李楊月 汪春燕

安徽繼遠軟件有限公司 安徽 合肥 230000

引言

就智能化電網(wǎng)調(diào)度發(fā)展而言，受到傳統(tǒng)調(diào)度方式限制無法實現(xiàn)高效管理，對于海量數(shù)據(jù)與信息的批量實時審核存在缺陷。經(jīng)實際研究表明，人們對于可視化圖形的敏感程度遠高于傳統(tǒng)EMS軟件的數(shù)據(jù)分析，對于電網(wǎng)調(diào)度而言，將信息數(shù)據(jù)進行多維與動畫轉(zhuǎn)變，能夠極大提高電網(wǎng)調(diào)度效率與質(zhì)量，因此從實際管理水平角度來看，圍繞電網(wǎng)調(diào)度可視化技術(shù)展開研究是至關(guān)重要的。

1 電網(wǎng)調(diào)度可視化技術(shù)

近年來可視化技術(shù)不斷成熟，國家電網(wǎng)大力推進調(diào)度可視化管理，在此環(huán)境下可視化技術(shù)不斷突破，并以現(xiàn)有技術(shù)為基礎(chǔ)，積極推進可視化轉(zhuǎn)變。

1.1 數(shù)據(jù)整合技術(shù)

在長期可視化技術(shù)研究中實現(xiàn)了深度數(shù)據(jù)挖掘，并不斷積累可視化技術(shù)研究經(jīng)驗與教訓(xùn)，充分結(jié)合現(xiàn)有多種技術(shù)展開優(yōu)化，其中以EMS技術(shù)、WANS技術(shù)、TMR技術(shù)、發(fā)電計劃、定位技術(shù)、OMS技術(shù)、氣象技術(shù)為主，實現(xiàn)了綜合運用與統(tǒng)籌，圖1為可視化技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)間的轉(zhuǎn)變關(guān)系[1]。在全面數(shù)據(jù)整合中，可借助CIM模型為基礎(chǔ)構(gòu)建全業(yè)務(wù)電網(wǎng)資源平臺，集物理模型、計算模型以及三維模型為一體，全面優(yōu)化可視化調(diào)度數(shù)據(jù)，就歷史數(shù)據(jù)而言，可借助多層次數(shù)據(jù)端口完成訪問記錄與分析，實現(xiàn)靈活數(shù)據(jù)配置。在數(shù)據(jù)整合技術(shù)研發(fā)中，積極引入先進數(shù)據(jù)整合模型與平臺，將傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模式逐漸演變?yōu)槎嗑S圖形，甚至可實現(xiàn)虛擬化數(shù)據(jù)漫游，為后續(xù)實際可視化技術(shù)的實際運用夯實基礎(chǔ)。

圖1 可視化技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)間的轉(zhuǎn)變關(guān)系

1.2 語音交互技術(shù)

語音交互技術(shù)建立在人機交互基礎(chǔ)上，據(jù)公開數(shù)據(jù)表示，2018年人工智能市場總經(jīng)濟規(guī)模約220億元，其中語音交互技術(shù)市場份額占據(jù)人工智能的22%，即48億元，據(jù)IDC數(shù)據(jù)預(yù)算，到2022年能夠?qū)崿F(xiàn)57%增速[2]。從可視化技術(shù)的實際運用方式來看，是借助視覺刺激完成信息傳遞，強調(diào)的是實際圖形或動畫的運用，隨著可視化技術(shù)的不斷完善，可在視覺基礎(chǔ)上實現(xiàn)聽覺刺激，語音交互則是在可視化技術(shù)基礎(chǔ)上的再次延伸，實現(xiàn)了多重可視化發(fā)展。從實際技術(shù)研發(fā)中可將其分為語音識別技術(shù)、語音合成技術(shù)，其中語音識別技術(shù)與可視化技術(shù)契合度較高，因此將識別技術(shù)作為實現(xiàn)可視化語音交互的關(guān)鍵技術(shù)，在可視化信息轉(zhuǎn)變與運用中實現(xiàn)語音識別，繼而實現(xiàn)了關(guān)鍵信息的語音直接傳輸，能夠?qū)崿F(xiàn)高效數(shù)據(jù)運用，例如系統(tǒng)檢測到故障時，可直接發(fā)出語音實現(xiàn)故障預(yù)警。

1.3 自動繪圖技術(shù)

為確?？梢暬夹g(shù)應(yīng)用水平，應(yīng)借助智能化自動繪圖技術(shù)完成，繼而實現(xiàn)數(shù)據(jù)高效保護與圖形維護，確?？梢暬畔?shù)據(jù)的準確性。在可視化技術(shù)與自動繪圖技術(shù)融合中，將結(jié)合拓撲信息、配電網(wǎng)接線圖、廠站主接線圖等信息實現(xiàn)全面轉(zhuǎn)化繪制，相較于傳統(tǒng)繪圖方式而言，實現(xiàn)了全面效率提升，此外自動繪圖技術(shù)可由相關(guān)技術(shù)人員進行特定條件錄入，繼而針對所需圖形展開過濾處理，將信息數(shù)據(jù)的真實形態(tài)進行擬合，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)樗鑸D片格式[3]。

2 電網(wǎng)調(diào)度可視化技術(shù)的具體應(yīng)用途徑

2.1 構(gòu)建智能監(jiān)控平臺

智能監(jiān)控平臺的構(gòu)建是電網(wǎng)智慧調(diào)度的必經(jīng)之路，尤其對于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)尤為重要，對于電力系統(tǒng)而言，智能監(jiān)控平臺可實現(xiàn)實時監(jiān)測，基于電網(wǎng)綜合服務(wù)實現(xiàn)可視化數(shù)據(jù)展示。就全面可視化監(jiān)控而言，主要從全網(wǎng)電壓狀態(tài)、全網(wǎng)潮流狀態(tài)、全網(wǎng)功角狀態(tài)三個方面實現(xiàn)電力系統(tǒng)安全監(jiān)測，在智能監(jiān)控平臺中設(shè)置相關(guān)數(shù)據(jù)與分類展示，例如電網(wǎng)調(diào)度可視化技術(shù)運用綠、黃、紅三色實現(xiàn)直接性能展示，若其綜合指標處于安全范圍內(nèi)，指示燈則顯示為綠色，若全網(wǎng)電力數(shù)據(jù)處于危險狀態(tài)，但并未超出實際限額，則顯示為黃色，若某一安全性能指標已超出規(guī)定范圍，需及時展開查驗與檢修，指示燈顯示為紅色，圖2為電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)視圖。

圖2 電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)視圖

由上圖可直觀發(fā)現(xiàn)，借助可視化技術(shù)實現(xiàn)電網(wǎng)監(jiān)控具有顯著優(yōu)勢，相較于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與分析而言，實現(xiàn)了監(jiān)控結(jié)果的直接顯示，例如圖2中總發(fā)電15516MW，總復(fù)合16133MW，頻率50.024Hz，并帶有詳細時間數(shù)據(jù)。智能監(jiān)控平臺可根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定實現(xiàn)全網(wǎng)數(shù)據(jù)展示或電網(wǎng)分區(qū)數(shù)據(jù)獨立展示，因此可根據(jù)數(shù)據(jù)需求進行適當(dāng)調(diào)整，完成直觀性數(shù)據(jù)運用。

2.2 故障動態(tài)預(yù)警分析

電網(wǎng)調(diào)度主要作用為確保電力工作的有序進行，確?？煽啃怨╇娕c電網(wǎng)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，經(jīng)過多次智能調(diào)度數(shù)據(jù)測試，以故障數(shù)據(jù)界限控制為基礎(chǔ)，對母線電壓與增幅進行定義，將故障時容易引起數(shù)據(jù)失常的設(shè)備統(tǒng)一記錄，實現(xiàn)可視化動態(tài)預(yù)警，主要從事故嚴重程度、元件脆弱性角度展開可視化分析。

事故嚴重程度主要借助可視化技術(shù)進行交互式分層處理，將動態(tài)數(shù)據(jù)進行綜合轉(zhuǎn)化，并結(jié)合實際事故電壓與潮流情況，將故障信息詳細轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢暬瘓D形，為確保精確化表達數(shù)據(jù)信息，借助等高線方式顯示數(shù)據(jù)增幅圖像，對于故障信息與位置進行高亮處理，調(diào)度員可直觀性進行數(shù)據(jù)錄入與故障處理。元件脆弱性主要代表電網(wǎng)的故障程度，以元件的損壞程度為依據(jù)展開數(shù)據(jù)顯示，根據(jù)其圖形數(shù)據(jù)顯示程度可將其分為概述與詳述。概述內(nèi)容以電網(wǎng)元件故障數(shù)量與程度為主，主要表達事故具體個數(shù)與真實故障程度；詳述內(nèi)容則以電網(wǎng)元件的實際地理位置為主，能夠給予調(diào)度員有效地理信息，更便于實質(zhì)性檢修與處理。

2.3 提高審批調(diào)度效率

電網(wǎng)穩(wěn)定性直接影響到用電質(zhì)量，在實際城市建設(shè)中，在某種情況下需安排電網(wǎng)設(shè)備停電，例如新建線路施工時，為確保施工跨越安全，需將部分設(shè)備停電。受到電網(wǎng)管理程序指導(dǎo)，設(shè)備停電等工作需提前進行調(diào)度工作申請簽署，隨著城市電網(wǎng)的改革創(chuàng)新與發(fā)展，調(diào)度申請單的簽署工作數(shù)量逐年增加，以實際數(shù)據(jù)例，其調(diào)度中心每年平均簽署約4000份申請單據(jù)，給予相關(guān)人員較大工作壓力。

可視化技術(shù)的運用借助智能系統(tǒng)極大提高了調(diào)度工作申請審批速度，并有效規(guī)避人工失誤，實現(xiàn)了統(tǒng)一審批制度，借助智能化系統(tǒng)推動電網(wǎng)調(diào)度配置管理高效化。由技術(shù)人員對可視化操作系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)錄入，并實現(xiàn)專用線路檢修，工作人員可結(jié)合實際申請審批分類實現(xiàn)高效審批，點擊系統(tǒng)菜單后即可自動化生成意見，以實際電網(wǎng)調(diào)度可視化技術(shù)應(yīng)用為例，對于2714開關(guān)的檢修申請，工作人員經(jīng)過可視化操作后可自動生成“2714線路開關(guān)由運行狀態(tài)轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)”，實現(xiàn)可視化界面顯示，使相關(guān)工作人員通過可視化系統(tǒng)了解具體電網(wǎng)狀態(tài)[4]。

2.4 運用穩(wěn)定限額庫

電網(wǎng)調(diào)度限額管理需以實際年度運行數(shù)據(jù)為基準，在此基礎(chǔ)上將限額變動通知下發(fā)相關(guān)部門，導(dǎo)致限額數(shù)據(jù)傳遞較慢，尤其在現(xiàn)階段電網(wǎng)發(fā)達環(huán)境下，穩(wěn)定限額要求逐步增多，同時其相關(guān)數(shù)據(jù)更新較快，在電網(wǎng)檢修頻繁時期，甚至可出現(xiàn)每日限額變更情況，調(diào)度員限額管理需及時查詢紙質(zhì)報告，因此導(dǎo)致其工作效率降低，同時受到傳統(tǒng)紙質(zhì)限額報告限制，存在一定數(shù)信息泄露風(fēng)險，繼而導(dǎo)致安全隱患存在。

電網(wǎng)調(diào)度可視化技術(shù)的不斷成熟，可借助可視化智能系統(tǒng)構(gòu)建正常限額庫，將機組有功限額及單線載流、錄入電網(wǎng)斷面限額等數(shù)據(jù)上傳至可視化智能系統(tǒng)，實現(xiàn)了詳細數(shù)據(jù)展示，極大提高限額管理效率。以實際電網(wǎng)斷面限額為例，基于可視化智能系統(tǒng)，相關(guān)工作人員可通過詳細查詢限額變化與斷面描述，同時可結(jié)合季節(jié)與投運時間了解正負限額數(shù)據(jù)，實現(xiàn)高效率限額查詢，繼而保障電網(wǎng)運行穩(wěn)定。

2.5 智能檢修與編制

對于智能檢修與編制而言，可借助甘特圖展開標志，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模隨之增大，以實際可視化技術(shù)應(yīng)用為例，月檢修項目約200條，運用甘特圖的形式可實現(xiàn)檢修項目的智能化分配，由于總量較大，人工搜索與檢修編制方式仍需消耗過多人力成本與時間成本。在可視化技術(shù)運用下，借助可視化系統(tǒng)完成智能檢修任務(wù)編制，例如：檢修項目2737、2779、2758線路具有時間重疊，借助可視化界面可完成任務(wù)智能化引導(dǎo)，其界面詳細顯示風(fēng)險時間段，并記錄檢修日期與類型，相關(guān)工作人員可借助可視化智能檢修系統(tǒng)了解自身任務(wù)，根據(jù)檢修票號與設(shè)備名稱明確檢修內(nèi)容，同時可視化智能檢修系統(tǒng)可自動化形成薄弱斷面、同時停電等檢修風(fēng)險提示。

3 結(jié)束語

綜上所述，電網(wǎng)調(diào)度致力于智能化發(fā)展，從數(shù)據(jù)整合技術(shù)、語音交互技術(shù)、自動繪圖技術(shù)展開可視化技術(shù)研究，以數(shù)據(jù)圖形轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ)深入分析，旨在構(gòu)建高效可視化分析平臺與系統(tǒng)。為更好地將可視化技術(shù)運用到實際電網(wǎng)調(diào)度中，以可視化技術(shù)研究為基準，可實現(xiàn)智能監(jiān)控平臺構(gòu)建，實現(xiàn)動態(tài)化故障預(yù)警，在可視化技術(shù)指導(dǎo)下展開高效審批，繼而實現(xiàn)高效編制與檢修。