基于电网数据展示的可视化技术实现研究
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引言
随着电力市场改革不断深入,电力系统中的海量数据也随之产生,如何在竞争日益激烈的市场环境下完成基于电网大数据的总体架构和层次间的交互设计,建立数据可视化子系统,有效分析和管理电力系统中各类数据成为了亟待解决的问题。运用可视化技术解决电力数据展示问题,能够提高相关人员对电力系统问题的反应能力,通过了解数据意义,最终提高电网企业的市场竞争力。
电网数据可视化展示是指将电网运行中的基本数据,如电网建设、设备状态等进行全方位的图形展示。电力系统可视化技术通过对数据进行挖掘,提取关键信息并采用丰富的图形展示方式,为电网运行监控提供核心的技术支撑。
1电网可视化数据分类
综合市场战略和市场竞争力情况,根据行业市场竞争维度及构成要素,结合电力市场特性,以电网企业真实数据为核心,展示分析售电市场不同发展阶段存量电力用户（年用电量、电压等级、用户性质等）和增量电力用户的流失风险,各售电主体在产品（电量及增值服务）、价格、质量（如供电可靠性）、服务（如缩短报装时限）、技术（如智能电网、智能营销系统）、资本（如人员配置、资产总额、营业收入）、规则（国家、湖北省、国家电网等出台的相关政策）等层面进行市场竞争的整体态势及趋势分析,以可视化的界面设计为导向辅助决策,使电网公司获得可持续发展的竞争优势。
近年来,随着国内外对可视化研究的不断重视,电网系统中可视化技术的应用也愈发广泛,在电网系统日常运行过程中,涉及包括500kV电网信息、220kV电网信息、有功量测、电压量测、断面信息、站内信息等数据的不同层展示。基于电网企业视角的市场竞争力可从售电主体竞争力和外部环境两方面对指标进行展示,具体指标如表1所示。
电网可视化数据展示主要以各主配电系统数据和电能质量数据为基础,包括但不限于智能电网运行概况、设备负载情况、故障分布信息等。
2可视化技术的实现
电网可视化系统通过对主配电网的运行状态进行有效的数据信息采集和监视,在有限的屏幕区域提供多种展示。
2.1系统整体框架
2.1.1技术路线
技术路线的实现如表2所示。
2.1.2系统架构概览
电网可视化系统架构概览如图1所示。
2.2数据接入
在电力系统中,采用基于J2EE技术构架的多层架构模式设计和实现数据口接入,层间交互方式采用严格依赖的交互方式,以确保系统的并发处理能力。技术架构包括信息层、处理层、表现层、终端层,整体技术结构如图2所示。
2.2.1接口实现方式
在接口实现方式上可以选用较为普通的webservice方式,利用webservice标准构架来封装对外接口服务的数据对象,实现与外部系统的应用集成及数据交互。客户服务质效提升应用接口交互采用webservice的形式实现。
2.2.2接口工作方案
(1）明确要抽取数据的范围,分析数据来源,需要其他厂商配合提供指标基础数据相关信息:
(2）对需要抽取的数据从格式、数据规范等方面进行分析,制定数据需求单:
(3）确定不同业务数据的接口实现方式,统一接口规范,需要数据中心管理单位或其他系统厂商配合:
(4）开发数据接口,实现数据获取和接口的管理功能,在接口传输数据时记录操作日志:
(5）接口联调测试,保证数据完整、合规,需要其他厂商配合联调测试。
最后将展示系统部署到相应资源池中,通过接口获取业务数据,实现大屏展示功能。
系统物理实现框架如图3所示。
3可视化场景展示
3.1可视化工具
可视化技术的兴起顺应了当今大数据时代的发展要求,数据可视化为数据价值挖掘提供了很好的辅助作用,是数据价值挖掘的前提和线索随着电力行业的不断发展与壮大,将复杂的数据信息转化为用户可直观感受的视觉图像成为必然的趋势,选用不同的工具会带来不同的可视化视觉感受:
(1）Excel,作为基础款绘图工具,其功能强大,可生成多种类型图像
(2）Ichartjs,具有跨平台、快速构建的特征,其2D、lD展现形式是目前社会上很多公司青睐的服务工具和技术支持工具。
(3）Fusioncharts,相比其他两类更显专业性,其创建的图像具有充足的视觉冲击力。
3.2可视化展示
3.2.1电网模型潮流图
电网模型潮流图作为一种电网模型的主要图形表达方法,它既可以形象地展现电网主体框架,又可以运用如遥信、遥测等各类应用计算结果突出特定的区域展示。
3.2.2基于地理背景的展示图
地理背景图是基于改进的示意性地理背景,根据电网监测的需要以可视化形式展示区域的电网态势,其最终目的是通过直观的图形界面展示,为营销市场决策提供支撑。
4结语
本文根据电网各类数据的特点,分析了数据的可视化展示方法,提出了一套较为成熟的可视化系统构建方案。各类数据的图形化表达是实现可视化展示的基础,是观察电网运行状态的关键,结合实际,构建合适的可视化系统,可帮助相关人员进行快速决策,成为数据趋势分析的重要技术支撑手段。
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