GIS技術在城市電網規劃中的應用

[摘要]GIS是以測繪測量為基礎、以數據庫作為數據儲存和使用的數據源、以計算機編程為平臺的全球空間分析即時技術，具有數據采集與編輯、屬性分析、制圖、數據庫管理、空間分析、拓撲空間查詢等多種功能，目前已廣泛應用于資源調查、災害預測、國土管理、城市規劃等多個領域，本文重點探討了GIS技術在城市電網規劃中的應用。

[關鍵詞]GIS 電網規劃 應用。

1.地形數據導入

要做好城市電網規劃，離不開對基礎數據的分析。因此，導入地形數據地圖是城市電網規劃地理信息系統(GIS)開發中的關鍵一步，地形數據地圖的順利導入是建立精確、穩定、使用方便的數據庫的前提。一般城市規劃數據地圖是用AutoCAD繪制的，對于AutoCAD數據，采用DXF翻譯器來實現數據地圖的導入這是一種簡單、易行的方法，它不需要安裝其他軟件即可迅速完成AutoCAD所繪制的DXF文件數據地圖的導入。經過DXF翻譯器的處理，可以得到現狀電網與城市空間的數據關系，為電網規劃編制奠定了基礎。

2.負荷密度圖及分區分壓容載比計算

GIS城市電網規劃系統具備與現有輸電GIS和配電GIS系統的接口，同時也具備與調度SCADA系統的接口，可讀取設備參數信息、電網運行狀態、變電站變壓器負載和10kV饋線電流等數據。通過配電GIS系統，可以知道每條10kV饋線所帶的配電變壓器容量和分布位置。根據所采集的10kV饋線電流，可以計算這條饋線所帶的負荷值，把這個負荷值平均或以一定權重分配到每一臺配電變壓量，按照每臺配變250m的供電半徑計算，可以得到整個地區的負荷密度分布圖。

GIS城市電網規劃系統可以根據220kV和110kV變壓器的所處位置和從SCADA系統所讀取的主變負載情況，計算出分區分壓容載比指標。

3.圖形界面下的規劃地理接線圖設計

GIS城市電網規劃系統為電網規劃設計人員提供的另一個便利工具就是圖形界面下的地理接線圖設計。GIS城市電網規劃系統提供了圖形設計平臺，平臺內置電力系統圖形模板，在圖形界面上可以方

便地進行電網規劃地理接線圖設計。由于GIS城市電網規劃系統已經綜合了各類地理信息、環境數據以及GIS城市電網規劃系統處理分析后的電網數據，因此，在電網規劃接線圖設計時，新建變電站選址可盡量在以前各階段城市規劃中預留的變電站用地基礎上進行調整優化，這樣可避免產生新的矛盾，或者優先結合大片的工業區、居民區開發配套預留變電站用地，使用地可控性更強。新增的站址應優先選用政府已規劃的工業用地，盡量避開農地、林地等，使問題能在政府的層面得到解決。必要時在城中心區結合舊城改造時機，采取與其他建筑物合建等方式建設變電站。選擇電力線路走廊時要盡量沿現有市政道路或即將建設的市政道路綠化帶進行建設，這樣電力線路走廊的可實現性更強，架設電力線路工程時，一些需要征地和拆遷、跨越房子等問題可以通過市政道路的建設得到解決。

4.電網網絡拓撲分析及計算

GIS規劃系統可以輕而易舉地計算出兩點之間的距離，因此電網計算所需的線路長度等參數能夠根據電網地理接線圖直接計算出來。GIS城市電網規劃系統對電網地理接線圖進行網絡拓撲分析，將圖形生成的原始拓撲關系化為便于計算模塊使用的數學拓撲關系及其計算參數，加上用戶設置的參數，然后就可以進行潮流計算、電壓無功計算和短路電流計算等，計算后的結果可以直接顯示在圖形界面上，供用戶對所規劃的電網進行分析和優化。

5.電網規劃輔助分析和決策

根據輸電網GIS現狀數據、規劃電網數據和負荷預測結果，GIS城市電網規劃系統可以給出分區分壓變電站逐年配置情況及容載比平衡表、分年度項目投資估算表，根據《電網建設項目經濟評價暫行辦法》得出凈現值、內部收益率、投資回收期等其他工程經濟效益指標，供領導和規劃人員決策使用。這些信息都可以導出形成WORD文檔，供設計人員匯總引用。

6.借助GPS進行選所、選線

全球定位系統(GPS)提供了2種定位信號:其一是C/A編碼，由標準定位信號經干擾而成，定位精度在100m左右，可供民間用戶使用;另一種即所謂的P碼，經加密后播放，供軍用，定位精度在3m以內。對于民用的C/A碼，可利用基站差分技術將其中的干擾濾掉，使其精度達到10m左右，這個定位精度在輸變電工程選所、選線階段可以適用。可以通過GIS城市電網規劃系統把背景電子地圖、電網在運和規劃中的變電站、線路桿塔、電纜路徑等轉化成移動導航終端可識別的GPS導航地圖和數據，工程技術人員借此外出進行選所、選線工作就非常方便。

7.平面坐標轉換功能

GPS終端定位所得出的結果屬于WGS84坐標，而各地在具體工程的實施過程中，可能采用地方統一的平面直角坐標系統，為此，GIS城市電網規劃系統必需具備2個坐標系坐標互相轉換計算的功能。

8.其他功能和應用

GIS城市電網規劃系統通過圖形分層管理功能，實現按編制年保存電網規劃圖形和數據，并建立對應的電網地理接線圖，便于領導和管理人員查詢和了解電網的發展過程。

WebGIS是基于Internet技術的地理信息系統，Internet用戶都可以瀏覽WebGIS站點中的空間數據，以及進行各種空間檢索和空間分析。GIS城市電網規劃系統利用WebGIS技術，可以很容易地實現規劃信息在電業局全局共享，甚至可以將全省電力系統聯網，組成一個更大區域的GIS電網規劃系統。

參考文獻：

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