地理信息系統（GIS）在配電網自動化中的應用

摘要：隨著電力需求的日益增加，電力系統中配電網的自動化需求也越來越高。回顧我國配電網的管理工作，以自動化配電設備為基礎，整合了計算機技術、自動化技術、網絡通信技術等多種信息和技術為一體的自動化配電網絡大大提高了電力輸送的效率，保證了電力應用的安全。與此同時，我們認識到雖然自動化水平逐步提高，但是要實現對區域內特別是大范圍信息的準確、高效捕捉和反饋難度仍然很大，這就需要與地理信息系統的結合。因此，本文首先對地理信息系統進行簡單介紹，對其概念和在配電網中的功能做概述，然后分析目前應用中的問題，針對問題提出解決和改善的具體措施，最后對目前配電網自動化與地理信息系統的結合進行總結。

關鍵詞：GIS 配電網自動化 GIS系統構建

中圖分類號： TM76 文獻標識碼：A 文章編號1672-3791（2015）05（a）-0000-00

1地理信息系統在配電網自動化應用中的背景介紹

1.1地理信息系統概念介紹

隨著技術的日益發展，整合了計算機科學、地理學、測量學、地圖學等多學科綜合知識的新型技術的地理信息系統應用而生，并日益先進，我們將其簡稱為GIS系統。所謂GIS系統就是能夠實現信息與數據的采集、存儲、檢查、操作、分析和顯示的數據庫系統。目前，GIS在各個應用系統中都發揮著良好的成效，例如城市管理系統、電力系統等。對于電力系統中配電管理工作，如何提升自動化水平一直是個難題。結合GIS所具有的強大的數據庫系統功能，我們逐漸將其與配電網自動化系統結合起來，以改善過去對于不同時空信息捕捉、存儲、分析等的難題。

1.2地理信息系統在配電網自動化中的主要功能分析

GIS對于配電網自動化的實現和提升影響是巨大的，其功能主要體現在以下幾個方面：

（1）代碼管理功能。對于配電網絡中各個零部件及設備等的管理是做好配電自動化管理工作的基礎。通過GIS，我們能夠對該網絡內的線路、設備、變電站等進行邏輯編碼，并對應不同的型號和指標參數進行標準化處理，從而對于數據庫構建和標準化的管理奠定了基礎。

（2）圖形控制功能。自動化的一個要求就是圖形化呈現。通過GIS在配電網自動化系統中的應用，能夠對網絡內的地理信息和相關的現場實景圖進行拍攝，并且工作人員可以根據需要進行大小、層次等的調整，方便對于觀察對象的實事具體觀測。

（3）圖形編輯功能。我們在實際工作中無法進行設備、部件的隨意更改和調整，但是通過GIS，我們能夠進行模擬化的添加、刪除和移動等操作，從而對不斷變化的環境進行精準地勘測，并采用自動布桿實現快速修復，并能夠按照不同比例進行打印處理。

（4）自動布線功能。對配電網中線路和塔桿的布置不僅可以手動完成，也可以通過GIS的應用，實現自動化，并且能夠更加準確對線的長度、屬性、數量等進行控制，達到更高的精度和準確度。

（5）短路電流計算。能夠自動地進行短路電流計算。

（6）其他功能。此外，GIS還可以實現損耗計算、設備統計等其他功能。大大釋放了人力勞動，提高了配電的精確度和效率。

2地理信息系統在配電網自動化中功能的實現與體系構建

目前，GIS已經是配電網自動化系統中不可或缺的重要組成部分，它以空間位置的為參考數據，進行圖像、聲音、視頻等多種各類型的表達，將過去模糊抽象的配電網工作，清晰、準確、高效地展現出來。但是，我們也看到GIS系統仍然需要不斷改進，才能更好與配電網自動化結合起來。

2.1GIS系統開發與配電網自動化的結合

雖然，GIS在配電網自動化中的應用有很多積極影響，但是該系統的開發和創建難度卻很大。這與其強大的數據量和復雜的管理系統是密不可分的，也正是由于它們的存在，才確保了功能的實現。因此，我們要研究GIS在配電網自動化中的進一步應用，就要對系統開發重點進行充分了解。

一般來說，GIS是由三個主要的子系統構成的。

（1）系統基礎設置子系統。在該子系統中，主要包括對于整體系統的規劃和各項指標參數和邏輯命令的基本設定，從而對系統進行編輯和維護工作，完成配電網圖形的編輯和數據庫維護任務。

（2）實時運行子系統。GIS發揮功能的重要環節就是對配電網的檢測和調配工作。在該子系統中，要通過技術應用，實現對配電設備的各項操作，并且將操作的結果返回回來，進行數據庫系統的記錄。

（3）查詢輸出子系統。GIS不僅可以進行設定、運行，更能夠將捕捉的信息進行數據化、圖形化等多種類型的輸出，方便用戶進行瀏覽，查看目前電網運行狀況，從而成為配電網自動化管理工作中查詢、統計、分析的重要信息來源和判斷依據。

2.2GIS在配電網自動化應用中的新挑戰

任何技術的發展都有其局限性，GIS的應用也是如此。針對應用中的問題進行總結和分析。

（1）功能模塊的混亂和失效。在實際應用中，我們需要不同模塊和子系統的協調配合，才能夠實現GIS的高效應用。但是受技術水平和控制管理工作中問題的影響，有的時候功能模塊會出現交錯或是功能性損壞，無法進行作業。

（2）信息的兼容性缺乏。在有的地方和區域，GIS獨立運行時成效良好，但要實現大范圍、大領域信息的功效和綜合應用難度卻很大。

（3）個性化的缺失。過去的GIS系統在配電網自動化中的多樣性是十分缺乏的，這樣的結構和軟件平臺并不能夠滿足所有客戶的需求，而且對于遠程采集、監視、控制等工作更傾向于機械化，沒有重點和更加便捷地網絡系統。

（4）此外，GIS在人性化、拓展化等工作中還是有很多不足的，技術需要不斷提升和進步。

2.3 GIS在配電網自動化應用中的新需求

總結GIS應用中存在的不足，在新的時期我們要從五個大方面進行配電網自動化系統中GIS應用的拓展和延伸。

（1）功能模塊化的深入發展。將這個GIS進行劃分，確定子系統、功能模塊和不同層次的組建，進行分別的開發，這樣不僅能夠提高應用程序的重用度，也能大大降低成本，提高電力企業經濟利潤。

（2）強化信息數據的共享性。利用分布式數據庫技術實現數據共享，不僅是解決數據存儲兩大，網絡通訊費用高的有效局促，更是進一步提升自動化系統中網絡化管理數據基石的重要手段。

（3）加強網絡化管理工作。現代化的信息技術，資源日益共享，網絡成為人們溝通交流的重要途徑。加強網絡化管理，利用互聯網技術實現遠程采集、監視、控制和綜合管理，提高配電管理的便捷性、透明性。

（4）增強系統結構的開放程度。通過分布結構的開放式設置，以及軟件平臺的共享應用，為不同用戶提供更加開放、多樣性的服務，滿足不同用戶及時接入和使用的需求。

（5）要進一步提升GIS的人性化。人性化體現在人機界面的進一步友好化，結合目前的觸摸技術，提升系統的可操作性，方便不同知識水平的人員進行快速地掌握和應用。

3 GIS在配電網自動化應用中的改善與提升

在總結我國目前電力行業GIS應用的基礎上，我們從宏觀上進行了改善提升分析，并從五個方面提出了意見和建議。

3.1軟硬件技術提升與結合

要強化GIS在配電網自動化中的應用，最重要的就是提升GIS的性能。但是國內外較為成熟的GIS軟件，雖然在地理信息方面確實處于領先地位。但是要與電力系統結合起來，成效就難以判定。例如在原件多、關系復雜的電力系統中，GIS的定位工作要更細，數據收集要更精確。因此，從硬件上，不斷進行研發，提供更好的終端。從軟件上，要加強開發，特別是個性化定制與研究。

3.2 GIS應用的進一步拓展

配電自動化要求在先進技術的應用下，實現對配電網自動化、智能化的規劃和服務提供。但是GIS的應用當前更側重于設備管理和圖紙資料管理，與配電網進行結合，為其規劃、服務工作提供更加具體的數據支持和參考。

3.3 加強GIS數據庫系統構建

GIS發揮功效的基礎就是其強大的數據庫。但是在電力系統中配電網的資料和數據整理輸入工作是非常巨大的，而且配電網經常發生變化，數據不穩定。但是很多GIS建設單位沒有足夠的技術和資金進行二次開發，本身具備的軟件功能并不全面，或是深度不夠，在實際應用中就很難滿足復雜區域或網絡的需求，因此，強化數據庫構建，通過網絡信息技術、智能技術的綜合應用，進行準確的數據輸出是未來工作的重點和難點。

3.4加強綜合性人才的培養

要在配電網自動化系統中實現GIS最大限度應用和功能的拓展，必須有專業的人才支持。但是，國內目前在這兩方面總體水平較高的人才是十分缺乏的，而且電力網絡中工作人員多、知識水平和職業素養各不相同。加強員工職業培訓和再教育，既是造福企業更是造福員工的重要手段。

3.5實現GIS在配電網自動化中的戰略性應用

在我國，幅員遼闊，人口眾多，配電需求大，高峰期明顯。GIS不應該是獨立和片面的，既要具備本地區本區域的應用能力，更應該輻射全國，實現全國范圍信息的共享和交流，幫助落后地區逐步改善技術困境，實現GIS的全面高效應用。

4結束語

面對經濟發展的嶄新要求，我們要進一步提升配電網自動化水平。雖然，我國GIS在配電網的應用中成效是顯著的，但是進一步的技術創新和功能開發仍然是未來工作的重點。我們相信在各個領域共同努力下，地理信息系統在配電網自動化中的應用會更加全面和充分。

參考文獻

[1]電網智能保護新技術的研究，焦邵華，華北電力大學博士學位論文，200.04.

[2]配電網自動化技術，郭謀發，機械工業出版社，2012年03月版.

[3]GIS在配電網自動化中的應用，精倫電子股份有限公司.