电网调度自动化系统的可视化展示技术-论文

。
化人机界面采用了全图形化技术定义 ， 具备 了电力系统图元的定制能力 。 本文从可视化的图形化 、 智 能化 、互动 化 几个层 次对 电网调度 自动化 系统视 化
进行深入 阐述。图形化 可实现运行数据的全
制属于 自己的画面。
１ ． 图形化展 示技 术
随着坚强智能电网建设 ， 特别是 “ 三华 ” 特高压 同步 电网的形成， 在 电网统一协调控 制、 机 网协调和电力平衡方 面都提出了更高 的要求 ， 对于 电网信息可视化技术也需要质 的飞跃 ， 需要更直观 、 更 高效地展示电网信 息“ 。如下表所示 ，在图形化展示手段上 ， 数据表 、数据图、Ｇ Ｉ Ｓ图、动画、虚拟仿真 等展 示手段 适用 于调度 自动化系统 。如表
棒图展示联络线送 受功率及 限值对 比， 采用 表计展示 了区域的旋转备用情况 。 ４ ．新能源发电 智能电网的研发 ， 将节能减排 和各类分 散发电积极纳人 电网和市场 的监控管理 ， 而 不是 仅仅作 为单 向的负荷效应 和负 荷管 理
户输入 、 选择等复杂交互操作提供了平台级 支持 ，采用结构化 的存储结构 ， 与电力系统 公共 图形标准 Ｇ规范相兼容 ； 并支持基于脚 本语言 的 自 定义业务逻辑 。 结论：
２ — １ 所示 。
可视化手段 数据表 数据 图 Ｇ Ｉ Ｓ图 动画
面展示 ，是电网及其相关外部设备 、环境数 据 的全方位展示 ； 智能化实现关联信 息综合 展示 ，以主题思想为指引 ， 将处理某一特定 任务所需要的相互关联 的信息组织在一起 ， 实现信息综合展现，为电网调度提供辅助决 策 ；互动化 提供面 向角色的扩展平 台，让不 同的使用 者根据 自己的要 求和使 用习惯 定 表２ － １ 图形化展示 内 容 主要特点
引言 ： 我国电网已进入特高压联 网、 交直流并 联输 电、新能源发 电的发展阶段 ，电网结构 的复杂 性和运行 控制技 术的难 度世 界罕见 “】 文献 提出了可视化技术 的基 本理论 、 展现方式 。 对 电网运行中的可视化技术进行 了研究 ， 部分或完全实现了电网运行信 息 从 静态 、二维平 面的展示方式到动态 、三维立 体 图形 的展示方式 的转变 ． 提高 了对大电网 的驾驭能力 。目前我国的调度 自动化系统建 立在 面向对象技术 、 数据库技术、 Ｊ ａ ｖ ａ 技术 、 中间件技术成熟发展 的基础之上【 ３ 】 ， 其可视
科技创新 ２ ０ １ ４年 ６月 （ 上）
电网调度 自动化系统的可视化展示技术
王 晓 华
（ 中国电力科学研究院，北京 １ ０ ０ １ ９ ２）
摘要 ：坚强智能电网的建设对 电网调度 自动化 系统的可视化展 示与人机 交互技术提 出了新 的要 求。为满足 智能电 网以风能为代表 的新能 源接入、特高压大电网 信息接入以厦直流输电的信息的接入 ，信息展示手段需要更加综合与灵活。本文介绍 了电网调度 自 动化 系统信息 图形化、智能化、互动化展示的主要 内容。信 息图 形化、智能化、互动化等可视化技 术解 决了智能 电网多样化、 多维度信息的智 能化集成、可视化展 示、互动化使 用等难题 ，具有广 阔的应用前景。 关键词 ：智能 电网：调度 自 动化 系统；可视化 ；人机 交互
景
适用场景
易于展示任意有效数字 的精确数据 可以揭示数据之 间存在 的某种关系 在传统数据 图表 的基础上
，
电网动态 的数据 监控、绩效考 核等多种生产经营分析场 电网动态 的趋 势分析， 占比分析，相关分析等多种生产 经营分析场景 电网的结构分析、规划 分析等分析对象带有明显空间特 征 的分析场景
电网调度 自动化系统实现 了广域、分布 式 系统 的电网运行数据 的汇集和交换 ， 实现 了各种系统的人机界面统一显示 ， 实现 了高 效 和生动 的分析结果可视化展示 ， 为最终实 现 智能 电网调度 技术支 持系统 提供 了理论 依 据和应用验证 ， 具有广阔的应用前景 。不 过 ，目 前 电力调度可视化尚处在数据 的可视
增加 了数据的空间属性
生动 、活泼，并支持互动，展示的内容更容易被用户留 电力基础知识介 绍、安全 规章制度宣传等知识推广类 的 下深刻 的印象 场景 虚拟仿真 模拟现 实世 界已发 生或未发生的场景， 让用户有身临其 适用 于智 能电网愿景展示、数字化变 电站展示等复杂系 境的感觉 统 的展示场景 处理 ， 典 型的如放 电展示。展示系统应具有 化展示阶段 ，缺少数据挖掘、规律发现，需 ２ ．智能化展示技术 风 电场可视化特性， 采用风车动画模型实现 在 图形可视 化展示 的基 础之上 还要 实 要将 数据展示 与应用综合分析相结合 ， 才能 现展 示 的智 能化 ，这需要对 能量 管理 系统 风 电场的动态可视化 。 风车动画模型中可视 增强使用人员对 电网宏观信息的把握 ， 实现 化展示风电场出力 和装机容量等 。 调度运行从 分析型向智能型转变。 调度 自动 ０ ￣ Ｍ Ｓ ） 稳态数据 、广域测量系统（ ＷＡ Ｍ Ｓ ） 动态 ５ ．特高压、交直流混合并联输 电联 网 化技 术发展 为坚强 智能 电网可视化 的图形 数据 、 动态安全稳定监测预警 的数据等等多 特高压、交直流混合并联输电联网投运 化 、智能化、互动化奠定 了基础。 来源 的数据进行归纳 、整理和分析 ， 并在此 后 ，需要监视交直流的实时运行情况 ，在地 参考文献 ： 基础上实现系统化 、逻辑性强、多维度 、多 理 、黑色、行政等不同背景上分层分级观察 【 １ 】 沈 国辉 ， 李立新 ， 狄方春 。 等．特高压电网 方式地展现 。 调度 自动化可视化展示建设的 交直流输电线路运行情况 ， 需要对重要 厂站 调度 自动化系统的数据集成和可视化展示硼． 电力 短 期 目标 是集成 和共享稳态 数据 、动态 数 内信息 、 重要断面信息同步分析 、 即时调用 。 系统 自动化 ，２ ０ ０ ９ ．３ ２ （ ２ ３ ） ： ９ ４ — ９ ７ ． 据 、电网运行数据 。实现电网运行信息以及 ６ ． 互动化展示技术 【 ２ 】 沈 国辉 ，余东香 ， 孙 湃，等 ． 电力系统可视 各类辅助决策信息有逻辑地 、 互联互通地可 可视化展示以成熟 的图形化、智能化展 化技术研究及应用【 Ｊ 】 ，电网技术 ，２ ０ ０ ９ ，３ ３ （ １ ７ ） ： 视化展现 。在智能化 的可视化系统架构中 ， ３ １ － ３ ６ ． 示技术为基础 ， 在更高的层次上实现了信息 各个子 系统将需要统一显示和交互的数据 ， 和展示界面的组织 。 让使用者根据 自己的要 【 ３ ｌ 辛耀 中． 新世纪电网调度 自动化技术发展趋 通过子 系统端 的数据代 理和集 成平 台端 的 势【 Ｊ 】 ． 电网技术 ，２ ０ ０ １ ，２ ５ ０２ ） ：１ － １ ｏ ． 求和使用习惯定 制属 于自己的可视化 画面。 数据代理传送至集成平 台； 各人机工作站通 文献 以动态数据展示平 台实现多 主题 窗 口 ［ ４ ］沈国辉 ， 孙丽卿， 游大宁， 马强， 赵林， 刘艳． 智 过人机代理访问人机 中间层 ， 然后再 由人机 中间层统一访问数据平 台。 智能化展示的典 动态定制 ，以可定制化人机交互机制实现细 能调度系统信息综合可视化方法叨． 电力系统保护 与控制． ２ ｏ １ ４ （ １ ３ ） 粒度 的展示信息定制。 动态数据展示平台中 型场景如下 ： ［ ５ ］何迈， 刘俊 勇． 智能 电网可视化调度系统的 ３ ．安全监控指标 的主题窗 口采用开放式体 系架构 ， 主题窗 口 之 间、主题窗 口与世界图窗口之间采用主动 实验设计及其实现叨． 实验室研究与探索． ２ ０ Ｈ（ ０ ９ ） 安全监 控指标 采用综合 运行 指数 定量 ［ ６ 】 王庆红 ． 电力系统可视化技术及其在南方 电 方法 ， 从 区域的出力 、负荷 ，区域 的旋转备 数据交互机制 。 可定制化人机交互机制对用
网的应用叨． 南方电网技术研究 ， ２ ０ ０ ６ ， ２ （ ３ ） ： 柏— ４ ４ ． ［ ７ 娆， 李卫东 ，吕阳．电力系统运行状态可 视化技术综述【 Ｊ １ ．电力系统 自动化，２ ０ ０ ４ ，２ ８ （ ８ ） ：
９ ２ － ９ ８ ．
【 ８ ８狄方春 】 ， 李立新 ，花静，程大闯 ， 沈 国辉 ， 赵林 ，Ｅ Ｍ Ｓ系统的可定制化人机交互机制 ，电网 技术 ，２ ０ １ １ ． １ １ 。第 ３ ５ 卷增 刊 ２ ：６ ６ ７ － ６ ７ ０ 作者简介 ： 王晓华 （ １ ９ ７ ０ 一 ） ． 女 ．主要研究方向：电力企 业管理 。
用指标 ，区域之间的联络线 断面监视等多个 角度反 映电网的安全状况 。 综合安全指标监 视结合 地理 图电网从多 个角度 反映 了电 网 的安全状况 ，采用提示 、比较 等多种方式提 供了动态信息 的集成 ， 采用 平行对 比棒 图展 示出力和负荷 的对 比， 采用联 络线 断面监视