电力调度自动化中可视化技术的应用
摘要
关键词
电力调度;自动控制;可视化;技术应用
正文
1.电力调度自动化中可视化技术的类型
1.1二维可视化技术
在一般条件下,配电网自动化运行时,可能会发生负荷过大,从而对电网稳定造成不利影响。在电力系统中,二维可视化技术的运用,可以帮助人们更好地了解电力系统的运行状况。
1.1.1等值线
在电网运行时,采用等高线进行节点电压和变压器负载等信息的采集。等值线所代表的资料清楚明了,便于操作人员对有关装置的操作,并可确保负荷及电压满足有关规定。
1.1.2二维反时限曲线
在使用二维逆时间曲线的时候,电力工作人员必须事先设置好电流变化与逆时间曲线之间的比较,从而计算出电力过载的数值范围,从而对电力系统的运行进行有效的控制,使得电力调度的自动化程度更高。在电网运行过程中,电源限制值易受外部因素的扰动,在某种程度上会对电网运行过程产生影响,导致电网运行过程中的逆时曲线发生变化[1]。电力调度人员在任何时候都要关注到逆时间曲线的坐标,将曲线值与曲线坐标点结合起来,对逆时间曲线进行科学的设计,从而确定出预警点的位置。
1.1.3单变量饼图
用一维圆弧曲线来描述电网运行时的各项数据,如线路、变压器负荷等。利用一张饼图来显示各个参数的比值,并用不同的色彩加以区别,便于操作人员迅速地了解电网及变压器的负荷状况,保证负荷处于控制之中。单变量饼图与普通饼图最大的不同是,当一个单变量的饼图显示了数据的大小,而没有数据的比例。有关设计者在进行一维球形图的设计时,要特别关注球形图的最大色彩和最大区域的设定。在电网调度中,单变量饼图起到了很大的作用,能准确地判断出需要进行哪些预处理,并能对相应的数据区进行划分。绘图人员应根据具体情况,对所收集的资料进行适当的加工,并在其上涂上不同的色彩。
1.1.4三角形图
在电力调度工作中,可以利用三角形图的大小来体现电力调度自动化的供电负荷速度,三角形图能够体现出潮流状况,可以根据供电系统的极限值状态,绘制出二维动态潮流设计图。在绘图时,采用了不同的色彩来表达三角点的座标,这样可以更好的体现水流速度。在电力系统中,主设计人员要对三角形的坐标及分段的长度进行合理的规划,并对三角形的个数及位置进行适当的定位,使电网运行中的动态潮流得到清楚的展现。
1.2三维可视化技术
1.2.1单棒图
一张条形图既能反映电网安全性分析的结果,又能反映电网运行状态下的运行状态。单条形图的制作分为主要条形图和对照条形图。在使用单一条形图时,必须将主要条形图与对照条区别开来。主棒的主要作用是对电网中的各种数据进行实时的展示,以便于对电网的安全状况进行分析,并对变压器的工作情况进行说明;通过比较,给出计算的可能结果,并用来表示主棒组分的最大值。在制作单一杆状图时,制图者必须合理使用透视法来确定其坐标,以避免现有杆状图对现有杆状图造成干扰,以及坐标被遮挡。
1.2.2三维图
当科技进步时,视觉效果也会随之提高。目前,在电力系统中所用到的显示图形,已经从原来的二维图逐渐转变为三维图。该方法不仅可以实现对电网运行数据的实时监控,而且可以实现对电网功率图的可视化和全面性的表达。三维图比二维图更加精确,使得运行人员能够更加全面的对电网进行调整,并对电网的自动调度进行优化。
2.可视化技术在电力调度自动化中的应用要点
2.1数据图形展示
按照可视化技术,数据图形有两种,一种是二维图形,在图形的运用中,要收集电网的数据,对其进行处理,并按照数据画出二维图形。2 D图像又有多种类型,其中最常用的2 D图像有等高线图、可变饼图等。除此之外,二维图还包含了一个动态的电源流程图,它能精确地反映出电源的变化情况,让员工能够通过它来了解电源的运行情况,并对电源的运行情况进行分析,确保电源的运行情况不会超出上限[2]。工作人员能够从2 D图中得到一些有用的信息,从而更加清楚地定义出数据的发展趋势,掌握整个数据的总体趋势,还能够及时地发现数据中出现的问题,并制定出科学的应对措施。
2.2实时监测
可视化技术具备实时监控的功能,工作人员可以通过该技术对电力调度情况进行监控,对供电情况进行判断,也可以对电力调度中线路的有功功率进行了解。在自动发电机控制中,可以使用可视化技术来监控控制结果,在自动电压控制过程中,也可以使用可视化技术来实时显示监控信息,从而了解电压控制的情况。工作人员可以通过计算机直接看到该方案,从而更好地了解该方案的运行状况,从而提高了对该方案的监测效率。可视化技术可以实现对环境的实时、动态监测。在监控系统中,实现了对潮流的实时监控和对电压的实时监控。
2.3智能警报系统
电力调度自动化是一种能够自动报警的自动化系统,通过可视化技术可以实现报警的智能化。该系统对监测数据进行收集,并依据这些数据进行绘图,以可视化的方式展示系统的运行情况。通过对可视化图像的分析,找到故障点,并对其进行定位,及时发出警报[3]。当工作人员收到了故障报警信号之后,他们能够打开可视化图像,并以可视化图像为基础,展开分析,从而迅速地掌握故障问题产生的原因,并制定出相应的维修计划,从而在最短的时间内完成应急抢修工作,避免给电网系统带来严重的影响,利用可视化技术来确保电网系统的稳定运行。在电力调度自动化系统中,可以将可视化技术运用到电力监控系统中,将数据信息展开整合,并对各个节点的数据展开分析,以数据的综合分析结果为依据,对故障进行判断,一旦发现问题,就可以及时发出报警信号,从而充分体现出智能化的优势。
2.4系统连接
利用可视化技术,可以有效地将电力动员自动化中的各个系统联接起来,从而达到规范联接的目的。在设计联接方案时,可利用可视化技术对各种联接方案进行对比分析。在可视化技术在信息口连接中的应用过程中,要注意以下三种不同的接口:一种是模型接口,由于数据模型之间存在着一定的差别,因此要以特定的数据模型为基础,对其进行连接,还要注意对公共信息模块的设计,对信息结构进行优化,并以实际情况为依据,采用相应的模型标准来实现接口标准化。第二项是数据接口。在这种类型的界面中,要对具体的信息连接方式进行分析,要设定一个合理的连接通道,要注重使用规范和方法,要对连接范围进行控制,并对信息进行调整和控制。三是标准化的 SVG图形界面,按照网络规范,制定相应的管理方法,并对可视化图形进行控制。在电力调度自动化中,无论是从硬件上还是从软件上,都可以采用可视化技术。
3.结束语
总之,将可视化技术引入到电网调度自动化中,对电网稳定运行起着重要作用。当前,可视化技术主要分为两种形式,一种是二维技术,另一种是三维技术,这两种技术各有所长。可视化技术在电网调度中的应用,为电网安全稳定运行提供了有力的支持。
参考文献
[1]郑楷洪,杨劲锋,王鑫,等.用电量数据的可视化研究综述[J].电力系统保护与控制,2022,50(9):179-187.
[2]潘健龙.可视化技术在电力调度自动化系统中的应用[J].光源与照明,2022(1):216-218.
[3]方静,彭小圣,刘泰蔚,等.电力设备状态监测大数据发展综述[J].电力系统保护与控制,2020,48(23):176-186.
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