可视化技术在电力调度中的应用

俞剑铭

（国网仙游县供电公司，福建 莆田 351100）

可视化技术，是从计算机图形角度发展而来的，一种新型的技术。它能把数据信息通过图形或图片的方式展现出来，让操作人员对信息进行更加直观的判断处理。可视化技术能够提供出特殊的数据表现形式，不断地给电力系统的工作运行供应精确地数据，在一定程度上方便了人们的数据获取工作，提升了电力调度工作效率。

一、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，及时发现自动化电力调度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。

二、可视化技术在电力调度自动化系统中的应用

（一）二维可视化技术在电力调度自动化系统中的应用

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.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。

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。

（二）三维可视化的应用

1.单棒图的应用。对于电力调度自动化系统来说,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。

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电力调度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电力调度情况进行分析。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,为工作人员进行电力调度情况分析提供依据。

结束语：

综上所述,信息量的增大给电力调度自动化系统的信息处理提出了更高的要求,可视化技术的应用能够提供直观、全面的图形信息,能够让工作人员对大量及复杂数据进行清晰的掌握,这对于提升电力调度的精确化和实时化有着积极的意义,有利于保障电力系统运行的安全性和稳定性。