電力系統(tǒng)自動化中地理信息系統(tǒng)GIS技術的應用

潘 欽 李 珂 劉曉歡

許繼集團有限公司

1 地理信息系統(tǒng)與電力系統(tǒng)自動化的概述概述

1.1 地理信息系統(tǒng)技術的現(xiàn)狀

地理信息系統(tǒng)技術現(xiàn)在在我國是數(shù)字城市、智慧城市建設的重要支撐技術之一，該技術在我國擁有較大的發(fā)展空間與潛力。地理信息系統(tǒng)技術在我國從1970年起步，歷經(jīng)三個發(fā)展階段。目前已實現(xiàn)全國地理信息系統(tǒng)的規(guī)范化管理，解決了地理信息無法共享和系統(tǒng)不兼容的問題，同時應用型地理信息系統(tǒng)發(fā)展迅速，該領域在高校設置了相應的學科并進行學科建設，培養(yǎng)了必備的人才。

1.2 電力系統(tǒng)自動化

電力系統(tǒng)自動化是指在電力生產(chǎn)、運輸、管理、運行等方面實現(xiàn)調(diào)控、調(diào)度、管理的自動化。電力系統(tǒng)是一個地域分布較廣，由發(fā)電站、變電站、輸送電網(wǎng)絡和電力用等組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)對國家、社會的經(jīng)濟發(fā)展來說有著非常重要的關系。隨著社會不斷的發(fā)展，人們的環(huán)保意識逐漸提高，自動化電力系統(tǒng)在發(fā)展過程中可以有效地保護自然生態(tài)環(huán)境，節(jié)約自然資源，從而達到節(jié)能環(huán)保的效果。電力系統(tǒng)的自動化可以有效地保證電力系統(tǒng)運行過程中的安全性、穩(wěn)定性，降低電力系統(tǒng)能源的消耗，提高整個電力系統(tǒng)的質(zhì)量與運行效率，從而促進電力行業(yè)快速發(fā)展。

2 電力系統(tǒng)自動化中地理信息系統(tǒng)GIS技術的應用

2.1 應用于智能變電站

按照智能變電站建設的標準，考慮到智能變電站建設位置的特殊性，在建設時采取GIS設計方案，運用地理信息數(shù)據(jù)，來設計GIS智能變電站，能夠達到環(huán)境友好型與資源節(jié)約的目標。GIS智能變電站運行的可靠性較高，而且電磁污染較小，能夠支撐周邊電網(wǎng)的運行，確保區(qū)域供電的有效性，對提升風電與光伏發(fā)電的送出能力，有著積極的作用。當GIS變電站環(huán)網(wǎng)后，能夠進一步提升外送電能力?；谛畔?shù)字化與信息共享化等標準，建設的GIS變電站，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能環(huán)保，再實際運行時，能夠改善220kV電網(wǎng)結構，全面提升電網(wǎng)運行的安全性與可靠性。GIS平臺作為供電信息化建設的重點能力，可以實現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃建設與運維服務等功能。

2.2 應用于輸電線路運維管理

地理信息系統(tǒng)GIS技術的應用，能夠為輸電線路運維管理人員提供基礎幫助，將GIS技術融入到輸電線路運維管理系統(tǒng)中，借助GIS圖形處理功能以及數(shù)據(jù)庫管理技術等，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息融合，包括地理位置與空間信息等，通過現(xiàn)場采集線路設備信息，將其輸出到數(shù)據(jù)庫儲存起來，用作輸電線路運維基本數(shù)據(jù)，可以使得運維人員及時獲取可視化信息，為輸電線路運檢與設備維護等工作，提供完成的數(shù)據(jù)信息，提升決策的有效性與合理性。

2.3 應用于配電網(wǎng)生產(chǎn)管理

GIS系統(tǒng)架構設計采取的是C/A/S與B/A/S，能夠充分的發(fā)揮電網(wǎng)資源優(yōu)勢以及作用，實現(xiàn)電力企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)信息實時共享，提高信息資源的利用率。配電網(wǎng)系統(tǒng)融合GIS平臺后，具有多項功能，例如圖1所示。利用給GIS的圖形功能，能夠利用Window平臺，高效的解決地圖問題。GIS的應用，可以將測繪電子地圖轉(zhuǎn)化，以可視化形式展現(xiàn)出來，比如水文地理信息與線路環(huán)境信息等，利用實時監(jiān)測技術，能夠掌握輸電線路與區(qū)域電網(wǎng)運行的實際情況，管理人員可以利用計算機設備，來查詢相關參數(shù)數(shù)據(jù)。利用GIS，能夠快速定位故障，利用數(shù)據(jù)信息，制定解決方案，便于電力系統(tǒng)管理與維護。在GIS系統(tǒng)上，電力人員可以基于電子地圖，利用設備編輯工具，進行相關操作，比如設備刪減與增加，掌握電力設備運行信息，以便于運維管理。利用GIS系統(tǒng)建模功能，可以對線路與設備分布進行優(yōu)化，以便于后期管理，確保配網(wǎng)運行的安全性與可靠性?；贕IS系統(tǒng)，能夠在計算機終端，展現(xiàn)出電網(wǎng)拓撲結構，并以不同顏色顯示，若電網(wǎng)發(fā)生故障，比如短路故障或者斷路故障等，利用GIS電網(wǎng)追蹤與拓撲分析功能，可以明確故障點，執(zhí)行相關開關。除此之外，還具有可靠性分析與輔助決策功能，可以對終端用戶用電時間與停電次數(shù)等，進行故障分析，指導后期維修，以確保電網(wǎng)運行的安全性。

圖1 電網(wǎng)GIS平臺系統(tǒng)構成圖

3 地理信息系統(tǒng)技術在電力系統(tǒng)自動化上的發(fā)展方向

地理信息系統(tǒng)技術在電力系統(tǒng)自動化上扮演著越來越重要的角色，隨著我國電力系統(tǒng)的不斷進步與革新，作者認為地理信息系統(tǒng)技術在電力系統(tǒng)自動化運行管理中的地位會越來越重要，尤其是在國家大力推進物聯(lián)網(wǎng)建設背景下，電力系統(tǒng)作為系統(tǒng)性極強的一個基礎性電能生產(chǎn)—輸送—變電—配電—使用的閉合系統(tǒng)，在關鍵電能控制設備上實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)，借助地理信息系統(tǒng)技術實現(xiàn)平臺遙控將是一個重要發(fā)展方向，與此同時，地理信息系統(tǒng)技術的模型運算功能在我國電力系統(tǒng)自動化的過程中還缺乏有效應用，伴隨著我國五大超級計算中心的建成，我國龐大的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)量已經(jīng)具備大型模擬運算的基礎，借助地理信息系統(tǒng)技術平臺的模型算法，可以為我國電力系統(tǒng)的優(yōu)化提供更為有力的數(shù)據(jù)分析支持。

4 結語

電力自動化系統(tǒng)中地理信息系統(tǒng)GIS技術的應用，雖然很少發(fā)生故障，但是若發(fā)生故障時，則會造成嚴重后果，因為檢修復雜，而且檢修的專業(yè)性較強，極易造成檢修質(zhì)量問題，因此需要采取相應的措施，做好GIS設備狀態(tài)檢修，以確保GIS應用的效果。

[1]張?zhí)?電力地理信息系統(tǒng)在配電自動化中的應用研究[J].低碳世界，2016(06)：35-36.