以电网信息模型(GIM)技术构建智能电网信息共享平台研究

丁宽

（国网吐鲁番供电公司，新疆 吐鲁番 838000）

面向多种信息资源建设多层次、多元化的融合体系，实现对数据内容的协同处理。以电网信息模型技术为基础构建智能电网信息共享平台，能为项目开展的各个阶段提供详细的工程信息。应用科学技术和工程技术建立信息模型，涉及电网工程所有环节和对象，更容易实现信息共享的目标，更好实现对电网工程全生命周期资源的科学调度。

1 智能电网信息共享平台初步梳理

1．1 设计成果的转化

20世纪60年代，在我国的电力系统中开始应用信息化技术。有很多电力企业充分结合自身的需求建立信息管理系统。所建立的信息管理系统优化了电力企业内部的业务流程，企业的运行效率也明显加快。但是经过一段时间的发展，也表现出了一些问题。这些信息管理系统由不同的厂商提供，无法实现信息共享。在模型构建技术中，要抓住设计的源头，才能真正把握住信息流的脉搏。在初始阶段就应该建立起信息载体，为后续工作提供好服务。从近几年的发展情况来看，数字化技术的应用非常普遍。所设计的信息集成技术是将设备的模型作为载体，这里所说的技术主要包括三维信息模型、地理信息、工程结构及非结构化的数据，促进数字化技术得到更为广泛的应用。工程设计图纸所展示的设计成果，逐渐过渡为数字化的设计成果。

1．2 实现对施工过程的有效监控

就电网信息模型而言，建设智能电网信息共享平台，要重视施工阶段的部署和安排。在施工管理中，可使用Navisworks等GIM软件积极建立可视化的施工管理平台，确保施工现场的进度是可视的。应用现场施工模拟的三维化模式，进而保证管理者和相关的工作人员对施工现场有更为直观的了解，也能全面掌握工程的实际建设情况，将各个单位的综合信息管理起来，优化管理效果。

1．3 完成输电和变电在GIS上的可视化

在目前的发展阶段中，国家电网公司已经完成了生产管理系统的建立，其中的核心内容是设备管理，另外还涉及多项业务，有设备运行、设备缺陷、设备检修试验。从近几年的发展情况来看，在一些地区以GIS为基础的PMS系统的应用和研究获得了较好的成就。比如在某地区，建立的一体化电力生产管理系统是将GIS作为基础内容，同时具备输电和变电在本系统上可视化的功能，优化了生产阶段的信息化功能。

2 以电网信息模型(GIM)技术构建智能电网信息共享平台的研究现状

电网信息模型GIM技术源自BIM，即建筑信息模型（Building Information Modeling）。其是以电网工程各专业的参数化信息作为基础，进一步吸取地理信息数据（GIS），并结合输变电工程特点，通过信息化建模技术、数字化协同设计，实现输变电工程的三维可视化和信息共享。

电网信息模型技术是以GIM参数化模型为核心，而参数化建模是在电力设计阶段完成的。现如今GIM技术已在设计阶段已得到落实，2013年国网经研院发布了输变电工程数字化设计应用导则，2018年《输变电工程三维设计模型交互规范》等8项标准逐步正式发布。2019年国家电网基建技经〔2019〕10号文第八条要求，从2019年2月1日起，对未按文件要求开展设计招标、应用三维设计的工程，原则上不予安排初步设计评审。

当前国家电网有限公司提出了以泛在电力物联网为基础的“三型两网、世界一流”战略目标。其中能源互联网是坚强智能电网与泛在电力物联网的深度融合，能源流、业务流、数据流“三流合一”的共享信息物理系统。因此，以GIM技术为基础，构建泛在电力物联网的可视化共享平台将会是一个重要的研究方向

3 以电网信息模型(GIM)技术构建智能电网信息共享平台的优势分析

3．1 具有强大的三维仿真性

从设计输变电工程开始，利用基于Bently或Revit等信息化设计软件，对变电站土建和电气设备进行三维仿真建模，使其以三维立体图形的形式展示出来，空间信息表达更为清晰，更能充分体现其真实面貌。在信息共享平台中，使这种三维参数模型形成信息化载体，由点到面，逐步实现电网全生命周期的可视化和虚拟化，从而在最终实现信息共享平台的全面三维可视化。

3．2 具有较强的数据关联性

就电网自身的特点而言，GIM模型要保证能与GIS高度整合。在GIS系统中，把模型数据分层显示出来。在确定模型接口时，要保证符合标准的要求，并实现信息分层的目标在工程建设活动中，协调好各方的信息需求，有效向设计阶段延伸，起到信息传递和共享的作用，更好面对数据断层的问题，如此一来就能实现数据信息一次录入多次采用的目标。将GIM作为基础支撑，完成承载信息数据库的建立，在不同的平台上共享数据信息，同时也能较好完成信息采集的任务。充分利用GIM技术的优势，能实现模拟的功能，实现对施工、抢修和漫游的有效模拟。能在线监测信息，进而成功为生产部门提供工程数据，为泛在物联做好铺垫。

3．3 具有更高的可靠性

将GIM技术投入智能电网信息共享平台，数据的采集能力会被大幅度的提高，为电网大数据的共享、挖掘和深入分析提供坚实的基础。在电网设备采购、运行和报废的全生命周期中，这些大数据信息资源能为决策的制定提供可信度更高的依据。GIM作为一种信息模型，在理论上可引入以安全著称的区块链技术，设备与模型编码一一对应，实现设备物资可查但不可篡改、完整追溯等特性，打破信息孤岛，防止恶意窜货等问题的发生。在进行平台安全防护时，可依照“标准先行，试点应用”的原则，分阶段、分区域进行，为工程信息的安全可靠提供保障。

4 以电网信息模型(GIM)技术构建智能电网信息共享平台

4．1 融合工程建设阶段的信息流和业务流

对电网信息模型技术进行充分的研究，并建立GIM。从而形成良好的工程建设阶段的信息流，将业务流有效融合起来。就工程建设整体而言，要保GIM技术贯穿始末。参建单位和后期的运行单位应全程参与，在整个工程信息的建设中，工程设计是起点，实现数字化建设可避免大量重复性的操作问题。

近年来计算机软硬件技术水平不断提高，促进设计单位内部实现更为便捷的信息传递，在这个过程中，会表现出比较明显的多专业和跨区域的措施。在这其中有代表作用的技术是三维数字化技术，该技术在输变电工程中的应用非常广泛，是GIM技术中的基础部分。对于设计单位来说，建立模型是非常关键的一个环节，覆盖工程建设全过程的内容是工程设计信息。在研究可行性的阶段、初期的设计阶段、按照施工图纸进行施工的阶段、工程最后的竣工阶段，工程设计信息都能发挥一定作用。

4．2 避免发生信息断层的问题

在建立GIM的过程中首先要解决的是信息断层的问题。就信息录入阶段而言，其中存在的不足之处是无法在设计文件和各个应用平台之间实现互通互联，所以在分析各个阶段的信息需求时，要从数据分析层面入手。要想真正解决信息孤岛的问题不仅发挥设计信息和各个平台之间连接作用，还需要将GIM技术作为基础建设工程数据库，从而成功融合信息流和业务流。以某电力企业的数据结构为例，其中有非常复杂的设备种类，数量还很大。对此实现有效的全面管理需要建设三维化的数字模型，形成的数据框架呈现结构化和非结构化的特征。三维的数字化信息在其中起到的是更好运用信息手段管理设备。所建设的GIM接口是通用的，从而有效将各种工程数据库有效整合起来。

5 结语

综上所述，运用电网信息模型(GIM)技术构建智能电网信息共享平台的优势有三方面的体现，有较强的仿真性和关联性，安全系数也更高。在建设共享平台的工作中，要注意避免发生信息断层的不良情况，保证能良好融合工程建设阶段的信息流和业务流。在未来的发展中，还需不断引入新的技术，推动输变电工程信息化建设更好发展。