VRGIS技术在智能电网管理中的应用研究

郝杰锋

(河南省焦作孟州市电力公司,河南孟州 454750)

VRGIS技术在智能电网管理中的应用研究

郝杰锋

(河南省焦作孟州市电力公司,河南孟州 454750)

进入新世纪,科学技术迅速发展,各种技术的更新换代逐渐加快,地理信息系统等相关技术也不例外。VRGIS是地理信息系统与虚拟现实技术结合的产物,它既具备传统的空间数据存储、处理功能,也具备VR(虚拟现实技术)的灵境技术和虚幻界面。智能电网即电网的智能化,也被称为“电网2.0”,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进遥感、测量技术实现电网的可靠安全、经济实惠。目前电网系统智能化逐渐加强,并且向VRGIS技术靠拢是其发展的一个主要方向。

地理信息系统 虚拟现实 智能电网 应用技术

随着科学技术的发展，我国的智能电网业也进入高速发展的阶段。VRGIS技术巧妙地将三维虚拟现实技术与地理信息系统的优势结合，可以实现实时三维立体化检测，将其广泛的应用进智能电网之中也是电网业发展的主流趋势。它能够将三维虚拟现实技术逐步扩展至电力系统，从而实现智能电网由二维可视化到三维可视化平稳较快过渡，便于电网的管理。随着VRGIS的应用日益广泛，对VRGIS进行合理规划和利用，是智能电网现代化过程中面临的一个主要的问题。

1 智能电网应用现状

(1)自动化成为主流。这是电网行业发展的一个主流趋势。它是指整个供电网络过程中实现无人或少量人为操控，实现供电的自动化。智能电网以计算机网络为操控主体，只需要人进行合理的编程，就可以实现供电的全自动化。

(2)较好的自愈能力。自愈是实现电网安全可靠运行的主要功能。目前世界流行的电网系统有一个明显的特点，就是稳定可靠。大部分智能电网都有一定的自愈能力，可以在少量或无人干预时实现问题元器件的隔离从而做到正常运行，做到供电中断风险的最低化。此外，智能电网可以实时进行自测，来检测各种元器件或供电网络是否正常运行。

(3)集成程度高。智能电网与传统电网一大区别在于智能电网的集成能力要远远高于传统电网。智能电网可以实现监视、控制、维护、能量管理、配电管理、市场运营、企业资源规划等和其他各类信息系统之间的综合集成，并在此基础上进行相应的业务集成，形成一个一体化的电网信息系统。这样非常有利于对输电网络进行虚拟化监测，也便于对供电网络各项数据进行描述。

2 VRGIS技术在智能电网管理中的应用

2.1 数字化变电站的建设应用

数字化变电站是指由智能化一次设备和网络化二次设备构建，可以实现变电站内部智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。在数字化变电站里就有对虚拟现实和地理信息系统等技术的应用。首先，对变电站进行智能调度时要对整个供电网络有一个全方位的分析了解，GIS技术可以对分布在各地的输电网络进行全面的采集、管理和显示，虚拟现实技术则为其提供了三维立体化的仿真影像，这样更有利于数字化变电站任务实施和问题解决的智能化，在世界各国都有广泛应用。

2.2 能源管理系统的建设

随着各种用电设备越来越多，人们对电量的需求与日俱增，对各个地区电网能源的科学管理成为智能电网发展要面临的一个重要问题。一般来说，智能电网的能源管理系统主要由三部分组成；计算机管理系统、传感器件、通信网络。管理系统要对采集的数据进行汇总分析，从而为电力的合理分配提供参考依据，这就需要利用GIS技术对各部分用电量进行实时的监测计算、汇总分析，在获取资源的基础上利用虚拟现实技术对各部分用电量的走势进行合理地预测，从而优化能源分配结构。目前中国在用户端能源管理方面应用较为广泛，如广州亚运会海心沙岛的虚拟化管理。

2.3 借助VRGIS技术进行巡检工作以加强管理

有效地利用虚拟现实技术和地理信息系统是电网行业智能化的必然趋势。VRGIS不仅可以帮助智能电网完善供电管理活动，也可以帮助智能电网进行各个阶段的巡回侦测以查补系统的问题和缺漏，完善整个电网。在这个过程中，对分散的信息点进行管理主要依靠GIS技术得以实现，这个过程主要包括信息点数据的建立、数据提取以及修改等。巡视过程中则需要对整个系统的结构进行三维立体的复原，在计算机中建立一个完整的虚拟时空，将整个输电网络反应进计算机的大脑里，这样比过去人为的编程更精准，处理问题也更加及时。

3 VRGIS技术在智能电网管理中应用的意义

3.1 保证高效的运营

VRGIS技术与智能电网的深入融合，可以调整电网资产的管理与运营，可以做到让人们明白什么时候要什么资产，需要何种质量的电力，从而将电力资源与其他资产进行很好的整合，优化电力资源的配置。同时在VRGIS技术支持下的智能电网更具备先进性，它可以让人们更好地了解各地区、各部分的用电情况，最大限度地发挥电网的功能，降低运营成本。利用VRGIS技术进行动态监测以使资产达到最佳状态，可以不断提升电网负荷能力，延长使用寿命。

3.2 促进电力市场健康发展

地理信息系统可以随时对各地电网的各项运营数据进行提取、汇总和报告，这样可以为市场参与者提供充分的数据资料，帮助客户和电网工作人员对其有更加深入地了解，帮助人们细化对容量、变化率、潮流阻塞情况等参量的掌握，使得电力行业得到科学的规划和运营。此外，虚拟现实技术可以实时地对智能电网进行虚拟化的仿真描绘，地理信息系统也可以从中提取到相关技术参数，对电网的运营过程进行监测，可以使系统及时的处理各种可能出现的问题，保证电力市场的健康发展。

4 结语

近年来，随着市场化的加深、数字化技术的不断发展，电力网络与市场和用户的交互越来越多，人们对电力的需求与日俱增，对电力质量的要求也越来越高。传统的电网管理方式已经越来越不适应社会的发展。推动电网行业智能化，应用VRGIS技术进行侦测和管理，是中国电网业发展的趋势，也是中国社会发展的必然趋势。我国已经开展了相关工作，但依旧有很多问题亟待解决。推进VRGIS技术与智能电网管理的有机融合还有很多事情要做，智能电网管理的现代化之路任重而道远。

[1]王瀚秋,刘开锋.低压配电网GIS结合电力营配一体化信息平台的建设与应用[J].电力信息化,2010(1).

[2]李斌,韩峰.虚拟现实地理信息系统(VRGIS)技术在铁路勘测中的应用[J].甘肃科技,2004(4).