电力行业数据可视化系统研究与实现

电力行业数据可视化系统研究与实现

摘要：本文针对电力系统数据可视化的设计进行分析，详细阐述了电力系统数据可视化所需的技术手段，并提出电力系统数据可视化的实现策略，以期为相关研究者提供一定参考经验，并进一步推进我国电力系统信息化发展水平。

关键词：电力系统；数据可视化；可视化系统；关键技术

1 电力系统数据可视化设计的原则

数据可视化研究和实现具有较强的实用性，由于电力系统中数据信息具有数量较大、较为纷杂的特点，同一类型的数据可以形成不同形式的可视化目标。这就需要在电力系统数据可视化的实际研究中掌握具体的使用需求，利用可视化技术形成重要信息图表，以便电力系统工作人员可以更好的分析数据，从而做出调度决策。电力系统数据可视化设计原则主要设计到交互设计技术，通过交互设计技术保障电力系统工作人员可以看到实施的数据信息，提高电力系统工作效率。将可视化组件应用于系统中并根据实际数据需求做出相应配置，就可以实现电力系统数据可视化的功能。实现电力系统数据可视化的过程中，需对电力系统对外数据接口的提供以及服务的调用进行综合考虑，而两者之间的有机结合会涉及到数据适配和过滤等环节。另外，可视化组件会提供一些数据信息参数设置。

2 电力系统数据可视化技术研究

数据可视化技术不仅为电力系统的稳定、高效、安全运行提供了保证，而且也能够提高电力系统对数据的调度水平，强化数据分析能力，因此数据可视化技术的研究，需从以下几方面着手。

2.1 云计算技术

随着互联网技术不断深化发展，云计算技术的数据储存、分析等方面的功能为大数据技术发展提供了一定技术支持。云计算具有较高的容错率，是为部署在价格较低的硬件而设计的，并且具有超大数据集程序的处理能力，以分布式文化

处理技术为基础，使电力系统中的数据储存工作变得更加便捷，另外，此技术还

涵盖较多的智能应用技术。

2.2 区域密度可视化技术

区域密度可视化技术可以将电力系统中每一个区域的数据信息进行直观的展示，目前常用于用电负荷密度可视化中。区域密度可视化技术可以在电力系统中

形成一定的随机点，如果随机点在对应的区域中，输出这个点，但是如果不在区

域内，也可以通过在此生成随机点方式再次进行判断，在电力系统中的应用，可

以不断持续此步骤，直到满足数据可视化要求。

2.3 等高线绘制方法

等高线是各相邻点连接成的封闭曲线，构造节点运行的等高线可以反应电力

系统各个节点的运行状态，还能对电力系统的各个节点风险隐患进行预测，等高

绘制技术在电力系统数据可视化中应用具有较强的数据联系性。电力系统对信息

数据的分析，不仅需要保证数据的真实性、准确性，而且也需要避免数据传输错

误以及数据丢失的情况。而且图表的展示较为直观，可以让电力系统的工作人员

直观的看到想要掌握的电力信息，较为复杂的图表反而为电力系统工作带来一系

列麻烦。只有较为直观、易理解的信息展示，才能帮助电力系统提升工作效率。

对电力系统产生的各种数据进行分析，才能够得出准确的电力系统工作过程中生产、经营等方面数据信息的联系规律，然后通过对数据信息的分析，找出影响数

据的因素，充分利用分析结果，解决掉电力系统中隐藏的危险，并根据分析结果

做出科学的决策，改善电力系统资源调配情况，提高电力系统的工作效率和质量。

2.4 前端可视化技术选择

前段可视化技术种类较多，现阶段应用较为广泛的有 HighCharts、ECharts、D3等可视化技术，在电力系统对前端可视化技术选择过程中，需从

多方面进行考虑，比如实现的难易程度、是否开源以及图表类型是否支持等。HighCharts兼容大部分浏览器，同时支持缩放等功能，该软件可以为个人用户以

及得到授权的企业提供免费服务，具有方便制定的优点，但支持图表类型较为有限。ECharts 支持所有主流浏览器，支持移动端缩放，属于完全免费，适用于数

据量较大的情况，但支持图表类型也较为有限。D3也完全免费，方便定制，适用于计算密集情况，支持图表类型较为丰富。

2.5 三维可视化技术

可视化技术可以通过模拟三维立体空间实现数据信息的可视化显示，在信息表达方面具有极强的能力，电力系统工作人员可以通过观察三维图形的方式掌握电力系统工作过程中的故障以及工作效率。电力系统数据可视化一般是在电力网络图形的基础上进行展现的，当前的电力系统数据可视化方案通常是在二维图形展现基础上制定的，并通过嵌入并集成电力系统三维可视化模块实现的。在电力系统工作过程中，三维可视化显示采用两种实现方式，一种为三维箭头，用户可以通过三角箭头对方向性较强的线路数据进行直观的表达，箭头大小和方向都需根据数据大小进行调整。另一种方式就是三维管道图形，主要利用线路方向分布的圆柱管道图形来展示数据信息，管道的大小也是根据数据大小进行调整的。另外，电力系统的三维可视化技术有很多，但其实现技术需借助特定的系统平台，由于电力系统数据可视化需求较为多样，所以应结合电力系统实际工作所需科学的选择可视化图形实现技术。

3 电力系统数据可视化应用分析

电力系统的数据可视化是基于大数据技术以及可视化技术发展实现的，电力系统的数据可视化将完成对电力系统工作的监控、在线监测、应急指挥以及智能查询等功能，同时电力系统的数据可视化可以展示电力系统以及相关设施运行情况，突出异常信息显示，提升风险预测能力，实现电力系统交互功能。

3.1 应急指挥应用

电力系统应用数据可视化可以快速调度工作的各种资源，以对历史数据分析作为途径，实现电力应急状态下从电力系统工作现场收集并分析数据，从而制定应急处置方案，实现资源的协调支配，构建调动灵活的一体化应急指挥数据可视化平台。对于电力系统工作中的突发状况，能够实现快速反应，将电力系统工作故障位置及故障原因直观地呈现给电力系统工作人员，可以为工作人员的检修维