配網(wǎng)管理中的地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)分析

陳斌

國網(wǎng)福建柘榮縣供電公司 福建寧德 355300

配網(wǎng)管理中的地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)分析

陳斌

國網(wǎng)福建柘榮縣供電公司 福建寧德 355300

地理信息系統(tǒng)是一門高新技術(shù)，近年來廣泛應(yīng)用于配電網(wǎng)管理中。在未來幾年內(nèi)，仍將發(fā)揮更重要的功能。例如數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、多維化，系統(tǒng)集成化、智能化等。本文重要分析了地理信息系統(tǒng)（GIS）在配電管理中的應(yīng)用技術(shù)，以求得交流。

配網(wǎng)管理；地理信息系統(tǒng)（GIS）

一、地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)概述

1、GIS的概念

GIS的定義是：為了獲取、存儲、檢索、分析和顯示空間定位數(shù)據(jù)而建的計算化的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。[2]對于這一定義的理解為，首先，GIS是一種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，屬于現(xiàn)代化空間信息分析技術(shù)。在這項技術(shù)中，融合了地理學(xué)、計算機科學(xué)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊遙感技術(shù)等多門類的學(xué)科體系。其次，GIS的基礎(chǔ)是建立在地理空間之上，通過對地理模型的構(gòu)建，分析處理所采集的信息數(shù)據(jù)，為地理研究及地理決策提供必要的理論依據(jù)。第三，由于GIS的先進性與即時性，使得其數(shù)據(jù)更加更加完備，數(shù)據(jù)庫的更新更加迅速精確，獲得的地理信息也更加精準(zhǔn)。

2、GIS技術(shù)在配網(wǎng)管理中應(yīng)用的必要性

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，電力系統(tǒng)的壓力也越來越大，配電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)的主要網(wǎng)絡(luò)，也發(fā)生了變化。城鄉(xiāng)建設(shè)的突飛猛進，為配電網(wǎng)的設(shè)置增加了新的機遇，也面臨著更加嚴(yán)峻的考驗。如果引用了GIS定位系統(tǒng)，則情況會有所好轉(zhuǎn)，數(shù)據(jù)庫的更新使得監(jiān)控人員對配網(wǎng)的情況有了明確的可視點，其強大的存儲管理系統(tǒng)、檢索系統(tǒng)、計算機信息數(shù)據(jù)的分析與管理，都為配網(wǎng)的管理減輕了壓力，使工作質(zhì)量大大提高，減少數(shù)據(jù)的疏漏失真。

二、GIS技術(shù)的主要功能

GIS技術(shù)的功能非常強大，用于配網(wǎng)管理中，涉及了日常的工作及管理，能夠提高配網(wǎng)的生產(chǎn)效率和管理水平，主要有以下功能：

1、基本功能。GIS技術(shù)的應(yīng)用，能夠把圖形與地理面貌結(jié)合在一起，實現(xiàn)雙重管理功能。其包括圖形處理及顯示、地理位置信息管理、屬性信息的統(tǒng)計與檢索功能以及圖形信息數(shù)據(jù)的管理與維護等。2、配網(wǎng)分析功能。GIS之用于配網(wǎng)管理，其能力包括信息追蹤功能，配網(wǎng)的拓撲分析、以及配電網(wǎng)的地理位置顯示、供電范圍分析，以及故障區(qū)的查索與分析、線損分析，還有潮流分析等常用功能。3、輔助功能。GIS的輔助功能包括決策功能，包括兩大功能：最優(yōu)化停電隔離點決策功能和負荷轉(zhuǎn)移決策功能，輔助決策功能屬于智能性功能。

三、配網(wǎng)管理中的GIS技術(shù)

1、系統(tǒng)設(shè)計與系統(tǒng)功能

GIS技術(shù)在配網(wǎng)中的應(yīng)用采用的是美國先進數(shù)據(jù)庫技術(shù)，以CS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，數(shù)據(jù)庫端用空間數(shù)據(jù)引擎，用戶可以直接登錄進行對數(shù)據(jù)庫的訪問及操作，這樣的結(jié)構(gòu)能夠使設(shè)備的管理及數(shù)據(jù)的分析處理能力大大提高。

其構(gòu)成主要有四個部分：系統(tǒng)層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層及軟件層。下面，筆者將逐一進行介紹：

系統(tǒng)層：在配網(wǎng)管理中，系統(tǒng)層多選用WINDOWS XP系統(tǒng)，對于系統(tǒng)層來說，設(shè)置比較常見，普及率高。數(shù)據(jù)層：數(shù)據(jù)層包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和客戶端數(shù)據(jù)庫，這是兩級數(shù)據(jù)庫管理模式，便于解決訪問過度的問題，避免數(shù)據(jù)庫因負荷量大而癱瘓。一般情況下，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫選用Oracle數(shù)據(jù)庫，客戶端數(shù)據(jù)庫選用Microsoft Access數(shù)據(jù)庫，這兩個數(shù)據(jù)庫相輔相承，不互為干擾，卻能夠相互聯(lián)系。應(yīng)用層：應(yīng)用層是用戶的主要界面，在這個界面中，用戶可以通過系統(tǒng)對數(shù)據(jù)信息進行分析處理后轉(zhuǎn)發(fā)的地圖形式進行查看，其開發(fā)工具采用的是Map Objects控件。

軟件層：軟件層是用戶與系統(tǒng)之間的應(yīng)用聯(lián)系層，本層與數(shù)據(jù)庫直接相連，編輯和管理系統(tǒng)的圖形數(shù)據(jù)，還能夠進行數(shù)據(jù)查詢、存儲以及統(tǒng)計、分析調(diào)度等操作。對于GIS技術(shù)來說，軟件層是業(yè)務(wù)邏輯層，通過Map Objects和ADO.NET組件避開用戶端與系統(tǒng)數(shù)據(jù)，用戶并不直接與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生關(guān)系，減少不必要的錯誤與系統(tǒng)的毀損。

2、GIS技術(shù)在配網(wǎng)中的應(yīng)用

2.1 SCADA系統(tǒng)——調(diào)度系統(tǒng)

在配網(wǎng)管理SCADA系統(tǒng)中，GIS能夠及時提供設(shè)備信息和空間信息，并且能夠與SCADA系統(tǒng)中的實時運行狀態(tài)相結(jié)合，使配電網(wǎng)的管理更加有效。

首先，GIS能夠為SCADA提供圖形信息，包括地理地質(zhì)信息、地理空間信息，SCADA在獲取這些信息的同時，還可以通過GIS得到離線的圖形信息及設(shè)備信息等，二者的交換與聯(lián)系使配網(wǎng)管理更加完善。其次，GIS技術(shù)中的圖形中能夠反映出SCADA系統(tǒng)中的實時運行信息，比如饋線和配變的實時運行信息，包括電壓、電流和功率的因素、開關(guān)信息等等的運行狀態(tài)。GIS技術(shù)與配網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的相互結(jié)合，使得電力系統(tǒng)能夠?qū)δ壳芭渚W(wǎng)的運行狀態(tài)直觀而明確，對配網(wǎng)的設(shè)備的地理位置的信息、離線圖形及設(shè)備參數(shù)等有了全面的掌握，使調(diào)度的精確性大大增強，提高了調(diào)度質(zhì)量，避免錯誤操作。

2.2 MIS系統(tǒng)——生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)

GIS技術(shù)在MIS系統(tǒng)中的應(yīng)用更加直觀，在MIS中加入了GIS技術(shù)，能夠結(jié)合地理信息，分析和顯示配電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)，能夠使配網(wǎng)的管理者掌握線路設(shè)備和用戶的分布情況，科學(xué)合理地對供電情況進行調(diào)度管理。除此之外，由于GIS技術(shù)本身的圖形處理功能，可以為MIS提供地圖環(huán)境的大致情況，并且應(yīng)用強大的公共數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)支持，為工作人員提供了強大的技術(shù)支持，及全面簡捷的操作流程，有利于降低人工的管理成本，提高工作效率。

四、GIS技術(shù)的常見問題分析

由于GIS技術(shù)在我國應(yīng)用的時間還不長，因此，在配網(wǎng)管理的應(yīng)用中還存在著一些問題：

1、與SCADA系統(tǒng)接口的問題。GIS技術(shù)與SCADA的相互結(jié)合能夠有效進行數(shù)據(jù)交換，提高配網(wǎng)調(diào)度管理水平，但是，在實際操作中，GIS技術(shù)的應(yīng)用還不成熟，因此，在與SCADA系統(tǒng)的接口中，建議采用網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議來實現(xiàn)。

2、空間數(shù)據(jù)的維護問題。空間數(shù)據(jù)維護一般體現(xiàn)在GIS技術(shù)的設(shè)備圖形維護中。建議方式有兩種，一種維護方式采用文件方式，將所有的數(shù)據(jù)文件通過一個用戶端來維護，并且適時進行更新服務(wù)器的數(shù)據(jù)。一種是將文件細分，實行多用戶編輯不同的圖層文件。這樣避免文件過大，一個用戶編輯難以展開，容易出現(xiàn)錯誤。

3、GIS基礎(chǔ)平臺和系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的選擇。由于GIS技術(shù)是由各生產(chǎn)商自行設(shè)定的數(shù)據(jù)處理方式，空間數(shù)據(jù)的存儲及轉(zhuǎn)換因這種不統(tǒng)一會帶來一些不必要的麻煩，因此，在選擇GIS技術(shù)平臺時，一定要先分析配電管理中所需要的各種數(shù)據(jù)的規(guī)模和存貯方式，選擇最適合本系統(tǒng)的技術(shù)平臺。

五、結(jié)束語

地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)是一門高新技術(shù)，憑借其強大的綜合處理功能在電力配電網(wǎng)中成為實用系統(tǒng)，未來幾年內(nèi)，還將會隨著電子技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展完善。因此，我們要充分了解并掌握這門技術(shù)，使其在實用的過程中發(fā)揮更大的作用。

[1]李可,GIS技術(shù)在配網(wǎng)管理中的應(yīng)用分析[j],中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2014(11):23

[2]王超,在配電網(wǎng)高度中GIS的應(yīng)用及技術(shù)問題分析[j].電氣應(yīng)用,2008(21):44~46