地理信息系統在電網規劃中的應用及展望

張寧

摘要：通過分析實際電網規劃流程，構建了地理信息系統在電網規劃中的輔助功能框架；為電網地理信息系統的構架提供參考。

關鍵詞：電網規劃設計；地理信息系統；計算機輔助設計

一、引言

電網規劃是對即將開展的電網建設工作提供設計方案，其涉及的問題是多方面的，比如電網的運行可靠性和電網運行的經濟性、不同地域環境下工程的建設、電網負荷分布以及電網新技術的應用等。

二、電網規劃設計流程

電網的規劃就是將建設電網的資源統一配置和優化管理，保證電網建設安全、穩定的進行，并在考慮環保和經濟效益的同時，保證電網結構的合理性。不同配電網公司管理的電網其運行和區域電網管理體制不同，因而其電網規劃也會有所不同。但是電網規劃的基本流程是基本一致的。電網規劃主要的設計與規劃步驟為：電源規劃與負荷預測、市場空間與電力電量分析、電力流分析、工程建設必要性研究和最后的方案評估與確定，其具體的規劃基本流程如圖1所示。

圖1 電網規劃流程圖

三、地理信息系統在電網規劃中的應用

從電網的規劃設計流程可以看出，電網規劃的方案制定很大程度上受到設計規劃人員的經驗和掌握相關技術程度的限制；且電網規劃方案涉及的面太過廣泛，針對于不同的地區，因為其地理位置的不同而對于該區域內的電源結構和負荷分布也完全不同，方案制定人員在對不同區域的電網進行規劃時并沒有通用的規律可循。

就目前地理信息系統的發展而言，其對于空間數據庫的處理和地理信息的可視化技術已經相當成熟。只要將區域內的電網規劃信息如電源規劃、負荷預測等，與空間地理信息相結合，便能實現電網的地理信息與屬性信息可視化，從而為電力網絡的規劃提供更加切合實際的方案校驗與經濟性評價。地理信息系統的電網規劃框架如圖2所示。

圖2 地理信息系統的電網規劃框架

3.1 可視化功能

目前我國的電網正處于高速發展期，電網的變動相對頻繁，同時也會改變電網的地理接線圖。而地理信息系統能夠通過對地理信息與相關電網數據的有機結合實現電網在地圖上的數字化、可視化，而結合地理信息系統的二次開發功能，電網的地理接線圖也能夠實現實時更新，這些都為電網規劃的準確性、合理性提供了必要的技術支持。

3.2 輔助功能開發平臺

地理信息系統結合電網的相關數據，還能實現電網的相關拓撲算法、潮流算法等方案校驗，能夠通過地理信息數據與電網數據的結合對電網規劃方案的經濟性作出評價，輔助規劃人員作出合理的規劃方案選擇。

（1）負荷預測

電網的長期負荷預測需要結合區域內的歷史用電數據、區域內大用戶用電量的改變、區域內天氣的變化以及周邊大工程項目的開展情況。地理信息系統的開發平臺能夠保存相關的歷史用電數據，并且在不改變歷史數據的情況下，進行數據的調整。另外用戶還能結合區域內的其他因素調整負荷預測方案。

（2）變電站布點、定容與電網線路布局

變電站是區域內電網的供電中樞機構，只有保證其合理的布局與容量，與電網線路路徑的合理規劃，才能保證區域內電網穩定、安全的運行。通過對區域電網的負荷預測，能夠初步確定變電站的定點范圍。

3.3空間數據管理模式

地理信息系統的數據類型主要分為兩種一類是地理信息數據，一類是相關的屬性數據即電網的相關數據。地理空間數據主要描述地理空間位置通常用點、線、面三個元素來表述。點對應的屬性信息是變電站位置與容量，線對應的屬性信息是電網線路走向與負荷等信息。隨著數據庫技術與GIS技術的進一步結合，已經能夠實現將空間數據與屬性數據同時存入統一數據庫，實現對地理信息系統內數據的一體化存儲與管理。

四、總結

通過將地理信息系統與電網相結合，能夠實現電網相關信息的地理可視化、負荷預測、變電站布點、線路布局和規劃方案評估等功能，為設計人員提供更加合理的經濟評價與方案評估。

參考文獻：

[1]麻常輝，薛禹勝，魯庭瑞.輸電規劃方法的評述[J].電力系統自動化， 2006，30（2）：97-101.

[2] 廖衛列，劉軍，于海玉.基于地理信息系統的配電網絡拓撲分析及其應用[J].電網技術，2006，30（1）：85-88.

[3]聶獨，李曉明，田雪，等.基于OracleSpatial的配電網GIS數據存 儲方法[J].電力自動化設備，2006，26（5）：42-45.endprint