地理信息系統(tǒng)在電網(wǎng)規(guī)劃中應(yīng)用的展望

蔣嬌 趙孟勤

摘要：加強(qiáng)對地理信息系統(tǒng)在電網(wǎng)規(guī)劃中應(yīng)用的研究分析，對于其良好效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的實(shí)踐中，應(yīng)該加強(qiáng)對地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的重視程度，并注重其在電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)用中的可行性。把地理信息系統(tǒng)運(yùn)用到配電網(wǎng)的日常調(diào)度管理中，為智能配電網(wǎng)的建設(shè)注入了新的內(nèi)涵。配電網(wǎng)是當(dāng)前電網(wǎng)建設(shè)的熱點(diǎn)，無論是大型、中小型城市都是把電網(wǎng)改造建設(shè)及信息的實(shí)施列入工作重點(diǎn)，投入大量的資金和人力，配電地理信息系統(tǒng)的建設(shè)將對整個(gè)電網(wǎng)建設(shè)有重大影響。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；電網(wǎng)規(guī)劃；應(yīng)用；展望

中圖分類號(hào)：R197.21文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-3178（2018）19-0350-01

前言：

電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)是具有多目標(biāo)、非線性、不確定性以及多階段

特點(diǎn)的系統(tǒng)優(yōu)化問題，從當(dāng)前形勢來看看，單純依靠相關(guān)工作者的經(jīng)驗(yàn)來規(guī)劃電力系統(tǒng)，已無法繼續(xù)滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)要求。地理信息系統(tǒng)作為介于空間科學(xué)、信息科學(xué)和地球科學(xué)間的交叉學(xué)科與技術(shù)，它實(shí)現(xiàn)了地球空間數(shù)據(jù)處理和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合，并通過系統(tǒng)的建立、操作以及分析等，整理出規(guī)劃、管理決策等方面的信息。伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與普及，地理信息系統(tǒng)也已邁入了全面發(fā)展以及應(yīng)用階段。地理信息系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)主要包括拓?fù)潢P(guān)系以及地物特征等，其中地理位置特征是配網(wǎng)中最基本的要素。因此，將地理信息系統(tǒng)作為配電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)更具合理性。

1地理信息系統(tǒng)的概述

地理信息系統(tǒng)，英文簡稱GIS，它是一門介于地球科學(xué)、空間

科學(xué)以及信息科學(xué)等學(xué)科之間的交叉學(xué)科，并且它能夠有效融合地理學(xué)、地圖學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等，以此獲得、處理、分析、管理地理圖形及其相關(guān)數(shù)據(jù)屬性，擁有極強(qiáng)的空間分析以及圖形處理能力，

并且也將空間數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)屬性上實(shí)現(xiàn)了良好結(jié)合。

2基于GIS的電網(wǎng)規(guī)劃管理系統(tǒng)的功能

2.1編輯功能

編輯功能包括數(shù)據(jù)編輯和圖層編輯，數(shù)據(jù)編輯功能就是在地理

信息系統(tǒng)上對電力設(shè)施的屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行增加、修改和刪除等操作，例如輸電線路的增加或減少、桿塔位置的變化等信息都需要進(jìn)行及時(shí)的記錄。圖層編輯就是可以在原有的地理圖像信息上進(jìn)行編輯，這種編輯包括增加、修改、刪除等操作。例如城市結(jié)構(gòu)的改變，道路的改變，建筑物的增加等都會(huì)在圖層編輯上進(jìn)行相應(yīng)的編輯。

2.2電網(wǎng)故障定位功能

由于在電網(wǎng)規(guī)劃管理系統(tǒng)中運(yùn)用了地理信息系統(tǒng)，所以所有必

要的數(shù)據(jù)都是儲(chǔ)存在系統(tǒng)中的。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障的時(shí)候只要上報(bào)用戶名就可以在地理信息系統(tǒng)中查詢到用戶的配變名稱，以及配變位置的所在，并且找出問題的原因，用隔離開關(guān)遠(yuǎn)程對故障進(jìn)行隔離，減小故障擴(kuò)展的范圍，為及時(shí)解決問題做最大努力。地理信息系統(tǒng)中斷路器控制著線路的顏色，當(dāng)發(fā)生停電事故的時(shí)候，地圖上的顏色就會(huì)由顯示正常的紅色轉(zhuǎn)為顯示故障的綠色，這樣就可以輕易地劃定停電的范圍，列出停電用戶所在。

2.3查詢功能

查詢功能包括實(shí)時(shí)查詢功能和查詢分析功能。實(shí)時(shí)查詢功能就

是將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過接口存入地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，然后這些信息就可以在地理信息系統(tǒng)的平臺(tái)有所呈現(xiàn)，能夠通過地理信息系統(tǒng)對電網(wǎng)的運(yùn)行情況實(shí)時(shí)遙測，并且也可以通過該系統(tǒng)查看任意時(shí)間段里任意變壓器、線路或用戶的負(fù)荷曲線，設(shè)備運(yùn)行狀況，當(dāng)負(fù)荷電流超過設(shè)定值的時(shí)候，就會(huì)啟動(dòng)自動(dòng)報(bào)警裝置，提醒對電網(wǎng)進(jìn)行一定的調(diào)節(jié)，以免發(fā)生危險(xiǎn)事故。查詢分析功能即可以通過地理信息系統(tǒng)查詢到電表箱、配變、配電線路等電力設(shè)施的位置以及各項(xiàng)有關(guān)技術(shù)參數(shù)和數(shù)據(jù)，有利于對電力設(shè)施進(jìn)行及時(shí)地維護(hù)和檢修。

3地理信息系統(tǒng)在電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用與展望

從電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)流程可以看出，電網(wǎng)規(guī)劃的方案制定很大程

度上受到設(shè)計(jì)規(guī)劃人員的經(jīng)驗(yàn)和掌握相關(guān)技術(shù)程度的限制；且電網(wǎng)規(guī)劃方案涉及的面太過廣泛，針對于不同的地區(qū)，因?yàn)槠涞乩砦恢玫牟煌鴮τ谠搮^(qū)域內(nèi)的電源結(jié)構(gòu)和負(fù)荷分布也完全不同，方案制定人員在對不同區(qū)域的電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)并沒有通用的規(guī)律可循。

就目前地理信息系統(tǒng)的發(fā)展而言，其對于空間數(shù)據(jù)庫的處理和地理信息的可視化技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。只要將區(qū)域內(nèi)的電網(wǎng)規(guī)劃信息如電源規(guī)劃、負(fù)荷預(yù)測等，與空間地理信息相結(jié)合，便能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的地理信息與屬性信息可視化，從而為電力網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃提供更加切合實(shí)際的方案校驗(yàn)與經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)。

3.1可視化功能

目前我國的電網(wǎng)正處于高速發(fā)展期，電網(wǎng)的變動(dòng)相對頻繁，電

網(wǎng)地理接線圖需不斷更新。而地理信息系統(tǒng)能夠通過對地理信息與相關(guān)電網(wǎng)數(shù)據(jù)的有機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)在地圖上的數(shù)字化、可視化，而結(jié)合地理信息系統(tǒng)的二次開發(fā)功能，電網(wǎng)的地理接線圖也能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)更新，這些都為電網(wǎng)規(guī)劃的準(zhǔn)確性、合理性、經(jīng)濟(jì)性提供了必要的技術(shù)支持。

3.2輔助功能開發(fā)平臺(tái)

地理信息系統(tǒng)結(jié)合電網(wǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，還能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的相關(guān)拓?fù)?/p>

算法、潮流算法等方案校驗(yàn)，能夠通過地理信息數(shù)據(jù)與電網(wǎng)數(shù)據(jù)的結(jié)合對電網(wǎng)規(guī)劃方案的可行性、經(jīng)濟(jì)性及周圍環(huán)境影響作出評(píng)價(jià)，輔助規(guī)劃人員作出合理的規(guī)劃方案選擇。

3.2.1負(fù)荷預(yù)測

電網(wǎng)的長期負(fù)荷預(yù)測需要結(jié)合區(qū)域內(nèi)的地方中長期發(fā)展規(guī)劃、

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局、周期性歷史用電數(shù)據(jù)、區(qū)域內(nèi)大用戶用電量的改變、區(qū)域內(nèi)天氣的變化以及周邊大工程項(xiàng)目的開展情況。地理信息系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)能夠保存相關(guān)的歷史用電數(shù)據(jù)，并且在不改變歷史數(shù)據(jù)的情況下，進(jìn)行數(shù)據(jù)的匯總、調(diào)整。另外用戶還能結(jié)合區(qū)域內(nèi)的電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃及時(shí)調(diào)整廠區(qū)方案布局和遠(yuǎn)近期發(fā)展情況。

3.2.2變電站布點(diǎn)、定容與電網(wǎng)線路布局

變電站是區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)的供電中樞機(jī)構(gòu)，只有保證其合理的布局

與容量，與電網(wǎng)線路路徑的合理規(guī)劃，才能保證區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)穩(wěn)定、安全的運(yùn)行。通過對區(qū)域負(fù)荷預(yù)測，現(xiàn)有電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，能夠初步確定變電站的定點(diǎn)范圍，再結(jié)合地理信息和城鎮(zhèn)規(guī)劃，了解周邊地理環(huán)境，較好地選擇變電站的站址和遠(yuǎn)近期進(jìn)出線通道方案，同時(shí)將電網(wǎng)規(guī)劃融入地方規(guī)劃，對站址和通道進(jìn)行預(yù)控和保護(hù)。

3.3.3空間數(shù)據(jù)管理模式

地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)類型主要分為兩種一類是地理信息數(shù)據(jù)，

一類是相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)即電網(wǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)。地理空間數(shù)據(jù)主要描述地理空間位置通常用點(diǎn)、線、面三個(gè)元素來表述。點(diǎn)對應(yīng)的屬性信息是變電站位置與容量，線對應(yīng)的屬性信息是電網(wǎng)線路走向與負(fù)荷等信息。隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)與GIS技術(shù)的進(jìn)一步結(jié)合，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)同時(shí)存入統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)對地理信息系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的一體化存儲(chǔ)與管理。

結(jié)語：科學(xué)合理的規(guī)劃工作，一方面需要大量歷史數(shù)據(jù)和深入分析配電網(wǎng)，另一方面也應(yīng)對將來發(fā)展趨勢有較為全面的認(rèn)識(shí)和預(yù)測。傳統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)，單純依賴工作人員的經(jīng)驗(yàn)收集與處理資料、繪制規(guī)劃圖，這樣不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且其工作結(jié)果也往往不令人滿意，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)發(fā)展的需要。伴隨科技時(shí)代的到來，地理信息系統(tǒng)憑借著自身強(qiáng)大的功能，極大地提升了相關(guān)工作人員的工作效率，同時(shí)也使配電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)方案更為靈活，規(guī)劃結(jié)果更加科學(xué)。

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