（国网山西省电力公司检修分公司）
摘要：当前变电运维工作越发复杂，数据可视化在其中的应用能够进一步提高运维工作的安全水平。基于此，文章对变电站运行维护中可视化的应用展开分析和探讨。
关键词：数据可视化；变电运维；运行维护；变电站
做好数据可视化运行过程中的技术检修是很重要的，如果电网运行中发生变电运维方面的问题，对电力用户、企业以及整个社会都会造成较为严重的影响。对于工作人员来说，对变电系统的所有设备都必须足够的了解，但是其工作难度较大，极容易出现问题。采用数据可视化技术能够进一步提高变电运维的整体水平。
一、数据可视化相关概述
(一)数据可视化的理论
数据可视化指综合运用计算机图形学、图像、人机交互等技术，将采集或模拟的数据映射为可识别的图形、图像、视频或动画，并允许用户对数据进行交互分析的理论、方法和技术。数据可视化洞悉蕴含在数据中的现象和规律，并通过可视表达增强人们完成某些任务的效率。针对复杂环境的数据，传统的统计分析或数据挖掘方法一般是对数据的简化和抽象，人为舍去了部分无用的数据，结果隐藏了数据集真实的结构，造成“幸存者偏差”的现象。如今在大数据环境下，所需处理的数据量越来越大、数据复杂性更高，数据可视化需要还原或增强数据中的全局结构和具体细节。
可视化技术是可使用计算机图形和图像处理的技术，将数据转换成为图形或者显示在屏幕上的图像。主要理论方法与交互原理涉及众多技术。近些年来，随着网络技术、数据仓库技术的发展，大数据的研究深入，使得可视化技术更加的广泛，数据可视化(Data Visualization)这门专用技术也随之而出。数据可视化涉及的领域众多:图像处理、计算机视觉、计算机图形学、计算机辅助设计、“人机交互”技术。通过可视化数据，人们可以不再通过以直观的方式认识数据，而是重点在分析数据的可视图景和分析数据和数据之间的结构关系，连接数据之间的逻辑关系与限制。采用可视化图象分析数据，直线或者曲线用来显示数据之间的关系，使得数据模型之间的关系的分析和显示更加直观，数据和数据之间的结构关系的呈现也更加具有逻辑。
二、可视化功能分析
(二)可视化的功能分析
第一，报警。在对智能保护系统的特点进行分析的时候，首先就要构建一个比较完整而且系统的数据库，这是一项非常基础性的工作，让电力企业会按照这些数据来制定相应的方案。同时，数据还可以对数据库中的信息进行相应的规划与整理，在通过研究以后就可以找到这些设备的故障点。而报警系统也能极大的提升系统的维护效率，根据故障是否严重来制定一个比较实际的处理方案。第二，集中控制。变电站可以对其中的设备和系统进行集中的控制。例如控制分析系统的运行顺序，一般是按照规定的流程来处理的，这样可以避免对下一个环节造成任何不好的影响。同时，在这种“一键式”的模式下，不仅可以提高企业整体的管理水平，而且还能优化人力资源。控制部门有时候只需要发布信息，系统就可以自动化去完成接下来的一系列工作。
三、变电运维过程中存在的风险分析
(一)操作人员导致的风险
变电运维过程中产生的风险中较为重要的一点就是人为产生的风险，主要是在工作人员在操作过程中不够重视或者操作失误从而导致的。现阶段，我国的电网都必须需要一定的工作人员在其运行时进行操作，但是这一工作不是简单的操作，它要求操作人员操作过程中必须严谨仔细同时还要有较高的专业能力。所以，若是电网的工作人员没有充分地意识这一工作的重要程度，且工作时不够严谨，极有可能会造成风险，不利于我国的电力行业的持续法发展，因此，一定要得到有效的解决。
(二)自然环境影响带来的风险
电网变电运维技术在应用时，不仅受人工影响，还在很大的程度上受外在环境的影响，比如说温度、湿度、风力以及一些其他的自然灾害等，都会对电网变电运维产生影响，尤其是温度，在寒冷的冬天，室外的温度非常低，油的凝点也非常低，电网导线内部存在的油由于低温很容易出现凝结现象，这样一来就增大了电网变电的操作难度，另外导线也会因为油脂的凝结更容易破裂；在夏天的时候，温度升高，导线中的油和空气因为受到高温影响，导线中分子运动加快，油在分子作用下就会分散在导管中，使得导管变得松弛，在使用过程中很容易出现破裂的问题。
(三)变压器管理风险
变压器是电网系统中非常重要的变电设备，在检修工作中必须严格遵守检修规范，并提供完善的维护措施，才能有效降低变电运维安全事故发生概率，使地区电网运行安全性免收损害。根据以往调查资料可知，变压器检修操作危险点可从以下两个方面分析:首先，对空载变压器切合操作时，因为总电路并未实施断路处理，所以在操作过程中极易产生电流，使变压器绝缘保护层受损，对检修人员的生命安全造成不可逆损害；其次，若变压器空载电压数值不断变大，同样会导致变压器绝缘体受损。因此，检修人员在管理变压器时，应对空载数值变化予以重视，以避免对自身生命财产安全带来损害。
四、数据可视化在变电运维工作中的应用
(一)建立有效的系统
在变电运维中需要一个有效的综合信息系统，用于整合变电站内各方面的数据，形成一系列内容全面的数据库，有利于本专业和其他专业的人员对变电站内设备的安全运行进行定量的分析。当前生产管理系统和安防系统可以相互结合，形成一种更具兼容性的系统和数据网。这种系统和数据网不仅使变电运维采集的数据上行得更为灵活方便，还能使数据库中的数据下行到各个运维班组的数据分析系统，使运维数据的指导意义更加地高效全面。各个运维数据分析系统应分别拥有断路器压力数据可视化、电流互感器压力可视化、避雷器动作电流数据可视化、红外测温数据可视化、变电站鸟巢数据可视化、站内通用资料(规程、典操、图纸)调用可视化等功能，并具有人性化的操作界面。数据分析系统主要通过图形、动画的方法为运维人员提供数据规律，以便于运维人员对缺陷规律、巡视周期、巡视重点和操作配置等各个方面进行有效决策，以提高变电运维质量和效率。
(二)故障情分析可视化
例如:在对变电站继电装置进行保护的时候，首先需要对保护故障的逻辑结构相应的分析，将事故的具体情况都记录到分析工具中。这样也方便之后的工作人员查找，从而更好的实现对可视化的维护与管理。相关人员在利用图形进行分析与测试的时候，必须要仔细的标注出符号的主要特点。其次，在保护逻辑图可视化分析过程中，各个中间节点上的动作需要标记出来，如图元包含了一个属性state，就可以利用图元的状态个数来表述。
五、结语
总而言之，变电运维数据可视化的前提是变电运维数据可靠性。在系统还没有进行实时采集运维数据时，系统无法对变电站设备运行的全过程进行监控，这时候仍需要变电运维人员保证自己采集的运维数据的正确性。变电运维人员的数量、运维工作经验、数据采集和整理操作熟练度以及人员的生理、心理素质、责任心都会对系统数据分析的结果产生较大的影响。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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