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可视化技术在电力调度自动化的应用

发表时间：2020/12/28 来源：《基层建设》2020年第24期作者：宋卫

[导读] 摘要：近年来，电力行业的发展迅速，随着我国经济建设的快速发展，使其促进我国电力行业的不断进步。

        国网山东省电力公司阳信县供电公司 251800
        摘要：近年来，电力行业的发展迅速，随着我国经济建设的快速发展，使其促进我国电力行业的不断进步。在电力行业中，电网调度工作具有着非常重要的作用，如果调度存在不合理，那么不仅会导致电网运行受到直接影响，同时也会对电力企业自身的持续发展带来限制。因此在电力企业中，要通过合理的应用可视化技术，才能在一定程度上做好调度工作，保证其调度工作的整体水平，为电力企业自身的持续发展奠定出良好的基础。因此在本文中，主要对可视化技术在电力调度自动化中的应用进行全面分析，并且也在此基础上提出下文内容，希望能够给予同行业工作人员提供相应的参考价值，推动电力调度过程中对可视化技术的有效应用，促进电力企业的全面发展与进步。
        关键词：可视化技术；电力调度自动化；应用
        引言
        电网调度自动化系统是保证电网安全稳定运行的重要保障手段，现代社会生产生活完全离不开电力，如果没有可靠的电网调度自动化系统，那么将会影响了社会正常的生产生活。因此，电网调度自动化系统的作用和地位也越来越重要。
        1概述可视化技术
        电力系统中应用可视化技术可通过独特的技术和算法对运行中的电力系统的状态和属性进行处理后，以可视化的图片、图标、视频等形式把这些属性和状态表示出来，为工作人员的操作提供便利，提升了工作人员处理电力故障的效率。电力系统中应用可视化技术存在许多优势，如可视化技术可以生动形象的图片和视频展示数据资料，丰富信息内容，不仅便于技术人员操作，还使系统得到稳定运行；另外操作人员还可利用可视化技术合理调整电力运行中的相关参数，提高参数配置的科学性。
        2电网调度自动化系统及其发展现状
        电网指的是包含有输电设施、变电设施和配电设施的系统集合，电网调度自动化系统就是利用信息技术、计算机技术、控制技术等多种技术根据电网应用的实际情况，对电网进行实时调控的技术。自电网调度自动化系统出现以来，其已经历多个阶段的发展。第一个阶段是上世界70年代以专用机和专用系统为基础的SCADA系统；第二个阶段是上世纪80年代以调度主机双机备用系统为特点的EMS能量管理系统；第三个阶段是上世纪90年代以精简指令计算机的开放式分布EMS为系统，可支持RISC图形工作站的分布式系统；第四个阶段是一台集合了EMS、DMS、WAMS以及信息平台等多个系统的综合调度系统，也是现阶段主要应用的电力调度系统，该系统的安全性较高，处理能力较强。但随着电力市场的不断增长，信息技术的不断进步，现有电力调度自动化系统已难以适应未来电网发展的需求，因此对其进行升级与发展势在必行。综合而言，未来的电力调度自动化系统，比如将更为智能化，且集成程度与标准性都将进一步提升，将更适应未来社会对电力应用的需求。电网调度自动化系统是多个系统的集合，包含能量管理系统、数据的采集与监控系统、变电控制系统、安全防护系统等多个子系统。如曾在我国电力系统中大批量使用的CC-2000电网调度自动化系统，可高效处理采集到的数据，且运行稳定、通用性高。除综合电力调度系统外，还有具备独立功能的分系统，如能量管理系统、电力监控系统等。现阶段我国的电网调度自动化系统发展势头比较良好，虽然依然存在着一些问题，但随着越来越多高素质人才的涌入，并随着我国电力系统的发展与成熟，我国电网调度系统的管理方案将变得越来越高效、信息监控的准确性与实时性将越来越高、电网的稳定性与安全性也将获得极大的提升，将更好的服务我国的社会发展与进步。

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        3应用措施分析
        3.1二维可视化技术的应用
        （1）二维反时限曲线在电力调度自动化系统中对可视化技术的应用，主要是通过对二维可视化技术中的二维反时限曲线的利用，对电力调度自动化运行实时进行检测，通常电力调度系统在工作过程中变压器会瞬间出现电量过载的现象，则会超出反时限曲线范围，进而对电力调度系统运行直接产生较大影响。所以需要在对反时限曲线与主要变化的状态对比度进行预设，通过对其超载时间和能力的动态监督和计算，避免变压器出现超载现象后对电力调度自动化系统正常运行造成影响。电力调度自动化系统运行过程中反时限曲线形状和极限值会发生较大的变化，所以需要利用曲线点、曲线坐标及其他形式对报警范围进行描述。可实时测量自动供电系统运行中的反时限曲线，在实际负载曲线和报警范围相接近时会自动报警提醒，保证电网安全运行。（2）单变量饼图的应用在电力调度系统中线路和变压器的负载比较重要，可通过单变量图饼表示其相关参数，图饼中利用颜色区分线路和变压器的负载参数，可使线路和变压器的参数表达的更加清晰，为工作人员查阅提供方便。相比较于普通的图饼，单图饼只能对一些特殊的数据变化和走势进行表示，不能展示多个数据所占比例关系。在绘制单图饼时需合理的设置阈值和最大变量范围，使图饼上可以更好的显示数据变化趋势和颜色情况，为工作人员充分理解提供方便。操作流程主要为：首先对图饼上的最大数值进行设置，然后选择背景填充颜色，根据是否越限得出单饼图当前位置区域，按照之前设定的颜色进行合理填充，圆形大小和位置根据当前值和最大值设定确定；根据是否越限对颜色确定后绘制扇形。（3）等值线法电力调度自动化系统中常用到等值线法，主要是把轮廓图形模式转换为数字化数据，常用网格绘制方法，四边形网格使用较多，当前以此为基础引入了三角网格法，可通过对等值点的充分利用，和有效跟踪，使可视化技术的优势得到更大发挥。但这种方法在具体实践过程中比较复杂，而且操作过度还会使该方法准确性降低，所以一般都通过简单的绘制网络图法达到难度降低、精度提升的目的。
        3.2分析三维可视化的应用
        一是分析3D柱。对于每个厂站而言，敏感图上如果出现一根3D柱，那么则表示该厂站内的发电机有功出力或者是无功出力，对于有功出力来说，3D柱主要可以分为两个部分，上面的部分表示为剩余处理，然而下面的部分则表示当前的处理，在厂站内的发电机总额出力情况也直接的决定主体高度，主体下面的部分颜色则通过阈值进行决定。如果该厂站内的发电机总有功处理或者总额定的处理是零，那么该厂站的上方不会出现3D柱。然而对于无功出力来说，主体的颜色也是通过阈值进行决定的，如果该厂站的总无功出力是零，那么也不会出现3D柱。通过根据3D技术可以全面的展示出发电机有功和无功以及备用容量的实际情况，使其调度人员不在面对着一些枯燥的数字列表，取而代之的则是较为生动形象的3D进行展示，保证其调度人员可以更加全面的掌握全网的发电信息，降低自身的视觉疲劳。二是图形的三围旋转。现如今随着可视化技术的持续发展，绘图电力图则通过原来的二维图逐渐向着三维图进行展示，换句话来说，合理的应用三维力图可以直接的呈现出电力系统的实际情况，并且对数据的准确性进行全面的提高。在此背景下，工作人员可以从多个方面对数据进行准确的分析，图形的三维旋转工作原理则是三维图形的旋转和平行的移动，在三维图应用的过程中，计算机是一个不可缺少的重要因素，并且三维图在出现改变的情况下，要根据坐标点和坐标的原轴来进行相应的改变，使其能够在一定程度上保证其准确性。
        结语
        通过对上述的内容进行分析研究后得出，在电力调度自动化系统中，通过对可视化技术进行合理的应用，不仅能将其可视化的技术的整体应用效果充分地发挥出来，也能在一定程度上更好地保障调度工作的方便和准确的开展，使其电力系统整体工作准确性和全面性得到提升，为电力企业日后持续稳定的发展奠定出良好的基础，因此相关人员要对可视化的技术引起足够的重视，这样做的目的能够保证其合理地应用到电力调度自动化中。
        参考文献：
        [1]荆永莉.浅谈电网调度自动化系统发展趋势展望[J].工程技术：全文版，2016，11.