电力系统可视化增强技术的研究

发表时间:2020/10/12   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:翟浩骅 昝婧婧
[导读] 摘要:近年来随着我国信息技术的不断发展,大数据技术在各行各业中得到了广泛使用。
        国网江苏省电力有限公司南通供电分公司  江苏省南通市  226000
        摘要:近年来随着我国信息技术的不断发展,大数据技术在各行各业中得到了广泛使用。在电力行业发展进程中,通过引入智能化控制技术,从中推动了智能电网的迅速发展。近年来,随着可视化技术的发展,大量的数据挖掘加入了可视化技术,实现了信息的可视化提取,提升了智能运维工人的效率。
        关键词:电力系统;可视化;增强技术;研究
        引言
        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。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。
        1可视化技术的概念
        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。
        2电力系统可视化增强技术的研究
        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布线目标和初步考虑
        根据贪婪算法给出的变电站间距之后就是画出连接它们的电力线路。如果画出直线来连接变电站,可能出现这些线路可以穿过变电站,形成一个可视化效果较差的电网拓扑。因此电力线路布线的目标是通过增加线路分段的路径点,利用在路径点的线路转折以避免与变电站相互重叠,同时尽量减少所增加的线路长度,并避免急弯。由于电力线路必须无论如何都要围绕其原点进行布线,因此需要一个向北或向南正交角线来围绕变电站进行布线。
        2.3信息的可视化
        在电力系统运行和维护过程中,可视化技术能够将数据信息完整清晰地呈现,通过可视化技术的支持可以促进技术的发展,提高信息运维水平和效率。同时,信息可视化技术还可以真实地反映出内部存在的信息以及数据,将各类数据作为基础,呈现出系统监测中的多样化内容,保障了电力系统决策过程中各项数据的准确。而人机交互模式则可以通过信息可视化技术来达到此目标,在实际信息数据决策过程中,将可视化技术应用到电子信息系统运维中,从而提高信息水平和质量。其次,信息的可视化主要是通过可视化界面来达到效果的,利用数据采集到的信息使用界面呈现,以此界面为基础,实现人机交互界面效果,利用业务系统表格、警告以及报表呈现给用户。

此外,可视化界面主要包含了三大流程:①数据挖掘信息特征,充分地展现出监控信息的变化规律;②根据用户的实际需求以及业务发展需要,将用户的实际需求延伸到系统;③通过可视化技术的融入,结合系统的特点,去探究系统的参数,从而判断出相关的故障,并且提出有关故障解决措施。
        2.4可视化交互技术
        可视化技术有一个非常独特的优势就是人机交互。人机交互也是可视化技术中一个重要的研究课题。它能给用户提供很多便利,允许用户在使用过程中更加快捷地和可视化系统传递指令和交换信息,能够更加直观、形象地呈现可视化效果,最好的交互模式可以更加高效地呈现出信息技术。具体的交互技术有4种,其中包含了草图的交互、手势交互技术、手柄交互技术和多触点触控屏幕系统。①基于草图的交互技术指的是用户可以利用几何形状对模糊的图形进行模仿,并且提供逼真的输入模式,实现用户之间可视化的对话效果。②手势交互技术指的是每个用户通过手的姿势以及动作进行输入的方式,来实现可视化系统之间的交流和互动,主要指的是大屏幕情况下,体现了交互模式的一种独特优势。③手柄交互模式指的是用户可以打破键盘和鼠标的操作限制,通过对显示器墙面进行操作,实现对显示屏的远程和无线操控,给用户带来特别的体验。④多触点控制屏幕系统指的是可以允许多个用户或者单个用户使用多个手指进行多方位程序操作,给用户提供更加方便快捷地交互体验技术和设备。多触点控制屏幕系统广泛用于各个行业领域中,但是仍有很大的发展空间。
        2.5SVG技术下的电力系统技术
        SVG技术最大的优势是可以对数据、信息进行全面地分析,进而采集到所需要的重要数据,通过二维图语言,将可视化技术应用到电力系统当中,进而实现两者之间的沟通交流。同时,Web网页也同样能够处理系统内部的各种数据信息,从而提高系统的运行速度和效率。其次,SVG技术的应用也实现了静态电网的可视化运行,数据可视化通过SVG技术来实现,保证电子系统在正常运行过程中,采集到相关的数据,比如电流及负荷数据等。而数据安全方面指的是相关信息通过计算的方式来解析电力系统,以科学的方式来排除电路故障,从而保障电力系统安全、稳定的运行。再者,电力系统的动态电网可视化技术指的是电力系统在运行的过程中,对系统中的数据和信息进行动态的分析和采集,从而保障电力系统高效安全的工作。同时,电力系统内部的信息可以在可视化技术支持下,借助PMU数据来运行,对信息数据实现动态监控,数据所反映出的系统工作模式、运行情况可以支持PMU数据正常运行,更好地达到可视化技术的实时控制和监督。
        2.6系统设计
        在数据挖掘技术的基础上所建立的电力系统数据分析与决策系统框架,如图6所示。对于该系统而言,从大的方面可以实现两个功能,分别是调度数据分析和辅助决策。调度数据分析又可以分为:设备实时数据分析、设备历史数据分析、电网跳闸事件分析以及电网运行全景分析;同时,辅助决策包括:极端天气电网风险预警、电网小概率事件趋势预警、遥测值时序趋势预警及监控业务流程趋势预警等。在该电力数据分析与决策系统中,首先将存储在电网数据库和气象数据库中的数据进行清洗整理与概化处理后,加载到系统的多维数据模式数据仓库中。然后根据操作人员的数据挖掘要求,将对应的数据集进行关联性分析与预测,挖掘出相应的知识。最终,以可视化的方式呈现给操作人员。
        结语
        科学技术的进步,催生了数据可视化这一具有极高应用价值的技术,为电力系统的运维工作提供了良好的技术保障。在电力系统的日常运维工作中引入可视化技术,能够极大地提高运维工作效率,实现运维工作的精细化管理,为保障国家供电安全提供了强有力的支持。
        参考文献
        [1]周鹏.试论可视化技术在电力信息系统运维管理中的应用[J].成功营销,2018(12):156.
        [2]闫寒,唐能.可视化技术在电力信息系统运维中的应用分析[J].设备管理与维修,2018(20):38-39.
        [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.
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