基于GIS的城市配网生产管理系统研究.docx

基于GIS的城市配网生产治理系统研究
郭宝1,杨华飞2,周爱华3，,陆莹4,赵甫5，，
(国网电力科学研究院，江苏南京210003)

摘要：电力系统的配网治理涉及电网空间分布和设备运行状态变化的复杂问题，以地理信息系统(GIS)为平台，实现地理空间信息和电力生产信息相互集成的综合应用系统是支持配网治理的基本手段。传统配网治理信息系统基于表格形式表现对象属性，无法反映描述对象的空间联系和系统的空间分布模式。地理信息系统（GIS）能够有效描述二维/三维空间信息，将地图信息、文字、图形、图象、图表信息于一体，把设备属性信息、电网接线图信息、工程图信息、紧密结合起来极大地扩展生产治理信息系统的描述能力和表现形式。分析构建配网治理GIS系统的必要性，提出配网治理GIS系统的建设目标设计，讨论配网治理GIS系统的技术路线，结合供电企业配网治理信息化的需求，阐述GIS技术在配网生产治理中的应用。
关键词：电力；配网；地理信息系统；GIS；生产治理系统
一、构建配网治理GIS系统的必要性
近年来随着经济的发展，日益增长的用电需求与薄弱的配网网架的矛盾已十分突出。现有的配网运行治理手段已经无法适应现代化城市配网建设和发展需要的现状。为进一步满足广大用户对供电可靠性、电能质量和服务质量的要求，以及作为供电企业自身提高企业的经济效益的需要，在加大城市配网建设力度的同时，迫切需要采用现代化的技术与治理手段来规划，治理好城市配网。另外，随着电力系统机构改革的实施，供电部门职能随之发生很大的变化，治理体制和机构设置都要适应市场的要求，因此改变治理模式、优化机构与合理配置人员已经成为改革的必然。而要实现这一历史性的突破，就需要依靠信息技术为代表的高新技术在电力工业部门中的广泛应用。
地理信息系统（GIS）是60年代中期开始发展起来的一门技术，它是介于信息科学、空间科学和治理科学之间的交叉学科，是运算机科学迅速发展的产物。它可根据事物的地理坐标对其进行治理、检索、评判、分析、结果输出等处理，提供决策支持、动态模拟、统计分析、猜测预报等服务，其应用覆盖工业、农业、交通运输、环保、国防、公安等诸多领域，特别是GIS与配网生产治理相结合，其应用将更加广泛。GIS给配网治理带来的不仅仅是地图显示，而且将各种电网运行数据进行直观的、可视化的分析和查询，挖掘隐藏在数据之中的各种潜在的联系，为用户提供一种崭新的决策支持。
二、配网治理GIS系统总体建设目标
随着信息化技术、互联网络技术及多媒体技术的发展，GIS技术逐步走向成熟，它可以给各种不同的用户提供比较良好的解决方案，使得GIS应用领域迅速扩大。电力行业有其地域分布广泛，管辖设备量大的特点，可以很好地同GIS技术结合。而电力又是国民经济发展的支柱产业，它直接关系到经济社会规划的决策和运行。因此将GIS用于配网网信息治理系统是经济社会发展的需要。GIS配网网信息系统用于经济社会规划决策领域，可将电力指标、地理图形与经济社会发展规划有机地结合起来，实现规划的可视性、自动化及地理图形化；可把治理中大量的地理数据和属性数据进行综合治理，使规划的交互性更强；不仅能得出规划的网络方案及地理接线图，而且由于地理信息引入规划中，加之GIS的网络分析功能，使得规划更科学有效、结果更准确。
（1）根据GIS空间信息提供的城市供电能力，能使城市规划与供电能力的条块有机的结合起来，在制定规划时能克服由于条块分割形成城市建设规模及用电负荷迅速增长和供电能力不适应配网网结构的问题。从而正确规划城市的整体布局，区域的发展重点及城市发展水平。
（2）根据GIS的模拟、虚拟功能，按国民经济发展规划的要求，对节点和电缆空间数据加权分析、推导出可视化表示结果，能使最终供电能力猜测、决策都有关科学的依据，从而制定对现有的配网网络系统进行改造和新建、电站迁移新增、区域性电网建设规划。
（3）根据GIS可实现资源的最优化配置，按城市建设规划，地理条件，负荷增长率的快慢，确定最优化布线，供电线路的半径大小，既保证配网线路的传输通道畅通，又使资源得到高效合理的利用。
（4）根据GIS治理系统直观形象的特点，可对故障点及时定位，迅速排除，避免大面积停电现象，改善城市投资环境。
（5）根据GIS治理系统提供的参数，对一个城市和地区的经济指标起监控作用。
综上所述，GIS技术在电力行业中不只用于地理的表现上，而可以跨出地理的概念，用GIS技术和表现手法来为电力行业有关专业服务。
三、配网治理GIS系统的技术路线

图3技术路线图
电网GIS的技术路线如图3所示。系统建设在软件体系架构上采用C/S（客户服务器体系结构模式：Client/Server）和B/S（浏览器服务器模式：Browser/Client）的混合模式体系。对有较高交互要求的电网拓朴建模部分采用C/