地理信息系統(tǒng)在縣域電網(wǎng)中的應(yīng)用

李 峰

（1.河南理工大學(xué) 河南 焦作 454003；2.孟州市電力公司 河南 孟州 454750）

0 引言

縣域電網(wǎng)直接面向用戶，由輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)組成?？h域電網(wǎng)負(fù)荷不集中，分布的地域廣，線路長(zhǎng)，分支較多，線路新建改造頻繁，電氣設(shè)備數(shù)量眾多，故障率高。隨著經(jīng)濟(jì)生活水平的發(fā)展，客戶對(duì)供電服務(wù)的要求不斷提高，科學(xué)高效地進(jìn)行縣域電網(wǎng)管理已成當(dāng)務(wù)之急，地理信息系統(tǒng)(GIS)的出現(xiàn)，解決了這個(gè)問(wèn)題，地理信息系統(tǒng)主要是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)對(duì)進(jìn)行縣域電網(wǎng)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化表示，便于對(duì)縣域電網(wǎng)形象、直觀、高效管理，基于GIS的縣域電網(wǎng)管理是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)。

1 地理信息系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)及選擇

地理信息系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下用于采集、處理、檢索、模擬、分析和表達(dá)地理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)。具有數(shù)據(jù)采集和編輯、數(shù)據(jù)管理和組織、應(yīng)用分析、結(jié)果顯示輸出和數(shù)據(jù)更新功能，能夠由地理空間數(shù)據(jù)提供高層信息為管理和決策服務(wù)。

1.1 系統(tǒng)組成

完整的GIS一般有五個(gè)主要部分組成，即硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)、開(kāi)發(fā)管理人員和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。其中，硬軟件系統(tǒng)是GIS的基礎(chǔ)；地理數(shù)據(jù)庫(kù)可以用來(lái)表達(dá)和組織各種地理數(shù)據(jù)；開(kāi)發(fā)管理人員和客戶則決定系統(tǒng)的工作方式和信息表達(dá)方式；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享共用、協(xié)同辦公。

1.2 系統(tǒng)平臺(tái)選擇

地理信息平臺(tái)是整個(gè)地理信息系統(tǒng)的支撐，是進(jìn)行地理信息系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)。

1.2.1 考慮平臺(tái)必須具有良好的開(kāi)放性、擴(kuò)展性、可維護(hù)性、安全性。

1.2.2 選用通用的組件式GIS開(kāi)發(fā)平臺(tái)，二次開(kāi)發(fā)能力強(qiáng)，而且要選用知名的G1S廠商產(chǎn)品，因其產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)支持和售后服務(wù)有保證。

1.2.3 具有成功的縣域電網(wǎng)應(yīng)用案例，電力GIS建設(shè)專業(yè)性很強(qiáng)；只有具有成功的縣域電網(wǎng)應(yīng)用案例的GIS供應(yīng)商，其產(chǎn)品質(zhì)量和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)才是值得依賴的。

1.2.4 要考慮到與其它系統(tǒng)的信息共享集成，注意與SCADA接口，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)視功能;與營(yíng)銷MIS的接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享共用；與OA的接口，方便員工使用；與負(fù)控系統(tǒng)接口，使負(fù)控信息和地理信息整合。

1.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選擇

基于C／S結(jié)構(gòu)的GIS在企業(yè)級(jí)的信息管理和信息共享中發(fā)揮了巨大的作用，許多系統(tǒng)運(yùn)行良好，但也存在跨平臺(tái)性差、維護(hù)升級(jí)困難和系統(tǒng)資源冗余度大等問(wèn)題。B／S結(jié)構(gòu)模式，用戶界面是瀏覽器中呈現(xiàn)的Web頁(yè)面，具有界面具備友好性和一致性，易于操作，且跨平臺(tái)性高。結(jié)合兩系統(tǒng)的特點(diǎn)，系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)層/服務(wù)層/應(yīng)用層三層結(jié)構(gòu)，B/S和C/S結(jié)合，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的分離以及GIS服務(wù)與Web服務(wù)的分離,采取以客戶端/服務(wù)器(C/S)進(jìn)行專業(yè)設(shè)備做圖的模式和以瀏覽端/服務(wù)器(B/S)進(jìn)行地理信息數(shù)據(jù)發(fā)布的模式。充分利用兩種模式的優(yōu)點(diǎn)，大量的數(shù)據(jù)通過(guò)C/S模式，少量的瀏覽、查詢、統(tǒng)計(jì)通過(guò)B/S模式實(shí)現(xiàn)。

2 GIS主要功能及應(yīng)用

結(jié)合供電系統(tǒng)生產(chǎn)實(shí)際需求，地理信息系統(tǒng)能夠有效地對(duì)與空間分布有關(guān)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、測(cè)量、存儲(chǔ)、管理、顯示、傳播和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)信息的可視化分析和管理，保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、可靠地運(yùn)行。

2.1 設(shè)備臺(tái)帳管理

臺(tái)帳信息是縣域電網(wǎng)管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，為運(yùn)行及綜合分析管理提供技術(shù)檔案、參數(shù)屬性。GIS方便對(duì)電網(wǎng)設(shè)備和材料的臺(tái)賬管理和維護(hù)，GIS提供了模型化的設(shè)備數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)功能，可以對(duì)專業(yè)數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、臺(tái)賬數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì)。GIS可以方便的根據(jù)查詢結(jié)果進(jìn)行圖形定位，進(jìn)行地圖化顯示，同時(shí)可以變動(dòng)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。

2.2 電網(wǎng)缺陷管理

電網(wǎng)缺陷管理使用GIS中的圖形和數(shù)據(jù)，遵守標(biāo)準(zhǔn)化管理流程，經(jīng)過(guò)缺陷登記、審核、維修、驗(yàn)收環(huán)節(jié)及時(shí)消除線路、設(shè)備的缺陷，實(shí)現(xiàn)了缺陷流程管理。減少了電力設(shè)備故障率，提高了供電可靠性。

2.3 理論線損計(jì)算

根據(jù)電網(wǎng)和用電的基礎(chǔ)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)單條線路以及整體系統(tǒng)的理論線損計(jì)算，按規(guī)定35 kV及以上電網(wǎng)和10KV及以下電網(wǎng)分別采用不同的計(jì)算方法。計(jì)算所需的各節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可手工錄入，也可從其他數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取數(shù)據(jù)。

2.4 PDA抄表導(dǎo)航監(jiān)控

實(shí)現(xiàn)對(duì)所有用戶表抄表導(dǎo)航管理，使用GIS的數(shù)據(jù)，可以與GIS數(shù)據(jù)同步更新，能夠達(dá)到準(zhǔn)確、高效、靈活、快捷的記錄電表電量，有效降低抄表工作的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，優(yōu)化工作流程，能夠把電表信息和電表表底傳到營(yíng)銷MIS。

2.5 電網(wǎng)評(píng)估與規(guī)劃

通過(guò)對(duì)電網(wǎng)供電半徑、主干線截面、絕緣化率、設(shè)備狀況、線路配電變壓器裝接容量、主干線路分段數(shù)、線路負(fù)載率、線路環(huán)網(wǎng)率、N-1合格率、負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力及供電可靠率(RS1)等統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)存在問(wèn)題，為電網(wǎng)改造和規(guī)劃提供依據(jù)，能夠極大的提高電網(wǎng)規(guī)劃的質(zhì)量和效率。

2.6 與95598客戶服務(wù)聯(lián)動(dòng)

通過(guò)GIS和95598客戶服務(wù)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)接口，95598坐席人員在接聽(tīng)到電力用戶電話后，可以在地理圖上判斷用戶所在位置，并上報(bào)管理人員，通知檢修人員檢修，提高檢修人員的工作效率。

2.7 GIS車輛監(jiān)控功能

利用GPS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)和GIS的地理空間展現(xiàn)能力，在GIS中隨時(shí)可以看到搶修人所在位置和其搶修路線，保證了搶修的科學(xué)性、及時(shí)性和可靠性。

2.8 調(diào)度管理功能

GIS可以模擬調(diào)度拉合閘，能夠顯示停送電影響到的線路和用戶范圍，供調(diào)度人員進(jìn)行停送電操作時(shí)參考。

2.9 其它功能

GIS還有一些其它功能，如施工管理、供電可靠性管理、負(fù)荷控制與管理、報(bào)裝輔助等。

3 GIS建設(shè)及維護(hù)

GIS建設(shè)和維護(hù)的過(guò)程中相當(dāng)重要，系統(tǒng)建設(shè)需要調(diào)動(dòng)的資源非常多，領(lǐng)導(dǎo)要重視和支持，制定工作方案，認(rèn)真檢查落實(shí)，項(xiàng)目才能順利開(kāi)展，中層管理人員也應(yīng)重視系統(tǒng)建設(shè)，平時(shí)積極參與，增強(qiáng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)深入的了解，能夠全面掌握系統(tǒng)功能，使系統(tǒng)發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

3.1 分步實(shí)施

GIS是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)多，功能多，不能一次就達(dá)到系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的要求，要有計(jì)劃分步驟實(shí)施。要根據(jù)實(shí)際情況，先做好做實(shí)相對(duì)簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)工作；然后逐步增加應(yīng)用種類，一個(gè)應(yīng)用成熟以后，再進(jìn)行下一個(gè)應(yīng)用；最后鞏固應(yīng)用成果，利用好GIS的資源，做好縣域電網(wǎng)管理的各項(xiàng)工作。

3.2 及時(shí)完善基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

縣域電網(wǎng)數(shù)據(jù)中配電網(wǎng)數(shù)據(jù)最大，系統(tǒng)初期的數(shù)據(jù)采集工作是一個(gè)非常艱巨的任務(wù)，需要管理人員通過(guò)實(shí)際考察，做出合理的工作計(jì)劃安排，落實(shí)到人，制定激勵(lì)制度，提高工作積極性，并做好審核工作，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，提高工作效率，盡量縮短建設(shè)周期。

3.3 重視培訓(xùn)

根據(jù)使用者的不同，可分為系統(tǒng)管理人員和系統(tǒng)操作使用人員，系統(tǒng)管理人員要具備管理和維護(hù)系統(tǒng)的能力，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。系統(tǒng)操作使用人員要具備全面掌握系統(tǒng)功能，熟練進(jìn)行系統(tǒng)操作，能夠較好地完成日常工作。對(duì)培訓(xùn)效果要進(jìn)行模擬檢驗(yàn)，在達(dá)到每一名學(xué)員都能如實(shí)掌握所學(xué)的知識(shí)，這樣系統(tǒng)才能較好的發(fā)揮作用。

3.4 數(shù)據(jù)更新維護(hù)

縣域電網(wǎng)設(shè)備眾多，分布廣闊、變化快，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)更新或者維護(hù)工作量也非常大。系統(tǒng)在正式運(yùn)行后，在管理要做到將責(zé)任落實(shí)到人，嚴(yán)格數(shù)據(jù)審查和考核，并制定制度，形成常效機(jī)制。做到數(shù)據(jù)及時(shí)更新，使系統(tǒng)及時(shí)反映電網(wǎng)的實(shí)際情況，為系統(tǒng)的各項(xiàng)應(yīng)用提供基礎(chǔ)保障。

4 結(jié)束語(yǔ)

GIS在電力企業(yè)中已逐步應(yīng)用，供電企業(yè)應(yīng)該科學(xué)合理地使用GIS，讓其充分發(fā)揮出應(yīng)有的價(jià)值，增強(qiáng)企業(yè)自身競(jìng)爭(zhēng)能力，提高電網(wǎng)運(yùn)行管理水平。GIS的有效應(yīng)用為實(shí)現(xiàn)智能縣域電網(wǎng)的做了必要的準(zhǔn)備工作，隨著未來(lái)三維GIS技術(shù)在縣域電網(wǎng)中的應(yīng)用，將逐步實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的數(shù)字化，智能化。

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