|
|
|
|
Рассмотрение использования наглядных способов представления оперативной диспетчерской
информации для снижения рисков возникновения системных аварий было подробно изучено зарубежными специалистами [1, 2].
Одним из наиболее эффективных способов обобщенного отображения параметров и состояний ЭЭС является контурная
раскраска, способы построения которой были представлены в [3].
В Отделе Энергетики Коми НЦ УрО РАН были разработаны различные способы построения контурной раскраски,
основанные на использовании современных технологий и аппаратного обеспечения ПЭВМ.
На рисунке представлена контурная раскраска полученная за счет генерации ячеистых структур вычислительными
средствами центрального процессорного устройства (ЦПУ) с последующим отображением при помощи графической библиотеки
OpenGL средствами графического процессорного устройства (ГПУ) с конвейером рендеринга фиксированной функциональности:
Значительный рост вычислительных возможностей современных ГПУ, появление программируемого конвейера рендеринга
позволило реализовать контурную раскраску на новом уровне. Использование фрагментных шейдеров при ее построении
позволяет создавать наглядные изображения высокого качества. Применение современных ГПУ способствует использованию подобного
способа представления параметров для крупных ЭЭС в реальном времени.
Видео примеры (IEEE-14, расчет режима по случайным данным раз в 50 мс):
видео 1
[3.4 Мб/1024x768/xvid]
видео 2
[2.16 Мб/1024x768/xvid]
Появление в конвейере рендеринга геометрического шейдера
позволяет реализовывать новые алгоритмы, что дополнительно ускоряет процесс построения наглядных изображений и существенно уменьшает
нагрузку на ЦПУ. За счет незначительного снижения качества получаемых изображений способ, основанный
на использовании геометрических шейдеров, позволяет отображать параметры и состояния крупных ЭЭС и
их объединений, в том числе в виде динамических изображений.
Рост производительности графических процессоров позволяет использовать новые способы
визуализации режимных параметров ЭЭС [4], в том числе работающие в реальном масштабе времени.
Применение ресурсов современных ГПУ позволяет реализовать полноценную 3D визуализацию для схем ЭЭС большой
размерности, способную наглядно представлять два режимных параметра (цветом и геометрией 3D объекта) системы.
Видео примеры:
видео 1
[33.5 Мб/1024x768/xvid] (Тестовая схема 629 узлов)
видео 2
[34.1 Мб/1024x768/xvid] (Тестовая схема 629 узлов, расчет режима по случайным данным раз в 1,5 с)
видео 3
[19.3 Мб/1024x768/xvid] (IEEE-14, расчет режима по случайным данным раз в 50 мс)
1. Thomas J. Overbye, Douglas A. Wiegmann, "Reducing the risk of major blackouts through improved power system visualization", 15th Power System Computation Conference, August 2005, Liege, Belgium.
2. John P. Stovall, Brendan J. Kirby, Thomas J. Overbye, James S. Thorp, Arun G. Phadke, "Issues Associated with the Development of a Wide-Area Analysis and Visualization Environment", Hawai International Conference On System Sciences, January 4-8, 2006, Hawai.
3. D. Weber and T. J. Overbye, "Voltage contours for power system visualization," IEEE Trans. on Power Systems, vol. PWRS-15, pp. 404-409, February, 2000.
4. Three-dimensional visualization and animation for power systems analysis / F. Milano // Electric Power Systems Research 79 (2009).
|
|
|
|
|
|
