基于WebGIS的配電網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)分析

李華池

摘 要：文章通過對WebGIS配電網(wǎng)絡(luò)調(diào)度管理系統(tǒng)的分析，并由此而構(gòu)建該系統(tǒng)模型。然后再介紹了基于WebGIS的配電網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)組成情況，并對系統(tǒng)中GIS與SCADA的數(shù)據(jù)交互，以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取、Web顯示問題進(jìn)行了深入分析系統(tǒng)使得用戶可以在線瀏覽、查詢電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及電力設(shè)備相關(guān)信息，并且通過這一系統(tǒng)的應(yīng)用還可以對配電網(wǎng)進(jìn)行有效監(jiān)控。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；配電網(wǎng)；調(diào)度管理

中圖分類號(hào)：TM727.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）18-0102-02

1 WebGIS應(yīng)用的背景

為了更好的配合鄭州市政建設(shè)的步伐，鄭州市決定對三環(huán)內(nèi)所有配電線路和設(shè)施進(jìn)行基于WebGIS技術(shù)的配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化改造工程，其中涉及到6個(gè)110 kV變電站；6條架空線路，19臺(tái)柱上智能開關(guān)；11條電纜線路，12個(gè)開閉所，198面高壓柜，148個(gè)公用臺(tái)式變壓器，148個(gè)無功補(bǔ)償柜，通過改造可以有效的實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)調(diào)度管理的自動(dòng)化程度，為鄭州市的發(fā)展起到一定的補(bǔ)充作用。

為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)中主站系統(tǒng)的有效監(jiān)控，以實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)系統(tǒng)中饋線的全面控制這就是配電網(wǎng)自動(dòng)的主要內(nèi)容。要想自動(dòng)化控制，就一定運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)管。由于配電網(wǎng)系統(tǒng)中要檢測的對象相對較多，產(chǎn)生的原因相對復(fù)雜，方式多種多樣，因此目前該系統(tǒng)主要有主站層、子站層和終端設(shè)備來組成。

配電網(wǎng)的主站層主要是通過從子站來收集數(shù)據(jù)信息來監(jiān)控配電網(wǎng)的運(yùn)行工作，主站層也是配電網(wǎng)的核心，那么子站主要工作就是該站管理區(qū)域內(nèi)的相關(guān)信息的采集、對發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)的解決等，同時(shí)還負(fù)責(zé)向主站上傳數(shù)據(jù)信息，并且還要接受主站的命令，配電網(wǎng)的調(diào)度管理工作一定要主站和子站相互配合才行。

2 WebGIS系統(tǒng)模型組成原理及相關(guān)技術(shù)

GIS的使用平臺(tái)相對比較多，但我國比較常用Arcinfo.G/Technology.SuperMap和Mapinfo等等。但是，在G/Technology平臺(tái)的套件之中，G/Electric能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)提供功能較強(qiáng)AM/FM/GIS的解決措施，還可以把地理設(shè)施的管理，運(yùn)行維護(hù)以及服務(wù)傳遞這些功能緊密連接起來，用于電力事業(yè)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行、以及緊急事件的響應(yīng)等。本文以G/Electric平臺(tái)組件和內(nèi)含模塊為例，介紹基于WebGIS的配電調(diào)度管理系統(tǒng)模式，在對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)階段，系統(tǒng)的構(gòu)建要含有地圖操作、查詢及超鏈接三大功能。

由于G/Electric平臺(tái)無法直接提供表示電網(wǎng)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，且不能實(shí)現(xiàn)Web頁面的發(fā)布，因此要對該平臺(tái)進(jìn)行二次開發(fā)，以實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。在WebGIS中監(jiān)控配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，用戶一般希望通過在Web頁面實(shí)現(xiàn)對全網(wǎng)或任意一條線路、變壓器的結(jié)構(gòu)信息以及運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行瀏覽監(jiān)測，從而對配電網(wǎng)進(jìn)行在線計(jì)算分析。因此，這種基于瀏覽器GIS應(yīng)用系統(tǒng)中進(jìn)行配電的監(jiān)控，首先要解決如何實(shí)現(xiàn)地圖以及實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)的Web發(fā)布，然后就是根據(jù)調(diào)度員設(shè)定的刷新時(shí)間，對遠(yuǎn)程終端傳送過來并顯示在Web頁面上的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。

配電網(wǎng)如出現(xiàn)故障信號(hào)，可在頁面準(zhǔn)確定位，系統(tǒng)給出故障點(diǎn)所在線路以及具體桿塔之間，同時(shí)給出可能的故障類型的提示信息，調(diào)度中心便可遙控進(jìn)行相關(guān)操作，同時(shí)在系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)送信息通知故障點(diǎn)最近的調(diào)度單位。

可見，用戶僅通過瀏覽器便可以進(jìn)行方便的查詢、瀏覽配電網(wǎng)中線路電站等相關(guān)地圖以及監(jiān)測實(shí)時(shí)運(yùn)行的數(shù)據(jù)。

應(yīng)用服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器不是在一起的，遠(yuǎn)程調(diào)用用的是GIS平臺(tái)。在實(shí)際的工作中，我們常常是按照用戶的需求來安裝相對應(yīng)的GIS組件，進(jìn)而來對相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理，并且降低客戶端和服務(wù)器端的信息傳遞，這些都使得系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)上可以大規(guī)模的傳遞較為復(fù)雜的數(shù)據(jù)建立了基礎(chǔ)，進(jìn)而使得系統(tǒng)的擴(kuò)展性得以提高。

WebGIS服務(wù)器的主要功能是解釋中間應(yīng)用服務(wù)器請求，按照客戶端發(fā)出的查詢請求來對GIS數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器實(shí)施控制操作，客戶端和服務(wù)器端之間就會(huì)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)交互，并且還有系統(tǒng)外部的擴(kuò)展接口，方便與其他系統(tǒng)結(jié)合。

3 WebGIS系統(tǒng)、SCADA交互與Web顯示

整個(gè)配電網(wǎng)主要是由配電站、配電線路、開關(guān)、桿塔以及刀閘等共同組成。按照電力系統(tǒng)的規(guī)章制度，在配電網(wǎng)中，由SCADA傳遞的數(shù)據(jù)信息是要客戶自行設(shè)置的，所顯示的數(shù)據(jù)信息主要是證明運(yùn)行參數(shù)在工作中，SCADA系統(tǒng)把配電網(wǎng)，每個(gè)測量點(diǎn)現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)用報(bào)文的形式傳遞到接受端里面的通信模塊，GIS系統(tǒng)在接收到數(shù)據(jù)信息之后，要根據(jù)先前定好的做好解包工作，按照現(xiàn)在數(shù)據(jù)信息包的代碼來判定信息數(shù)據(jù)來填充GIS數(shù)據(jù)顯示的數(shù)據(jù)字段，還要在Web頁面上顯現(xiàn)出來。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)源自電網(wǎng)調(diào)度部門的SCADA系統(tǒng)，可根據(jù)相關(guān)約定，以UDP/IP協(xié)議定時(shí)向GIS應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)，服務(wù)器對數(shù)據(jù)包進(jìn)行解碼，并將得到的各種數(shù)據(jù)存貯在對應(yīng)顯示對象中。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與用戶所定義數(shù)據(jù)顯示對象根據(jù)所發(fā)送數(shù)據(jù)的前綴標(biāo)志相對應(yīng)且標(biāo)示在系統(tǒng)中唯一存在，以便用戶在Web頁面的查詢檢索這樣利用G/Electric這個(gè)工具所實(shí)現(xiàn)的GIS系統(tǒng)便可以在Web方式下對配電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度管理對于Web頁面的顯示，需要利用G/Electric的G/Netviewer工具來實(shí)現(xiàn)，在Web設(shè)計(jì)頁面放置此工具提供的地圖顯示空間NetViewerMap Control，并編寫控件與相關(guān)數(shù)據(jù)庫連接代碼，以實(shí)現(xiàn)GIS數(shù)據(jù)庫的訪問，在數(shù)據(jù)庫中來獲取配電網(wǎng)相關(guān)地段的例圖，并且要在Web頁面上顯示。

信息在交互的時(shí)候，上層的網(wǎng)絡(luò)一般用UDP/IP協(xié)議來實(shí)現(xiàn)GIS以及SCADA系統(tǒng)的通信，還要把信息存在數(shù)據(jù)信息服務(wù)器上，在數(shù)據(jù)層一般是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和存儲(chǔ)以及管理每個(gè)屬性與空間的數(shù)據(jù)信息，還要按照客戶的要求把數(shù)據(jù)信息從應(yīng)用服務(wù)器上傳送到客戶端上。

要想刷新用戶界面，我們要用G/NetViewer里面的地圖刷新API函數(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的更新。

4 結(jié) 語

總而言之，在配電網(wǎng)中，由于WebGIS被廣泛的使用，能夠讓使用者對配電網(wǎng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行十分方便的查詢和分析。

在鄭州市，為了能夠讓配電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)能夠在以后的操作中真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，并有效保證供電的可靠運(yùn)行，在發(fā)展過程中以SCADA系統(tǒng)作為發(fā)展的基礎(chǔ)，并通過突破各種信息系統(tǒng)發(fā)展中的困難，把GIS圖形以及數(shù)據(jù)信息可視化的特征做的非常完善，進(jìn)而配電網(wǎng)的拓?fù)淠Ｐ途秃苋菀椎木徒⑵饋砹耍瑥亩沟酶黜?xiàng)功能都能綜合在一起，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)管理的全面自動(dòng)化。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉新強(qiáng)，張啟新.WebGIS技術(shù)在地理信息中的應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新，2015，（4）.

[2] 王宏偉.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與WebGIS之間的關(guān)系探討[J].科技窗，2014，（7）.