地理信息系统在县域电网中的应用

李 峰

（1.河南理工大学 河南 焦作 454003；2.孟州市电力公司 河南 孟州 454750）

0 引言

县域电网直接面向用户，由输电网和配电网组成。县域电网负荷不集中，分布的地域广，线路长，分支较多，线路新建改造频繁，电气设备数量众多，故障率高。随着经济生活水平的发展，客户对供电服务的要求不断提高，科学高效地进行县域电网管理已成当务之急，地理信息系统(GIS)的出现，解决了这个问题，地理信息系统主要是利用计算机技术和网络通信技术对进行县域电网空间数据与属性数据进行数字化表示，便于对县域电网形象、直观、高效管理，基于GIS的县域电网管理是实现智能电网的基础。

1 地理信息系统组成结构及选择

地理信息系统是在计算机软硬件支持下用于采集、处理、检索、模拟、分析和表达地理空间数据的计算机信息系统。具有数据采集和编辑、数据管理和组织、应用分析、结果显示输出和数据更新功能，能够由地理空间数据提供高层信息为管理和决策服务。

1.1 系统组成

完整的GIS一般有五个主要部分组成，即硬件系统、软件系统、地理数据、开发管理人员和计算机网络。其中，硬软件系统是GIS的基础；地理数据库可以用来表达和组织各种地理数据；开发管理人员和客户则决定系统的工作方式和信息表达方式；计算机网络实现了数据共享共用、协同办公。

1.2 系统平台选择

地理信息平台是整个地理信息系统的支撑，是进行地理信息系统建设的基础。

1.2.1 考虑平台必须具有良好的开放性、扩展性、可维护性、安全性。

1.2.2 选用通用的组件式GIS开发平台，二次开发能力强，而且要选用知名的G1S厂商产品，因其产品质量、技术支持和售后服务有保证。

1.2.3 具有成功的县域电网应用案例，电力GIS建设专业性很强；只有具有成功的县域电网应用案例的GIS供应商，其产品质量和应用经验才是值得依赖的。

1.2.4 要考虑到与其它系统的信息共享集成，注意与SCADA接口，实现实时监视功能;与营销MIS的接口，实现数据共享共用；与OA的接口，方便员工使用；与负控系统接口，使负控信息和地理信息整合。

1.3 系统结构选择

基于C／S结构的GIS在企业级的信息管理和信息共享中发挥了巨大的作用，许多系统运行良好，但也存在跨平台性差、维护升级困难和系统资源冗余度大等问题。B／S结构模式，用户界面是浏览器中呈现的Web页面，具有界面具备友好性和一致性，易于操作，且跨平台性高。结合两系统的特点，系统采用数据层/服务层/应用层三层结构，B/S和C/S结合，实现业务逻辑与数据存储的分离以及GIS服务与Web服务的分离,采取以客户端/服务器(C/S)进行专业设备做图的模式和以浏览端/服务器(B/S)进行地理信息数据发布的模式。充分利用两种模式的优点，大量的数据通过C/S模式，少量的浏览、查询、统计通过B/S模式实现。

2 GIS主要功能及应用

结合供电系统生产实际需求，地理信息系统能够有效地对与空间分布有关的数据信息进行采集、测量、存储、管理、显示、传播和应用，实现信息的可视化分析和管理，保证电网安全、经济、可靠地运行。

2.1 设备台帐管理

台帐信息是县域电网管理的基础数据信息，为运行及综合分析管理提供技术档案、参数属性。GIS方便对电网设备和材料的台账管理和维护，GIS提供了模型化的设备数据查询统计功能，可以对专业数据、属性数据、台账数据进行查询统计。GIS可以方便的根据查询结果进行图形定位，进行地图化显示，同时可以变动后的数据进行更新。

2.2 电网缺陷管理

电网缺陷管理使用GIS中的图形和数据，遵守标准化管理流程，经过缺陷登记、审核、维修、验收环节及时消除线路、设备的缺陷，实现了缺陷流程管理。减少了电力设备故障率，提高了供电可靠性。

2.3 理论线损计算

根据电网和用电的基础信息，实现对单条线路以及整体系统的理论线损计算，按规定35 kV及以上电网和10KV及以下电网分别采用不同的计算方法。计算所需的各节点的基础数据可手工录入，也可从其他数据库中读取数据。

2.4 PDA抄表导航监控

实现对所有用户表抄表导航管理，使用GIS的数据，可以与GIS数据同步更新，能够达到准确、高效、灵活、快捷的记录电表电量，有效降低抄表工作的劳动强度，提高工作效率，优化工作流程，能够把电表信息和电表表底传到营销MIS。

2.5 电网评估与规划

通过对电网供电半径、主干线截面、绝缘化率、设备状况、线路配电变压器装接容量、主干线路分段数、线路负载率、线路环网率、N-1合格率、负荷转移能力及供电可靠率(RS1)等统计分析，发现电网存在问题，为电网改造和规划提供依据，能够极大的提高电网规划的质量和效率。

2.6 与95598客户服务联动

通过GIS和95598客户服务系统的联动接口，95598坐席人员在接听到电力用户电话后，可以在地理图上判断用户所在位置，并上报管理人员，通知检修人员检修，提高检修人员的工作效率。

2.7 GIS车辆监控功能

利用GPS卫星定位数据和GIS的地理空间展现能力，在GIS中随时可以看到抢修人所在位置和其抢修路线，保证了抢修的科学性、及时性和可靠性。

2.8 调度管理功能

GIS可以模拟调度拉合闸，能够显示停送电影响到的线路和用户范围，供调度人员进行停送电操作时参考。

2.9 其它功能

GIS还有一些其它功能，如施工管理、供电可靠性管理、负荷控制与管理、报装辅助等。

3 GIS建设及维护

GIS建设和维护的过程中相当重要，系统建设需要调动的资源非常多，领导要重视和支持，制定工作方案，认真检查落实，项目才能顺利开展，中层管理人员也应重视系统建设，平时积极参与，增强对整个系统深入的了解，能够全面掌握系统功能，使系统发挥其应有的作用。

3.1 分步实施

GIS是一个复杂的系统，基础数据多，功能多，不能一次就达到系统开发和应用的要求，要有计划分步骤实施。要根据实际情况，先做好做实相对简单的基础工作；然后逐步增加应用种类，一个应用成熟以后，再进行下一个应用；最后巩固应用成果，利用好GIS的资源，做好县域电网管理的各项工作。

3.2 及时完善基础数据

县域电网数据中配电网数据最大，系统初期的数据采集工作是一个非常艰巨的任务，需要管理人员通过实际考察，做出合理的工作计划安排，落实到人，制定激励制度，提高工作积极性，并做好审核工作，确保数据的准确性，提高工作效率，尽量缩短建设周期。

3.3 重视培训

根据使用者的不同，可分为系统管理人员和系统操作使用人员，系统管理人员要具备管理和维护系统的能力，保证系统正常运行。系统操作使用人员要具备全面掌握系统功能，熟练进行系统操作，能够较好地完成日常工作。对培训效果要进行模拟检验，在达到每一名学员都能如实掌握所学的知识，这样系统才能较好的发挥作用。

3.4 数据更新维护

县域电网设备众多，分布广阔、变化快，系统的数据更新或者维护工作量也非常大。系统在正式运行后，在管理要做到将责任落实到人，严格数据审查和考核，并制定制度，形成常效机制。做到数据及时更新，使系统及时反映电网的实际情况，为系统的各项应用提供基础保障。

4 结束语

GIS在电力企业中已逐步应用，供电企业应该科学合理地使用GIS，让其充分发挥出应有的价值，增强企业自身竞争能力，提高电网运行管理水平。GIS的有效应用为实现智能县域电网的做了必要的准备工作，随着未来三维GIS技术在县域电网中的应用，将逐步实现电网的数字化，智能化。

［1］倪建立,孟令奎,王宇川,高劲松.电力地理信息系统[M].北京:中国电力出版社,2004.

［2］房劲,庞霞,陈峥.地理信息系统在配电网管理中的应用[J].科技资讯,2010(14).

［3］牟善仲.地理信息系统在配网中的应用[J].农村电气化,2008(7).

［4］张肖青,金伟君.基于地理信息系统城市配电网评估与分析系统[J].供用电,2009(4).