電力運行狀態(tài)可視化技術(shù)研究.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，它的運行狀態(tài)也越來越復(fù)雜多變，調(diào)度人員在工作中需要處理大量的數(shù)據(jù)，任務(wù)繁重，同時能量管理系統(tǒng)（EMS）等軟件的廣泛應(yīng)用使得各種分析計算結(jié)果源源不斷的產(chǎn)生，現(xiàn)有的電力調(diào)度系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)顯示方式已經(jīng)不能滿足實際需要。因此，如何更加合理地顯示系統(tǒng)運行中的大量數(shù)據(jù)，快速提高系統(tǒng)的人機(jī)交互性能，從而減輕調(diào)度人員工作強度，提高工作效率，已成為亟待解決的問題。電力系統(tǒng)運行狀態(tài)可視化便是在這一背景下產(chǎn)生，它是指利用科學(xué)計算可視

2、化技術(shù)將系統(tǒng)運行狀態(tài)以圖形或圖像的方式顯示，使系統(tǒng)運行人員更方便、直觀地了解當(dāng)前的運行狀態(tài)，以便其采取的運行控制措施更有效、更有針對性。科學(xué)計算可視化技術(shù)是上世紀(jì)八十年代后期隨著計算機(jī)技術(shù)發(fā)展而出現(xiàn)的一個新興研究領(lǐng)域。它主要研究如何把科學(xué)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可視的、能幫助相關(guān)人員理解的信息的計算方法，并廣泛應(yīng)用于空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)的可視化。近年來，可視化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用日趨成熟，解決了諸多電力調(diào)度系統(tǒng)中各種數(shù)據(jù)顯示與處理的問題。

3、本文結(jié)合電力調(diào)度系統(tǒng)自身的特點和實際要求，并參考了國內(nèi)外眾多文獻(xiàn)對電力可視化技術(shù)的論述，對電力調(diào)度系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)可視化的內(nèi)容以及現(xiàn)有電力系統(tǒng)可視化技術(shù)如地理接線圖、支路潮流餅圖、動態(tài)流、電壓標(biāo)尺、區(qū)域負(fù)荷密度、等高線等電力運行狀態(tài)可視化技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的評述，指出了各種技術(shù)存在的不足和改進(jìn)策略，并將其付諸與實踐。通過與山東積成電子公司電網(wǎng)開發(fā)部的合作，本文在公司IES-600電力運行狀態(tài)可視化系統(tǒng)下實現(xiàn)SGL標(biāo)準(zhǔn)圖形層的設(shè)計與開發(fā)，完成了潮

4、流圖、區(qū)域負(fù)荷密度圖、等高線繪制等可視化技術(shù)的實現(xiàn)。其中區(qū)域負(fù)荷密度可視化是通過隨機(jī)點的楔形定位法來判斷輸出的，等高線繪制則使用了一種基于三次樣條曲線的插值構(gòu)造方法。本文提出了一種改進(jìn)的基于圖形處理單元通過渲染浮點紋理的三維場景拾取算法，主要思想是利用圖形處理單元的可編程性改變傳統(tǒng)的渲染管線，在繪制物體顏色信息同時將物體或控件的指針信息附加上，在拾取時只需獲取屏幕副本通過查詢已生成的紋理表格來鎖定被拾取物體，在不發(fā)生快速實時的場景更迭的