电力调度中心是整个智能电网系统的决策中心，它不仅负责电网系统的输电、配电以及电的调度业务，还负责发电、变电和用电等，是指导整个电网平稳安全运转与各个功能模块之间互相协调运作的关键。

将可视化技术应用于电网调度控制中，通过将采集所得信息与数据等转化为一目了然的图形来展示，在发生异常时能够帮助调度员更快更准确地找到系统发生异常的根本原因，并及时有效的予以处理，可以提高调度员的工作效率，使系统高效稳定地运转。

1. 电力调度可视化系统设计

1.1 电力调度可视化系统设计原则

电力调度可视化系统是一个多数据彼此融合的系统，为了满足将数据用图像的方式显示，在设计时应遵循以下4条原则。

第一，系统应具有整合功能，可将大量数据进行快速合理的整合，同时系统的各个功能也应整合；

第二，系统支持与第三方平台进行对接，可进行数据的接入和输出；

第三，系统应开发专家模块，专家模块建立专门的信息库，用于存放专家对各类异常情况的分析结果和建议，供后期调度员进行异常处理参考；

第四，电力调度可视化系统还应制定统一的管理标准，将有利于系统的管理。

1.2 电力调度可视化系统展示方式

电力调度可视化系统的展示分为3行，第一行主要是整个系统的运转情况，这是调度员最应该关心的问题，当系统正常运转时，这一行的显示很少，几乎没有。但是，当系统的运转发生问题，进入预警状态，系统应立即将信息用图形显示在界面上，用颜色的深浅变化来表达警告等级，颜色越深，警告等级越高。

第二行主要显示系统与非安全状态的距离，若系统运转良好，则将系统与非安全状态的距离在界面上显示出来，同时给出相应的解决措施，系统每5分钟检查一次。

第三行显示系统监测的具体参数的变化情况，调度员根据其变化，凭经验判断系统的运转状态。

2. 电力调度可视化系统功能

2.1 预警可视化

要实现智能电网的可视化，预警功能必不可少，预警功能可提示平台的运转状况，为调度人员的工作提供参考依据。预警功能将监测到的很多容易忽视的问题显示出来，并实时发出警告的信号，还能从系统出错较多的地方找出设备损坏的严重程度。

2.2 分析可视化

为了让调度员更直观地了解全网电压的运转情况，做出更科学准确的判断，在显示时可采用降序或升序的方式按电压大小值进行排序，这有利于调度员对系统运转有更加全面的认识。当设备发生超载或者有些功能无法实现时，采取按灵敏度排序的形式可有效提高其处理问题的效率。但系统不能同时处理过多的信息，处理目标不能太多，当目标太多时，计算机计算速度下降，系统很难快速运转，调度员无法准确快速地做出判断，会给调度工作造成困难。

2.3 控制可视化

通过分析电压和发电设备，将其结果用更加直观的可视化图形显示在界面上，调度员的监测工作将更加方便，工作量也大大减少，工作效率也将有很大提高。与此同时，调度员也能对全网的运转情况有更深刻与清晰的了解，对调度员及时做出判断有很大帮助。

2.4 观测可视化

该系统根据区域的灵敏度划分区域，不同区域的设备都得单独分析。每个区域的设备是否有重载现象的发生、以及重载情况所占的比例、每个区域的电压值是否在安全值以下、超过安全值的比例都是需要分析的，除此之外，还有系统的容载比也是需要分析的，电网的平衡分析与安全监测也是必不可少的。除了对系统进行分区处理，还需要对电网断面信息进行监测。

3. 电力调度可视化系统的关键技术

3.1 智能预警技术

传统的预警功能都是通过采集数据对电网的运转状态进行分析，如连续潮流稳定计算、灵敏度计算、故障筛选与排序等，然后将系统实时监测的数据进行分析稳定性计算，这种计算方式与监测同时进行，从而发出预警信号。这种单一的预警一般通过提前设置系统的警戒值，一旦高于该值，系统就自动报警。然而，这种预警方式已经无法满足日新月异的发展，我们在针对系统故障进行分析时，不仅需要分析系统是否处于警戒状态，还需要判断故障的类型。不同类型的故障可用不同方式的信号预警，不同故障之间有时候也会相互关联，这也会导致预警信号的变化。同时预警针对的对象一般是某些监测的元件，几乎没有预警是针对系统的，没有站在系统稳定性的角度去考虑。

针对以上不足之处，电力调度可视化系统采用智能预警技术，将故障类型分为一次、二次、静态和动态故障等，这种筛选机制使调度员可直接了解预警信号的类型与等级，优先处理最紧急的故障，避免因监测到的大量信息与数据纷涌至调度员面前，导致其难以快速做出判断，从而错过处理故障的最佳时机，进而提高了系统的安全性。

电力调度可视化系统预警的监测对象涉及面更广，无论是元件还是系统都是监测的目标，无论系统是动态还是静态的运转情况都会进行分析，而且监测范围分区进行，整个区域都要进行监测。这种多层级的监测有助于调度员快速了解系统各个区域不同状态的运转情况以及整个系统的运转情况。

3.2 调度、备调与应急一体化技术

一般而言，调度系统、备调系统与应急系统是各自独立的部分，一体化技术不是将其简单的加在一起，而是在管理上的融合。目前系统的管理功能越来越多，不同功能需要不同的数据库与操作界面，对于调度员来说，相似的功能大大增加了工作量，降低了工作效率，对调度员的工作情绪也会产生很大的影响。电力调度可视化系统将这些功能实现一体化，信息共享，大大降低了调度员的工作量。这种一体化的机制更有利于系统的维护。

3.3 快速仿真与建模技术

电网的运行需要更加坚实的理论基础。传统的理论涉及复杂的计算，已经不能满足电网的快速发展。虚拟仿真与建模在各个领域都得到了应用，其准确度高、计算速度快、结果清晰等优点可以提高调度员的工作效率。该技术的实现首先要通过各种高精密仪器测量得到系统的拓扑结构，还需要实时监测频率以及电压等信息，然后以此为依据，在线进行建模与仿真分析，最后判断系统的性能状态。

电力调度可视化系统通过人机协同决策的方式，不仅提高了决策的准确率，而且为提高智能电网安全稳定的运转提供有利条件。