可视化技术在电网调度中的应用及问题分析 韩蓓

可视化技术在电网调度中的应用及问题分析韩蓓

发表时间：2019-09-18T15:58:35.070Z 来源：《电力设备》2019年第7期作者：韩蓓[导读] 摘要：可视化技术在电网智能调度中的运用受到越来越多人的关注和重视，所以要合理的分析可视化技术，确保电网智能调度中可视化技术的运用效果，为电网智能调度工作实施的效率和质量奠定基础。 (国网太原供电公司山西 030012) 摘要：可视化技术在电网智能调度中的运用受到越来越多人的关注和重视，所以要合理的分析可视化技术，确保电网智能调度中可视化技术的运用效果，为电网智能调度工作实施的效率和质量奠定基础。

关键词：可视化技术；电网调度；应用；问题 1可视化技术的定义

可视化技术作为以计算机图形展现技术为基础的科学发展技术，其采用直接的可视化图形将人们关注的各类监测信息展现出来，通过监控界面就可以了解各类信息。近年来，随着科学技术的迅猛发展和进步，可视化技术的概念也在不断的进行演变，其定义的边界也在不断的扩大和发展。可视化技术作为一种高级技术方法，其结合了图像采集技术、图像处理技术、用户界面技术以及计算机视觉技术，与其他技术相比而言，大数据可视化不仅涵盖的技术范围更广，且包含的各类技术也更加全面和先进。目前，电网可视化技术类产品可以直接显示电网运行的各类数据，技术人员只需通过观测直观显示的各类数据，就可以获取自己的需要的各类信息，并作出积极有效的判断和决策。

2可视化整体架构

在实际的情况中，在面对某个业务的实际要求时，或者是面对系统的具体要求时，要从系统的角度出发，对图形界面进行调整和优化，这就是可视化使用的一般思路。目前，调度数据量呈现着明显增加的趋势，同时工作质量的要求也越来越高，并且电网的规模也呈现着不断增大的趋势，使用分散的方法进行调整和优化已经满足不了社会发展的需求，同时也不能满足智能调度整体可视化的需求。所以，要在变原本系统之间固定界限的前提下，主线可以使用调度业务模式，从而研究电网调度生产过程中的各个环节，运用电网调度生产中的各个环节，保证其具有技术交流和共享的平台，在利用密切关联的可视化功能模块群的基础上，确保调度工作人员能够充分的掌控电网，确保调度工作人员能够有效的提升电网的运行质量。在系统数据不断规范化的基础上，在技术手段不断完善的基础上，在统一处理可视化技术有效运用的支持下，进而将可视化方式的建立工作落实到位，以实现促进现有系统相互之间联系的目的。促进事故分析可视化目标的实现、促进调度计划可视化目标的实现、促进方式决策可视化目标的实现、促进调度可视化目标的实现，改变限制系统之间的分界，在此前提下，达成可视化功能整体的目标。 3可视化技术在电网调度中的应用 3.1动态潮流

动态潮流由流动三角形来显示，显示内容包括：潮流的方向一般可以通过三角形的箭头决定;负荷的大小主要由三角形的大小判断和决定，一般而言如果三角形越大的话，就表示出该点的负荷就越大;系统的运行状态主要通过三角形的颜色决定。通过这些数据工作人员就能直观的观察系统运行的情况。

3.2单饼图

对于电网调度的系统，线路的运行状态及参数可以通过单饼图来直观显示：通过饼的颜色、大小直观反映负载的参数情况。可以提前设置参数，此值为参考值，通过实时值与其比较显示不同大小的饼。同时，可以设置大小与颜色的一个线性关系，通过颜色的变化也能大致了解运行的状态。通过此种方法，调度员可以对运行状态一目了然，大大提高工作效率。

3.3单棒图

一般用于变压器或者电压器的工作情况。单棒图是单饼图的进一步升级，其作用原理与单饼图相似，只是以立体方式显示变量。当运行中某线路潮流较大时，单饼图就会以一定比例增大，进行透视处理即可得对应高度的单棒图。

3.4颜色等高线映射图

颜色等高线映射图的原理就是在表格内的背景颜色显示不同大小的数据。该方法应用于大量数据时，这样可以在复杂的数据变化中非常直观的观察数据的变化规律。

3.5等值线图

对于母线数据，线路数据，电压大小，电力市场价格等都可用等值线来直观显示。等值线图通过将部分人特定范围内的数据值在统一映射为一个颜色值，只需要根据不同颜色的类型就直接自动计算出着色的区域范围，在处理复杂类型或者大系统中问题时，能迅速发现异常情况，方便调度员手动调节。等值线大致包括三种类型，母线数据，传输线路数据，区域数据，原理都是沿着其相应的图形中心点，按照着色范围进行着色。

4可视化技术出现的问题及挑战 4.1多源、异构、非完整、非一致、非准确数据的集成与接口

数据是大数据可视化技术的根本基础，然而当前情况下，电网调度大数据时代采集各项数据的来源不仅量大而且广泛。同时对于部分来自异构环境的数据，由于多方面的原因，我们很难保证获得的各项数据是否具有完整性、准确性以及一致性。并且对于判断部分数据的质量具有较大的困难，所有这些问题对于电网可视化分析的科学性、准确性以及有效性的判断造成极大的影响和困难。众所周知，大数据可视化要想直接调用可视化的算法，其前提是必须保证大数据可视化要建立集成的数据接口，并且能够使得可视化分析系统可以形成松耦合的这样一个接口关系，因此而言调度员是不需要关心数据接口背后的复杂机理。

4.2可扩展性问题

目前电力系统数据规模已经具有大规模的发展和增长，然而随着数据量的快速增长和无限积累使得普通计算机的处理能力下降并且难以获得到理想的运行范围，同时也会找出其他问题诸如主流显示设备的像素处理步骤也难以跟上大数据增长的步伐，因此使得形成所有像素的总和与可视化的数据比形成了较大的差距，而且，许多小规模下可视化技术运行处理大规模的数据量时会显示出较大的缺陷和问题，从而难以获得理想的效果。

综上而言，可视化分析系统在未来具有较好发展前景和应用市场，而感知扩展性以及交互扩展性两部分主要由可视化的精度决定而与数据规模的大小无关。因此，对于未来怎样实现超高维数据的降维以实现数据规模的降低，怎样实现大规模数据并行处理方法和超级计算机两部分的有效结合，以及怎样最大极限化的将有价值的可视化算法和人机交互技术提升和扩展到极限大数据领域，这任然具有很大的挑战。

4.3可视化与数据挖掘技术之间松散的关系问题

目前，运用于电网调配的可视化技术，一般只是作为一种表达工具，对于生成最初的视图，主要负责解决结构数据以及显示出分析结构两部分，而对于可视化本身是不包含在分析方法中的。而对于当前的这些现有的项目插入策略，只是简单的把分析过程以及图形可视化简单的交错在一起，这使得二者展现出较大的缺陷和限制。

一个更能强大和结构优化的可视化数据挖掘策略需要将可视化与分析过程有效且紧密结合起来，使得其成为能够成为一个统一强大且性能良好的可视化数据挖掘工具。目前对于电力调度者而言，要想能够可视地参与到数据的分析过程中以便能够高效的实现决策支持依然任然具有不小的困难和挑战：以基于可视化地参与到分析工程的某一数据步骤；当调度员不能及时处理时，系统自动参与决策执行。

结束语

近年来，随着国家电力战略目标的提出，电力系统规模开始逐渐增大同时伴随着人们对电力需求的增加，因此，电网调度在电力系统中扮演角色也日趋重要。电网调度智能化的同时，调度工作对数据的处理也越来越繁重。可视化技术可以使电网调度数据直观明了，从而快速的掌握系统运行的状态，提高工作效率。

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