GIS在电网规划中的应用

GIS在电网规划中的应用

张刚徐红英魏星郝娜娜李凤

（国网新疆电力有限公司喀什供电公司新疆喀什市844000）

摘要：在整个电网建设项目中，电网规划是其中最为重要的环节，也是其中最具复杂性的工程。电网规划开展中将会涉及到多方面内容，如电网本身信息管理、地理信息勘测与图像处理等。。地理信息系统简称为GIS，是一种能够充分整合利用地理信息数据的系统，为相关人员提供空间地理数据查询、加工以及分析处理等技术支持，因此被广泛应用于我国各重要领域。

关键词：GIS；电网规划；应用

引言

对当前电网规划的信息化需求，结合当前的信息化技术，提出一种基于GIS的电网规划辅助系统。为完成该系统设计，文章首先对电网规划平台的特点进行了分析，然后根据上述的特点和主要的流程，提出系统功能模块和整体架构。结合上述的架构，重点提出了变电站规划选址模型。最后，通过SOA集成技术和ArcGIS对上述的系统进行开发，并给出了部分功能界面。通过上述的设计，为电力企业电网的信息化提供了借鉴和参考，也提高了电网规划的效率。

1、GIS概述

1．1、GIS概念

地理信息系统是在计算机软硬件系统支持下，通过相关方法对空间数据进行采集、储存、管理、分析、运算、建模、显示和描述的技术系统，可解决复杂的规划管理问题，用来管理和分析空间数据的应用工程技术。

1．2、GIS构成

完整的GIS系统系统采用数据库、计算机图形学、多媒体等最新技术，对地理信息进行数据处理，能够实时准确地采集、修改和更新地理空间数据和属性信息，为决策者提供可视化的支持。

2、电网规划平台的系统需求及特点

根据当前各城市配网发展现状出发，提出以下几点关于配电规划系统设计的相关要求：（1）该系统平台的设计需以统一系统平台、统一数据库系统以及开发环境等作为基础；（2）该系统程序需满足B/S架构的相关需求，对于数据访问层、应用层以及展示层三者之间的功能需准确分配，保障三层中各项功能具备可扩展性和可移植性；（3）系统设计中对代码功能接口需较为准确的定义；（4）可实现对不同功能的共享，进而对达到对不同数据共享的目的。（5）可借助各种辅助算法完成对电网的规划和辅助决策。

3、系统设计

3.1系统功能设计

结合电网公司相关的数据库，首先对电网应用的现状进行分析，包括电网电压水平、线损水平、变压器、线路负载率，以及N-1方式下的潮流、线路负载率等；其次在对电网现状分析的基础上，对未来区域的用电负荷进行预测，进而根据预测完成对变电站、电网线路等的规划，最终生成规划报告，为相关的决策者提供决策依据。其中，负荷预测是规划前提，也是重点，其准确性直接关系到规划方案的质量。通过将配网规划地点进行划分，然后对不同区块的空间负荷和总量负荷进行预测，并对各种负荷预测方法得到的结果进行综合比较和平衡，从而为后续的规划提供借鉴与数据参考；

3.2系统整体架构设计

根据上述中系统设计要求出发，本文在配网规划系统中采用数据层、中间层及表示层三层架构体系的方式进行整体架构设计。其中位于三层架构体系中最底层的有地理数据、电网专题数据以及系统数据，这些数据均统一存储于Oracle10g当中，以此便于中间层的调用；中间层的工作主要是完成地理地图及电器原件的展示，将其提供给相关规划人员，为可视化配电规划提供强有力的支持；表示层主要根据不同角色应用及场景规划进行设计，为整个系统提供区域电网规划编制、小区电网规划编制和规划成果，并且以图像的形式对其进行展示。本文中系统整体架构设计主要采用VisualStudio2010开发环境以及ArcGISEngine9.3开发B/S系统主要模块，系统中出空间数据以外的数据均采用Oracle10g数据库进行存储。关于空间数据的存储，本系统职业利用中间件ArcSDE空间数据引擎对其进存储及访问，而非空间数据则利用Oracle中的远程访问机制对其进行存储及访问。

4、配电站规划选址模型构建

关于配电变电站规划问题方面可体现为：目标年与负荷大小及分布在符合供电可靠性的情况下，将投资年费最小设为目标，以此确立待建配电变电站位置、容量及结构。本文在进行设计过程中，为了提高配电站在选址方面的准确度，首先将网络负荷根据区域进行划分，再建立起配电变电站与区域之间的连接，并在其中加入地理优化因子，以此使得整个规划模型更加贴近实际需求。

5、系统功能界面实现

（1）面向服务的架构

面向服务架构简称为SOA，属于一种能够在复杂、松散环境下进行应用的集成框架设计的方法。通过SOA思想，可以将系统平台功能的服务化封装、复用以及可组装性视作重点强调对象。SOA具有较为明确、稳定以及独立功能的各组成部分接口，相同规约的其他服务部件能够较为轻易的将其取代，使系统集成及维护变得更加简便。通过SOA集成思想，可以将不同的应用程序通过统一的接口联系起来，并最终完成系统的交互。特别是在电网规划系统中，其涉及电网营销、SCADA等个系统。由此通过这种统一的服务方式，从而完成对不同数据的获取，为电网规划提供基础数据。

（2）基于ArcGISEngine的外部数据渲染技术ArcGISEngine是一套软件开发引擎，是位于ArcGIS类库对象组件模型的底层组件，主要用于GIS以及桌面制图应用程序中，或者在原有应用程序基础上扩展新功能｡ArcGISEngine应用程序由于其特性，不仅可以作为简单的地图浏览器，也是定制的GIS编辑和分析程序｡ArcGISEngine开发包不仅能为应用程序提供大量ArcObjects组件，还能为其提供可视化控件，如ActiveX控件､JavaBeans和.NET的窗体控件｡这些可视化控件能够与应用程序中其他控件一同使用，并以此进行用户界面的定制､显示以及报表｡ArcGISEngin还为应用程序提供了多种渲染方式，其中最具代表的有简单渲染､独立值渲染以及分级渲染等｡这些渲染方式均以空间数据的属性数据作为渲染依据，若出现属性并不来自空间数据本身属性的情况下，ArcGISEngine将利用外部表关联技术以及IdisplayRelationshipClass等接口，将外部数据与空间数据形成关联，并在此关联的基础上进行渲染。

结束语

综上所述，GIS能够开展最大程度的信息集成工作，以此适合应用于电网规划系统的设计中，为电力系统决策人员提供更加精确的决策依据[16]对此本文针对基于GIS的电网规划系统开展一系类的设计，将电网规划平台的系统需求及特点作为基础，开展系统的功能及整体架构设计，并以公式的表达方式对配电站规划选址模型构建进行分析，并对系统功能界面实现进行阐述，以此为电网规划工作提供支持。

参考文献：

[1]李申章.电力GIS向时态与大数据发展的探索与研究[J].电力大数据，2017，20（10）：11-13+64.

[2]崔国柱，孙刚，张俊岭，邓昊，王涛.移动GIS在中低压配网规划中的应用[J].电信科学，2017，33（S1）：76-81.

[3]李元丽.基于GIS的承德电网负荷预测系统设计[D].华北电力大学，2017.

[4]邢宽.试论GIS下农村电网的规划方法[J].科技资讯，2017，15（10）：58+60.