基于电网监控的可视化控制系统研究及应用

禚传奇

摘要：为满足电力调控中心对电网运行信息的展示需求，并解决传统可视化控制系统在灵活性、交互性、扩展性方面的问题，结合当前最新的可视化控制系统技术，采用一体化控制、高清展示、模块化控制等技术，提出一种基于电网监控的可视化控制系统架构。该系统为调控人员提供了高分辨率的点对点可视化画面展示，画面组合灵活，操作控制便捷，易于扩展维护，系统运行稳定。该系统已在省级调控中心成功应用，其可行性和适用性得到了验证。

关键词：电网监控;可视化控制;电网综合信息;一体化控制

一、智能电网技术的主要性能

1.1智能电网更加安全可靠

智能电网最主要的性能就是安全性和可靠性。智能电网是高安全性和稳定性的电力系统，其自身的安全稳定控制装备十分齐全，并且拥有较强抵抗外界风险的能力。一方面，智能电网技术能够分析电网设备中故障的类型、历史状态以及运行参数之间的相关性，能够精准预判电网发生故障的规律。另一方面，智能电网通过评估风险，能够对风险提前发出预警，使得相关人员能够提前做好准备工作，防止重大安全问题的发生。即使在电力系统运行的过程中，出现了紧急情况，也不会造成大面积的电路瘫痪，进一步保障了人民的用电安全，为经济发展奠定了稳定的电力基础。

1.2电网数据可视化

与传统的电网设备相比，智能电网技术能够实现电网数据的可视化，更加直观清晰的展现居民或企业的用电情况，为日后的电力勘测提供数据。在智能电网的应用中，运用相关的软件分析输配电、发电和用户大数据，能够清晰全面的展示电网运行的每一个细节，为日后电力企业的决策提供依据。电网数据具有数据大、类型多、变化速度快的特征，全社会的用电数据能够为国家宏观的经济决策奠定技术，帮助电力企业发现数据的价值。

1.3较强的自我修复性能

智能电网技术还拥有较强的自我修复性能，在一定情况下，其工作状态可以实现无人化。节省了人力物力资源，保证了电力企业运行的安全性。一方面，智能电网技术可以进行自我检查，及时发现系统中存在的问题，依靠系统中的技术进行自我修复。另一方面，在无人监控的情况下，智能电网可以实现全天候在线，并记录电力系统的运行状况。因此，智能电网可以实现自我修复，将电网恢复如初。

1.4智能电网拥有较高的智能性

智能电网也就是电网的智能化，发展智能电网是经济社会发展的必然选择，能够实现清洁能源的开发，并且拥有较强抵御自然灾害的能力。一方面，智能电网可以通过智能化手段降低电力企业的运营成本，同时能够对用电设备进行智能控制。另一方面，随着经济的快速发展，未来电网需要处理的数据将会越来越复杂，信息之间的关联也日渐紧密，而智能电网能够有效的从海量信息中挖掘出资源，并加以利用，实现信息的智能调度。

二、新型可视化控制系统的设计原则

2.1实用性

可视化控制系统根据用户需求进行升级，在新型系统设计过程中应该考虑到可视化展示平台使用需求，设计工作必须遵循实用性原则，对软件与硬件平台界面进行设计，让其拥有易学易用、图像清晰、使用便捷等优势。使用统一的通信协议与系统标准，让子系统具备良好的关联性，实现互联互控，进一步优化系统的应用功能。

2.2可靠性

可视化控制系统在设计环节中，需要对关键部件完成双重化设置，考虑到传输屏幕与处理器一一对应方式存在的短板，为防止处理器发生故障后干扰显示屏展示效果，通过关键部件双重化设计，使系统可以在运行过程中记录数据，在发生异常状况后，能够及时通过备用数据恢复系统运行。从软件与硬件两个维度分析干扰系统运行的因素，在保证硬件与软件相互协同、良好运行的前提下，对参数进行修改，将外因对系统运行造成的影响降至最低。

三、电网实施监控的可视化实现方案

3.1遥测与遥信数据可视化的实现方案

对于电网模型而言，潮流图是最为常见的表现形式之一，其不仅能够直观、形象地对电网的框架结构进行表现，还能对遥测、遥信等数据进行显示。在潮流图上，可将遥信数据抽象为矩形或是圆点，而遥测数据则可用具有流动性特点的箭头进行表达。因电压本身具有连续分布的特征，故此可通过等高线对电压进行直观表示。

3.2计算点的可视化实现方案

通常情况下，可以借助具有通用性特点的图元对计算点进行表达，如棒图、雷达图等等。由于图元的适用范围较广，加之各种新形式的不断涌现，故此可将其应用到电网实时监控可视化实现方案当中。在某些特定的条件下，以图元对计算点进行表示时，要对该点发生的地理位置进行突出显示。对此，可将图元与潮流图相结合。

3.3告警数据可视化

虽然通过相关的技术手段，能够对电网中的各种数据进行可视化显示，但这种可视化却很难有效地发现存在于电网中的一些薄弱环节，而想要实现这一目标，则需要对告警信息进行可视化展示。在大数据的背景下，可将电网中的告警信息视作为一条异常记录，在该记录中包含的主要信息有时间、地点、事件。电网的调度人员在平时的工作中，较为关心的告警信息有以下几类：电力设备故障告警、系统运行异常告警、预警、计划告警、气象告警等等。這些告警信息均可通过潮流图，以挂牌的方式进行可视化显示。例如，当电网中出现电力设备故障告警时，可在地理图上对该设备所在的厂站进行定位及挂牌显示，为引起电网调度人员对异常情况的注意，在可视化实现的过程中，可加入高亮或是聚闪等特殊效果。挂牌显示的优势体现在形式的多样化上，即，可结合告警事件的类型，对挂牌的具体样式进行设计。

总结：

考虑到我国可视化控制系统在地铁供电网、特高压电网等区域得到广泛应用的实际情况，为防止系统出现技术障碍，必须进一步提高系统的稳定性、可靠性，加强各项参数配置的合理性，以技术作为系统运行的支撑，优化可视化控制系统各项参数。

参考文献

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