随着我国电网容量不断增加,接入的用电设备越来越多,电网稳定性迎来了更大的挑战。同步发电机作为供电系统稳定、安全运行的重要设备,如何利用其监测数据进行准确、高效的可视化展示,对发电机的实时控制以及发电厂电力运行管理都具有重要的意义。传统的同步发电机监控系统可视化形式简单,监测数据仅仅以简单的表格或者曲线进行展示,监控人员无法从中获取有用的信息。尤其是发电机发生故障时,多个监测数据发生变化,往往需要专业人员对监测数据进行分析,才能进行故障判断,监控人员无法了解到发电机组的实际运行工况。针对上述问题,论文对同步发电机的结构、常见故障以及可视化监控方式进行了研究,并基于Web 3D技术,设计并实现了新的可视化监控系统。该系统将发电机组以三维实体模型的方式进行可视化,使监控人员可以直观地了解发电机组的运行工况,解决了可视化监控系统无法查看真实场景的问题。对于同步发电机组的三维建模,本文创新性地采用了Echarts GL构建模型的方法,此方法对三维模型进行了简化,利用曲面对发电机模型主要零部件进行仿真,并直接在网页端进行渲染,不仅减少了模型渲染的工作量,还提高了模型在数据变化时的动态调整速度。搭建的三维模型包括了定子、转子、集电环以及主轴等发电机组的主要零部件,将实时的监测数据映射到三维模型对应零部件的颜色、动作以及提示框文本上,在监测数据发生变化时,对模型进行动态调整,使监控人员可以随时通过模型查看同步发电机的运行工况。论文还对监测数据进行了各种图表的动态可视化,包括实时数据、运转特性以及统计数据的可视化,从而实现了对监测数据的全方面展示,丰富了监控系统可视化方式的多样性,进一步提高了可视化监控系统的实用性。论文采用基于Spark Streaming搭建的数据流处理框架对监测数据进行处理,此框架利用Flume系统采集监测数据,Kafka分布式系统进行汇聚与传输,Spark处理核心对监测数据进行变换和存储,可以对海量的实时数据进行高速的处理,在实现了对监测数据实时采集与处理的同时,满足了同步发电机可视化监控系统的实时性高要求。最后,论文分别在本地与远程对可视化监控系统的实时性性能进行了测试,其中包括图形的渲染时间与动态调整刷新速度测试,结果表明此系统满足了可视化监控的实时性要求。