VisciPower (continuação)

Interface Gráfica

A análise prática de informações de sistemas elétricos, especialmente aqueles relacionados ao planejamento e programação operacional diários, envolvem uma enorme quantidade de dados. Interações com representações distintas tendem a melhor assistirem os operadores a alcançarem resultados com um maior grau de confiabilidade, uma vez que trazem mais insights ao problema. Nós propomos apresentações complementares para implementar a Filosofia de Busca de Informações Visuais proposta por Shneiderman em 1996: diferentes janelas, gráficos cartesianos, diagramas unifilares hierárquicos e que utilizam cores, piecharts (gráficos em forma de pizza) e animação.

A disposição destas apresentações (figura abaixo) é definida pelas necessidades apresentadas por especialistas que trabalham com o pré-despacho. Para que a primeira visão que o usuário tenha seja uma visão geral do sistema (Overview first), foi necessário a implementação de duas janelas: a janela principal, cujo propósito é fornecer uma rápida visão do estado do sistema elétrico. Do lado esquerdo, dois gráficos cartesianos são exibidos: um da demanda de carga ativa total do sistema (em MW), a cada instante de discretização t e outro que exibe as porcentagens máxima e média alcançadas pelos carregamentos das linhas de transmissão, também para cada instante t do período de tempo considerado. Estes gráficos são utilizados para exibir uma visão geral das demandas e carregamentos (médio e máximo) e foram inseridos na janela principal pois já a partir deles é possível que problemas sejam detectados. O gráfico do carregamento precisa exibir a porcentagem pois é ela que realmente importa na averiguação de violações nas linhas. Ainda nesta janela, no lado direito, um diagrama unifilar contendo o nível de tensão selecionado (e os níveis acima deste) também é apresentado. Uma lista de seleção na parte inferior da janela permite ao usuário selecionar o nível de tensão acima do qual a rede elétrica deve ser visualizada. No entanto, para preservar o foco nas sobrecargas, as localizações de linhas de transmissão sobrecarregadas não-visíveis são sempre destacadas com círculos vermelhos.

Organização da interface gráfica

Adicionalmente na janela principal são fornecidos dois modos de inspeção distintos: um baseado nos intervalos de tempo (modo de intervalo) e outro baseado em todo o período de tempo especificado (modo timeframe), estabelecido por padrão no início). A opção por dois modos de inspeção diferentes também se baseia na filosofia de Shneiderman: primeiramente o usuário irá obter uma visão geral do comportamento das sobrecargas, baseado na totalidade da janela de tempo considerada (modo timeframe), podendo saber quais linhas (destacadas em vermelho) apresentam violações ao longo do dia; caso desejar, poderá inspecionar o sistema hora a hora, obtendo detalhes (como, por exemplo, quantidade e grau das violações) sobre as linhas violadas detectadas no modo timeframe.

Janela Principal, no modo intervalo

No modo de intervalo, um diagrama unifilar para o instante de tempo t selecionado é apresentado na porção direita da janela principal (figura acima). Trabalhando neste modo de operação, o engenheiro de planejamento pode formular cenários de geração elétrica em t e simular seu impacto no fluxo de potência da rede elétrica, através de um botão ("Change Restrictions" -- mudar restrições). Com o intuito de chamar a atenção dos operadores para as sobrecargas, pie charts exibindo a percentagem de carregamento nas linhas de transmissão também são utilizados. No entanto, para evitar poluição visual na janela principal, onde a imagem pode ser muito pequena, no lugar dos piecharts são exibidos apenas círculos vermelhos, para rapidamente chamar atenção dos locais onde existem linhas sobrecarregadas -- os piecharts substituirão os círculos na janela de detalhamento.

No modo timeframe, um diagrama unifilar que identifica as linhas de transmissão que apresentam sobrecargas durante o período de tempo analisado é apresentado na porção direita da janela principal. As linhas de transmissão são exibidas em azul ou vermelho, de acordo com suas cargas no intervalo t corrente. A seleção de intervalos t individuais permanece desativada, enquanto é ativado o botão de Animação. Este recurso (com o qual relutamos algum tempo até descobrir sua relevância), permite que o usuário "assista", de forma automática, uma animação que varre todos os instantes de tempo t do intervalo exibindo o estado do sistema. Com a animação é possível que o operador obtenha, de forma rápida, uma noção dos horários em que o sistema se apresentará com mais violações, e ainda, em que locais acontecerão estas violações.

Acessando a janela de detalhamento no modo timeframe (figura abaixo), o engenheiro de planejamento pode analisar individualmente, para cada linha, a evolução das cargas previstas ao longo do período de tempo considerado, bastando para isso selecioná-la com o mouse. Essa visão geral do sistema é de grande utilidade para um engenheiro visualizar o impacto de problemas de instantes individuais num contexto mais global e estabelecer restrições específicas ao sistema, conforme constatamos nos nossos testes de usabilidade.

Janela de detalhamento, no modo timeframe

Para ambos modos, intervalo e timeframe, o usuário pode abrir a janela de detalhamento para posteriormente inspecionar a rede elétrica (then details on demand). Esta janela foi implementada para ser aberta em separado e sob demanda, uma vez que poderia chamar a atenção do operador desnecessariamente no primeiro contato, onde a visão geral é primordial para a agilidade na detecção dos problemas. Nesta janela o operador ainda pode restringir ou alargar a região de interesse aproximando (zoom in) ou afastando (zoom out) a imagem na janela de detalhamento, além da possibilidade de navegação (panning) por toda a área de visualização. Para manter a legibilidade, o usuário pode filtrar barramentos e linhas de baixa voltagem quando o fator de escala for reduzido. Através desta janela, o usuário pode também variar a potência a ser despachada em cada unidade de geração e visualizar seus impactos no fluxo de carga, no intervalo t corrente, como na janela principal.

Janela de detalhamento, no modo de intervalo

(continua...)