地理信息系统基础下配电网运行评估技术应用研究

杨忠藩

（广东电网有限责任公司佛山供电局广东佛山528000）

地理信息系统基础下配电网运行评估技术应用研究

杨忠藩

（广东电网有限责任公司佛山供电局广东佛山528000）

近年来，随着我国经济建设进程不断加快，社会各生产领域对于国家配电网的配电稳定性、安全性及可靠性提出了更高的标准和要求。现阶段，传统的配电网运行评估方法存在诸多的缺陷，已经难以满足当前社会发展的需要，引入地理信息系统技术用于配电网运行评估，是当前我国配电网建设的主要发展趋势。本文针对地理信息系统技术，简要分析了基于地理信息配电网运行评估系统的构成，探讨了基于地理信息系统配电网运行评估技术的应用。

地理信息系统；配电网；运行评估

配电网运行评估系统是我国配电网建设的重要部分，也是一项复杂系统的工程。配电网运行评估系统包括勘探地理信息及处理图像、分析与统计数据、管理配电网自身信息数据等多个方面。由于当前我国配电网规划地理面积覆盖范围越来越广泛，使得传统配电网运行评估方法出现一些不足和缺陷，受到诸多限制。地理信息系统技术具有形象化、可视化等诸多优势，能够帮助提升配电网运行评估的合理性、可靠性及科学性，因而深入分析探讨基于地理信息系统的配电网运行评估技术以及评估系统的具体应用，对于我国电力规划建设事业的发展具有重要的现实意义。

1 地理信息系统概述

地理信息系统（Geographic Information System简称为地理信息系统）。该系统主要是将地理信息数据进行有机整合，将其利用分析、加工、处理及查询区域空间内的地理数据。目前地理信息系统被广泛运用于经济、商业、军事及国家政府行政等多个领域当中。

地理信息系统可以实现空间地理数据的分析及处理，而线性地理特征是配电网系统线路的典型特征。随着地理信息系统地不断发展进步，该系统越来越多地被应用于配电网规划系统平台中，用以实现管理的信息化、形象化及可视化[1]。

2 地理信息系统基础下配电网运行评估系统设计

针对软件体系构建的设计是实现地理信息系统下配电网运行评估系统设计的基础环节。软件体系的需要以层次化形式为基础进行构建，通常情况下，软件体系自下而上被分作数据层、组件层（用户层）与应用层，如图1所示。

2.1 数据层

数据层的主要功能是提供数据支持系统。设计中可利用Visual Basic基于地理信息系统组件ap Object2.0对其进行二次开发，采用Arc SDE（Arc地理信息系统的空间数据引擎）作为访问工具，用以支持地理数据信息的面、线、点三者的管理，实现编辑、浏览、查询、删除以及增加等功能，同时进行数据层的编号、类型、台数、归属、电压等级、位置、名称等属性设计[2]。Arc SDE支持多种图层类型，本文设计采用CAD格式的图层，以便进行相应要素属性表与索引表的建立，使图层与要素呈对应关系。同时采用Oracle作为数据库软件。

2.2 组件层

用户层主要用于控制权限和界面的图形化，面向管理类和面向计算机支持的组件集可利用不同应用进行划分，并可对接口集与组件集进行专门针对系统的设计，实现在整个管理过程中信息传递路径与环节的快速控制、计算及解决，以此实现集中管理的通信。

图1 系统软件体系设计

2.3 应用层

应用层利用人机界面将各种服务应用功能提供给配电网运行评估的客户群体。同时可利用地理信息系统自身的查询与远程功能提供更高层次的应用，例如供电可靠性与等级分区、运行评估功能及标准、设备缺陷分析与电网薄弱环节等。

3 地理信息系统基础下配电网运行评估技术应用

3.1 配电装置中的应用

基于地理信息系统技术的配电网运行评估技术在配电装置中的应用具有诸多优势，随着地理信息系统技术的不断发展进步，被越来越多地应用于我国的配电工程建设中。利用地理信息系统技术在配电装置金属壳体内封装进隔离开关、电压互感器、接地开关、母线断路器、电流互感器、避雷器等元件，并充以0.4～0.6MPa压力的SF6气体在金属壳体内作为元件相对与相间的绝缘介质。最初多在中压配电器中采用地理信息系统技术，随着技术发展，地理信息系统逐步被广泛地应用于高压和超高压配电装置中。目前，世界各国在220kV及以上范围，基本采用占地面积小、空间体积小、安全可靠、维护简便的地理信息系统配电系统[3]。

3.2 地下电缆管理中的应用

日益复杂化的城镇设施基础建设，使电缆沟管井和地下电缆的管理运行也越来越繁重。地下电缆的管理可利用地理信息系统技术进行数字化改造，进而有效减少其日益增加的管理工作量。利用地理信息系统技术对地下电缆进行编号命名，可对其进行准确的辨识，同时运用剖面图、图层、地理接线图等多种方式对其进行形象直观地展示，使地下电缆管理能够匹配于配电网的安全稳定运行，从而有效提升地下电缆的运行效率与管理水平，避免出现配电安全事故。

3.3 配电网络故障定位中的应用

当配电网络出现故障，配电管理单位必须在第一时间对故障位置进行准确定位，最大限度减少供电损失。而现有的管理机制中，配电网故障的判断主要依赖检修维护人员的经验和纸质记录资料，同时我国现有的定位技术无法有效处理不完整的信息数据，这显然不利于快速定位故障位置。配电系统应用基于地理信息系统的运行评估技术网络分析功能，能够分析追踪网络的下溯、上溯、分析网络的连通性等情况，进而提供有效的技术支持故障的定位，使配电系统的稳定性与可靠性得到提升。

3.4 其他应用方面

基于地理信息系统的运行评估技术在配电网中的应用能够实现操作演示的动态可视化，同时结合配电网实时系统可集成电网监控系统（SCADA），促进电网管理的统一化、现代化以及信息化。同时基于地理信息系统技术建立的配电数据库系统，可应用分层显示多个地理位置，如短路器、隔离开关、用户、变电站等。

4 结束语

综上所述，基于地理信息系统的配电网运行评估系统设计主要从系统的功能和体系、图层管理和信息版本、查询与浏览、可视化等多方面着手，保证配电运行评估系统的有效性与合理性。同时，基于地理信息系统的运行评估技术在配电装置、配电网络故障定位、地下电缆管理等方面地运用需要加强和深化。同时我国配电网建设中对于地理信息系统的运用还需要与时俱进，顺应科技和时代的发展潮流，不断改进和创新，才能够真正促进我国电网建设事业的健康发展，从而进一步保证我国经济建设的和谐稳定。

[1]武宏波，王忠敏，王江敏.地理信息系统（GIS）在县级供电企业配电网管理中的应用及展望[J].电力技术，2015（06）：31～35.

[2]冯新龙，孙岩，林声宏，等.配电网综合评价指标体系及评估方法[J].广东电力，2013（11）：20～25+53.

[3]廖超，许继红，张莲梅.配电网络及其自动化技术讲座（9）地理信息系统在配电网中的应用[J].大众用电，2005（12）：39～40.

TM732

A

1004-7344（2016）30-0090-02

2016-10-12

杨忠藩（1986-），男，广东大埔人，助理工程师，本科，从事电力调度工作。