地理信息系统融入一体化电网平台

地理信息系统融入一体化电网平台

于娜

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摘要： 电网作为国家公共事业基础，牵涉到国家经济的发展和人民生活的安稳，是国家的基本基础设施。国家电网公司十二五规划中，明确提出了建立全国统一的坚强智能电网，而GIS是智能电网建设的基础。本文对GIS系统原理、组成、发展、应用以及电网GIS目前在我国的成功应用分别进行了介绍。

关键词：地理信息系统;电网GIS

1 什么是GIS

地理信息系统（GIS）是集计算机科学、地理学、测绘学、环境科学、经济学、空间科学、信息和管理科学于一体的一门跨学科的新兴学科，它是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件环境的支持下，对空间数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，适时提供空间和动态的地理信息。简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。其基本功能是将表格型数据（无论它来自数据库，电子表格文件或直接在程序中输入）转换为地理图形显示，然后对显示结果浏览，操作和分析。地理信息系统经过了40年的发展，到今天已经逐渐成为一门相当成熟的技术，并且得到了极广泛的应用。尤其是近些年，GIS更以其强大的地理信息空间分析功能，在GPS及路径优化中发挥着越来越重要的作用。

电网GIS空间信息服务平台：构建在SG186工程一体化平台之内，实现电网资源的结构化管理和图形化展现，以面向服务的架构为各类业务应用提供电网图形和分析服务的企业级电网空间信息服务平台，简称“电网GIS平台”。

2 GIS系统组成

从应用的角度，地理信息系统由硬件、软件、数据、人员和方法五部分组成。硬件和软件为地理信息系统建设提供环境;数据是GIS的重要内容;方法为GIS建设提供解决方案;人员是系统建设中的关键和能动性因素，直接影响和协调其它几个组成部分。

硬件主要包括计算机和网络设备，存储设备，数据输入，显示和输出的设备等等。

软件主要包括以下几类：操作系统软件、数据库管理软件、系统开发软件、GIS 软件等。 GIS软件的选型，直接影响其它软件的选择，影响系统解决方案，也影响着系统建设周期和效益。

数据是GIS的重要内容，也是GIS系统的灵魂和生命。数据组织和处理是GIS应用系统建设中的关键环节，涉及许多问题。

方法指系统需要采用何种技术路线，采用何种解决方案来实现系统目标。方法的采用会直接影响系统性能，影响系统的可用性和可维护性。

人是GIS系统的能动部分。人员的技术水平和组织管理能力是决定系统建设成败的重要因素。系统人员按不同分工有项目经理、项目开发人员、项目数据人员、系统文档撰写和系统测试人员等。各个部分齐心协力、分工协作是GIS系统成功建设的重要保证。

GIS应用系统建设需要从以上五个方面着手。

3 电网GIS数据库组成

电力空间数据库系统所涉及的数据包括基础地理空间数据、电网资源空间数据和电网资源属性数据等。基础地理空间数据主要是为电网业务运行提供地理空间参照，主要作为背景底图进行使用。基础地理空间数据包含矢量数据、遥感影像数据、数字高程模型数据和导航地图数据等。电网资源数据主要是指电网业务应用中具有空间坐标位置的专题数据，是电网GIS平台管理的核心数据。

4 工程实例

以吉林电网地理信息系统（GIS）空间信息服务平台项目建设为例。基础地理空间数据从各级测绘部门或相应数据公司等合法渠道获取，既要保证现势性又要保证准确性。对于购买的源数据不能直接满足电网GIS空间信息服务平台的建设要求的，需要对源数据进行加工处理，使其符合要求。坐标系采用“2000国家大地坐标系”，按照数据准备模版要求，使用经纬度坐标。经度、纬度坐标单位为十进制度（°），精确到小数点后8位数字;平面坐标单位为米（m），精确到小数点后2位;高程单位为米（m），精确到小数点后2位。

电网资源数据准备包括电网资源空间数据和属性数据的准备。准备的步骤包括对于部分设备的属性数据可以由PMS系统导出使用，在使用前要对数据进行核实。对缺失的数据需现场采集、拍照、整理和检查、数据导入和录入电网GIS平台，同时更新相关业务系统（PMS系统、营销系统等），保证数据的一致性。

电网资源空间数据采集使用的是CORS系统，对于个别卫星接收困难或是网络信号未覆盖的地区使用全站仪、RTK相结合的方式进行测量。

数据采集工作分为主网数据采集和配网数据采集：主网数据采集工作内容包括：发电数据、输电数据（35kV及以上电压等级）、变电数据等。配网数据采集工作内容包括：配电数据（10kV及以上电压等级）及公共设施数据等。

具体采集设备种类包括：发电厂、变电站、输电杆塔（物理、运行）、配电开关站、环网柜、配电电缆分支箱、箱式变电站、配电站、检查井（工井）、电缆交叉互连箱、电缆接地箱、电缆隧道、电缆沟、电缆管道、电缆终端站、电缆通风口、电缆防火墙、输电电缆段、配电电缆段、输电电缆中间接头、配电电缆中间接头、输电线路、输电分段线路、输电电缆分支箱、配电-柱上变压器、配电-柱上断路器、配电-柱上负荷开关、配电-柱上重合器、配电-柱上隔离开关、配电-柱上电压互感器、配电-柱上电流互感器、配电-跌落式熔断器、配电-柱上接地环、配电-柱上配变监测仪、配电-柱上高压计量箱、配电-柱上故障指示器、配电-柱上避雷器、配电-柱上电容器、配电馈线、配电分段线路、输电交叉跨越、配电交叉跨越。将这些数据采集并录入电网GIS平台，同时导入PMS数据进行完善，使两个系统的数据一致。

电网GIS融基础地理空间数据、电网资源空间数据和电网资源属性数据等于一体，可以方便地对数据进行查询、修改、补录等操作，对设备和线路进行综合管理，极大地提升了电网的精益化管理水平，为输配电网的各项决策提供强有力的支持。电网GIS在电力系统的应用，能够大幅度提高劳动效率，减轻劳动强度，使电网的管理、决策科学化，为事故定位和排除提供有力的支持。

5 电网GIS的前景与展望

在国网公司建设电网GIS平台之前，电力各类业务应用都建有独立的GIS系统，如：

输电GIS， 配电GIS， 电网规划，车辆管理，GIS应用，营销GIS 。这些系统之间存在重复投资;数据不统一，不能共享;业务交接面不融合;需要维护多套GIS数据等诸多缺点，给使用和维护带来不便。

电网GIS平台的开发和应用，将极大地提高输配电设备运行的安全性、经济性和可靠性，实现输配电网的大量信息和地理图形信息的有机结合，直观地反映电网的实际运行情况，可为各级管理人员、业务人员及野外作业人员的工作带来极大的方便。也有利于加强各部门之间的密切合作和互相协调，提高供电企业的社会形象，产生巨大的社会效益。

6结束语

建设开放式的、面向企业级应用的电网空间信息服务平台，为各类业务应用提供有力支撑;建立服务于智能电网的企业级电网空间信息资源共享平台，为智能电网的经济、高效运行提供辅助决策;为智能电网的自愈、可靠提供基础支撑;为相关部门和单位提供电网基础设施共享服务。电网GIS空间信息服务平台建设将会给接下来的农电GIS空间信息服务平台的建设提供宝贵的经验，并将实现全覆盖。

参考文献：

[1]倪建立.电力地理信息系统[M].中国电力出版社，2004.

[2]电网GIS空间信息服务平台数据准备工作建议V1.0[S].

[3]杨群，李伟，闾国年.基于GIS构建配电网拓扑关系的方法[J].电力系统自动化，2003（18）.