GIS在電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用

摘要：隨著電力行業(yè)的迅速發(fā)展，GIS在電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用越來(lái)越普遍，通過(guò)GIS在電網(wǎng)中的應(yīng)用，使電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)更加科學(xué)高效，電網(wǎng)安全具有更高的可靠性。

關(guān)鍵詞：GIS；電網(wǎng)規(guī)劃

1 GIS概述

1.1 GIS概念

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS），是在計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)支持下，通過(guò)相關(guān)方法對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、分析、運(yùn)算、建模、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)，可解決復(fù)雜的規(guī)劃管理問(wèn)題，用來(lái)管理和分析空間數(shù)據(jù)的應(yīng)用工程技術(shù)。

1.2 GIS構(gòu)成

完整的GIS系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。該系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體等最新技術(shù)，對(duì)地理信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地采集、修改和更新地理空間數(shù)據(jù)和屬性信息，為決策者提供可視化的支持，如圖2所示。

2 GIS在電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用

2.1 電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)流程

電網(wǎng)規(guī)劃是以電源規(guī)劃和負(fù)荷預(yù)測(cè)為基礎(chǔ)，按照資源優(yōu)化配置和統(tǒng)一規(guī)劃原則，以實(shí)現(xiàn)規(guī)劃周期內(nèi)所需要的輸電能力，使輸電系統(tǒng)的費(fèi)用最小，以達(dá)到整體經(jīng)濟(jì)效益。目前我國(guó)電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的流程為圖3所示。

2.2 地形數(shù)據(jù)導(dǎo)入

導(dǎo)入地形數(shù)據(jù)地圖在GIS 系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)中非常重要，正確導(dǎo)入地形數(shù)據(jù)地圖信息，可保證數(shù)據(jù)庫(kù)精確、可靠、便捷的使用?？蛇\(yùn)用AutoCAD軟件完成地形數(shù)據(jù)導(dǎo)入，再把AutoCAD 提供的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)DXF 交互器進(jìn)行處理，即可得到電網(wǎng)與空間的數(shù)據(jù)關(guān)系。

2.3 電源規(guī)劃和負(fù)荷預(yù)測(cè)

2.3.1電源規(guī)劃

電源規(guī)劃是電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃的重要組成部分，其以電源建設(shè)投入費(fèi)用最少為目標(biāo)，通過(guò)資料的搜集和論證、平衡電力電量、提出各種可行的電源開(kāi)發(fā)方案、評(píng)估經(jīng)濟(jì)效率、確定最佳的電源開(kāi)發(fā)方案等。

2.3.2負(fù)荷預(yù)測(cè)

負(fù)荷預(yù)測(cè)是電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)，其從已知的電力系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、氣象等情況出發(fā)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析，可預(yù)先估計(jì)和推測(cè)負(fù)荷發(fā)展，對(duì)確定規(guī)劃規(guī)模、具體項(xiàng)目、規(guī)劃質(zhì)量起關(guān)鍵作用。

GIS電網(wǎng)規(guī)劃系統(tǒng)，擁有現(xiàn)有輸電GIS系統(tǒng)接口、配電GIS系統(tǒng)接口以及與調(diào)度SCADA系統(tǒng)的接口。通過(guò)GIS系統(tǒng)，可得出10kV饋線(xiàn)的分布位置、負(fù)載情況、配電變壓器的容量值以及10 kV饋線(xiàn)電流值等數(shù)據(jù)。根據(jù)10 kV饋線(xiàn)電流值即可計(jì)算出該饋線(xiàn)所帶的負(fù)荷值，將其進(jìn)行一定權(quán)重或平均分配到每一臺(tái)配電變壓量，則根據(jù)250米/臺(tái)的供電半徑進(jìn)行計(jì)算，即可得到整個(gè)區(qū)域的負(fù)荷密度值分布情況。GIS系統(tǒng)還可根據(jù)變壓器所處位置和從SCADA 系統(tǒng)得到的主變負(fù)載情況，計(jì)算出分區(qū)分壓容載比。

2.4 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?/p>

利用GIS 的空間網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系可有效減少不確定因素或非技術(shù)因素帶來(lái)的諸多問(wèn)題，從而有效降低了計(jì)算的復(fù)雜性，優(yōu)化了電網(wǎng)選址規(guī)劃。

GIS系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單便捷的計(jì)算出兩點(diǎn)之間的距離，根據(jù)電網(wǎng)地理接線(xiàn)圖直接計(jì)算出電網(wǎng)計(jì)算所需的線(xiàn)路長(zhǎng)度。通過(guò)對(duì)電網(wǎng)地理接線(xiàn)圖進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?，將原始的圖形拓?fù)潢P(guān)系簡(jiǎn)化為數(shù)學(xué)拓?fù)潢P(guān)系，從而在計(jì)算模塊中便于計(jì)算。可以進(jìn)行電壓無(wú)功計(jì)算、潮流計(jì)算、短路電流計(jì)算等，可在圖形界面上直觀(guān)地顯示計(jì)算結(jié)果，便于用戶(hù)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行分析和優(yōu)化。

2.5 電網(wǎng)規(guī)劃輔助分析

GIS系統(tǒng)設(shè)計(jì)了統(tǒng)計(jì)分析功能，用鼠標(biāo)隨意選定某一區(qū)域，便可對(duì)選定區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可根據(jù)顯示的不同顏色，得出該區(qū)域的電力負(fù)荷情況。此外，通過(guò)GIS系統(tǒng)給出的負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果、規(guī)劃電網(wǎng)數(shù)據(jù)、容載比平衡表、分年度項(xiàng)目投資估算表等數(shù)據(jù)，根據(jù)《電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)暫行辦法》得出投資回收期、凈現(xiàn)值、內(nèi)部收益率等工程經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)，供決策使用。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：趙紫光（1987），男，滿(mǎn)族，遼寧北鎮(zhèn)人，本科，工程師，從事工作：電網(wǎng)規(guī)劃，研究方向：電網(wǎng)規(guī)劃。