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可视化(visualization)是20世纪90年代初期随着计算机技术的发展而出现的一门新兴技术。它利用计算机图形学和图像处理技术,将数据转换成图形或图像在屏幕上显示,反映客观世界的本质和内在联系。
在电力系统行业里,随着电力系统规模的扩大和人民生活对电力需求的日益提高,电网调度工作日益重要。目前电网调度自动化系统都具备了较高水平,减轻了运行人员枯燥繁重的工作,但系统运行时存在着大量甚至是海量的信息,特别是在发生故障的情况下,将有大量的警报信息、故障信息涌入调度中心。面对如此海量的数据,运行人员必须依靠某种简便而有效的工具来快速找到感兴趣的部分,以迅速掌握系统的运行状态,预测、识别和处理故障。同时电力系统的操作需要电力系统工程师和操作员分析大量的数据。一个包含数以千计母线的系统,给电力自动化系统提出的主要挑战是将大量的数据以某种合适的形式提供给使用者,并使使用者能够以直觉和快速的方式掌握和估计系统的状态。特别是在电网分析软件中,例如在分析电力网络的实际潮流、计划潮流和系统的传输能力之间的关系的时候,数据的表现方式更为重要。目前可视化技术在调度自动化系统中的应用已经从前些年的研究和探索阶段进入了初步应用阶段。
本文通过对可视化技术的研究,在调度自动化系统实现了二维、三维可视化处理,主要包括潮流线、饼图、棒图、表格数据等高线映射图、等值线、等直面及图形的透视等功能。实践证明,通过这些可视化处理,将电力系统中分散、孤立的数据以形象化有机的联系起来,可以让电网调度和运行监控人员直观、快速的找到当前电网系统中需要密切关注的部分,从而达到电网安全、可靠、经济运行的目的。
本文主要内容有系统的硬件和软件平台,应用软件底层设计,在调度自动化系统中几种常见可视化技术应用的实现方法,包括电力自动化系统二维可视化处理涉及到的潮流可视化、数据彩色等高线(等值线)、数据彩色等值面以及电力自动化系统三维可视化处理相关技术。