GIS技術(shù)在配電網(wǎng)規(guī)劃管理中的應用

吳文輝

摘要：近年來隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，電力工業(yè)的技術(shù)水平也不斷得到提升，電力設(shè)施的分布形式也更為繁復錯雜。當前，我國電力系統(tǒng)原有的管理模式已經(jīng)不能適應當今時代的發(fā)展需求，GIS技術(shù)成為時代發(fā)展的主流。本文首先對GIS技術(shù)的特點進行分析，其次對GIS技術(shù)在配電網(wǎng)中的應用進行探討，最后研究GIS技術(shù)在配電網(wǎng)規(guī)劃管理中的應用前景，旨在提升網(wǎng)絡(luò)管理能力。

關(guān)鍵詞：GIS技術(shù);配電網(wǎng);應用探討

GIS是一種基于計算機應用的工具，通過地圖的視覺，以及空間地理分析功能將數(shù)據(jù)庫功能與其融合在一起，提供了一種智能化管理手段，能夠完成對空間數(shù)據(jù)進行分析、綜合和查詢。隨著GIS技術(shù)的不斷發(fā)展，通過GIS技術(shù)的應用，可以對地理數(shù)據(jù)進行采集、存儲、分析及應用，對配電網(wǎng)的狀態(tài)能夠做到隨時掌握，進一步提升配電網(wǎng)實際供應狀態(tài)。

一、GIS技術(shù)的特點

GIS即空間信息系統(tǒng)，以計算機為載體，能夠做到對相關(guān)指定區(qū)域內(nèi)地理分布數(shù)據(jù)進行綜合性整合，主要包含了系統(tǒng)軟件、硬件、數(shù)據(jù)以及人員等要素。地理信息系統(tǒng)（GIS）在配電網(wǎng)系統(tǒng)管理當中主要結(jié)合了AM與FM，即自動繪圖與設(shè)備管理技術(shù)，總稱為配電地理信息系統(tǒng)，利用了地理信息系統(tǒng)技術(shù)、配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)以及生產(chǎn)運行管理技術(shù)等。其中，關(guān)于軟件方面包含了數(shù)據(jù)庫資料、繪圖、影響處理、統(tǒng)計等程序，硬件部分來說，主要負責GIS數(shù)據(jù)的輸出，數(shù)據(jù)處理的速度與輸出方式主要由性能的高低來決定。配電網(wǎng)的規(guī)劃管理中應用GIS技術(shù)，要想充分發(fā)揮GIS技術(shù)的優(yōu)勢，就要對其地理信息收集、存儲、以及應用中的重要信息進行分析，以促進配電網(wǎng)真正意義上實現(xiàn)自動化管理，對供電過程中出現(xiàn)的問題進行及時處理，爭取在第一時間發(fā)生故障時就做到及時治理，保證電力系統(tǒng)一直維持最佳工作狀態(tài)[1]。

二、GIS技術(shù)在配電網(wǎng)規(guī)劃管理中的應用

（一）重要性

近年來伴隨著我國經(jīng)濟與科學技術(shù)的發(fā)展，城市化進程也在不斷加快，電力行業(yè)在配電網(wǎng)方面同樣發(fā)展迅速，變得繁復錯雜，同時在數(shù)據(jù)監(jiān)控方面壓力也逐步增大，再這樣的發(fā)展背景下，對龐大的配電網(wǎng)規(guī)劃管理工作顯得尤為重要，由于發(fā)展迅速，在對配電網(wǎng)進行管理過程中難度也越來越大。當電力信息出現(xiàn)通訊不暢的情況時，在數(shù)據(jù)更新方面就會延遲，這種情況很容易導致信息出現(xiàn)錯亂，或是信息失真等一系列類似事件發(fā)生。對整個配電網(wǎng)的運轉(zhuǎn)帶來極其不利的影響。但通過對GIS技術(shù)的引進，可以針對這些問題進行有效解決，不僅可以針對類似問題能夠有效規(guī)避，還可以減少人員的工作壓力，降低人員的操作量，從而提高工作效率[2]。

（二）配電網(wǎng)工程管理系統(tǒng)

1、工程事物管理

配電工程從開始建立項目直至最后工程結(jié)束的整個流程，包括施工設(shè)計、安排計劃和施工這些中間的主要流程，這些都可以通過配電工程的系統(tǒng)化管理進行實現(xiàn)。在工程進行過程中還可以通過在GIS平臺上輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，或者將其轉(zhuǎn)化為圖像形式。這樣一來，就可以實現(xiàn)對整個工程在技術(shù)上的查詢和追蹤，對出現(xiàn)問題以及可能會出現(xiàn)的問題都可以隨時分析探討，降低出錯率[3]。同時，GIS在對管理人員方面，可以進行工程設(shè)計審批以及事務(wù)處理等技術(shù)功能，幫助工程在事務(wù)及設(shè)計環(huán)節(jié)工作更加高效和簡潔。

2、輔助工程設(shè)計

GIS技術(shù)通過利用計算機可以實現(xiàn)各類型圖像，例如街道規(guī)劃圖、電網(wǎng)系統(tǒng)圖、供電路線圖等，都可以利用計算機呈現(xiàn)圖像的形式來展現(xiàn)工程信息。對這些圖形進行分層次整理之后，就可以進行配電網(wǎng)的總體統(tǒng)籌規(guī)劃，對配電網(wǎng)的基礎(chǔ)運轉(zhuǎn)在大方向上實現(xiàn)把控。此外，GIS技術(shù)還具備系統(tǒng)路徑追蹤的功能，對配電設(shè)計當中的道路及分區(qū)等部分實現(xiàn)建模放置，將規(guī)劃過程中復雜的問題實現(xiàn)自動化處理[4]。

3、工程施工管理

GIS技術(shù)也可以對工程的施工階段提供幫助，GIS技術(shù)可以根據(jù)配電網(wǎng)運行以及工程設(shè)計等相應條件，制定與施工條件相符合的施工計劃表。也可以對在施工過程中針對突然出現(xiàn)的問題進行相應調(diào)整，對月度、季度、年度的工程安排以及項目安排制定相應計劃。

4、管理工程資料

工程項目的關(guān)鍵就是對數(shù)據(jù)信息的管理，對數(shù)據(jù)管理的重視性應當從工程的建立開始，保障數(shù)據(jù)的準確性、完整性。由于工程在建設(shè)過程中數(shù)據(jù)可能隨時進行更改，而在對電網(wǎng)進行建設(shè)中，各方面的數(shù)據(jù)之間又是相互聯(lián)系的，所以在系統(tǒng)方面，要做到對數(shù)據(jù)信息的及時更新[5]。通過GIS技術(shù)的應用，可以做到對工程立項資料、竣工資料等的錄入工作，并且根據(jù)資料日期或是否竣工等，對資料進行分類及統(tǒng)一管理。

5、及時維護電網(wǎng)故障

相關(guān)配電網(wǎng)管理部門通過對GIS技術(shù)的運用，可以及時獲取系統(tǒng)運行信息，對GIS系統(tǒng)中反饋的圖片信息以及相關(guān)數(shù)據(jù)信息，相關(guān)管理調(diào)控部門可以在第一時間及時獲取，包括其中的實施可操控畫面以及動態(tài)線路圖層。相關(guān)管理部門在第一時間接收到反饋信息之后，能夠?qū)收喜课患皶r發(fā)現(xiàn)并確定其位置，并且可以根據(jù)獲取的故障表現(xiàn)形式來對故障的形成原因做出初步診斷，之后針對故障問題排除相對應的專業(yè)技術(shù)維修人員進行現(xiàn)場處理，并且進行故障隔離，防止故障問題加劇，避免由于故障原因造成更大損失，將損失程度降到最低[6]。同時，根據(jù)GIS系統(tǒng)提供信息數(shù)據(jù)中，除了可以對故障位置進行診斷以外，還可以綜合分析其各項信息，獲取最佳維修及停電方案，在對故障問題進行科學有效處理后，啟動配電系統(tǒng)自動化功能FA即（非故障段自動恢復），按照系統(tǒng)最優(yōu)順序恢復供電。不僅可以做到在最短的時間范圍內(nèi)恢復用電，還可以提高工作的綜合管理效率。

6、調(diào)整優(yōu)化負荷轉(zhuǎn)移

在配電網(wǎng)供電運行的過程當中，如果供電線路或者設(shè)備等部位發(fā)生故障問題，則會直接影響到供電的質(zhì)量，這就需要運檢中心對發(fā)生故障的位置以及故障原因進行分析確定，然后根據(jù)分析結(jié)果對發(fā)生故障的區(qū)域進行停電及完成故障部位的搶修。在此過程中，為了避免一部分用電需求量大的用戶產(chǎn)生較大損失，就需要通過一些相應的技術(shù)手段將線路內(nèi)部分供電負荷進行轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移到其他線路當中，以爭取在最大限度內(nèi)減小停電范圍。

在配電網(wǎng)中通過對GIS技術(shù)的運用，可以可靠的收集供電實時信息，然后對動態(tài)信息緊急性分析來確定發(fā)生故障的位置，最后根據(jù)AM與FM技術(shù)進行對停電范圍內(nèi)數(shù)據(jù)和圖像的雙層分析，運用AM與FM技術(shù)，負責運行配電網(wǎng)的相關(guān)單位將設(shè)備屬性以及數(shù)據(jù)疊加在相對應的街道圖層當中，就能確定不同地區(qū)的設(shè)備情況，再將每個地區(qū)的電壓等級劃分，根據(jù)不同情況使用不同的顏色進行標識，運行單位就可以對其情況一目了然。保障了對停電范圍查詢的精準性[7]。與此同時，GIS技術(shù)還可以做到通過圖示呈現(xiàn)出在其附近重要的電力供應用戶，為運檢中心的相關(guān)技術(shù)人員提供依據(jù)和維修方案。通過利用適當?shù)募夹g(shù)方法將負荷轉(zhuǎn)移到其他線路當中，將因為停電維修給用戶帶來的不便影響降到最低。使用AM/FM/GIS技術(shù)，將實際應用中的配電網(wǎng)絡(luò)進行有效結(jié)合，把配電網(wǎng)絡(luò)模型在地圖中表示出來，使用不同的圖形或者元素將代表配電網(wǎng)絡(luò)中的線路、開關(guān)、變壓器、無功補償、刀閘等相關(guān)配電設(shè)備標注出來，同時將這些設(shè)備與外部數(shù)據(jù)進行靈活掛接，使配電網(wǎng)的管理更加直觀形象。

三、GIS技術(shù)在配電網(wǎng)規(guī)劃管理的應用前景分析

（一）系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)信息關(guān)乎著系統(tǒng)的成敗，是關(guān)鍵所在，數(shù)據(jù)的完整性與準確性直接關(guān)系著系統(tǒng)當中的各部分功能能否順利運行，因此，對數(shù)據(jù)信息的錄入工作應當從系統(tǒng)建立的初期開始就加以重視，因為配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)每時每刻都在發(fā)生變化，所以對配電網(wǎng)實時更新數(shù)據(jù)的要求更高，如果配電網(wǎng)數(shù)據(jù)沒能及時更新，那么系統(tǒng)的開發(fā)工作必然不會成功。因此，在進行系統(tǒng)開發(fā)的過程中，要堅持“邊開發(fā)、邊利用”的原則，這樣采能夠保障配電網(wǎng)數(shù)據(jù)更新的及時性。另外，在發(fā)生設(shè)備新增、退運或者拓撲關(guān)系發(fā)生改變的時候及時進行電子化移交，保證GIS系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)具備準確性和時效性[8]。

（二）系統(tǒng)功能特色

系統(tǒng)功能在未來的發(fā)展過程中必然越來越具有特色，首先，從設(shè)備管理方面來看，對于在設(shè)備運行當中涉及到的各類設(shè)備管理，其中包括設(shè)備臺賬的添加、刪除、更改等各個功能，同時還要結(jié)合不同的實際情況制作生成各類統(tǒng)計報表;其次，在圖像操作方面，可以通過選中設(shè)備的方式對地理圖位置定位，進行一次圖中定位，并且完成相互切換;第三，可以通過圖形對設(shè)備屬性進行查詢，可以利用一次圖或者是地理圖，將所選中的設(shè)備數(shù)據(jù)快速調(diào)取出來;第四，區(qū)域查詢統(tǒng)計，可以對地理圖內(nèi)的任何區(qū)域畫出多邊形，之后統(tǒng)計多邊形內(nèi)的配電設(shè)備，從而完成分類統(tǒng)計的工作[9]。

（三）系統(tǒng)優(yōu)勢

配電網(wǎng)系統(tǒng)在未來的發(fā)展中會更具優(yōu)勢，不僅是對信息的管理形式發(fā)生變化，還可以根據(jù)用戶的需求對賬戶進行隨時更改，并且結(jié)合電網(wǎng)的分布圖以及特殊要求，將配電網(wǎng)的分布圖進行打印。結(jié)合相對應的數(shù)據(jù)庫信息、設(shè)備圖形信息和地理背景等顯示出設(shè)備的數(shù)據(jù)與圖像信息等，便于相關(guān)管理部門對配電網(wǎng)的空間分布網(wǎng)絡(luò)有準確的掌握。除此之外，管理人員還可以將一部分特權(quán)分給用戶。安全部門應當對每個網(wǎng)線設(shè)置定期的安全檢查工作，這樣的話可以為巡線人員所需要的功能提供幫助，還可以及時將相關(guān)數(shù)據(jù)輸入當向數(shù)據(jù)庫當中，并對其風險進行評定，然后將對應圖表打印出來。審計科可以對安檢科的分析報告接受，并進行及時預算修改，對報表打印、輸出等。

結(jié)語：

綜上所述，近年來，我國對電力行業(yè)進行了多方面的革新，同時是為了適應每年來用電量的大幅度增長，相對應的配電網(wǎng)絡(luò)范圍也大幅擴張，網(wǎng)絡(luò)更加錯綜復雜與多變，對配電網(wǎng)絡(luò)的改革成為經(jīng)濟發(fā)展中的重要環(huán)節(jié)。對于隨之而來的各種問題，單純依靠人工已經(jīng)難以應對，因此必須在配電網(wǎng)的規(guī)劃管理中對GIS技術(shù)進行有效利用，提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃管理的各項能力，最大程度降低錯誤率。

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