GIS技術在配電網規劃管理中的應用

吳文輝

摘要：近年來隨著科學技術的飛速發展，電力工業的技術水平也不斷得到提升，電力設施的分布形式也更為繁復錯雜。當前，我國電力系統原有的管理模式已經不能適應當今時代的發展需求，GIS技術成為時代發展的主流。本文首先對GIS技術的特點進行分析，其次對GIS技術在配電網中的應用進行探討，最后研究GIS技術在配電網規劃管理中的應用前景，旨在提升網絡管理能力。

關鍵詞：GIS技術;配電網;應用探討

GIS是一種基于計算機應用的工具，通過地圖的視覺，以及空間地理分析功能將數據庫功能與其融合在一起，提供了一種智能化管理手段，能夠完成對空間數據進行分析、綜合和查詢。隨著GIS技術的不斷發展，通過GIS技術的應用，可以對地理數據進行采集、存儲、分析及應用，對配電網的狀態能夠做到隨時掌握，進一步提升配電網實際供應狀態。

一、GIS技術的特點

GIS即空間信息系統，以計算機為載體，能夠做到對相關指定區域內地理分布數據進行綜合性整合，主要包含了系統軟件、硬件、數據以及人員等要素。地理信息系統（GIS）在配電網系統管理當中主要結合了AM與FM，即自動繪圖與設備管理技術，總稱為配電地理信息系統，利用了地理信息系統技術、配電網規劃技術以及生產運行管理技術等。其中，關于軟件方面包含了數據庫資料、繪圖、影響處理、統計等程序，硬件部分來說，主要負責GIS數據的輸出，數據處理的速度與輸出方式主要由性能的高低來決定。配電網的規劃管理中應用GIS技術，要想充分發揮GIS技術的優勢，就要對其地理信息收集、存儲、以及應用中的重要信息進行分析，以促進配電網真正意義上實現自動化管理，對供電過程中出現的問題進行及時處理，爭取在第一時間發生故障時就做到及時治理，保證電力系統一直維持最佳工作狀態[1]。

二、GIS技術在配電網規劃管理中的應用

（一）重要性

近年來伴隨著我國經濟與科學技術的發展，城市化進程也在不斷加快，電力行業在配電網方面同樣發展迅速，變得繁復錯雜，同時在數據監控方面壓力也逐步增大，再這樣的發展背景下，對龐大的配電網規劃管理工作顯得尤為重要，由于發展迅速，在對配電網進行管理過程中難度也越來越大。當電力信息出現通訊不暢的情況時，在數據更新方面就會延遲，這種情況很容易導致信息出現錯亂，或是信息失真等一系列類似事件發生。對整個配電網的運轉帶來極其不利的影響。但通過對GIS技術的引進，可以針對這些問題進行有效解決，不僅可以針對類似問題能夠有效規避，還可以減少人員的工作壓力，降低人員的操作量，從而提高工作效率[2]。

（二）配電網工程管理系統

1、工程事物管理

配電工程從開始建立項目直至最后工程結束的整個流程，包括施工設計、安排計劃和施工這些中間的主要流程，這些都可以通過配電工程的系統化管理進行實現。在工程進行過程中還可以通過在GIS平臺上輸入相關的數據信息，或者將其轉化為圖像形式。這樣一來，就可以實現對整個工程在技術上的查詢和追蹤，對出現問題以及可能會出現的問題都可以隨時分析探討，降低出錯率[3]。同時，GIS在對管理人員方面，可以進行工程設計審批以及事務處理等技術功能，幫助工程在事務及設計環節工作更加高效和簡潔。

2、輔助工程設計

GIS技術通過利用計算機可以實現各類型圖像，例如街道規劃圖、電網系統圖、供電路線圖等，都可以利用計算機呈現圖像的形式來展現工程信息。對這些圖形進行分層次整理之后，就可以進行配電網的總體統籌規劃，對配電網的基礎運轉在大方向上實現把控。此外，GIS技術還具備系統路徑追蹤的功能，對配電設計當中的道路及分區等部分實現建模放置，將規劃過程中復雜的問題實現自動化處理[4]。

3、工程施工管理

GIS技術也可以對工程的施工階段提供幫助，GIS技術可以根據配電網運行以及工程設計等相應條件，制定與施工條件相符合的施工計劃表。也可以對在施工過程中針對突然出現的問題進行相應調整，對月度、季度、年度的工程安排以及項目安排制定相應計劃。

4、管理工程資料

工程項目的關鍵就是對數據信息的管理，對數據管理的重視性應當從工程的建立開始，保障數據的準確性、完整性。由于工程在建設過程中數據可能隨時進行更改，而在對電網進行建設中，各方面的數據之間又是相互聯系的，所以在系統方面，要做到對數據信息的及時更新[5]。通過GIS技術的應用，可以做到對工程立項資料、竣工資料等的錄入工作，并且根據資料日期或是否竣工等，對資料進行分類及統一管理。

5、及時維護電網故障

相關配電網管理部門通過對GIS技術的運用，可以及時獲取系統運行信息，對GIS系統中反饋的圖片信息以及相關數據信息，相關管理調控部門可以在第一時間及時獲取，包括其中的實施可操控畫面以及動態線路圖層。相關管理部門在第一時間接收到反饋信息之后，能夠對故障部位及時發現并確定其位置，并且可以根據獲取的故障表現形式來對故障的形成原因做出初步診斷，之后針對故障問題排除相對應的專業技術維修人員進行現場處理，并且進行故障隔離，防止故障問題加劇，避免由于故障原因造成更大損失，將損失程度降到最低[6]。同時，根據GIS系統提供信息數據中，除了可以對故障位置進行診斷以外，還可以綜合分析其各項信息，獲取最佳維修及停電方案，在對故障問題進行科學有效處理后，啟動配電系統自動化功能FA即（非故障段自動恢復），按照系統最優順序恢復供電。不僅可以做到在最短的時間范圍內恢復用電，還可以提高工作的綜合管理效率。

6、調整優化負荷轉移

在配電網供電運行的過程當中，如果供電線路或者設備等部位發生故障問題，則會直接影響到供電的質量，這就需要運檢中心對發生故障的位置以及故障原因進行分析確定，然后根據分析結果對發生故障的區域進行停電及完成故障部位的搶修。在此過程中，為了避免一部分用電需求量大的用戶產生較大損失，就需要通過一些相應的技術手段將線路內部分供電負荷進行轉移，轉移到其他線路當中，以爭取在最大限度內減小停電范圍。

在配電網中通過對GIS技術的運用，可以可靠的收集供電實時信息，然后對動態信息緊急性分析來確定發生故障的位置，最后根據AM與FM技術進行對停電范圍內數據和圖像的雙層分析，運用AM與FM技術，負責運行配電網的相關單位將設備屬性以及數據疊加在相對應的街道圖層當中，就能確定不同地區的設備情況，再將每個地區的電壓等級劃分，根據不同情況使用不同的顏色進行標識，運行單位就可以對其情況一目了然。保障了對停電范圍查詢的精準性[7]。與此同時，GIS技術還可以做到通過圖示呈現出在其附近重要的電力供應用戶，為運檢中心的相關技術人員提供依據和維修方案。通過利用適當的技術方法將負荷轉移到其他線路當中，將因為停電維修給用戶帶來的不便影響降到最低。使用AM/FM/GIS技術，將實際應用中的配電網絡進行有效結合，把配電網絡模型在地圖中表示出來，使用不同的圖形或者元素將代表配電網絡中的線路、開關、變壓器、無功補償、刀閘等相關配電設備標注出來，同時將這些設備與外部數據進行靈活掛接，使配電網的管理更加直觀形象。

三、GIS技術在配電網規劃管理的應用前景分析

（一）系統數據管理

數據信息關乎著系統的成敗，是關鍵所在，數據的完整性與準確性直接關系著系統當中的各部分功能能否順利運行，因此，對數據信息的錄入工作應當從系統建立的初期開始就加以重視，因為配電網的數據每時每刻都在發生變化，所以對配電網實時更新數據的要求更高，如果配電網數據沒能及時更新，那么系統的開發工作必然不會成功。因此，在進行系統開發的過程中，要堅持“邊開發、邊利用”的原則，這樣采能夠保障配電網數據更新的及時性。另外，在發生設備新增、退運或者拓撲關系發生改變的時候及時進行電子化移交，保證GIS系統中的數據具備準確性和時效性[8]。

（二）系統功能特色

系統功能在未來的發展過程中必然越來越具有特色，首先，從設備管理方面來看，對于在設備運行當中涉及到的各類設備管理，其中包括設備臺賬的添加、刪除、更改等各個功能，同時還要結合不同的實際情況制作生成各類統計報表;其次，在圖像操作方面，可以通過選中設備的方式對地理圖位置定位，進行一次圖中定位，并且完成相互切換;第三，可以通過圖形對設備屬性進行查詢，可以利用一次圖或者是地理圖，將所選中的設備數據快速調取出來;第四，區域查詢統計，可以對地理圖內的任何區域畫出多邊形，之后統計多邊形內的配電設備，從而完成分類統計的工作[9]。

（三）系統優勢

配電網系統在未來的發展中會更具優勢，不僅是對信息的管理形式發生變化，還可以根據用戶的需求對賬戶進行隨時更改，并且結合電網的分布圖以及特殊要求，將配電網的分布圖進行打印。結合相對應的數據庫信息、設備圖形信息和地理背景等顯示出設備的數據與圖像信息等，便于相關管理部門對配電網的空間分布網絡有準確的掌握。除此之外，管理人員還可以將一部分特權分給用戶。安全部門應當對每個網線設置定期的安全檢查工作，這樣的話可以為巡線人員所需要的功能提供幫助，還可以及時將相關數據輸入當向數據庫當中，并對其風險進行評定，然后將對應圖表打印出來。審計科可以對安檢科的分析報告接受，并進行及時預算修改，對報表打印、輸出等。

結語：

綜上所述，近年來，我國對電力行業進行了多方面的革新，同時是為了適應每年來用電量的大幅度增長，相對應的配電網絡范圍也大幅擴張，網絡更加錯綜復雜與多變，對配電網絡的改革成為經濟發展中的重要環節。對于隨之而來的各種問題，單純依靠人工已經難以應對，因此必須在配電網的規劃管理中對GIS技術進行有效利用，提高網絡規劃管理的各項能力，最大程度降低錯誤率。

參考文獻：

[1]周立人，許波，侯康. 探究GIS技術在配電網規劃管理中的應用[J]. 數碼設計（下），2020，9（5）：50.

[2]姜磊，常德龍. GIS技術在配電網規劃管理中的應用[J]. 農村電工，2020，28（4）：40.

[3]王景輝. GIS技術在縣域電網規劃中的應用[J]. 電子科技，2013，26（8）：124-125，129.

[4]雷靜. GIS技術在縣域電網規劃中的應用[J]. 中國高新技術企業，2014（10）：122-123.

[5]楊鳳民. GIS在配電網規劃中的應用研究[D]. 河南：鄭州大學，2005.

[6]章丹陽. GIS在配電網規劃中的應用研究與設計[D]. 湖北：中國地質大學（武漢），2008.

[7]謝天祥，馮濤，王越. 基于GPS的Web—GIS在配網管理中的應用分析[J]. 廣東科技，2012，21（11）：84-85.

[8]邢林華. 基于GIS技術的配電網線路管理信息系統[D]. 廣東：華南理工大學，2004.

[9]陽曾，黃昌澤，劉明波，等. 基于GIS技術的配電網線路管理信息系統的開發[C]. //中國高等學校電力系統及其自動化專業第二十一屆學術年會論文集. 2005：1584-1587.