地理信息系统在电网规划中应用的展望

蒋娇 赵孟勤

摘要：加强对地理信息系统在电网规划中应用的研究分析，对于其良好效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的实践中，应该加强对地理信息系统应用的重视程度，并注重其在电网规划应用中的可行性。把地理信息系统运用到配电网的日常调度管理中，为智能配电网的建设注入了新的内涵。配电网是当前电网建设的热点，无论是大型、中小型城市都是把电网改造建设及信息的实施列入工作重点，投入大量的资金和人力，配电地理信息系统的建设将对整个电网建设有重大影响。

关键词：地理信息系统；电网规划；应用；展望

中图分类号：R197.21文献标识码：A文章编号：2095-3178（2018）19-0350-01

前言：

电网规划与设计是具有多目标、非线性、不确定性以及多阶段

特点的系统优化问题，从当前形势来看看，单纯依靠相关工作者的经验来规划电力系统，已无法继续满足现代电力系统要求。地理信息系统作为介于空间科学、信息科学和地球科学间的交叉学科与技术，它实现了地球空间数据处理和计算机技术的结合，并通过系统的建立、操作以及分析等，整理出规划、管理决策等方面的信息。伴随计算机技术的发展与普及，地理信息系统也已迈入了全面发展以及应用阶段。地理信息系统的相关数据主要包括拓扑关系以及地物特征等，其中地理位置特征是配网中最基本的要素。因此，将地理信息系统作为配电网规划与设计的基础更具合理性。

1地理信息系统的概述

地理信息系统，英文简称GIS，它是一门介于地球科学、空间

科学以及信息科学等学科之间的交叉学科，并且它能够有效融合地理学、地图学以及计算机科学等，以此获得、处理、分析、管理地理图形及其相关数据属性，拥有极强的空间分析以及图形处理能力，

并且也将空间数据和数据属性上实现了良好结合。

2基于GIS的电网规划管理系统的功能

2.1编辑功能

编辑功能包括数据编辑和图层编辑，数据编辑功能就是在地理

信息系统上对电力设施的属性数据进行增加、修改和删除等操作，例如输电线路的增加或减少、杆塔位置的变化等信息都需要进行及时的记录。图层编辑就是可以在原有的地理图像信息上进行编辑，这种编辑包括增加、修改、删除等操作。例如城市结构的改变，道路的改变，建筑物的增加等都會在图层编辑上进行相应的编辑。

2.2电网故障定位功能

由于在电网规划管理系统中运用了地理信息系统，所以所有必

要的数据都是储存在系统中的。当电网发生故障的时候只要上报用户名就可以在地理信息系统中查询到用户的配变名称，以及配变位置的所在，并且找出问题的原因，用隔离开关远程对故障进行隔离，减小故障扩展的范围，为及时解决问题做最大努力。地理信息系统中断路器控制着线路的颜色，当发生停电事故的时候，地图上的颜色就会由显示正常的红色转为显示故障的绿色，这样就可以轻易地划定停电的范围，列出停电用户所在。

2.3查询功能

查询功能包括实时查询功能和查询分析功能。实时查询功能就

是将实时数据通过接口存入地理信息系统数据库，然后这些信息就可以在地理信息系统的平台有所呈现，能够通过地理信息系统对电网的运行情况实时遥测，并且也可以通过该系统查看任意时间段里任意变压器、线路或用户的负荷曲线，设备运行状况，当负荷电流超过设定值的时候，就会启动自动报警装置，提醒对电网进行一定的调节，以免发生危险事故。查询分析功能即可以通过地理信息系统查询到电表箱、配变、配电线路等电力设施的位置以及各项有关技术参数和数据，有利于对电力设施进行及时地维护和检修。

3地理信息系统在电网规划中的应用与展望

从电网的规划设计流程可以看出，电网规划的方案制定很大程

度上受到设计规划人员的经验和掌握相关技术程度的限制；且电网规划方案涉及的面太过广泛，针对于不同的地区，因为其地理位置的不同而对于该区域内的电源结构和负荷分布也完全不同，方案制定人员在对不同区域的电网进行规划时并没有通用的规律可循。

就目前地理信息系统的发展而言，其对于空间数据库的处理和地理信息的可视化技术已经相当成熟。只要将区域内的电网规划信息如电源规划、负荷预测等，与空间地理信息相结合，便能实现电网的地理信息与属性信息可视化，从而为电力网络的规划提供更加切合实际的方案校验与经济性评价。

3.1可视化功能

目前我国的电网正处于高速发展期，电网的变动相对频繁，电

网地理接线图需不断更新。而地理信息系统能够通过对地理信息与相关电网数据的有机结合实现电网在地图上的数字化、可视化，而结合地理信息系统的二次开发功能，电网的地理接线图也能够实现实时更新，这些都为电网规划的准确性、合理性、经济性提供了必要的技术支持。

3.2辅助功能开发平台

地理信息系统结合电网的相关数据，还能实现电网的相关拓扑

算法、潮流算法等方案校验，能够通过地理信息数据与电网数据的结合对电网规划方案的可行性、经济性及周围环境影响作出评价，辅助规划人员作出合理的规划方案选择。

3.2.1负荷预测

电网的长期负荷预测需要结合区域内的地方中长期发展规划、

产业结构布局、周期性历史用电数据、区域内大用户用电量的改变、区域内天气的变化以及周边大工程项目的开展情况。地理信息系统的开发平台能够保存相关的历史用电数据，并且在不改变历史数据的情况下，进行数据的汇总、调整。另外用户还能结合区域内的电网发展规划及时调整厂区方案布局和远近期发展情况。

3.2.2变电站布点、定容与电网线路布局

变电站是区域内电网的供电中枢机构，只有保证其合理的布局

与容量，与电网线路路径的合理规划，才能保证区域内电网稳定、安全的运行。通过对区域负荷预测，现有电网结构，能够初步确定变电站的定点范围，再结合地理信息和城镇规划，了解周边地理环境，较好地选择变电站的站址和远近期进出线通道方案，同时将电网规划融入地方规划，对站址和通道进行预控和保护。

3.3.3空间数据管理模式

地理信息系统的数据类型主要分为两种一类是地理信息数据，

一类是相关的属性数据即电网的相关数据。地理空间数据主要描述地理空间位置通常用点、线、面三个元素来表述。点对应的属性信息是变电站位置与容量，线对应的属性信息是电网线路走向与负荷等信息。随着数据库技术与GIS技术的进一步结合，已经能够实现将空间数据与属性数据同时存入统一数据库，实现对地理信息系统内数据的一体化存储与管理。

结语：科学合理的规划工作，一方面需要大量历史数据和深入分析配电网，另一方面也应对将来发展趋势有较为全面的认识和预测。传统配电网规划与设计，单纯依赖工作人员的经验收集与处理资料、绘制规划图，这样不仅费时费力，而且其工作结果也往往不令人满意，远远达不到经济以及社会发展的需要。伴随科技时代的到来，地理信息系统凭借着自身强大的功能，极大地提升了相关工作人员的工作效率，同时也使配电网规划与设计方案更为灵活，规划结果更加科学。

参考文献

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