浅谈电网调度自动化集成系统可视化技术

【摘 要】可视化（Visualization）　是20世纪80年代后期随着计算机技术发展而出现的一门技术，融合了认知心理学、图形学、图像处理、数据管理、网络技术等，并和相关的应用科学领域相结合，可广泛应用于气象学、流体力学、环境科学、地理信息、电磁学等方面。

【关键词】电网调度自动化；可视化技术

电网调度自动化集成系统可视化的目的是将计算中所产生的数字信息转变成直观的以图形或图像形式表示的信息，使用户对仿真计算的对象有形象而全面的了解，并使用户可以观察到数值模拟和计算的过程，甚至可以在仿真过程中对象进行交互控制，从而更加有效地处理和分析海量的工程数据，为工程人员提供一个探索和研究物理现象的先进工具，反映客观世界的本质和内在联系。

一、电网调度自动化集成系统可视化技术的研究背景

随着大电网的发展趋势，同时智能化调度的要求越来越高，监控系统数据多元化　，使得传统数据展现手段有所局限，需要将电力系统运行状态利用可视化技术将系统运行状态以图形或图像方式予以显示，使系统运行人员更方便、更直观地了解当前系统的运行状态，以便其采取的运行控制措施更有效、更有针对性。

电网运行规模向巨型网络发展，分区电网之间得相互支援、相互补充成为现实和趋势。精确化数据来源（PMU，　IED等）使数据采集种类大大增加。天气监控，环境监控，地理信息的融入使得电力系统运行成为一门综合类学科。电网规模的增加使得采集数据的数量和频度都在急剧增加，需要监视分析的数据量巨大。面对海量的不断变化的信息，调度员往往对数字并不敏感，同时静态的数据式表达无法满足电力系统运行对发展趋势，变化区域，运动速率和方向观察和分析需求。电网运行裕度越来越小，为了保障电网安全运行的动态响应能力，对智能调度提出了更高的要求。

二、电网调度自动化集成系统可视化技术的引入意义

可视化核心思想是Show me what I need to see Less is More　.采用可视化技术实现对电网的监视，让调度员在很短的时间内直观地感受到电网运行的情况和趋势；提高电网的调度水平，有助于电网调度向“智能化”转变，减轻调度人员分析压力，将会给电网的安全稳定运行带来明显的社会效益和经济效益。。智能调度是今后调度自动化的发展方向，而可视化技术是智能调度的重要展现手段，因此具有很强的技术研究和应用意义。

三、电网调度自动化集成系统可视化技术的发展现状

可视化技术增强了电力系统二维可视化，同时应用三维可视化技术进行运行安全状态显示，实现了电网运行数据、潮流监视、设备运行监视的可视化。可视化基本展现方式有电压云图展示，利用等高线、等深线、渐变来描述电压的分布。是用颜色等高线图（color　contour　map）来显示电压分布，以地理信息系统为基础，将地理信息与电力系统节点运行数据相结合，生成节点运行数据等高线的可视化方法，从色彩、亮度和饱和度等三个维度对节点电压高低显示的颜色选择进行了展示，从而得到感觉较明晰的直观效果。

在SCADA系统中，可视化二维展现自动饼图、潮流跑动、等高线，三维表达方式（OpenGL）有三维棒图、三维空间转换、线路潮流跑动展示、线路饼图展示、线路负载率展示、主变负载率、电压云图展示、变压器负载3D展示、发电机有功无功出力3D展示、发电机功率分布监视、稳定断面展示、历史数据反演的可视化展示、稳定断面的可视化展示、发电功率分布展示。