电力配网建设中GIS系统的应用

电力配网建设中GIS系统的应用

莫锦儒

（广东电网有限责任公司湛江遂溪供电局）

摘要：GIS系统即地理信息系统，组织结合了地理数据、计算机软件和硬件、系统管理人员，能高效地获取、更新、操作、存储、分析及显示出任一形式的地理信息。具有监测预测、资源调查等功能，本文将从配电网GIS系统的概念入手，分析GIS系统的特点，探讨电力配网建设中GIS系统的应用。希翼为类似的应用或同行提供一些参考及经验。

关键词：GIS系统；电力配网；应用

1引言

在电气时代到来后，电的使用迅速渗透到人类生活、生产的各个角落，在我国，随着经济的不断发展，电网的规模正在不断扩大，用电负荷的日益增长，对复杂电网的控制越来越难，靠图纸和工作经验来管理和维护电力配网的方法已经不能满足现代电网的发展，必须找到一种可行的方法来有效的管理和维护电力，将GIS系统技术应用于电力配网系统，有机地结合电力配网实时信息和电网管理系统中的属性数据、空间数据，使电力系统的管理更加高效化、信息化、电子化、规范化和现代化，为了管理电网系统，建立以GIS系统为平台的电力配网管理系统成为大势所趋。这对于电力业务的发展意义深远。

2GIS系统

GIS系统即把数据库和计算机图形相结合的一种信息管理系统，它能有机地结合地理对象的相关属性与空间位置，并从这两方面进行查询、检索和分析，最后以形象直观的形式将结果表达出来，是一种集显示、管理、采集、存储、分析空间信息等功能为一体的高新技术。具有以下特点：

（1）GIS系统有者突出的空间分析功能。它除了具有普通的信息系统的分析功能外，同时还具备自身特殊的空间分析功能，空间分析功能包含矢量和栅格两种，常见的矢量分析有地图叠加、距离量算、缓冲区分析等。矢量和栅格是GIS系统的两种基本数据模型，空间分析功能也是GIS系统种最主要、最本质的功能。

（2）GIS系统需要具有计算机系统的支持。进行空间地理数据的管理时不仅要有计算机系统来作支持，也需要用到计算机程序模拟专门的或常规的地理分析方法以后，再用模拟所得方法作用于已获得的空间数据，保证GIS系统能够快速、精确、综合地定位复杂的地理系统，并且对其进行动态分析。另外，使用计算机系统就可以将纸质地图变为电子地图，这样准确定位到电网线路和设备，还能随意地放缩和查询的属性信息。

（3）GIS系统的研究对象是空间地理信息。GIS系统即地理信息系统，其研究对象是空间地理信息，能分别组织好空间的属性数据和特征数据，而一般的信息系统只能处理GIS系统的属性数据部分的数据，然而，空间特征数据才是GIS系统主要的研究对象。GIS系统能够对空间数据进行采集，能编辑并显示地图与图形，能对地图进行修饰、分层处理，能录入与查询属性数据，还具有数据通讯等功能。

（4）有机地结合图形系统和数据库系统。地理信息系统中的空间数据和属性数据不是孤立的，它可以使用空间引擎有机地结合配网图形、地理背景信息和数据库，给使用者提供包含实现图形和属性信息的双向查询。

3电力配网系统

电力配网系统是统一电力配网系统中的电力配网管理、负荷管理、配网调度等，再使用一些技术手段来控制和管理电力配网、供电情况等，以达到最大限度降低电力配网损耗的目的，向用户提供充足合格的电力。具有以下特点：

（1）电力配网系统具有地理空间分布的特点。众所周知，电力配网系统所管理的网络结构以及设备和其所处的地理环境有着密切的关系，电线杆具有关系复杂、点多、面广、分布分散的特点，是电力配网线路和电力配网设备安装的载体，而输电网的安装地点是在变电站内的。一般来说，在电力配网系统的正常运行、日常的管理维护等都要用到地理空间信息。所以，无论电力配网系统的自动化程度如何，它都离不开电力设备和地理空间信息。

（2）电力配网系统的设备数量大。从变电站、供电线路以及一直延伸到每家每户的电能表，都与供电方的变电设备以及网络设备相连接，而且还直接联系着很多性质不同并且经常变化和增长的用户设备。通常，电力配网结合开关电器、线路和变压器为一体，一般来说，电力配网系统的设备数量要比与之相连的输电系统所需要的数量要多一个数量级。而在用电方面，有情况各异的大、中、小用户用电，也有公用的市政用电，可见，管理电力配网设备的任务是十分繁重的。

（3）电力配网的数据库规模大。原因有以下几点，一是基本每个供电企业中负责电力配网管理的相关部门都会有大量的电网图纸记忆记录电力设备各种属性信息的档案资料。二是电网配电系统的设备种类多而且数量大，电力配网中的规划设计和设备管理十分复杂。三是电力配网系统的功能涉及到运行、规划、设计、管理等很多方面，特殊问题比较多，因此，所要求的数据库需要很大。

（4）电网系统的拓扑关系复杂。通常，输电网是呈网状连接的，而电力配网的结构多为辐射型。因此，在日常管理电力配网系统时，管理设备、规划设生产的调度等要联合设备和其地理特征位置，必须要掌握好电网的网络结构以及拓扑关系。

4GIS系统在电力配网系统中的应用

4.1电力系统GIS的设计思想

使电力系统配网的信息管理一体化是GIS系统设计的目标，设计是需要具有实现总体需求的功能，需要对当前的管理制度流程和已有的资源进行调整和整合。要明确的规定好实时参数，使用网关机向GIS单向共享相关的信息，要将维护配网数据的工作归在配电工作区，系统各部门要全方位地共享相关信息，把用户的资料维护工作归在营销部门管理，以便向GIS系统共享数据，使用GIS系统实现数据的全方位共享。使GIS形成一个集成的系统，管理人员可以使用GIS的界面表达出一体化的集成信息。特别是在电力系统GIS的应用、需求水平在逐步提高的同时，还要考虑到整个地区的电网地理范围，实现包括离线应用和在线应用的多项功能。

4.2GIS系统的设计

GIS系统的设计要注意一下几点：一是要充分地利用空间数据引擎的优良性能来实现系统的实时维护。二是面向电网的基础模型要建立在GIS系统的基础模型上，以更好的实现在系统模型的基础上的应用功能。三是要采用全面面向对象的设计方法。四是要取消GIS系统平台上的高端产品，并且建立起自主实时的GIS系统平台，以便获得实时数据信息。五是要充分利用网络拓扑并且重新对数据结构进行构建，使得维护的开销最小，最大限度共享基础信息。六是要流程化管理工程图的审核、批准和绘制，有机地结合GIS系统与绘图工作，一定要保证系统的可维护性。

4.3设计系统硬件平台

系统的硬件平台需要配置1套GIS服务器和1台WEB服务器以及若干台GIS工作站。其中，GIS服务器用来负责管理和存贮设备属性、电子地图和用户信息、设备信息、历史数据等空间数据。服务器应该装上相应的商用数据库管理系统来实现对电网地理信息的统一管理。WEB服务器的主要功能是提供WEB服务，向客户端提供GIS服务器的有关数据。

5结束语

综上所述，电力是社会发展需要的重要的能源之一，具有保障经济社会的发展一级人们的生活、生产方面不可替代的作用。然而，在社会经济转型发展的大背景下，电力的需求量大大增加，电力配网工程的数量也变得越来越多，这样要求GIS系统的技术要不断提高。以往的配电网管理中，依托图纸为基础的管理方法已经难以满足发展的需要了，所以，建立以GIS系统作为支撑系统的配电网络已经逐步得到了广泛地认可，提供了新的有效的途径和手段，为电力企业的服务质量的改善带来机会。

参考文献：

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