地理信息系統在電網規劃中應用的展望

蔣嬌 趙孟勤

摘要：加強對地理信息系統在電網規劃中應用的研究分析，對于其良好效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的實踐中，應該加強對地理信息系統應用的重視程度，并注重其在電網規劃應用中的可行性。把地理信息系統運用到配電網的日常調度管理中，為智能配電網的建設注入了新的內涵。配電網是當前電網建設的熱點，無論是大型、中小型城市都是把電網改造建設及信息的實施列入工作重點，投入大量的資金和人力，配電地理信息系統的建設將對整個電網建設有重大影響。

關鍵詞：地理信息系統；電網規劃；應用；展望

中圖分類號：R197.21文獻標識碼：A文章編號：2095-3178（2018）19-0350-01

前言：

電網規劃與設計是具有多目標、非線性、不確定性以及多階段

特點的系統優化問題，從當前形勢來看看，單純依靠相關工作者的經驗來規劃電力系統，已無法繼續滿足現代電力系統要求。地理信息系統作為介于空間科學、信息科學和地球科學間的交叉學科與技術，它實現了地球空間數據處理和計算機技術的結合，并通過系統的建立、操作以及分析等，整理出規劃、管理決策等方面的信息。伴隨計算機技術的發展與普及，地理信息系統也已邁入了全面發展以及應用階段。地理信息系統的相關數據主要包括拓撲關系以及地物特征等，其中地理位置特征是配網中最基本的要素。因此，將地理信息系統作為配電網規劃與設計的基礎更具合理性。

1地理信息系統的概述

地理信息系統，英文簡稱GIS，它是一門介于地球科學、空間

科學以及信息科學等學科之間的交叉學科，并且它能夠有效融合地理學、地圖學以及計算機科學等，以此獲得、處理、分析、管理地理圖形及其相關數據屬性，擁有極強的空間分析以及圖形處理能力，

并且也將空間數據和數據屬性上實現了良好結合。

2基于GIS的電網規劃管理系統的功能

2.1編輯功能

編輯功能包括數據編輯和圖層編輯，數據編輯功能就是在地理

信息系統上對電力設施的屬性數據進行增加、修改和刪除等操作，例如輸電線路的增加或減少、桿塔位置的變化等信息都需要進行及時的記錄。圖層編輯就是可以在原有的地理圖像信息上進行編輯，這種編輯包括增加、修改、刪除等操作。例如城市結構的改變，道路的改變，建筑物的增加等都會在圖層編輯上進行相應的編輯。

2.2電網故障定位功能

由于在電網規劃管理系統中運用了地理信息系統，所以所有必

要的數據都是儲存在系統中的。當電網發生故障的時候只要上報用戶名就可以在地理信息系統中查詢到用戶的配變名稱，以及配變位置的所在，并且找出問題的原因，用隔離開關遠程對故障進行隔離，減小故障擴展的范圍，為及時解決問題做最大努力。地理信息系統中斷路器控制著線路的顏色，當發生停電事故的時候，地圖上的顏色就會由顯示正常的紅色轉為顯示故障的綠色，這樣就可以輕易地劃定停電的范圍，列出停電用戶所在。

2.3查詢功能

查詢功能包括實時查詢功能和查詢分析功能。實時查詢功能就

是將實時數據通過接口存入地理信息系統數據庫，然后這些信息就可以在地理信息系統的平臺有所呈現，能夠通過地理信息系統對電網的運行情況實時遙測，并且也可以通過該系統查看任意時間段里任意變壓器、線路或用戶的負荷曲線，設備運行狀況，當負荷電流超過設定值的時候，就會啟動自動報警裝置，提醒對電網進行一定的調節，以免發生危險事故。查詢分析功能即可以通過地理信息系統查詢到電表箱、配變、配電線路等電力設施的位置以及各項有關技術參數和數據，有利于對電力設施進行及時地維護和檢修。

3地理信息系統在電網規劃中的應用與展望

從電網的規劃設計流程可以看出，電網規劃的方案制定很大程

度上受到設計規劃人員的經驗和掌握相關技術程度的限制；且電網規劃方案涉及的面太過廣泛，針對于不同的地區，因為其地理位置的不同而對于該區域內的電源結構和負荷分布也完全不同，方案制定人員在對不同區域的電網進行規劃時并沒有通用的規律可循。

就目前地理信息系統的發展而言，其對于空間數據庫的處理和地理信息的可視化技術已經相當成熟。只要將區域內的電網規劃信息如電源規劃、負荷預測等，與空間地理信息相結合，便能實現電網的地理信息與屬性信息可視化，從而為電力網絡的規劃提供更加切合實際的方案校驗與經濟性評價。

3.1可視化功能

目前我國的電網正處于高速發展期，電網的變動相對頻繁，電

網地理接線圖需不斷更新。而地理信息系統能夠通過對地理信息與相關電網數據的有機結合實現電網在地圖上的數字化、可視化，而結合地理信息系統的二次開發功能，電網的地理接線圖也能夠實現實時更新，這些都為電網規劃的準確性、合理性、經濟性提供了必要的技術支持。

3.2輔助功能開發平臺

地理信息系統結合電網的相關數據，還能實現電網的相關拓撲

算法、潮流算法等方案校驗，能夠通過地理信息數據與電網數據的結合對電網規劃方案的可行性、經濟性及周圍環境影響作出評價，輔助規劃人員作出合理的規劃方案選擇。

3.2.1負荷預測

電網的長期負荷預測需要結合區域內的地方中長期發展規劃、

產業結構布局、周期性歷史用電數據、區域內大用戶用電量的改變、區域內天氣的變化以及周邊大工程項目的開展情況。地理信息系統的開發平臺能夠保存相關的歷史用電數據，并且在不改變歷史數據的情況下，進行數據的匯總、調整。另外用戶還能結合區域內的電網發展規劃及時調整廠區方案布局和遠近期發展情況。

3.2.2變電站布點、定容與電網線路布局

變電站是區域內電網的供電中樞機構，只有保證其合理的布局

與容量，與電網線路路徑的合理規劃，才能保證區域內電網穩定、安全的運行。通過對區域負荷預測，現有電網結構，能夠初步確定變電站的定點范圍，再結合地理信息和城鎮規劃，了解周邊地理環境，較好地選擇變電站的站址和遠近期進出線通道方案，同時將電網規劃融入地方規劃，對站址和通道進行預控和保護。

3.3.3空間數據管理模式

地理信息系統的數據類型主要分為兩種一類是地理信息數據，

一類是相關的屬性數據即電網的相關數據。地理空間數據主要描述地理空間位置通常用點、線、面三個元素來表述。點對應的屬性信息是變電站位置與容量，線對應的屬性信息是電網線路走向與負荷等信息。隨著數據庫技術與GIS技術的進一步結合，已經能夠實現將空間數據與屬性數據同時存入統一數據庫，實現對地理信息系統內數據的一體化存儲與管理。

結語：科學合理的規劃工作，一方面需要大量歷史數據和深入分析配電網，另一方面也應對將來發展趨勢有較為全面的認識和預測。傳統配電網規劃與設計，單純依賴工作人員的經驗收集與處理資料、繪制規劃圖，這樣不僅費時費力，而且其工作結果也往往不令人滿意，遠遠達不到經濟以及社會發展的需要。伴隨科技時代的到來，地理信息系統憑借著自身強大的功能，極大地提升了相關工作人員的工作效率，同時也使配電網規劃與設計方案更為靈活，規劃結果更加科學。

參考文獻

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