电力系统可视化——比PowerWorld还精彩（Matlab实现）

 目录

1 概述

2 PowerWorld

3 案例及Matlab代码实现

        3.1 案例

         3. 2 结果展现

3.3 Matlab代码实现

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1 概述

信息可视化的应用为电力行业带来了巨大的希望，但其潜力尚未被可视化社区充分挖掘。先前关于电力系统可视化的工作仅限于在地理布局之上描绘原始或处理过的信息。很少有人致力于可视化电网的物理特性，这最终决定了电力基础设施的状况和稳定性。电力系统的发展还处于数据可视化阶段，主要以图形的形式表示数据。挖掘数据间潜在规律和关系的可视化技术还相当缺乏。在海量电力数据中，只有合理安排和去除噪声，才能为可视化提供可靠的数据源，为电力系统管理者提供更有价值的策略服务，科学可视化是一门多学科的技术，它融合了计算机图形学、数据挖掘、人机界面理论，并与应用科学相结合，为工程领域有价值的数据提供直观的展示方式，为操作者探索和研究提供手段。物理现象。近年来可视化技术在电力系统中的应用越来越广泛，提供的展示手段越来越多，视觉效果也越来越好，但这些都不能满足电力系统调度员的高要求。如何让可视化技术更加实用，是一个亟待解决的难题。本文提出了几种可视化实际研究的方法。基于已在电力系统中部署的应用，分析了如何提高电力系统科学可视化的实用性，介绍了如何利用可视化技术在电力系统中进行高级应用[3]。

电力行业对可视化的应用长期以来一直没有得到充分利用。AREVA的能源管理系统（EMS）和PowerWorld的模拟器代表了两个最广泛使用的工具，在行业内提供可视化支持。然而，它们的主要功能主要是在地理地图等地理布局的基础上用颜色或图标来描述收集或处理的信息。这种以演示为导向的可视化方法，虽然很流行，但却不能利用可视化本身自然获得的分析优势。

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2 PowerWorld

然而，自 2000 年以来，许多电力系统控制中心采用了更先进的可视化技术，尤其是用于广域显示。例如，现在使用颜色轮廓来显示大区域的电压幅度变化很常见。动画箭头可用于显示线路流向，而动态大小的饼图用于指示接近或超过其限制或停止服务的输电线路和变压器。图1提供了使用这些技术的一个示例。

                                                 图1 小系统传输流可视化

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3 案例及Matlab代码实现

3.1 案例

以某地电网为例对本文模型进行可视化分析。网络如图4.1所示，对IEEE30节点进行建模，电网线路、水力发电机、风机、光伏和负荷（包括住宅区、工厂、第三产业）也被纳入其中。网络参数表写在附录L1矩阵中；住宅区、工厂、第三产业负荷数据；光伏、风机、水力发电机组出力数据；有功功率和无功功率相关性见附录。

                   

                                           图4.1 网络结构图

 3. 2 结果展现

针对各机组发电功率和各类负荷，在Matlab2018a平台上进行仿真，得到居民、工厂、学校负荷，风机、光伏、风能出力如图4.2.1所示。

                         图4.2.1 各种负荷需求及各类发电机组出力

然后以节点7为松弛节点，得到各点电压，如图4.2.2所示：

下面是24小时的可视化情况（只选取几个重要时刻）： 

完整代码：回复标题名称

3.3 Matlab代码实现