GIS在電力配電網系統中的應用

秦毅　王明惠　王猛

摘 要：近年來，科學技術的發展日新月異，電力系統方面也不斷出現應用高新科技產品的情況，而GIS技術基本上滿足了高科技、高標準的現代化勘測。本文以GIS在電力網絡的實際應用為切入點，同時配合電力網絡使用的智能化GIS平臺，詳細介紹說明了GIS在電力網絡中所起的重要作用。

關鍵詞：GIS；電力配電網系統；應用

GIS（Geographic Information System），在中國被稱為地理信息系統，是一種基于現代計算機、硬件和軟件以及衛星遙感技術等高科技的地理信息服務系統。GIS不僅能對特定位置的空間信息進行圖表等各種形式的數據處理、計算等綜合應用，還能夠根據用戶的需求和該區域的空間信息特點制定合理的使用方案。作為一門集地理學、地圖學、衛星技術通信技術以及計算機技術等為一體的綜合性學科，GIS能夠科學地進行分析，有機結合自身計算機的數據庫把推薦方案以獨特的視覺效果展現給用戶。從整個電力系統的角度來看，想要實現“集中”和“分散”協調發展，就需要合理把握配電網系統的集中性和開放性，能夠以數字化的形式共享設計所需要的地理圖形和數據，緊隨科技發展的腳步，學習先進的技術和管理經驗，根據自己身點進行技術革新，保持系統的兼容性，為優化配電網系統提供便利。

1 GIS的技術優勢

1.1 技術開放性

在計算機類型功能繁多的大環境下，GIS技術不僅能夠服務ORACLE等主流計算機數據庫系統，還能適應SQLSERVER等新興的計算機數據庫系統。另外在程序語言上能夠適應C語言、JAVA等多種程序語言和各自的編程工具。為了營造更加開放的環境，GIS還可以在專業的程序中嵌入各種適應用戶需求的非專業程序環境，對于提高GIS的可連接性有很大的幫助。

1.2 技術先進性

GIS在開發技術上的選擇與世界最先進的計算機軟、硬件技術，網絡通信技術以及地圖技術等接軌，對于實現遠程的數據查詢和不同類型地圖之間的變換，以及直接復制打印有效的地理信息有重要意義。另外，GIS還能夠根據程序設置直接完成現場的數據勘測記錄工作和模擬定位工作。在生成效果圖技術上，它采用國際領先的分層處理技術，可以直接完成無級縮放、選擇性定位等工作。通過科學條理的分析利弊，給出最優化方案，為用戶提高工作效率以及輔助管理人員做出正確的決策提供方便。

1.3 技術發展性

GIS在保持位于高端科學前沿的同時，還保持著與時俱進的功能擴展性特點，根據自身系統的工作需要，積極與有效科技手段銜接，不斷形成一代又一代的升級版本。這對于成功的開發先進系統、保持GIS的可擴張性具有重要意義。

2 GIS技術在配電網系統中的規劃方法

2.1 用于空間負荷預測

空間負荷預測簡單地說，就是根據當地的歷史相關資料來預測該地區的未來發展方向，科學地來說就是為了滿足配電網系統的建設條件，需要將當地的地理空間信息進行數字化管理，調查該地區相關的資料并輸入GIS系統、運行系統，根據需要在地圖上用數字化統計的形式來分析本地未來的發展趨勢，并對原計劃做出相應的調整。因為空間負荷預測工作是建設配電網系統的基礎性工作，因此必須確保輸入GIS的數據準確、詳細而且全面，這就需要城市規劃部門的幫助，合理地配合使用GIS配套功能，經過反復的模擬討論，最后再對設計方案進行優化設計。

2.2 用于系統網絡結構優化

在完成配電網系統建設的基礎工作——空間負荷預測之后，就需要根據GIS的分析結果進行網絡優化工作。非線性混合整數規劃模型是進行網絡模型優化的最實用方法。這就需要在數學建模時選擇適當的函數關系，就配電網系統建設建模可以考慮使用整個系統的年投資為目標函數，約束條件應該包括配電網的房舍條件、變壓器的容量限制以及負荷需求，利用模擬軟件進行最佳算法的優化組合，在滿足設計目的的基礎上選擇最優方案。

3 GIS在電力配電網中的實際應用

我國在電力網系統開始使用GIS技術是在20世紀90年代，由于當時的國內技術并不是很成熟，而且發展緩慢，因此在配電網系統中應用GIS技術比較困難，而且國外專家的維護費用也相當昂貴。隨著改革開放的不斷深入，我國GIS技術也實現了巨大的飛躍，不僅滿足了建設電力網系統的應用，而且國家也推出了完善的保障制度，十分有利于GIS技術發揮其科學高效的技術特點。盡管如此，GIS技術依然存在諸多限制使用的不足：一是沒有優質的系統開發平臺，從基礎配置上不能滿足一些高級功能的需要；二是過分地依靠網絡手段，不能實現接口對接口的數據共享等。

GIS技術在配電網系統的使用一直很被看好，這對于實現配電系統的“采集信息、線路的智能化管理、合理的調度搶修工作、實現地圖管理”的“四合一”具有重要意義。目前，在國家主管部門的大力協調下，已經有多地的電力公司引入GIS技術，并取得了良好的效果，下一步準備在全國范圍內逐步實現GIS技術進入國家電網，這既有利于電業公司完善服務方式，而且還有利于保障轄區內配電網系統的安全和及時搶修故障。

4 結論

通過專業人士的研究，實現GIS技術在配電網系統的高效利用，對于優化國家電網的配電網絡和供電設備結構具有深遠意義，而且，實現GIS與配電網系統的嵌入式發展，對于提高供電網工作人員的工作效率和服務質量也會有顯著效果。同時，也為企業樹立良好的社會形象，隨之而來的就是經濟收益的直接增長，為企業的發展打下堅實的基礎。除此之外，應該注意的是必須合理地規劃電網系統，提高質量優化設計，使得配電網系統的發展與城市規劃的發展步調一致。

參考文獻

[1]曹書平，況明生.GIS在配電網中的應用與發展[J].中國科技信息，2009，（6）：128-129.

（作者單位：國網安徽省電力公司池州供電公司）