GIS配網(wǎng)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討

劉光輝

摘 要：文章針對(duì)供電局配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所存在的問題，運(yùn)用GIS將設(shè)備信息、電線路信、地理圖形以及運(yùn)行信息結(jié)合為一體，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化供電局的配網(wǎng)管理系統(tǒng)的最終目的，使得供電局的配網(wǎng)管理系統(tǒng)的工作效率得以提高。

關(guān)鍵詞：GIS；配網(wǎng)業(yè)務(wù)管理；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）24-0085-02

隨著現(xiàn)代信息科技的不斷發(fā)展，使得電力企業(yè)管理朝著信息化管理的方向發(fā)展，尤其是配電網(wǎng)業(yè)務(wù)管理這一方面。配網(wǎng)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)一共包括有五個(gè)子系統(tǒng)，分別是生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)、客戶服務(wù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、用電營(yíng)銷系統(tǒng)以及監(jiān)制系統(tǒng)，這五個(gè)子系統(tǒng)之間的關(guān)系是相互獨(dú)立的。為了提高供電局配網(wǎng)管理系統(tǒng)的工作效率，筆者以目前配網(wǎng)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的實(shí)際情況作為參考依據(jù)，在數(shù)據(jù)共享以及編碼統(tǒng)一上，利用GIS處理能力，將配電線路信息、設(shè)備信息地理圖形以及運(yùn)行信息融合為一體，并且集成生產(chǎn)管理和電力銷售等系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，從而能夠更準(zhǔn)確的分析供電局配電網(wǎng)的用電狀態(tài)以及線損，為優(yōu)化供電局配網(wǎng)提供支持。

1 選擇開發(fā)平臺(tái)

目前，市場(chǎng)上GIS平臺(tái)的種類較多，在本次的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，筆者選用產(chǎn)自ESRI公司GIS平臺(tái)，GIS平臺(tái)型號(hào)為Arc。之所以選擇ESRI公司的GIS平臺(tái)，是因?yàn)镋SRI是位列世界前茅的優(yōu)秀GIS軟件生產(chǎn)廠商。

本次設(shè)計(jì)的GIS配網(wǎng)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的電力設(shè)備以及地形圖信息數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建，所利用的軟件均為ESRI公司所生產(chǎn)的。以ESRI公司生產(chǎn)的ArcObjects組件為基礎(chǔ)，再集成分類功能，構(gòu)建起一套Arc GIS嵌入式組件。該組件只要在Java和互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下，即可投入使用。具有靈活體系結(jié)構(gòu)的ArcSDE，非常適合供用戶使用，在可行的條件下，用戶可以自行選擇數(shù)據(jù)儲(chǔ)存空間。該系統(tǒng)所使用的數(shù)據(jù)為Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，大小為10 G，使用NET作為開發(fā)工具。

2 GIS配網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本次利用GIS所設(shè)計(jì)的配網(wǎng)系統(tǒng)用戶有生技部、營(yíng)銷部以及供電局領(lǐng)導(dǎo)。在該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，儲(chǔ)存著大量的系統(tǒng)資料和地理信息等數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)中的C/S客戶端負(fù)責(zé)編輯系統(tǒng)資料，B/S客戶端則負(fù)責(zé)進(jìn)行分析和計(jì)算，管理工作站是用來(lái)負(fù)責(zé)控制該管理系統(tǒng)的參數(shù)。

線損的分析需要建立在配電臺(tái)區(qū)數(shù)據(jù)、電量數(shù)據(jù)以及線路售電量的基礎(chǔ)上，而這些數(shù)據(jù)只能從營(yíng)銷系統(tǒng)中獲得，除此之外，線損的分析，還需要結(jié)合GIS數(shù)據(jù)。要重新構(gòu)建起一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，就必須將配電網(wǎng)設(shè)備GIS的屬性數(shù)據(jù)納入其中，因此，必須通過通過操作ArcSDE數(shù)據(jù)引擎來(lái)獲取配電網(wǎng)設(shè)備的GIS的屬性數(shù)據(jù)。本次設(shè)計(jì)的GIS配網(wǎng)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)整體數(shù)據(jù)流程如圖1所示。

3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

本次設(shè)計(jì)的GIS配網(wǎng)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)有著設(shè)備信息和地理信息管理、線損和統(tǒng)計(jì)分析、新投異動(dòng)流程、系統(tǒng)管理以及工作考核等功能，下面我們具體對(duì)這些功能進(jìn)行介紹。

3.1 地理信息管理

該系統(tǒng)中的地理信息管理一共有八個(gè)功能模塊，分別是設(shè)備定位、地圖瀏覽、鷹眼顯示、同桿編輯、圖層管理、圖元管理以及地理信息編輯。

該系統(tǒng)不僅提供了選擇繪圖文件，還提供了圖元編輯器，以便系統(tǒng)用戶可以自行設(shè)計(jì)所需要的圖文符號(hào)。當(dāng)用戶需要繪制圖形的時(shí)候，用戶可以在圖元符號(hào)庫(kù)中選擇合適的圖元直接使用，圖元符號(hào)包括有變電站、電纜分支箱、環(huán)網(wǎng)柜、變壓器、線路、開關(guān)、電纜以及表計(jì)等等。在這些圖元中，變電站、開關(guān)站和電纜分支箱分別有兩種狀態(tài)，一種是規(guī)劃中或者待建狀態(tài)，另一種是已建成狀態(tài)，兩種狀態(tài)的圖元使用不同的顏色來(lái)表示，以便用戶選擇和使用。

圖形繪制，是指利用圖元數(shù)據(jù)庫(kù)中的圖元，在電子地圖上，繪制電力設(shè)備的接線圖和地理位置。圖形編輯，是指地理信息圖形上移動(dòng)或者刪除配網(wǎng)設(shè)備。

圖層管理指的是關(guān)閉、顯示、凍結(jié)圖層。圖層主要包括了客戶投資設(shè)備、變電站、開關(guān)站、電力線、電纜、分支網(wǎng)環(huán)柜、業(yè)務(wù)投資設(shè)備、電桿、表計(jì)、變壓器、地理要素以及開關(guān)等分層。

在本設(shè)計(jì)的GIS配網(wǎng)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)中，不僅設(shè)置了設(shè)備關(guān)鍵詞搜索功能，還設(shè)置了建筑物名、地點(diǎn)名等關(guān)鍵詞收索功能。即客戶機(jī)可以通過輸入設(shè)備名稱來(lái)收索設(shè)備的具體位置，也可以通過輸入建筑物名或者地點(diǎn)名稱，來(lái)收索輸入地點(diǎn)周圍的配電網(wǎng)設(shè)施。由于建筑物和地點(diǎn)的名稱比較容易記憶，因此，才在本次設(shè)計(jì)的GIS配網(wǎng)系統(tǒng)中設(shè)置按照地名、建筑名等關(guān)鍵詞收索功能，以此來(lái)方便配網(wǎng)管理人員的操作，這也是該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)亮點(diǎn)。

3.2 設(shè)備信息管理

本次所設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，系統(tǒng)額管理對(duì)象為變電站、開關(guān)站、架空線、分支箱、環(huán)網(wǎng)柜、電纜、變壓器、開關(guān)、桿塔、刀ICJ以及客戶。配網(wǎng)設(shè)備一共有兩種屬性，一是地理信息屬性，二是設(shè)備信息屬性。設(shè)備信息：是指配網(wǎng)設(shè)備的名稱和型號(hào)，配網(wǎng)的設(shè)備信息需要用戶自己繪制、錄入。地理信息屬性：是指使用系統(tǒng)中的地理信息編輯功能繪制而來(lái)的；刀ICJ不僅具有名稱、編號(hào)等屬性設(shè)置，還具有開閉狀態(tài)、線路配網(wǎng)、搭接桿號(hào)等設(shè)備的屬性設(shè)置；客戶的信息屬性包括名稱、上級(jí)設(shè)備、戶號(hào)、聯(lián)系電話、移動(dòng)電話、負(fù)責(zé)人等；其它的設(shè)備的信息樹形基本和上述信息屬性相似，配網(wǎng)管理人員通過使用設(shè)備信息管理模塊，進(jìn)行自由維護(hù)、刪除或者添加模塊。

3.3 新投異動(dòng)流程

該系統(tǒng)的流程為：①申請(qǐng)；②審批；③查勘；④審批；⑤派工；⑥驗(yàn)收；⑦系統(tǒng)更新；⑧二次審批；⑨系統(tǒng)更新生效。

本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是以GIS作為基礎(chǔ)，決定該系統(tǒng)是否適合長(zhǎng)久使用的關(guān)鍵在于，GIS數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。GIS系統(tǒng)所涉及的數(shù)據(jù)量較大，且和地理位置之間具有密切的相關(guān)性，因此在該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)維護(hù)上，要相對(duì)繁瑣和復(fù)雜些。假如沒有一個(gè)好的機(jī)制來(lái)保障系統(tǒng)變更，那么該系統(tǒng)就很容易和現(xiàn)實(shí)脫節(jié)，從而失去使用價(jià)值，因此，在本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，設(shè)置了新投異動(dòng)功能，當(dāng)配網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)需要進(jìn)行變更的時(shí)候，管理人員就可以通過新投異動(dòng)流程來(lái)完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)更新使數(shù)據(jù)更新，使該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)同步。

3.4 線損計(jì)算

線損計(jì)算包括了初始化計(jì)算、配電臺(tái)區(qū)線損計(jì)算以及計(jì)量段線損計(jì)算等。

初始化計(jì)算是指產(chǎn)生空白的配電臺(tái)區(qū)線損、線路線損以及計(jì)量段線損等；然而實(shí)際測(cè)算線損主要包括以下幾個(gè)方面：

①售電量匯總，即10 kV線路的綜合售電量、配電臺(tái)區(qū)售電量以及綜合售電量的匯總。

②母線的線損平衡計(jì)算，包括母線的平衡線損、配電臺(tái)區(qū)線損、綜合線損以及10 kV線路綜合線損等方面的計(jì)算。

③累計(jì)線損計(jì)算，包括配網(wǎng)線路的累計(jì)綜合線損、配網(wǎng)臺(tái)區(qū)的累計(jì)線損以及累計(jì)綜合線損的計(jì)算。

經(jīng)過上述的線損計(jì)算，即可統(tǒng)計(jì)出很多具有實(shí)效性的數(shù)據(jù)：

①把理論線損值和實(shí)際線損值相比較，再結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)，來(lái)估測(cè)最終的線損值，使用這樣的方法來(lái)計(jì)算線損，會(huì)計(jì)較接近于真實(shí)線損值。

②以電壓材質(zhì)和電壓等級(jí)作為計(jì)算理論線損值的依據(jù)，然后再把計(jì)算所得的理論線值和實(shí)際線損值相比較，二者之間的差值即為線損異常，這是就需要將數(shù)據(jù)交給相關(guān)的配電網(wǎng)檢修人員進(jìn)行參考和檢修。

③首先將每條線路的線損計(jì)算出來(lái)，然后再把每天線路的線損值相加，得到配網(wǎng)線路的總線損值，相關(guān)管理人員可以根據(jù)配網(wǎng)線損值，以便對(duì)配網(wǎng)進(jìn)行檢修。

3.5 統(tǒng)計(jì)分析

通過對(duì)配網(wǎng)線路進(jìn)行線損統(tǒng)計(jì)分析，以便配網(wǎng)管理人員及時(shí)的掌握線損的變化訊息，根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行相對(duì)的檢測(cè)和維修，是整個(gè)配電網(wǎng)的運(yùn)行得以保障。線損分析統(tǒng)計(jì)主要包括以下幾大方面：

綜合線損同比分析；

售電量、供電量、線損率月增長(zhǎng)率以及損失電量；

配變臺(tái)區(qū)和線路全年的線損；

全局線路分電壓等級(jí)線損合計(jì)；

變壓器線損和線路分月對(duì)比圖；

配網(wǎng)線路的線損趨勢(shì)相關(guān)分析；

配網(wǎng)線路的綜合線損趨勢(shì)相關(guān)分析；

公變臺(tái)區(qū)累計(jì)線損趨勢(shì)相關(guān)分析；

配網(wǎng)臺(tái)區(qū)的線損趨勢(shì)相關(guān)分析；

配網(wǎng)線路的累計(jì)線損趨勢(shì)相關(guān)分析；

配網(wǎng)線路的累計(jì)綜合線損趨勢(shì)相關(guān)分析；

線路線損同比分析；

公變臺(tái)區(qū)線損同比分析；

綜合累計(jì)線損趨勢(shì)分析；

10 kV線路綜合線損同比分析；

當(dāng)月供電局公用變壓器低壓線損報(bào)表。

4 結(jié) 語(yǔ)

隨著現(xiàn)代信息科技的不斷發(fā)展，配網(wǎng)信息化變得越來(lái)越普遍化了，在本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，筆者針對(duì)供電局配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所存在的問題，在GIS的基礎(chǔ)上，將設(shè)備信息、電線路信、地理圖形以及運(yùn)行信息結(jié)合為一體，構(gòu)建起一個(gè)全新的GIS配網(wǎng)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，配網(wǎng)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)一共包括有五個(gè)子系統(tǒng)，分別是生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)、客戶服務(wù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、用電營(yíng)銷系統(tǒng)以及監(jiān)制系統(tǒng)。以期望能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化供電局的配網(wǎng)管理系統(tǒng)的目的，提高供電局的配網(wǎng)管理系統(tǒng)的工作效率。

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