谈配电网管理中GIS的应用

谈配电网管理中GIS的应用

张永亮

（国网山西省电力公司平顺县供电公司山西省047400）

摘要：针对配网管理中GIS的应用，做了简单的论述。从实际效果角度来说，应用地理信息系统，辅助配网管理，对提高相关业务水平以及工作效率，提高配电网运行的安全性与经济性，有着积极的作用，具有推广应用价值。

关键词：GIS技术；配网管理；经济性

电力是当前社会中应用最广泛的能源之一，供电质量对人们的生活质量与工业生产具有重要影响。为了满足社会需求，近几年电网也不断扩大，建设了许多发电厂、供电站。电网的扩大给极大的方便了人们的生活，却给配电管理带来了新的挑战。如何提升供电质量，加强配电网的安全性与稳定性是电力企业需要郑重对待的问题。CIS是一种先进的信息技术，能够实现对电网的实时监控，对于提升配网管理质量具有重要作用。本文就对GIS在配网管理中的应用进行探讨。

1GIS概述

地理信息系统（GeographicInformationSystem，简称“GIS”）有效结合了地图学、计算机学和地理学的相关知识，通过计算机系统实现对各种地理数据的输入、存储、查询、分析和显示等。GIS是由人员、数据、硬件、软件、过程等基本单位构成的。其中，人员是GIS中最重要的组成部分，包括开发人员和操作人员。开发人员必须定义GIS中被执行的各种任务，开发、处理程序；熟练的操作人员通常可以克服GIS软件功能的不足，尽可能地发挥GIS的功能。GIS中的软件不仅包括GIS软件，还包括各种数据库、绘图、统计、影像处理及其他程序。在电网的配电管理过程中，首先要利用GIS从各个地理方位收集信息的功能，获得相关的重要信息。同时，在地理空间要素的基础上认真统计、分析，完成数据建模，并将这些数据输入到计算机网络中，在计算机系统中准确描述不同区域电网中的配电信息，建立以真实电网地理信息为基础的电网仿真模型，并在电网仿真模型上动态显示配电网中配电设备的实时数据。通过在电网配电管理中运用GIS，管理人员可以通过计算机管理平台，对电网仿真模型中各部分的电网运行状态实时监测，从而获取GIS数据，及时掌握整个电网的运行状况，及时管理电网配电系统的运行维护。在整个配电管理过程中，GIS的中心任务是管理电网配电系统的运行维护。在利用GIS进行配电管理时，管理人员需要科学、合理地应用GIS，从而有效降低管理人员的劳动强度，提高配电管理的工作效率，保证电网的安全、稳定运行。

2GIS技术应用的重要性

在我国电力配网管理的过程中，传统的管理模式主要是把相关的信息储备在表格中，并且存储配网的馈线一次图，整个管理过程基本上都是通过人工维护进行的。在这样的管理模式中，容易受到一些因素的影响，造成一定的问题。例如，配网管理中的信息资料保存起来比较困难，不易进行管理数据的更新；对管理结果的查询不明确，不能实现为配网管理决策提供参考依据的作用等。这些问题在配网的管理过程中，会影响新时期电网建设管理中对配网直观、综合、全面和实时管理要求的实现。因此，电力企业必须采取有效措施解决这些问题，保证电网的运行安全。为了提高电网的供电质量，适应日益提高的用电需求，电力企业可以对相关的电网设备进行改造、建设，或者应用先进的科学技术提高电网生产、经营的科学管理水平。电力经营管理中的配网管理，属于相对复杂的配电网络，具有大量的电力设备，会涉及到很多方面。配网管理过程中，很多管理内容都和地理位置有着密切关系，在地下和高空中都有大量的电力线路和电缆，而且这些电缆和电力线路纵横交错，通过有效的连接组成了配电网络。传统的配网管理中的关系数据库管理，只针对一些属性信息进行管理，不能实现对配网中的一些图形和空间等信息的管理，导致在电力配网管理过程中，不能实现对一些基本图形信息的有效运用。在电力配网管理中应用GIS技术，可以有效地解决这些问题，而且提高了电力配网管理的水平和服务质量。因此，在配网管理中应用GIS技术，有着非常重要的作用。

3GIS技术在配电管理中的具体应用

3.1应用于电网工程管理

利用GIS平台，能够实现数据和图纸信息的流程，实现配电网工程进度的可视化与可控制化。系统能够支持多版本以及长事务处理，具有完善的设计审批流程，使得设计工作简便化与高效化。配电网工程中，GIS的应用，具体体现在以下方面：（1）工程初步设计。通过计算机屏幕，显示各类子图形，包括地理环境图与电网系统图等，利用图纸资料，结合配网总体规划要求，开展初步设计和施工设计。系统能够利用GIS路径追踪模型与负荷平衡模型等，按照设计标准，完成复杂对象放置。需要注意的是，在设计时，要明确电源点与线路走向等。（2）施工设计。按照初步设计内容，采取和CAD设计交互方式，开展施工设计。通过对比基杆杆型系统，设计出施工方案。当完成设备装配图纸设计后，COPY转入此工程设计版本。利用系统提供的图纸修改工具，设计人员可以开展设计图纸修改，比如选择杆上的附属设备。利用系统，自动生成材料清单以及工程预算。同时能够输出整套工程施工图纸，自动生成配电线路条形图。（3）施工资料管理。以某配电线路为例，采用GIS系统，通过建立数据库，实现了配网工程项目竣工资料电子化移交，能够自动更新。利用分析功能，能够实现历史记录实时查询。同时还能够为配网管理决策，提供相关的提示与依据。除此之外，还能够导出CAD负荷图，通过转换，相关人员可获得整个配电网的信息资料。

3.2应用于停电管理

应用GIS，开展停电管理，需要和配电网其他系统相互结合应用，比如SCADA/DA系统，获得相关信息，依据故障投诉或者停电事故，开展故障诊断以及定位。除此之外，通过获得其他系统的历史数据信息，针对计划事件或者故障事件等，进行统计分析，进而提出相应的对策。具体应用如下：（1）显示停电范围。依据配电网系统停电纪录信息，包括线路和配电变等，依托GIS系统提供的信息，即地理图形，能够实现故障区域可视化，清晰的显示故障电气点，组织抢修。（2）停电事件统计分析。利用GIS系统，能够管理停电性质与内容等，形成月季度和半年停电事项统计报表等，分析停电事件，为后续工作的开展，提供数据信息依据。（3）停电通知。在GIS系统上，完成模拟操作后，能够自动分析变压器设备停供电时间。结合运用营销系统，能够判断出极有可能会发生停电事故的范围，通过电力营销系统，打印停电通知单。或者依据用户信息，包括电话号码以及Email等，自动向用户发送信息，提高电力服务质量。

3.3应用于配网潮流

开展潮流计算，能够检验配电网结构，选择电气设备的规范，为电压质量管理、配置无功补偿装置，提供信息依据。从配网潮流计算角度来说，若想确保计算的准确性，需要做好基础结构以及基础数据信息的采集。借助GIS技术，能够有效的解决上述问题。因为配电网中线路变化以及设备更新较快，加之拓扑结构常发生变化，利用基于GIS的配电网信息系统，其系统架构如图1所示，能够实现动态信息的实时获取，包括电网拓扑结构以及技术参数等，为潮流计算，提供基础数据。通过GIS数据表达能力，能够展现计算结果。总体来说，应用GIS系统，能够清晰地显示文本数据信息，同时还能够以图形形式，展现数据信息，包括潮流方向以及大小等。除此之外，还能够分析计算结果，标注计算结果，比如各节点电压情况以及线路损耗情况等，使得配网潮流计算研究的效率得以提高。

4结束语

GIS作为各种技术的综合体，在配电管理中得到了广泛的应用。本文对GIS在处理电网地理信息、分区管理配电、管理电力设备、分析停电事故等方面的应用作了详细的分析，以期为相关人员提供一定的参考。

参考文献：

[1]孙喜民，李盛盛，项达东.基于GIS的配网故障辅助分析系统研究与设计.电气应用，2015，34.S2.291-293.

[2]张建利.电网GIS平台在蓬莱电网的应用.科技展望，2015，25.25.100.

[3]耿磊.配网管理中GIS技术应用研究.电子技术与软件工程，2015.24.97.