配电自动化中的动态地理信息系统研究

周 健，吴 琳，梅 进，顾建全，柳江涛

（国网浙江省电力有限公司龙泉市供电公司，浙江 龙泉 323700）

0 引 言

电力地理信息系统（GIS）作为电力企业生产服务与管理的综合型平台，属于协同工作环境创设的关键性工具，实现了对企业资源的有效融合与对资源与客户关系的管理，将电力企业管理工作的开展推向更高层次，保证了高效电力运行控制系统的形成。将地理信息系统（GIS）引进配电自动化中为电力企业发展搭建了良好平台，可更好的进行空间地理信息维护与管理，在推动电力企业良性发展中功不可没，故而进一步认识与了解动态地理信息系统在配电自动化中的应用很有必要。

1 电力地理信息系统在配电自动化中的应用分析

1.1 电力地理信息系统的结构设计

电力地理信息系统（GIS）和配电管理系统（DMS）结合具体包括两类：其一即以GIS作设计平台，原因是DMS的用户管理、设备管理、负荷设计与规划设计等均离不开GIS的支持，所以可于GIS平台完成开发；其二即以DMS作开发平台，不但能使DMS的优势得到维持，还能使开发费用得到控制，通过该模式进行开发实质是将GIS平台作输入输出界面，进行SCAD数据显示，并依靠软件来实现计算结果与存储信息的分析。DMS里的SCAD数据库、DMS数据库和GIS数据库三者间彼此关联，SCAD数据库、DMS数据库为GIS数据库供给电网信息数据与计算结果；同样的，GIS数据库则将电网状态设置、设备参数等信息及时为SCAD数据库与DMS数据库提供，并且SCAD数据库与DMS数据库相互间又彼此完成实时数据与计算结果的传输[1]，具体情况如图1所示。

图1 GIS与SCADA/DMS三者间数据交换流程图

1.2 电力地理信息系统在变压器负荷管理中的应用

变压器负荷管理（TLM）除了能够避免变压器由于低负荷而出现效率不管的问题，还能避免变压器由于过度负荷而受到损害，电力地理信息系统在变压器负荷管理中的应用即需要的信息数据能够经由电力地理信息系统（GIS）与用户信息系统（CIS）数据库里得到[2]，同时这种非图形但又具备图形的集成环境使得变压器负荷管理（TLM）的处理能力大大提升。图2是变压器负荷管理（TLM）的结构示意图。

图2 变压器负荷管理（TLM）系统结构示意图

1.3 电力地理信息系统在SCAD数据库中的应用

SCAD具备专属数据库，且和GIS数据库间彼此关联，达到数据交换的目的。SCAD数据库能够依靠最新地理信息系统的技术快速的将配电管理系统运行状态进行展现[3]。而管理人员同样能够依靠这些数据信息更好的对电力网络进行分析，第一时间进行调度信息发布，从而把电力突发故障引起的损失控制到最低，促电力调度控制力增强[4]。

电力地理地图具备大量符号，其中一些符号主要是配电设施状态的标志，如断路器、分段器、开关等。同时，这些符号应及时进行数据更新，方便准确的将实际电力设置状态给予展现。一旦SCAD数据库进行电力设计变更信息接受，则及时的把数据变化进行准确反映，SCAD数据库则定时进行电力设备状态更新，在有需要时则可于实时数据库里对设施真实状态信息进行提取且显示。

1.4 电力地理信息系统在配电网生产管理中的应用

GIS系统架构设计应用的是C/A/S和B/A/S，可使电网资源优势与作用得到充分发挥，确保电力企业内部数据信息实时共享得以实现，促信息资源利用率提升。一旦电力地理信息系统（GIS）和配电网系统融合，则可确保多项功能得以实现，具体如图3所示。借助电力地理信息系统（GIS）的图形功能，可在Window平台的作用下实现地图问题的有效解决。同时，电力地理信息系统（GIS）能够完成测绘电子地图的转化，通过可视化方式进行展现，典型的即水文地理信息和线路环境信息等，在实时监测技术的作用下便于及时进行输电线路和区域电网运行具体情况的掌握，管理人员能够通过计算机设备来进行相关参数数据查询。此外，电力地理信息系统（GIS）可于计算机终端实现电网拓扑结构的展现，且通过不同颜色进行显示，在电网出现短路或断路等故障后，经GIS电网追踪与拓扑分析功能及时进行故障点追踪，完成故障处理。

图3 电网GIS平台系统构成图

1.5 电力地理信息系统在空间资源管理中的应用

通过把电力地理信息系统（GIS）与企业资源规划（ERP）系统结合且给予延伸，可实现空间资源规划（SRP）系统的建构，能够于电力企业资源管理与决策中发挥作用，并结合电力系统的动态变化特征，经全局性的统筹管理方案，实现对电力系统不同空间资源的动态化管理。同时，电力地理信息系统在空间资源规划系统建构的过程主要在AM/FM/GIS基础上，进行SCADA、DMS、GIS、ERP等应用集成，实现空间资源规划SRP的创建，从而来对电力企业不同资源信息给予整合，进行合理信息工作流与全面资源信息库建构，为电力企业配电自动化进行良好条件创造。电力地理信息系统在电力SRP中的应用框架具体如图4所示。

图4 电力SRP应用框架

2 地理信息系统技术在电力系统自动化中的发展方向

随着我国电力系统的改革发展，笔者认为电力地理信息系统技术在电力企业自动化运行管理中地位将逐渐提升，特别是在国家全面支持物联网建设的背景下，电力系统作为系统性较强的基础性电能生产—输送—变电—配电—使用的闭合系统，于关键电能控制设备上依靠地理信息系统技术完成平台遥控属于今后的一大发展方向，并且地理信息系统技术的模型运算功能于我国电力系统自动化的进程里应用力度仍不足，但我国庞大电力系统数据量已拥有大型模拟运算的能力，只要依靠电力地理信息系统技术平台的模型算法则能够通过数据分析支持功能实现我国电力系统的优化，促使我国电力企业取得更大发展。

3 结 论

本文对配电自动化中的动态地理信息系统进行了深入研究，以供参考。