地理信息系統在縣域電網中的應用

李 峰

（1.河南理工大學 河南 焦作 454003；2.孟州市電力公司 河南 孟州 454750）

0 引言

縣域電網直接面向用戶，由輸電網和配電網組成。縣域電網負荷不集中，分布的地域廣，線路長，分支較多，線路新建改造頻繁，電氣設備數量眾多，故障率高。隨著經濟生活水平的發展，客戶對供電服務的要求不斷提高，科學高效地進行縣域電網管理已成當務之急，地理信息系統(GIS)的出現，解決了這個問題，地理信息系統主要是利用計算機技術和網絡通信技術對進行縣域電網空間數據與屬性數據進行數字化表示，便于對縣域電網形象、直觀、高效管理，基于GIS的縣域電網管理是實現智能電網的基礎。

1 地理信息系統組成結構及選擇

地理信息系統是在計算機軟硬件支持下用于采集、處理、檢索、模擬、分析和表達地理空間數據的計算機信息系統。具有數據采集和編輯、數據管理和組織、應用分析、結果顯示輸出和數據更新功能，能夠由地理空間數據提供高層信息為管理和決策服務。

1.1 系統組成

完整的GIS一般有五個主要部分組成，即硬件系統、軟件系統、地理數據、開發管理人員和計算機網絡。其中，硬軟件系統是GIS的基礎；地理數據庫可以用來表達和組織各種地理數據；開發管理人員和客戶則決定系統的工作方式和信息表達方式；計算機網絡實現了數據共享共用、協同辦公。

1.2 系統平臺選擇

地理信息平臺是整個地理信息系統的支撐，是進行地理信息系統建設的基礎。

1.2.1 考慮平臺必須具有良好的開放性、擴展性、可維護性、安全性。

1.2.2 選用通用的組件式GIS開發平臺，二次開發能力強，而且要選用知名的G1S廠商產品，因其產品質量、技術支持和售后服務有保證。

1.2.3 具有成功的縣域電網應用案例，電力GIS建設專業性很強；只有具有成功的縣域電網應用案例的GIS供應商，其產品質量和應用經驗才是值得依賴的。

1.2.4 要考慮到與其它系統的信息共享集成，注意與SCADA接口，實現實時監視功能;與營銷MIS的接口，實現數據共享共用；與OA的接口，方便員工使用；與負控系統接口，使負控信息和地理信息整合。

1.3 系統結構選擇

基于C／S結構的GIS在企業級的信息管理和信息共享中發揮了巨大的作用，許多系統運行良好，但也存在跨平臺性差、維護升級困難和系統資源冗余度大等問題。B／S結構模式，用戶界面是瀏覽器中呈現的Web頁面，具有界面具備友好性和一致性，易于操作，且跨平臺性高。結合兩系統的特點，系統采用數據層/服務層/應用層三層結構，B/S和C/S結合，實現業務邏輯與數據存儲的分離以及GIS服務與Web服務的分離,采取以客戶端/服務器(C/S)進行專業設備做圖的模式和以瀏覽端/服務器(B/S)進行地理信息數據發布的模式。充分利用兩種模式的優點，大量的數據通過C/S模式，少量的瀏覽、查詢、統計通過B/S模式實現。

2 GIS主要功能及應用

結合供電系統生產實際需求，地理信息系統能夠有效地對與空間分布有關的數據信息進行采集、測量、存儲、管理、顯示、傳播和應用，實現信息的可視化分析和管理，保證電網安全、經濟、可靠地運行。

2.1 設備臺帳管理

臺帳信息是縣域電網管理的基礎數據信息，為運行及綜合分析管理提供技術檔案、參數屬性。GIS方便對電網設備和材料的臺賬管理和維護，GIS提供了模型化的設備數據查詢統計功能，可以對專業數據、屬性數據、臺賬數據進行查詢統計。GIS可以方便的根據查詢結果進行圖形定位，進行地圖化顯示，同時可以變動后的數據進行更新。

2.2 電網缺陷管理

電網缺陷管理使用GIS中的圖形和數據，遵守標準化管理流程，經過缺陷登記、審核、維修、驗收環節及時消除線路、設備的缺陷，實現了缺陷流程管理。減少了電力設備故障率，提高了供電可靠性。

2.3 理論線損計算

根據電網和用電的基礎信息，實現對單條線路以及整體系統的理論線損計算，按規定35 kV及以上電網和10KV及以下電網分別采用不同的計算方法。計算所需的各節點的基礎數據可手工錄入，也可從其他數據庫中讀取數據。

2.4 PDA抄表導航監控

實現對所有用戶表抄表導航管理，使用GIS的數據，可以與GIS數據同步更新，能夠達到準確、高效、靈活、快捷的記錄電表電量，有效降低抄表工作的勞動強度，提高工作效率，優化工作流程，能夠把電表信息和電表表底傳到營銷MIS。

2.5 電網評估與規劃

通過對電網供電半徑、主干線截面、絕緣化率、設備狀況、線路配電變壓器裝接容量、主干線路分段數、線路負載率、線路環網率、N-1合格率、負荷轉移能力及供電可靠率(RS1)等統計分析，發現電網存在問題，為電網改造和規劃提供依據，能夠極大的提高電網規劃的質量和效率。

2.6 與95598客戶服務聯動

通過GIS和95598客戶服務系統的聯動接口，95598坐席人員在接聽到電力用戶電話后，可以在地理圖上判斷用戶所在位置，并上報管理人員，通知檢修人員檢修，提高檢修人員的工作效率。

2.7 GIS車輛監控功能

利用GPS衛星定位數據和GIS的地理空間展現能力，在GIS中隨時可以看到搶修人所在位置和其搶修路線，保證了搶修的科學性、及時性和可靠性。

2.8 調度管理功能

GIS可以模擬調度拉合閘，能夠顯示停送電影響到的線路和用戶范圍，供調度人員進行停送電操作時參考。

2.9 其它功能

GIS還有一些其它功能，如施工管理、供電可靠性管理、負荷控制與管理、報裝輔助等。

3 GIS建設及維護

GIS建設和維護的過程中相當重要，系統建設需要調動的資源非常多，領導要重視和支持，制定工作方案，認真檢查落實，項目才能順利開展，中層管理人員也應重視系統建設，平時積極參與，增強對整個系統深入的了解，能夠全面掌握系統功能，使系統發揮其應有的作用。

3.1 分步實施

GIS是一個復雜的系統，基礎數據多，功能多，不能一次就達到系統開發和應用的要求，要有計劃分步驟實施。要根據實際情況，先做好做實相對簡單的基礎工作；然后逐步增加應用種類，一個應用成熟以后，再進行下一個應用；最后鞏固應用成果，利用好GIS的資源，做好縣域電網管理的各項工作。

3.2 及時完善基礎數據

縣域電網數據中配電網數據最大，系統初期的數據采集工作是一個非常艱巨的任務，需要管理人員通過實際考察，做出合理的工作計劃安排，落實到人，制定激勵制度，提高工作積極性，并做好審核工作，確保數據的準確性，提高工作效率，盡量縮短建設周期。

3.3 重視培訓

根據使用者的不同，可分為系統管理人員和系統操作使用人員，系統管理人員要具備管理和維護系統的能力，保證系統正常運行。系統操作使用人員要具備全面掌握系統功能，熟練進行系統操作，能夠較好地完成日常工作。對培訓效果要進行模擬檢驗，在達到每一名學員都能如實掌握所學的知識，這樣系統才能較好的發揮作用。

3.4 數據更新維護

縣域電網設備眾多，分布廣闊、變化快，系統的數據更新或者維護工作量也非常大。系統在正式運行后，在管理要做到將責任落實到人，嚴格數據審查和考核，并制定制度，形成常效機制。做到數據及時更新，使系統及時反映電網的實際情況，為系統的各項應用提供基礎保障。

4 結束語

GIS在電力企業中已逐步應用，供電企業應該科學合理地使用GIS，讓其充分發揮出應有的價值，增強企業自身競爭能力，提高電網運行管理水平。GIS的有效應用為實現智能縣域電網的做了必要的準備工作，隨著未來三維GIS技術在縣域電網中的應用，將逐步實現電網的數字化，智能化。

［1］倪建立,孟令奎,王宇川,高勁松.電力地理信息系統[M].北京:中國電力出版社,2004.

［2］房勁,龐霞,陳崢.地理信息系統在配電網管理中的應用[J].科技資訊,2010(14).

［3］牟善仲.地理信息系統在配網中的應用[J].農村電氣化,2008(7).

［4］張肖青,金偉君.基于地理信息系統城市配電網評估與分析系統[J].供用電,2009(4).