GIS平臺下電力配網調度管理系統設計與實現

李名

摘 要：在近些年社會總體科技水平不斷提高，新技術和新設備的應用以及日益提高的社會生產水平決定著電力配網調度管理模式急需要進行改變。面對現在的社會發展現狀，文章將研究，基于GIS平臺技術的應用與如今電力配網調度管理現狀相結合，進行一個更為現今和科學的管理系統的設計以及實現。其中主要分為對系統的總體設計和模塊功能及的特點的分析，設計出可以實現電網實時控制和調度作業的管理技術和新模式。應自動化要求為未來電力配網調度更加方便和安全的方向進行自動化研究。

關鍵詞：電力配網管理；GIS平臺；管理系統

1 概述

電力配網作業是社會生產生活中一個最為主要的部分，其主要作用是面對用戶進行電力變壓以保證正常的供電活動。使電力具備商品屬性就取決于電力配網調度工作在其中的協調作用，其所存在的重要性和維系人民日常生活和生產活動的必要性得意充分體現。而隨著科學技術不斷發展和經濟社會的進步，對于電力的需求日益加大，電網配置也趨于復雜。線路的逐漸增多導致電力配線呈現出復雜和變化頻繁的不利現象。而在在國家發展方向上對與電力配網的管理和發展較不重視導致其管理水平一直處于相對低下的狀況[1-3]。還有一個方面則是由于大多電力配網的信息資源管理還處于圖紙儲存和展示的階段，其很難保證資源的實時性和先進性，對于相關數據的研究也產生了很大的阻礙。為此目前的電力配網管理上很難實現合理科學的管理結構[4]。

在隨著自動化在我國的不斷發展和在各個領域的積極應用，而且隨著用戶需求的不斷提高和社會發展的要求。急需要對目前的電力配網調度進行革新性的改進和發展，利用先進技術提高管理模式的自動化水平和科學性。這對于未來的各領域發展和社會生活水平的提高有著很大的推動性作用。本文則研究在目前的技術水平下，GIS平臺在電力配網中的應用是實現其適應各種要求。

2 GIS平臺在電力配網管理中的作用

隨著科學技術的不斷發展，各種管理平臺相繼被設計出來和應用到適用領域。而對于電力配網管理方面也有著許多可以推進發展和管理辦法的軟件和設計方案。其中GIS平臺就是在目前用于提高電力配網調度管理模式自動化和科學水平的一個重要工具之一。全稱則為地理信息系統。

在電力配網調度作業中一般都是給相關的工作人員提供基本的電路和電網接線圖，以此來表現出在進行電力供應過程中電力設備之間的連接情況，卻很少能反映出連接中所表現的地理位置屬性。這也是為工作人員提供數據和信息的一個盲點。而在進行電力配置調度過程當中不僅要求者工作人員對各設備電流走向進行相關的數據收集，也要對在電路中應用各種的系統和軟件的使用情況和配置情況進行數據分析作業。面對以上要求，GIS平臺可以在應用到電力配網管理模式當中，以此來實現對數據的收集和分析工作。提出在未來發展中提高電力配網管理自動化水平。

3 新管理系統的設計

3.1 系統的總設計方案

在目前的應用水平當中，我國對于GIS平臺的使用方法主要體現在兩種方式上。第一種則是在GIS平臺上直接開發出應用在電力配網調度方面的管理系統。這種系統可以直接將所收集到的實時信息和數據直接在GIS平臺顯示出來。而第二種方法則是以電力配網管理系統為主體，開發出一種GIS特性的工具，以此來強化電力配網管理系統，使其具備更為先進和科學的功能，使其可以具備獨立的實時圖像顯示和儲存管理能力。而這兩種使用方式都存在相應的缺點。以GIS為主體的管理系統的穩定性不是很好，不能滿足電力系統中的二次安全防護的要求。而以管理系統為主體的模式中這種系統設立在總的管理結構當中在獲取現場實施情況上存在著一些困難，在時效性方面存在缺點而且在長期維護上也很困難。

面對以往的應用模式中存在的優缺點進行整合分析和考量，本文將研究利用商業用途的GIS平臺作為整個點力配網調度管理系統的數據平臺，利用此為基礎設計一中獨立于其他模式下的GIS配電網調度管理系統。其中存在的數據本身都出自于GIS平臺中所儲存的數據，而在應用和調取上又獨立與GIS平臺，這樣就可以實現對于本身的數據信息以根據現場狀況和實際數據的展示來進行更改和校驗，使得整體的數據庫一直處于較為先進和實時的狀態下。這種模式體現出系統的靈活性和安全性也表現出其所具備的科學和實時性。利用圖1來顯示新系統中電力配網管理和GIS的關系模式。這種總體設計方案在理論上可以實現在電力配網調度管理模式當中所應具備的圖像數據資源管理的需求，也可以面對實時變化的電網現況進行數據更新和相應的更改，并且在發生故障的時候可以做到實時分析和顯示并且提供較為安全和科學的解決方案。也為目前的點力配網調度管理做到了無紙化全計算機管理模式，提高了自動化和先進性，提高了整體的工作效率和人力資源成本。

3.2 系統的功能設計

首先在數據庫和建模的設計上，將電力網配置的地理圖和單線圖等相關的數據利用GIS平臺中的文件格式生成功能進行格式的轉化，并且以XML格式儲存在數據庫當中，利用電力配網調度系統和數據庫進行接口模式的連接實現對數據庫內部信息的實時提取和分析。再提取后將所得到的數據結果通過管理系統中的圖像軟件和顯示功能直觀的顯示出來并且智能儲存。而且這種接口可以做到管理人員對線路中的各設備運轉做出調整和改變的橋梁。

其次是在實時監控方面的設計功能。這主要是進行電網運行時所需要的狀態監控和設備情況的查詢工作。利用此系統做到對各設備和環節接線模式的監控和調度工作，并且回報實時狀況。通過現場數據的回報來供管理人員分析現場情況以及提供解決方案。

網絡拓撲結構利用此系統可以進行自行的分析并且生成最為合理的電網線路配置結構。根據電力系統中所有的設備關聯和設備的開關狀況形成一個電氣連通判斷，運用這些收集到的信息和數據和判斷結果給顯示界面層一個顯示依據。此外可以自行生成電路配置結構的模型，在進行模擬運行的過程中分析最佳的配置路線，為更高要求的用戶和相關單位提供更為科學的電路調配方案。

而在軟件使用和用戶端的設計上應用電網潮流計算和安全分析功能，以及各種負載情況的和故障損壞計算功能。這些可以為調度人員提供一個較為詳細和專項的數據支持以此來進行科學調整。不斷地進行電路優化和電網配電安全輸送。為整個電力配網調度管理工作提供直觀的數據支持。而在通過以上的整體系統內部功能開發延伸出將其融入到計算機輔助生成當中，利用計算機網絡技術進行各種維修維護和調度工作，保證各個設備間的穩定運行和整個調度管理中的科學安全性質。

4 結束語

本文將目前我國電力配網調度管理系統作為研究出發點，開發出一種以電力配網調度管理系統為主體，應用商用GIS系統的數據庫和拓撲功能進行改進。實現在現在的電力配網調度工作中達到更高的時效性和準確性，已經數據信息的傳遞和分析能力，利用自動化的管理方法進行電力配網調度的更新和改革。使得在目前的工作當中可以提高管理系統的自動化水平，解放生產力提高工作效率，在此之中也加強安全性和科學性，為未來的電力配網調度管理模式提供一個新的結構理念。

參考文獻

[1]姜勇，丁鋒，朱紅.基于GIS平臺的配電網調度管理系統[J].東北電力技術，2006（4）：22-24.

[2]宋月琴.基于Arcinfo平臺的配電網管理信息系統[J].廣東電力，2004（1）.

[3]李明東，王偉杰.蘭州供電局市區配網AM/FM/GIS的建立與應用[J].西北電力技術，2002（1）.

[4]楊群，李偉，閭國年.基于GIS構建配電網拓撲關系的方法[J].電力系統自動化，2003（18）.