GIS 在漯河市配电网中的应用

1、GIS在漯河市配电网中的应用郑珂 郭国方 (河南漯河供电公司,河南省 漯河市 462000)摘要：地理信息系统（GIS）是融合地理学、几何学、计算机科学及各类应用对象为一体的综合性高新技术，电力地理信息系统是电网空间数据以及电力用户空间分布数据的管理信息系统。关键词：电力地理信息系统地理信息系统(Geographic Information System)是融合地理学、几何学、计算机科学及各类应用对象为一体的综合性高新技术，是利用现代计算机图形和数据库技术来获取、管理、处理、分析、建模、显示地理图形及其属性数据的计算机系统，对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理、对属性数据有效管理、研究各

2、种空间实体及相互关系。通过把社会生活中的各种信息与反映地理位置的图形信息有机地结合在一起，并根据用户的需要对这些信息进行分析，将分析结果作为决策的参考依据，并能以地图、图形或数据的形式表示处理的结果，提高了用户在管理决策方面的科学化和合理化。随着近年电网改造、强化电网管理、强化用电服务和配电自动化工程的实施，使得电网设备及用户等空间位置信息成为电力企业的核心数据之一，为了能够有效的管理和使用这些数据，必须是基于一种直观的图形化的方式即GIS（地理信息系统）的方式来进行处理。从目前电力企业的发展来看，在整个供电企业的管理系统及电网平台信息化建设中，绝大部分的生产及生产管理部门的工作将逐步更加依赖

3、于地理信息数据的支持。无论是输电线路、配电线路、用电规划、设计、施工、运行管理，均需要结合地理空间数据进行。因此，发展电力地理信息系统，是当前进行电网平台信息化建设的一项重要而急迫的任务。一、GIS在配电网中的基础地位电力地理信息系统是电力电网空间数据以及电力用户空间分布数据的管理信息系统。在漯河电力公司电网改造工程项目中，是为系统调度、用户营销等系统服务、配套的一个基础性系统，是电力电网可视化管理、电网运行情况监控、电力用户管理的基础平台，同时也可以为SCADA系统仿真功能提供数据来源，是实现对电力电网的规划、设计、施工、运行等所有环节的信息集成基础。电力地理信息系统与其它电力行业应用系统相

4、比，其基础性如下图所示电力规划电力设计事故抢修施工管理运行维护设施管理用户营销生产调度实时监控ERP系统业务系统漯河电力公司GIS基础应用系统地理信息基础数据GIS平台软件商业数据库(如Oracle)操作系统1、GIS在电力建设中的重要作用电力GIS作为电力信息化平台的基础，其本身在电力信息化平台建设中起着置关重要的作用。电力GIS本身提供的丰富形象的空间数据以及和空间相结合的专业属性数据，能够直观的反映电力设备网络，为电力规划、设计、生产提供切实的辅助决策；同时，通过 GIS与图档管理系统的结合，能够真正做到专业数据空间管理和工程图纸结合；丰富的数据做到最大的共享同时又结合权限进行制约，从而

5、保证了数据的现势性、共享性和安全性的结合。其重要性主要表现在：1.1强化电力设备基础数据管理和数据共享利用GIS平台强大的属性、空间管理能力，可以做到对电力设备基础数据的有效管理。GIS平台提供了灵活的查询、统计、分析功能，可以直观的展现电力设备的物理位置、属性信息和运行信息。在数据共享方面，如对已经数化的图形数据和新建工程或改造工程的图纸资料进行有效的管理和使用，可彻底改变目前图纸管理可用率低、使用效率低的局面。同时，可使数据更新进入一个良性循环状态。1.2与电力信息化平台子系统接口GIS作为电力信息化平台的基础，和其它系统的接口，有效利用现有系统的资源，结合GIS平台自身的地理空间数据优势

6、，可为电力生产提供极大的帮助。GIS和客服系统结合，可方便的展现电力用户的分布，用电情况以及用电需求，可为电力负荷控制提供辅助决策；同时，结合95598系统，GIS可即时显示来电用户的位置信息，对电力故障可即时派抢修人员进行抢修，挽回经济损失，提升公众形象；和SCADA系统结合，可提高电网运行效率、及时有效处理事故、确保供电可靠性，加强生产安全。1.3增强电网规划、设计的直观性电网的规划和设计，离不开实际的地理环境。只有结合了实际地理空间信息的电力规划设计，才是有效的和可行的。而GIS最大优势就是可以将电力专业设备和地理信息结合起来。这样，领导在进行规划和设计人员进行电力设计时，可以直观的参考

7、由GIS提供的地形、地貌数据，而不必每次都到现场进行勘测，可以节省大量的时间，减少了成本，提高了生产效率。1.4为提高供电质量提供分析手段提高供电质量，减少输电损耗，既是电力用户的愿望，同时也是供电部门减少损失，提升公众形象的一件大事。GIS平台记录了电网中每个设备节点，可以保存每个节点的属性数据和运行数据，同时结合设备的具体物理位置，为分析电力损耗带来极大的方便。1.5提高配网自动化电力GIS作为配网自动化的一个重要组成部分，通过对GIS的合理有效的运用，结合电力信息化平台的实时数据，在设备用电超负时，积极有效地实施削峰填谷、移荷错峰；在出现了电力故障时，做到自动拉闸断电。2、GIS主要结构

8、根据电力GIS的功能和应用特点，其主要由如下几个方面构成构成：2.1配电设施管理2.2 SCADA调度管理2.3停电管理2.4设备管理2.5设计和施工管理2.6电力用户管理二 、GIS平台介绍1、地理信息系统平台选型 地理信息平台是整个地理信息系统的支撑、是进行地理信息系统建设的基础。因此，对地理信息平台的选型是我们建设地理信息系统重中之重。在进行平台选型中，我们遵循如下规则：1.1平台必须具有良好的开放性、先进性和扩展性GIS平台是否具有良好的开放性的一个标准就是看其是否符合OPEN GIS标准。对于一个不符合OPEN GIS标准的平台，其数据将不具备开放性，无法实现和其它GIS平台进行无损

9、数据交换，也就无法转换继承我局电力GIS中的现有数据。因此，对于GIS平台的选型，该平台要支持对常用的各种文档能够做到直接读取或者经过格式转换，进行无损读取。而且，可选择的数据源要多，能够非常友好的支持在电力工程建设中用得非常广泛的CAD格式的图档。1.2国际知名的GIS厂商产品经调查表明，国际知名的GIS厂商所开发的GIS平台，拥有众多GIS客户，产品质量比较有保障，且拥有良好的技术支持和售后服务支持，对电力GIS的长期发展和应用能够提供较好的稳定服务。1.3具有成功的大型应用系统案例目前我局电力GIS建设是一个项大型的应用系统建设项目。只有具有成功大型应用系统案例的GIS提供商，其产品质量

10、和应用经验才能够为我们所接受。1.4平台提供二次开发能力强对于平台的二次开发支持能力也是选择GIS平台的一项重要标准。GIS平台对于二次开发能力的支持，表现在一是对二次开发语言的支持，要支持目前通用的开发语言；二是提供的开发功能要强，能够实现GIS中的通用功能。1.5能够方便的集成GIS系统和图挡管理系统在电力信息化建设的各个流程，我们会形成大量的图档资料，利用图档管理系统来对属于各个应用程序的图档进行有机管理，将给我们带来极大的方便。图档管理系统广泛的应用集成性就如同一个粘合剂，把各种应用程序集成起来，使得所有这些应用系统的数据被纳入到一个有序的、有组织的、受控的环境中，使得这些种类异常丰富

11、、格式各不相同的数据不再杂乱无序，可以进行高效地查询、共享、交流，必然将极大地提高工作效率。同时确保数据的准确性、唯一性、现势性。电力GIS的空间数据在图档管理系统中被安全的、有效的管理。同时，对于授权单位或个人可以利用另外应用程序中的数据，使得我们的现有数据得到最大限度的安全共享。充分利用了现有资源，给电力信息化建设起到了极大的促进作用。GIS平台是否有强大的图档管理系统进行配套，也是一个选择的标准。1.6平台对三维图形支持好和传统的二维图形相比，三维图形有非常大的优势。二维图形只能以点、线、面的形式来表达一个实体，但是，这样的表达往往比较抽象，不够直观。在电力里面，有相当多的设备需要用三维

12、图形来直观的表达其各个方面、内部细节，而用二维图形就无法做到。因此，在平台选型上，一定要对三维图形有非常好的支持。一个方面是能够友好的支持三维图形的显示；同时，读取三维图形要能够做到快速、准确、无变形。1.7能够高效的存储和使用空间数据。1.8具有良好的性能价格比。1.9具有良好的人机交互界面。1.10平台设计思想要符合现代软件发展趋势。1.11拥有完整企业管理方案。我们遵循GIS平台选型原则，在深入调查研究各GIS平台的功能特点及成功实施案例，并结合我局电力信息化建设需求，我们最终选择的是美国Bentley公司著名的Microstation + Geographics平台。三、系统访问模式结

13、合漯河供电公司电力生产调度对电力地理信息系统的需求以及电力信息化数据建设需要，同时考虑到地理信息系统本身的性能特点和技术特点，我们采取了以客户端/服务器(C/S)进行专业设备做图的模式和以浏览端/服务器(B/S)进行地理信息数据发布的模式。 在服务器端，存放电力专业设备的空间数据。使用这种数据库存储的方式，客户端作图之后，专业设备的空间数据将自动保存在数据服务器上。其它客户端上，只需要进行本地更新，就可以同步显示该专业图元信息。 由于对专业图形的编辑需要与数据服务器进行大量的网络交互，对GIS平台要求也比较高。因此，需要采用C/S数据管理模式，达到高速、高效、方便的效果。 在成功的对电力专业基

14、础数据进行了采集、编辑之后，在服务器上已经形成了比较完整的专业数据，以后对这些数据的改动将是局部的。对这些数据的发布和浏览，我们采用B/S模式。只需要一个WEB服务器将专业数据发布出来，就可以在Internet/Intranet浏览端浏览、查询、统计专业数据。这样就可以极大的节约成本、方便管理的效果。四、系统主要功能及应用结合我局的生产实际需求，在电力地理信息系统中主要实现了如下功能：1.漯河市地理空间展示GIS系统提供了对漯河局电力输配网图的分布走径展示的功能。电力管理人员可以在GIS系统中看到漯河局的整个电力线路分布电力设备所在的地理空间位置。（漯河103平方公里遥感全图）漯河市区局部遥感

15、图：2.网架录入和更新GIS系统提供了输、配、变设备的做图功能。在GIS系统中，提供了变电一次接线做图，输电、配电线路做图功能，电力专工可以参照地理背景图进行进行规划、线路设计、设备维护管理。3.网架维护提供对地图化的配电网网架进行修改、增减等功能和其他地理数据的导入功能。4.户表管理在GIS系统中拥有台区、表区和用户之间的包含连接关系，同时在地图上能够清晰的得以表现，为管理人员进行户表管理带来极大的帮助。5.常用区域管理功能针对各专业人员所维护的供电区域不同，GIS系统提供了常用区域管理管理功能。专业人员针定义自己所管理维护的供电区域，在进行设备维护的时候，可以直接进入该区域找到所辖区域进行

16、管理。6.电网状态查询GIS系统提供了模型化的设备数据查询统计功能，可以方便地对设备状态数据进行查询。7.电力设备管理GIS系统提供了模型化的设备数据查询统计功能，可以对专业数据属性数据、台帐数据进行查询统计，方便管理人员对电力设备进行管理。GIS可以方便的根据查询结果进行图形定位，进行地图化显示，同时可以对该设备进行改动后的数据更改，录入、更新。8.调度管理功能GIS系统提供了对模拟调度管理功能。GIS系统结合地理信息空间数据与电力设备的状态数据，可以模拟调度拉合闸所影响到的线路甚至该线路下的电力用户，给调度人员进行停送电操作带来极大的参考帮助。9.客户服务系统联动操作工作流程：以往因为线路

17、或变压器出现故障停电和计划停电，出现用户集中在一个时间段内拨打95598电话，从而大大降低95598电话接通率。据统计：2006年日最高接通用户电话达1262次，当班座席人员8人，但仍有553次用户电话未接通。在采用GIS系统后，通过GIS系统和95598客户服务系统的联动接口并采用双屏显示，95598坐席人员在接听到电力用户呼入电话后，可以在地理图上直接判断用户所在位置，并能根据用户的描述判断是否是台变故障以及所发生故障的台变的台变编号及地理位置，并上报管理人员通知检修人员检修。GIS系统和95598客户服务系统的结合，使得我们在进行故障判断、派单、检修工作效率得到极大的提升，减少了工作事故

18、、提升了公众形象、减少了财产损失。绑定客户信息：用户定位：户号电话号码绑定及用户定位10.计划停电管理利用GIS系统的地理空间信息优势，我们在GIS系统中增加了计划停电管理功能。调度人员通过GIS系统制作停电计划，当计划内停电的台区用户因停电呼入95598电话后，电话将播放自动录音，告诉该用户所在台区计划停电，并提示计划停电时间。通过计划停电管理，减少了95598漏接电话的情况，提升了漯河供电公司的公众形象。11.故障定位功能配电线路结构复杂，发生了故障不容易判断故障位置，给电力抢修人员带来极大的困难。为了解决这一问题，我们结合地理信息系统，将故障路波系统和GIS系统进行数据接口，当线路出现故障时，GIS系统自动定位线路故障发生位置，抢修人员可根据故障点进行抢修。节省了抢修时间，减少了因故障断电所造成的损失。如图：12.GPS车辆监控功能当出现重大电力事故时，管理层和决策层都希望了解抢修人员所在位置和抢修情况，因此我们结合GPS车载系统和地理信息系统，利用GPS卫星定位数据和GIS系统的地理空间展