試論GIS 在城市電網規劃中的作用

吳斌

（四川省電力公司廣安電業局，四川 廣安 638000）

1 我國城市電網的發展狀況和特點

1.1 城市電網發展狀況

我國傳統的城市電網規劃采用的主要是手工進行運算。由于計算機信息技術發展還處于比較緩慢的狀態，因此人們在運算時，只是將計算機作為輔助工具。傳統的規劃方式側重于配電系統和電源，隨著計算機技術的發展，人們采用的規劃方式法也進行不同程度上的改變。科學性的決策或是規劃方式漸漸被人們認可，開始對地理信息系統和人工智能化技術產生了很大的興趣，并被廣泛應用。90 年代末是地理信息系統（GIS，Geographic Information System,下文簡稱GIS）發展的黃金時期，人類將人工智能技術和地理信息系統相結合，使得GIS 技術在城市規劃方面取得了很大的發展空間，以GIS 技術作為城市電網規劃的基礎，在科技科技研究方面得到了很好的效果。雖然現在大部分電力產業已將GIS 技術廣泛應用，但是還存在著許多難以解決的問題。

城市電網工作量的不斷增大，使得電網分布數據出現不穩定，地理圖形變化也比較大，造成系統中的數據難以準確的計算，需要反復工作。在使用功能方面是是卻反統一的標準，維護功能受到影響。推理邏輯還存在不足，因此地理信息系統的規劃運用需要進一步的開發和研究。

1.2 城市電網特點

城市電網的運行和分配范圍主要是城市內部和城市周邊的郊區，是電力系統中一個比較重要的環節，同時也是電力系統中的重要組成部分。城市電網是對城市電能進行傳輸、分配、是負荷載體，其用電量比較大，需要在供電質量以及可靠性、安全性這些方面要有所提高和加強。現代化城市發展，城市電網發展要求規劃方面的嚴謹、高效、保證質量等，同時也需要在電網結構、電壓等級和電網系統接地方式進行選擇，自用化水平不斷提高。

2 城市電網規劃的主要內容

2.1 電網自動化規劃

城市用電量的不斷加大，決定了城市電網規劃效果的不斷提升，要求與計算機信息技術緊密結合，具有科學、安全、可靠的特點。我國地區的用電量不統一，不同時期用電量不確定，因此需要自動化配電網規劃方式進行電力的傳輸。城市電網自動化系統的有效實現需要配電網分析軟件、數據庫管理、配電網地理信息系統、自動化的手抄表分析、饋線自動化，最為關鍵的是變電站綜合自動化。

2.2 電網規劃在質量、容量以及可靠性方面的驗證

一個完整的電網優化系統，需要對其改進方案進行嚴格的確認、保證運行的可靠性和安全性。如果系統中的任意個元件出現問題，都會引起整個配電網系統造成嚴重的數據搜集失誤。但是不能滿足現代化要求的配電網技術，就不能實現配電網系統網架的安全性。

2.3 城市電網負荷預測

城市電網的負荷預測就是能夠及時的滿足人們對電能的需求，并提供比較可靠安全的電能。因此，電網規劃過程中關于城市電網負荷預測方式也進行嚴格的修正和提高，進行城市電網規劃時，首先要估計出將來電網負荷的變化和特性。城市電網負荷預測直接關系到配電網的安全性、可靠性以及質量達標的電能傳輸。如果在預測時返現負荷容量在不斷減小，這種情況是不能夠滿足人們對電量的需求，提高負荷預測精度很必要。

2.4 城市電網無功補償規劃及數學模型的優化

提高配電網的質量和效率的同時還要減小電網在流動過程中存在的不必要的消耗。如果城市電網中哪里缺少無功補償裝置就要在哪里安裝。但是這種方式往往是不能全面滿足，需要將集中補償和分散補償相結合，才能夠準確的檢測出無功補償的具體位置。電網無功補償是配電網中起著重要的作用，與投資、電壓質量和電網損失由著直接關系，電網中有功和無功的相互平衡非常必要。

電網規劃過程中一般是將變電站和網架分為兩部分進行兩部分進行分析，在經過負荷預測后，需要對高壓配電網的電壓等級進行優化計算，確定最佳的網絡結構和變電站規模和數量。

3 基于GIS 技術的城市電網規劃

GIS 技術檢測的直觀性，為城市電網規劃工作提供強大的保障。能夠將研究對象的信息精確的表達出來，并且GIS 技術已經由系統內部結構的改進為現代化社會比較實用的組合式GIS。

3.1 組件式GIS 結構

3.1.1 行業性組件

行業性組件式將特定的應用計算方式固定到組件中，并且借助GPS 監控技術需要對GIS 技術功能以外的有關信息進行應用，加快開發進程。同時將特定的功能如，規劃的對象、目標和軌跡顯示等在GPS 恒業中封鎖起來，簡化對其的目標和數據等信息。但是這樣的行業性結合方式還是存在問題，如，基于GIS 組件在技術上的工作效率降低，使得功能和數據空間出現局限性，可靠性和質量安全性要加強

3.1.2 高級通用組件，這種比較高端的組件式由基礎組件構造形成的，使得通用功能如編輯工具組件、選擇工具組件和屬性瀏覽器等組件被控制系統封鎖住，使得開發過程更為容易。

3.1.3 基礎組件主要是提供比較基本的數據信息庫，運用比較合理的方式與數據庫和諧的連接，完善數據空間管理。

3.2 組件式GIS 優勢

組件式GIS 和傳統的GIS 相比，能夠符合組件標準的都可以在開發工具中使用。功能比較強大，采用InProc 直接進行調用形式，其組件是在32 位平臺系統中進行開發和研究。同時組件式GIS 能夠完全實現傳統GIS 技術功能，在數據容量和相關信息處理方面比傳統的GIS 技術要強大很多。組件式GIS 便于開發，只需要在傳統的GIS 基礎上實現基本功能函數，并按照Microsoft 中的ActiveX 控制構件標準進行接口處的開發和研究。如果將組建GIS 直接嵌入MIS 開發工具中，開發人員就可以隨意的選擇他們能夠使用的開發工具。組件式GIS 經濟適用，運用起來比較靈活，方便。GIS 功能在安全可靠的保證下，能夠將系統運行方式表現的很靈活，能夠將空間管理能力與數據系統相連接等，而且軟件的成本開發也明顯降低。

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