基于GIS的电网规划管理系统开发研究

基于GIS的电网规划管理系统开发研究

帕他木•,赛都拉

（国网新疆电力有限公司和田供电公司新疆和田848000）

摘要：在新形势下，面对新的电力市场环境，电网规划工作面临的挑战也越来越高。做好电网规划不仅能够推动我国电力行业的发展，对于我国社会经济水平以及人们生活质量的提升也具有十分重要的作用。电网规划的主要目标是满足一定区域内电力用户的用电需求，并完善电网建设工程。本文将就基于GIS的电网规划管理系统开发进行研究。

关键词：GIS；电网规划；管理系统开发

前言：随着我国电力行业的持续发展，电网规划的覆盖范围不断扩大，这使得电网规划实施的过程中电网信息难以和地理信息实现良好的衔接统一，这使得现阶段我国电网在结构协调性方面出现了一些问题[1]。对此，应该构建基于GIS的电网规划管理系统，利用GIS技术的可视化和形象化优势，实现对地理信息数据的有效处理。

1.电网规划以及基于GIS电网规划管理系统的应用优势

1.1电网规划的特点和内容

电网规划和电网未来状态以及其所处的未来经济、社会、政治环境之间是相互统一的，其中涉及到了利益协调、各方面认知等许多内容，因此其具有系统性和复杂性的特征，会受到许多不确定因素的影响[2]。当前阶段，电网规划的内容主要包括以下几个方面：其一，对电网规划区域负荷分布、电量以及负荷特性进行分析和预测。其二，结合电源建设情况和负荷预测的结果，对整个规划区域的电量进行平衡，并对各区域的容量规模进行明确。其三，做好变电站的布置，并对每个变电站的供电范围和容量进行明确。其四，对网络结构、输送容量以及电压等级进行优化。其五，无功优化。其六，对电网二次系统以及设备体系进行优化完善。其七，确定建设项目及规模。

1.2当前阶段我国电网规划存在的问题分析

当前阶段，为了保障电网规划的科学性，我国许多电力公司和调度中心都开始将许多先进的技术形式应用到电网规划中，并取得了不俗的成绩。但是我国电网规划目前依旧存在一定的问题，具体表现在以下两个方面：首先，电网规划人员和维护人员之间由于缺乏沟通，导致电力规划实施的过程中常常出现遗漏。其次，电网规划管理系统不完善，在电力规划过程中的应用存在较大的限制。

1.3基于GIS的电网规划管理系统的优势分析

首先，基于GIS的电网规划管理系统可以实现对电网负荷的精确预测。在电网规划中，负荷预测和电力设备选用、电压等级预测、变电站布点等方面都存在着紧密的联系，由此可见，负荷预测很大程度上影响着电网规划的成效[3]。在以往的负荷预测中，电网规划部门通常是通过和现骨干部门沟通的方式完成信息的采集，这种方法对信息变化以及数据更改的掌握往往不够及时，导致负荷预测的可靠性不够理想。而基于GIS的电网规划管理系统则集成了多种负荷预测方式，不仅可以对预测结果进行实时更新，同时还能够在不变动数据的基础上调整数据的开放和录入。

其次，基于GIS的电网规划管理系统在变电站布点和容量确定方面也具有较大的优势。在电网规划的过程中，变电站的布点和定容需要考虑到多方面的因素，如地形条件、供电范围等、电网周边负荷以及经济发展状况等，其中涉及到了大量的数据，且需要经过大量的运算。而基于GIS的电网规划管理系统可以在负荷预测的基础上，对变电站的供电范围和位置进行初步确定，之后利用GIS对变电站的信息进行完整的描述，极大的降低了变电站布点的复杂度，操作更加方便快捷，其能够对确定的容量以及分区进行适当的修改。

其三，线路空间布局同样是电网规划的重要内容之一，科学完善的线路空间布局能够起到降低成本、减少土地占用、便于运行维护等多方面的作用。基于GIS的电网规划管理系统能够对电网信息数据、地理信息数据以及变电站接线图信息等资料进行全面数字化，为电网规划提供详实可靠的数据支持。同时，系统相关模块所具备的分析功能，可以对电网规划的内容进行动态评估，为规划方案的完善优化奠定坚实的基础。由此可见，在新形势下，基于GIS的电网规划管理系统可以大幅度的提升电网规划水平，促进我国电力行业的持续健康发展。

2.基于GIS的电网规划管理系统开发设计

2.1系统总体设计思路

针对现阶段我国电网规划设计中存在的数据信息和地理信息缺乏衔接统一的问题，在电网规划管理系统开发设计的过程和作用，应该采用符合规范的数据结构和统一的接口，基于GIS平台和信息网络对分散的管理的体系各个成员进行有效的连接[4]。在软件开发方面，则需要着重关注两个点，其一，多方面的交互以及随机管理过程的控制。其二，选择更加方便快捷、有利于过程控制的计算支持的实现方式。

2.2系统结构设计

基于GIS的电网规划管理系统设计的重中之重是软件体系结构的设计，该系统的软件体系结构通常表现出鲜明的层次性，具体可以分为应用层、用户层（组件层）以及数据层等三个部分。

其中应用层主要面向的广大用户，为了体现出良好的交互性，采用人机界面的实现各类服务功能的提供[5]。用户可以利用GIS的远程查询功能实现更高的应用，具体包括检索电网地理信息、控制和管理电网信息版本和图层、管理系统配置和属性等。电网规划管理系统的用户层主要提供了图形化界面和权限控制两项功能，基于不同的应用可以将其划分为面向计算机支持、面向管理类以及为系统专门设计的组件集，可以对系统运行中的信息传递以及传递路径进行高效的计算、解决和控制，实现通信的集中管理。数据层是GIS主要分布的层次，其中包含了系统运行所需的数据，同时也具备相应的地理信息数据管理功能，可以支持信息的检索、浏览、编辑等功能，实现要素和图层的相互对应。利用VisualBasic基于GIS组件MapObject2.0可以进行二次开发，并采用ArcSDE访问工具，可以支持多种类型的图层。

2.3电网图层管理和信息版本管理的设计

在基于GIS的电网规划管理系统中，空间地理信息的储存采用的图层的形式，考虑到图层的类型较多，因此如何实现众多电网信息图层的组织是一个需要着重考虑的问题。基于此，在进行电网图层管理体系设计的过程中，要将电网信息数据分为在建电网、运行电网、近期规划电网、中期规划电网以及远期规划电网等多个部分，并在不同电网中将发电厂、变电站以及配电线路等要素信息标注出来。

另一方面，在电网信息图层版本管理体系设计中，应该提供针对现有图层的操作功能，便于数据的更新。同时在数据更改完成后可以进行提交保存，这样可以避免修改后的数据出现丢失。

2.4查询、浏览和可视化设计

浏览、查询模块设计也是基于GIS的电网规划设计中不可忽视的部分，其中浏览模块可以分为信息浏览和接线图浏览两个部分，查询模块可以支持关键字查询、空间选择查询、条件查询以及图上属性查询等功能。为了实现管理系统可视化，可以设计多种录入模块、编辑模块和辅助决策模块，通过一个窗口界面，以人工交互的方式完成电厂、电网线路以及变电站等空间信息的录入。

结语：综上所述，在新时期的电网规划中，为了解决地理空间信息和电网信息无法衔接协调的问题，可以构建基于GIS的电网规划管理系统，提高电网规划的效率和科学性，为电力行业的持续发展提供助力。

参考文献：

[1]郭林.电网规划管理系统的设计与实现[D].电子科技大学，2013.

[2]王英楠.本溪电网GIS项目实施方案与效能评价研究[D].华北电力大学，2013.

[3]杨好德.基于GIS的电网规划管理系统研究[J].机电信息，2013（03)：24-25.

[4]段军红，张华峰，赵博.省级电网规划管理系统设计与应用[J].电力信息化，2012，10（06)：69-72.

[5]张全明，兰泉妮，甘斌.电网规划辅助管理系统的开发与应用[J].电力信息化，2011，9（01)：37-40.

作者简介：

帕他木•赛都拉（1978.7.5—），性别：女；籍贯：新疆和田；民族：维吾尔族；学历：大学本科；职称：中级，职务：电网规划管理专责，研究方向：电网规划设计类；单位：国网新疆电力有限公司和田供电公司。