可视化技术在电力调度自动化中的应用 赵晨

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年2月5期   作者:赵晨
[导读] 电力系统随着时代的发展而逐渐变得庞大,而处理好系统中各种信息
        摘要:电力系统随着时代的发展而逐渐变得庞大,而处理好系统中各种信息,例如警报信息、状态信息以及故障信息等是操作人员的工作职责。在自动化系统运用的情况下,能够使信息的搜索变得更加方便、更加迅速、更加准确。而可视化技术的应用可将操作人员所需要处理的信息转变为一种更加容易接受的形式,如图片、立体图形等,不仅避免了单纯数据的枯燥性,同时又保证了有效的数据展示,良好的保障了电力调度效果。接下来文章主要围绕“可视化技术在电力调度自动化中的应用”展开几个方面的分析。
        关键词:可视化技术;电力调度自动化;应用
        前言:
        随着我国电力的不断发展,电力规模迅速扩大,需要被记录的信息也随之越来越多,其中最为重要的信息就是状态信息和故障信息以及相关的工作人员在操作过程中所产生的一些有效数据。大量的信息,在使用时需要通过快速高效的方法来找寻我们多需要的信息,这是目前电力系统需要拥有的相关功能。利用简单方便的操作就可以准确,快速的找到发生故障的地方,并对故障进行解读,最后针对故障来制定相关的解决措施。在现价段电力中所使用的可视化技术主要是利用计算图形的方式,此种方式能够通过独有的数据显示方法,并且还可以把数据转换为图像或者是视频的模式,基于此种情况下,让数据在表达方法上有了创新,提高电力的快速发展。
        1探索可视化技术
        1.1可视化技术的含义
        可视化技术建立在计算机绘图基础上,是通过创新后使用的创新技术,这种技术能够将信息以图形的形式转化出来。一般情况下,人们对图形的接受程度要比数据迅速,将数据转化成图形,可以让技术工作人员快速捕捉到数据当中存在的内容。可视化技术在电力调度自动化中是将电网中的数据运用二维或者三维图像表现出来,可以帮助电力调度人员找到有用的信息。
        1.2可视化技术的发展
        可视化的发展历程主要分为以下几个方面:科学计算可视化,数据可视化,信息可视化,知识可视化。科学计算可视化主要是通过计算机图形对数据进行辅助,从而将数据的原理和方法分析出来,将工程计算中产生的大量数据转化为图形和图像,让其在视觉上更加直观,它主要依靠计算机的图形功能,通过计算机的辅助让其很好的展现出来;数据可视化,也就是将数据以视觉化的状态呈现出来,这种理念下需要将数据库中的各个数据项都作为单个的元素展示,通过多种数据的集合让数据以图像的形式呈现,同时在多维空间里将各个数据属性展现出来,从不同的维度对数据进行观察,进而对数据进行更加深入的研究;信息可视化,包括了多种可视化的理念,主要探索能够将信息以更加直观的形式展现出来的要诀,这种方法一般使用于大规模数字化的信息资源;知识可视化,这种可视化是需要来构建的,主要是利用图形和图像将较为复杂的知识表述出来,除了对本身信息进行传达之外,还需要对信息进行一些人为的加工,让更多人能够理解信息,可以短时间内将信息准确记忆并加以引用。
        2可视化过程以及方法
        经过上文的介绍之后,已经对可视化技术的概念、作用以及发展有了相关了解,在此基础上将展开可视化过程以及方法的分析。
        可视化技术需要在完成以下几个环节之后才能从自然现象到模拟现象:(1)预处理,预处理也就是先行处理最开始收集到的数据,对数据的格式进行合理的变化,完成对噪声的消除,对工作中需要的数据进行合理放大;(2)映射阶段,数据在经过预处理之后需要在映射规律的基础上成为几何元素,像是点、线、立体图等;(3)绘图阶段,也就是对上文中的几何元素绘制;(4)反馈,对绘制之后的图像进行展示,并且进行后续的可视化分析工作。在实际的应用当中,这四个步骤会有一定的循环,通过这种周而复始的检测来保证可视化结果的精确性。
        可视化技术在科学计算领域中的应用主要有二维平面数据场、三维立体数据场和动画可视法,其中在二维平面数据场中经常会用到颜色映射法以及等值线法,而三维空间数据场中则采用直接绘制和信息抽取算法。


        3可视化技术在电力调度工作中的应用
        3.1电力系统生产的动态监测
        在电力生产工作中,电力部门可以利用可视化技术对电力生产进行动态监测,并且还包含了许多技术,通过对这些技术的综合利用,可以实现对电力生产动态监测,帮助工作人员及时掌握电力生产的综合情况。在实际应用过程中主要包括了:电压监控可视化、潮流监控可视化,并且在旋转备用方面也可以实现可视化。例如:生产实时监测可视化主要对厂、站、各个节点电压可视化的应用,电压高低主要分布在厂、站等各个节点,工作人员通过对各项数据的分析,明确电网在运行过程中是否满足安全需求。
        3.2单饼图的应用
        在实际应用中,单饼图的主要作用就是显示线路负载率以及变压器负载率。在设计过程中,由于单饼图和其他饼图存在较大差异,主要展示的是电力系统中不同数据的比例关系,具体的制作步骤为:(1)设定数据在最大值时所占据的矩形面积,并且选择好填充颜色。(2)依据超限综合情况去确定单饼图区域,并且再次区域内设定相应的填充色。(3)根据数据的实际情况以及数据设定的最大值,确定扇形所占据的比例以及位置。(4)不同数值依据不同情况选择合适的颜色。(5)最后依据实际情况绘制扇形。
        3.3等值线的应用
        等值线方法属于可视化方法,主要作用是对节点电压、线路负载率、变压器负载率等部件的数值进行显示。在制作过程中,主要包括:网格点数值化、等值点的计算等,一般来说,此种方式主要是应用四边形网格,还有一些使用三角形网格,两种方式在利用过程中都是对等值点进行追踪。但是在实际制作过程中,难度较大,工作人员准确把握重难点,才能保证等值线的合理性。
        3.4三维旋转图形的应用
        在电力系统运行中,传统电力图基本都是二维,已经不能满足实际工作的需求,只有将其替换成为三维图,才能帮助工作人员及时了解电力系统的运行情况。在设计过程中,工作人员需要掌握三维图形的几何变换,通过平移、比例、旋转等,产生新的图形。具体步骤为:(1)将图元按类型取得其各点坐标。(2)对各点坐标进行三维变换,求得新坐标。(3)按新坐标将图元绘制到内存位图上。(4)将位图绘制到屏幕上。
        3.5单棒图应用
        单棒图在应用过程中,主要是通过对主棒和对比棒的利用,主要作用的表示目前数据的大小。在制作过程中主要是对Open GL技术进行利用,主要步骤为:(1)通过对透视角度的利用,确定单棒图的坐标。(2)根据单棒图坐标进行判断,如果发现遮挡,应该及时进行调整。(3)开始绘制对比棒。(4)依据数值的大小确定对比棒比例,同时,还要就算主棒的坐标。(5)根据现阶段的数值确定主棒颜色。(6)完成绘制。
        4结束语
        总的来讲,随着信息化社会的快速发展,电力系统中所使用的各种信息系统都在不断的扩大,极大程度上方便了我们的电力操作人员。其中可视化技术在电力系统中作为一种新技术,在融入的过程中需要合理的使用二维可视化或者是三维可视化等方法,把电力系统中的数据以图像的形势绘制出来,把以前乏味枯燥的数据变成了生动形象的图片,便于工作人员在操作过程中观察,能够在第一时间发现电力系统在运行的过程中存在的故障,并及时的给以解决,不仅降低了工作人员的工作压力,还提高了电力调度工作的水平。
        参考文献:
        [1]郭凌旭,张志君,陈建波,等.数据可视化技术在电网调度数据稽查中的应用[J].电工技术,2017(6):49-50.
        [2]唐学军.在电力调度自动化系统中可视化技术的应用[J].通讯世界,2018(12):247-248.
        [3]孙连伟.电力调度自动化系统中的可视化技术[J].环球市场,2018(2):173.
        [4]杨春卓.可视化技术在电力调度自动化系统中的应用[J].数字技术与应用,2019(12):109
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