒图的应用
对于变电运维工作来说，安全分析结果、变压器和电容器的务工备用情况等都可以用单棒图来表示。单棒图一般由两个部分组成：第一，主棒：其主要功能是对当前实际数值进行表示；第二，对比棒：其主要功能是对数据可能达到的最大值进行表示。与上文中提到的单饼图一样，单棒图也需要进行数值最大值的颜色设置，绘制的过程中，以实际情况和透视角度为基础，对图形坐标进行确定，以此来判断其他帮图是否遮挡了坐标，在确认坐标没有被遮挡之后，以预测数值为基础进行对比棒的设置，将对比棒数值与实际数值进行比较，对主棒坐标和大小进行确定和颜色填充，从而实现整个单棒图的绘制。
4.2.2图形三维旋转的应用
随着可视化技术的发展，电力图逐渐从二维图转变为三维图，即以立体化的图像来对变电运维实际情况进行表示和反映，提升信息表示的准确性和全面性，能够让工作人员从多角度对变电运维情况进行分析。对于图形的三维旋转来说，其以三维图形平移和旋转等几何变换为主要原理，同时需要依赖于计算机图形学的知识。需要注意的是，在进行三维图形几何变化的过程中，为了保证变换的准确性，需要以坐标原点和坐标轴为基础进行变化，具体来说，在变换之前分析图形各点坐标，以此为依据进行变换，在得到变换后的坐标之后，根据新坐标绘制图形，从而得到旋转后的新的三维图形，以多视角电力图形来指导工作人员的相关操作，为工作人员进行变电运维情况分析提供依据。
5 结论
随着大数据、区块链时代的到来，数据挖掘能够为国家电网和电力行业带来显着的财富价值，在企业内部的应用也将极大地提高电力企业的运营效率和营收能力，并带来规模效应。变电运维侧重于将大数据技术应用在变电站的常规维护管理中。在变电运维中引入数据可视化的功能，建立一整套具有兼容性的系统，并运用科学技术手段进行记录，不仅能够提高现场运维效率，有效减少电力系统负面安全影响和经济损失，而且能够为变电站进一步的智能化做好积极准备，实现站内设备连续性数据统计，揭示数据规律变化，深度挖掘数据，并科学精准地安排运维工作，将能够彻底解决变电运维质量较低和人员数量不足等问题。
参考文献：
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[2]吕善毅，李肃戈.变电运维中隐患风险分析[J].山东工业技术，2017（24）：178.