地理信息系統（GIS）在電力系統的應用

【摘要】隨著時代的不斷進步和科學技術的不斷創新，我們已經步入了多元化的社會發展時期，各行各業都不同程度上面對著新的發展機遇和挑戰。地理信息系統也稱GIS系統的產生的發展促進了人們對于整個地理、地形的進一步的認知和應用。同時，GIS系統在電力系統中的應用也逐漸被人們所重視，本文就地理信息系統在電力系統中的應用展開相應的討論和研究，希望為促進電力系統的發展和不同技術以及行業之間的優化整合提供一些借鑒和參考。

【關鍵詞】地理信息系統；電力系統；應用

1.地理信息系統在電力系統中應用的重要性

地理信息系統（geographic information system ，GIS）在電力系統中的應用也可簡單的稱之為電力GIS系統。這種應用模式主要是將地理信息系統的原理與電力系統中的電力設備、變電站、輸電網絡、電力終端以及電力生產負荷、管理等核心內容想融合形成的一種對于電力系統進行信息化生產管理的綜合性智能化信息系統。該信息系統可以直觀的提供電力系統中相應電力設備的運行狀態信息、電力技術信息、電力生產和管理信息以及電力傳輸應用過程中途徑的山川、河流、城鎮、環境等等一系列的電力系統信息與自然地理環境信息集中于一體，通過查詢GIS系統相關數據、照片、圖像和技術參數等信息就可以實時掌握電力系統運行的狀態，在電力系統的維護和管理中有著十分重要的作用。

2.GIS系統在電力系統中應用的特點

地理信息系統在電力系統中的應用，除了使電力系統具備GIS的基本特點之外，還擁有了更多的特點，具體的內容以下幾個方面：

（1）由于電力系統的運行參數復雜，信息量龐大，對于實時性和動態變化的監測有著更高的要求，因此，在電力GIS系統中如果要達到對電力系統中的瞬時信息進行實時的收集、傳輸、分析、響應和處理，就需要系統的存儲能力傳輸速度達到較高的要求，GIS系統的開放性和先進性都能滿足這方面的要求，可以使電力GIS系統的應用更加高效和快速。

（2）電力系統中的數據量比較大，對于GIS的穩定性和可靠性要求較高，電力企業在電力系統的搭建和維護過程中通常會使系統具有更好的可維護性，結合GIS系統的開放性特點，可以使電力GIS系統實現數據的單次輸入和多次輸出，再通過進行層次的保護和數據統一管理的方式，從而確保數據信息的一致性，使系統參數的傳遞和分析更加精確和可靠。

（3）電力系統的傳輸距離和范圍以及使用終端的復雜程度，對于系統的拓撲分析能力和轉換能力要求比較嚴格，GIS系統自身的單機工作模式已經無法滿足電力系統多終端、接口類型復雜、信息覆蓋面廣泛的要求，充分利用GIS系統在局域網環境下的優勢，不僅可以提高電力GIS系統的拓撲能力和轉換能力，還能夠通過計算機技術進行電力信息數據的整合分析工作，并可以實現資源的網絡共享。

（4）電力GIS系統還具備信息安全保護的特點，電網分布和地理坐標是國家重要的基礎信息資源，為此，應用過程中需要對相關涉及到國家安全的信息進行加密處理，確保應用過程中即可實現資源的充分利用，又要確保應用的安全等級達到相關標準要求。

3.地理信息技術（GIS）在電力系統中的功能和應用

GIS系統在電力系統中的應用，主要依賴于GIS系統自身的優勢特點，其對于地理位置進行定位的準確性、與計算機網絡技術的完美結合、可視化操作以及獨特的數據分析整合模塊使其在電力系統中的應用具有十分豐富的功能，具體的應用功能如圖1所示：

圖1 電力GIS系統功能示意圖

從圖1可以看出地理信息系統（GIS）系統在電力系統中的應用，可以充分發揮GIS系統自身優勢的同時，還充分利用了電力系統的電網優勢，設計出了獨特的建模規則庫，建立了面向對象的數據模塊、同時，還配備了對于電網圖的修正編輯和輸出工具，一定程度上實現了電力GIS平臺在系統環境、數據庫、圖形與數據處理工具、應用模塊等各個分層模型上的合理連接，對于電力系統的監測、診斷、維護和管理有著十分重要的意義。

3.1 GIS系統中地理背景信息顯示功能在電力系統中的應用

GIS最大的優勢在于其能將測繪電子地圖轉換成供自身可用的形式，并在一定程度上對于地形圖中的房屋、街道、水文地理信息進行直觀的顯示，并可以通過實時監測技術及時監測電力系統不同線路和不同地域之間的運行狀態，管理人員在辦公室就可以直接查詢相關的電力運行參數，對于電力系統中發生的故障能夠進行準確的定位，并提供相應的解決分析方法，很大程度上方便了電力系統的管理和維護工作。

3.2 GIS系統中圖形建模在電力系統中的應用

在以電子地圖為北京的底圖基礎上，電力GIS系統可以提供多種針對電力設備的編輯工具，使電力系統技術人員和管理人員能夠在背景圖上就可以對電力設備的分布進行刪減、增加和修改的操作，同時，還能及時的掌握相關電力設備屬性信息，便于分析和管理。圖形建模一定要確保其操作的合理性，導線一定要架設在桿塔上，確保在遵循建模規則的基礎上，對于電力系統中的線路、設備等情況進行統計和整理，以便后續在終端上可以及時監測相關的屬性參數信息；對于設備較多的情況，要以設備編碼為序在地圖上進行準確的定位；對于一些需要進行量化監測的設備信息如：變壓器容量、線路總長度等信息，就需要在地圖標示過程中將數據進行圖形化處理，使數據能夠以直觀方式在地圖上得以體現。

3.3 自動制圖功能模塊在電力系統中的應用

電力系統中應用GIS系統，可以充分發揮GIS系統的實時地理定位功能，對于現有的電力設備圖進一步的更新和完善，且GIS內部的自動制圖功能模塊可以根據數據庫的內容變化而進行及時的調整改動，具有內容準確、更新周期短的優勢。

3.4 GIS系統對電網功能進行分析顯示的應用

電網是電力系統的重要載體和基本構成，GIS中的數據庫模型可以通過與電網系統中的桿塔和導線的連接或者同變電站進出線的連接而在計算機控制終端呈現出清晰的拓撲結構，且能夠以不同的著色情況進行顯示。當電網出現短路、斷路等故障需要進行檢修和恢復時，就可以通過GIS的電網追蹤和拓撲分析功能實現對于故障點的確定以及對相關開關的按相應動作指令執行的操作。

3.5 供電可靠性分析和輔助決策功能的應用

通過GIS系統在電網中的應用，我們可以直觀的對于電力系統中的供電率、終端用戶平均使用時間、故障導致的停電次數等問題進行可靠性分析，通過相關的數據處理和分析，統計得出電力系統供給電能力、停電總時間、故障發生類型以及可能影響的范圍。指導后續在進行維修過程中需要進行停電操作的隔離點，將影響降到最低，最大程度確保人們的正常用電。

4.結語

綜上所述，地理信息系統（GIS）在電力系統中有著十分廣闊的應用前景，在應用過程中還需要針對不同的電力系統特點，對GIS系統進行優化和整合，以便符合當前電力系統要求。經過調查資料顯示和實踐證明電力GIS系統既能夠充分發揮GIS系統的全部優勢，同時還能夠結合電力系統的特點和要求，進行整合優化，實現了電力系統控制管理的智能化和人性化，對于實現電力系統的現代化有著十分重要的應用意義。

參考文獻

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