GIS在电力配电网系统中的应用

秦毅　王明惠　王猛

摘 要：近年来，科学技术的发展日新月异，电力系统方面也不断出现应用高新科技产品的情况，而GIS技术基本上满足了高科技、高标准的现代化勘测。本文以GIS在电力网络的实际应用为切入点，同时配合电力网络使用的智能化GIS平台，详细介绍说明了GIS在电力网络中所起的重要作用。

关键词：GIS；电力配电网系统；应用

GIS（Geographic Information System），在中国被称为地理信息系统，是一种基于现代计算机、硬件和软件以及卫星遥感技术等高科技的地理信息服务系统。GIS不仅能对特定位置的空间信息进行图表等各种形式的数据处理、计算等综合应用，还能够根据用户的需求和该区域的空间信息特点制定合理的使用方案。作为一门集地理学、地图学、卫星技术通信技术以及计算机技术等为一体的综合性学科，GIS能够科学地进行分析，有机结合自身计算机的数据库把推荐方案以独特的视觉效果展现给用户。从整个电力系统的角度来看，想要实现“集中”和“分散”协调发展，就需要合理把握配电网系统的集中性和开放性，能够以数字化的形式共享设计所需要的地理图形和数据，紧随科技发展的脚步，学习先进的技术和管理经验，根据自己身点进行技术革新，保持系统的兼容性，为优化配电网系统提供便利。

1 GIS的技术优势

1.1 技术开放性

在计算机类型功能繁多的大环境下，GIS技术不仅能够服务ORACLE等主流计算机数据库系统，还能适应SQLSERVER等新兴的计算机数据库系统。另外在程序语言上能够适应C语言、JAVA等多种程序语言和各自的编程工具。为了营造更加开放的环境，GIS还可以在专业的程序中嵌入各种适应用户需求的非专业程序环境，对于提高GIS的可连接性有很大的帮助。

1.2 技术先进性

GIS在开发技术上的选择与世界最先进的计算机软、硬件技术，网络通信技术以及地图技术等接轨，对于实现远程的数据查询和不同类型地图之间的变换，以及直接复制打印有效的地理信息有重要意义。另外，GIS还能够根据程序设置直接完成现场的数据勘测记录工作和模拟定位工作。在生成效果图技术上，它采用国际领先的分层处理技术，可以直接完成无级缩放、选择性定位等工作。通过科学条理的分析利弊，给出最优化方案，为用户提高工作效率以及辅助管理人员做出正确的决策提供方便。

1.3 技术发展性

GIS在保持位于高端科学前沿的同时，还保持着与时俱进的功能扩展性特点，根据自身系统的工作需要，积极与有效科技手段衔接，不断形成一代又一代的升级版本。这对于成功的开发先进系统、保持GIS的可扩张性具有重要意义。

2 GIS技术在配电网系统中的规划方法

2.1 用于空间负荷预测

空间负荷预测简单地说，就是根据当地的历史相关资料来预测该地区的未来发展方向，科学地来说就是为了满足配电网系统的建设条件，需要将当地的地理空间信息进行数字化管理，调查该地区相关的资料并输入GIS系统、运行系统，根据需要在地图上用数字化统计的形式来分析本地未来的发展趋势，并对原计划做出相应的调整。因为空间负荷预测工作是建设配电网系统的基础性工作，因此必须确保输入GIS的数据准确、详细而且全面，这就需要城市规划部门的帮助，合理地配合使用GIS配套功能，经过反复的模拟讨论，最后再对设计方案进行优化设计。

2.2 用于系统网络结构优化

在完成配电网系统建设的基础工作——空间负荷预测之后，就需要根据GIS的分析结果进行网络优化工作。非线性混合整数规划模型是进行网络模型优化的最实用方法。这就需要在数学建模时选择适当的函数关系，就配电网系统建设建模可以考虑使用整个系统的年投资为目标函数，约束条件应该包括配电网的房舍条件、变压器的容量限制以及负荷需求，利用模拟软件进行最佳算法的优化组合，在满足设计目的的基础上选择最优方案。

3 GIS在电力配电网中的实际应用

我国在电力网系统开始使用GIS技术是在20世纪90年代，由于当时的国内技术并不是很成熟，而且发展缓慢，因此在配电网系统中应用GIS技术比较困难，而且国外专家的维护费用也相当昂贵。随着改革开放的不断深入，我国GIS技术也实现了巨大的飞跃，不仅满足了建设电力网系统的应用，而且国家也推出了完善的保障制度，十分有利于GIS技术发挥其科学高效的技术特点。尽管如此，GIS技术依然存在诸多限制使用的不足：一是没有优质的系统开发平台，从基础配置上不能满足一些高级功能的需要；二是过分地依靠网络手段，不能实现接口对接口的数据共享等。

GIS技术在配电网系统的使用一直很被看好，这对于实现配电系统的“采集信息、线路的智能化管理、合理的调度抢修工作、实现地图管理”的“四合一”具有重要意义。目前，在国家主管部门的大力协调下，已经有多地的电力公司引入GIS技术，并取得了良好的效果，下一步准备在全国范围内逐步实现GIS技术进入国家电网，这既有利于电业公司完善服务方式，而且还有利于保障辖区内配电网系统的安全和及时抢修故障。

4 结论

通过专业人士的研究，实现GIS技术在配电网系统的高效利用，对于优化国家电网的配电网络和供电设备结构具有深远意义，而且，实现GIS与配电网系统的嵌入式发展，对于提高供电网工作人员的工作效率和服务质量也会有显著效果。同时，也为企业树立良好的社会形象，随之而来的就是经济收益的直接增长，为企业的發展打下坚实的基础。除此之外，应该注意的是必须合理地规划电网系统，提高质量优化设计，使得配电网系统的发展与城市规划的发展步调一致。

参考文献

[1]曹书平，况明生.GIS在配电网中的应用与发展[J].中国科技信息，2009，（6）：128-129.

（作者单位：国网安徽省电力公司池州供电公司）