电力工程建设可视化技术应用分析

杜玉涛

摘要：可视化技术在电力工程建设项目中的应用越来越广泛，同时也存在很多问题，其应用的普及和发展主要受到各方面资源的限制和施工时工作量大的限制。从输配电网需要采集和处理的多源、多类型、海量的地理信息相关性和实时性等主要特征为出发点，对上述的限制进行分析和研究，并从电力工程建设管理过程的要求和相关人员的操作特点等方面总结可视化技术在电力工程建设应用中的不足，提出解决方案。

关键词：电力工程；可视化技术；应用

引言

现阶段，国内GIS技术、三维仿真技术已成熟，基于高压输电线路电力工程建设项目，已在线路规划区和风景区、污染区等敏感地界实现数据三维成像的目标，便于设计人员直观、多维度地观测电力工程建设现状，多维度平台涉及地理数据、影像数据、矢量地形图以及云数据等。

1可视化技术

首先，就可视化技术的含义及作用来说，可视化技术主要指的是通过计算机技术的应用和编程，能够将目标对象的信息情况进行动态展示，通过图片或者数据的形式使得工作人员可以及时掌握目标对象的情况。在电力调度系统之中，可视化技术的应用便于电力工作人员精准了解调度系统情况和问题，便于采取针对性措施解决相关问题。该技术的功能作用主要体现在以下几点：一是为工作人员提供工作系统运行情况，整体掌握系统运行规律；二是工作人员可以实现系统参数控制和调整，通过系统操作，控制系统的运行情况；三是确保工作系统高效运行，简化工作流程，提高工作人员的效率。

其次，就可视化技术的发展情况来说，其主要经历了三个不同的发展阶段，目前处于知识可视化发展的高级阶段，在相关工作开展中，企业可以结合自身的情况，进行可视化技术的选择和应用。从最初的数据可视化到如今的知识可视化，可以说可视化技术是越来越进步的，相关工作开展也是越来越成熟的。

最后，就可视化技术的实现过程来说，一般主要分为以下四个环节：一是进行数据预处理，在工作开展中，将所要应用的数据进行预处理，将数据转换所需要的格式，为相关工作开展打下基础；二是数据处理好以后，需要进行映射，就是利用映射规律，构建几何元素；三是利用几何元素开展绘图工作；四是图像绘制工作结束后，需要开展可视化分析工作，最终通过系统调整，实现可视化技术的应用。

2可视化技术类型

2.1二维空间

二维空间下的电网全局信息显示采用地理接线图，因为地理背景可以提供给调度员必要的地理信息，使调度员在调度时能考虑到地理位置、负荷及经济等因素。以地理图为背景可以获得简单的潮流图更好的监视效果。

2.1.1基于潮流图的线路潮流显示采用2-D方式

在潮流图或者地理图上以跑动的箭头来展示线路上有功或者无功潮流的流向和大小。箭头大小表示潮流的大小，箭头跑动的方向代表潮流的流向。箭头的颜色既可以选择按照线路的电压等级色彩表着色，也可以按照阀值自己定义。潮流箭头的大小也可以统一设置为固定大小，这样潮流跑动只用于展示潮流的流向。

2.1.2线路负载率

在潮流图或者地理图上以自动饼图来展示线路的负载率，即有功功率/功率限值。饼图分成两部分，整个饼图代表功率限值，一份代表当前有功，是否出现饼图以及饼图的大小、颜色均通过阀值来匹配。

2.1.3电压等高线

在潮流图或者地理图上以渐变的云图来展示整个区域内各个厂站电压的分布情况。根据当前厂站的着色情况获取厂站当前电压的分布区间，用于判断电压分布趋势。每个厂站点对应的电压值具有实际参考意义，但是厂站点周围点不具实际意义。

2.2三维可视化

2.2.1 3D柱

每个厂站敏感图元上出现一根3D柱来代表该厂站内所有发电机的有功出力或者无功出力。对于有功出力，该柱体一般分成两部分，下面部分代表当前的出力，上面部分代表剩余出力。厂站内发电机的总额度出力决定了柱体的高度，柱体下面部分的颜色由阀值决定。若该厂站内发电机的总有功出力或者总额定出力为零，则该厂站上方不出现3D柱。对于无功出力，该柱体为一整体，发电机的总无功出力决定柱体的高度，柱体颜色由阀值决定。若该厂站内的总无功出力为零，则该厂站上方不出现3D柱以3D技术展示全网发电机有功、无功以及备用容量情况，使调度运行人员不再面对枯燥的数字列表而代之以生动形象的3D展示，有助于调度运行人员在掌握全网发电信息的条件下减轻视觉疲劳。

2.2.2图形三维旋转

随着可视化技术的不断发展，绘画的电力图由原来的二维图逐渐改变为当前使用的三维图形式。换言之，利用三维立体图可以直接呈现出电力系统的总体情况，并可以提高数据的精准性。在这种情况下，有关工作人员可以从多个方面准确的分析数据。图形三维旋转的主要工作原理是三维图形的旋转与平行移动，计算机图形学在三维图形运用过程中是不可缺少的元素。同时，三维图形在出现改变时，需要根据坐标点与坐标原轴进行相应的改变，进而可以使其精准性得到有效保证。换言之，就是三维图形改变以前就需要全面的分析坐标点与坐标原轴，通过根据坐标点和坐标原轴进行相应的改变以后可以绘画出新的三维图形。这种三维旋转的方式具有立体性的特征，在对数据处理过程中可以让工作人员产生直观立体的感受，从而保证电力调度工作的精准性与高效性。

3电力工程建设可视化技术应用

云计算在如今并不是非常陌生，很多大型企业已经将此技术运用在企业的信息收集等各个方面。云计算作为一种典型的分布式技术，已经广泛地应用于各种科技领域。云计算依托于现代互联网技术，借助互联网数据处理，将程序进行有效拆分，对各子程序予以分析和处理，利用特定计算方式进行数据计算，获取结果之后传给终端系统。云计算可以分为4个概念体系:管理中间层、SOA构建成、物理资源层、资源层。通过云计算在电力工程建设中的应用情况来看，其在图像搜索领域的应用相对来说比较普遍。云计算可以充分发挥出在图像处理、视觉分析方面的特性，为想要获取特定检索信息的用户提供满意的服务。在上述操作中可以得出其具体流程为:整理图像类型、分类、属性、形式→判断图像的类型→利用上下文本的差异→完成信息的提取。物联网是属于当前信息技术的重要组成核心，物联网就是通过互联网和物品之间沟通结合的方式达到互联网延伸的目的，实现二者间的信息交互。对物联网进行深入探究发现，物联网技术主要涉及到的技术类型为感应技术、感知技术、识别技术等，物联网技术是利用数据自动化获取与分析的方式改变人们的生活方式。在电力工程建设过程中，物联网技术的应用能够对智能标签、智能控制等进行分析。智能标签指的是利用特定的电网建设对象的标识和二维码登录完成物体数据的传输，这样能够方便电力工程建设过程中对象的区分，实现对电力工程建设质量的有效保证。智能控制建立在网络平台与云计算平台融合的基础上，需要利用网络传感数据的分析结果，对信息处理实施决策，从而实现对对象进行优化的目的。

结语

电力工程建设是电力系统的核心内容和重要组成部分，随着电网系统安全运行的要求不断提高、实时电网数据采集量的增加和各种软硬件技术的支持，电力工程中对于可视化技术的应用也越来越受到重视，并且这种技术的应用趋势也在不断增加，相信在不久的将来可视化技术将愈加完善和成熟。

参考文献

［1］杨建元，夏松林，张云青，等．三维可视化技术在海上平台工程建设项目管理中的应用［J］．项目管理技术，2016(7):88－92．

［2］陈静．电力工程建设项目的精细化管理［J］．门窗，2019(17):184．