配網管理中的地理信息系統（GIS）技術分析

陳斌

國網福建柘榮縣供電公司 福建寧德 355300

配網管理中的地理信息系統（GIS）技術分析

陳斌

國網福建柘榮縣供電公司 福建寧德 355300

地理信息系統是一門高新技術，近年來廣泛應用于配電網管理中。在未來幾年內，仍將發揮更重要的功能。例如數據標準化、多維化，系統集成化、智能化等。本文重要分析了地理信息系統（GIS）在配電管理中的應用技術，以求得交流。

配網管理；地理信息系統（GIS）

一、地理信息系統（GIS）技術概述

1、GIS的概念

GIS的定義是：為了獲取、存儲、檢索、分析和顯示空間定位數據而建的計算化的數據庫管理系統。[2]對于這一定義的理解為，首先，GIS是一種數據庫管理系統，屬于現代化空間信息分析技術。在這項技術中，融合了地理學、計算機科學技術、網絡通訊遙感技術等多門類的學科體系。其次，GIS的基礎是建立在地理空間之上，通過對地理模型的構建，分析處理所采集的信息數據，為地理研究及地理決策提供必要的理論依據。第三，由于GIS的先進性與即時性，使得其數據更加更加完備，數據庫的更新更加迅速精確，獲得的地理信息也更加精準。

2、GIS技術在配網管理中應用的必要性

隨著社會經濟的發展，電力系統的壓力也越來越大，配電網作為電力系統的主要網絡，也發生了變化。城鄉建設的突飛猛進，為配電網的設置增加了新的機遇，也面臨著更加嚴峻的考驗。如果引用了GIS定位系統，則情況會有所好轉，數據庫的更新使得監控人員對配網的情況有了明確的可視點，其強大的存儲管理系統、檢索系統、計算機信息數據的分析與管理，都為配網的管理減輕了壓力，使工作質量大大提高，減少數據的疏漏失真。

二、GIS技術的主要功能

GIS技術的功能非常強大，用于配網管理中，涉及了日常的工作及管理，能夠提高配網的生產效率和管理水平，主要有以下功能：

1、基本功能。GIS技術的應用，能夠把圖形與地理面貌結合在一起，實現雙重管理功能。其包括圖形處理及顯示、地理位置信息管理、屬性信息的統計與檢索功能以及圖形信息數據的管理與維護等。2、配網分析功能。GIS之用于配網管理，其能力包括信息追蹤功能，配網的拓撲分析、以及配電網的地理位置顯示、供電范圍分析，以及故障區的查索與分析、線損分析，還有潮流分析等常用功能。3、輔助功能。GIS的輔助功能包括決策功能，包括兩大功能：最優化停電隔離點決策功能和負荷轉移決策功能，輔助決策功能屬于智能性功能。

三、配網管理中的GIS技術

1、系統設計與系統功能

GIS技術在配網中的應用采用的是美國先進數據庫技術，以CS網絡架構，數據庫端用空間數據引擎，用戶可以直接登錄進行對數據庫的訪問及操作，這樣的結構能夠使設備的管理及數據的分析處理能力大大提高。

其構成主要有四個部分：系統層、數據層、應用層及軟件層。下面，筆者將逐一進行介紹：

系統層：在配網管理中，系統層多選用WINDOWS XP系統，對于系統層來說，設置比較常見，普及率高。數據層：數據層包括系統數據庫和客戶端數據庫，這是兩級數據庫管理模式，便于解決訪問過度的問題，避免數據庫因負荷量大而癱瘓。一般情況下，系統數據庫選用Oracle數據庫，客戶端數據庫選用Microsoft Access數據庫，這兩個數據庫相輔相承，不互為干擾，卻能夠相互聯系。應用層：應用層是用戶的主要界面，在這個界面中，用戶可以通過系統對數據信息進行分析處理后轉發的地圖形式進行查看，其開發工具采用的是Map Objects控件。

軟件層：軟件層是用戶與系統之間的應用聯系層，本層與數據庫直接相連，編輯和管理系統的圖形數據，還能夠進行數據查詢、存儲以及統計、分析調度等操作。對于GIS技術來說，軟件層是業務邏輯層，通過Map Objects和ADO.NET組件避開用戶端與系統數據，用戶并不直接與系統數據庫產生關系，減少不必要的錯誤與系統的毀損。

2、GIS技術在配網中的應用

2.1 SCADA系統——調度系統

在配網管理SCADA系統中，GIS能夠及時提供設備信息和空間信息，并且能夠與SCADA系統中的實時運行狀態相結合，使配電網的管理更加有效。

首先，GIS能夠為SCADA提供圖形信息，包括地理地質信息、地理空間信息，SCADA在獲取這些信息的同時，還可以通過GIS得到離線的圖形信息及設備信息等，二者的交換與聯系使配網管理更加完善。其次，GIS技術中的圖形中能夠反映出SCADA系統中的實時運行信息，比如饋線和配變的實時運行信息，包括電壓、電流和功率的因素、開關信息等等的運行狀態。GIS技術與配網SCADA系統的相互結合，使得電力系統能夠對目前配網的運行狀態直觀而明確，對配網的設備的地理位置的信息、離線圖形及設備參數等有了全面的掌握，使調度的精確性大大增強，提高了調度質量，避免錯誤操作。

2.2 MIS系統——生產管理信息系統

GIS技術在MIS系統中的應用更加直觀，在MIS中加入了GIS技術，能夠結合地理信息，分析和顯示配電網中的數據，能夠使配網的管理者掌握線路設備和用戶的分布情況，科學合理地對供電情況進行調度管理。除此之外，由于GIS技術本身的圖形處理功能，可以為MIS提供地圖環境的大致情況，并且應用強大的公共數據庫基礎支持，為工作人員提供了強大的技術支持，及全面簡捷的操作流程，有利于降低人工的管理成本，提高工作效率。

四、GIS技術的常見問題分析

由于GIS技術在我國應用的時間還不長，因此，在配網管理的應用中還存在著一些問題：

1、與SCADA系統接口的問題。GIS技術與SCADA的相互結合能夠有效進行數據交換，提高配網調度管理水平，但是，在實際操作中，GIS技術的應用還不成熟，因此，在與SCADA系統的接口中，建議采用網絡接口協議來實現。

2、空間數據的維護問題。空間數據維護一般體現在GIS技術的設備圖形維護中。建議方式有兩種，一種維護方式采用文件方式，將所有的數據文件通過一個用戶端來維護，并且適時進行更新服務器的數據。一種是將文件細分，實行多用戶編輯不同的圖層文件。這樣避免文件過大，一個用戶編輯難以展開，容易出現錯誤。

3、GIS基礎平臺和系統體系結構的選擇。由于GIS技術是由各生產商自行設定的數據處理方式，空間數據的存儲及轉換因這種不統一會帶來一些不必要的麻煩，因此，在選擇GIS技術平臺時，一定要先分析配電管理中所需要的各種數據的規模和存貯方式，選擇最適合本系統的技術平臺。

五、結束語

地理信息系統（GIS）技術是一門高新技術，憑借其強大的綜合處理功能在電力配電網中成為實用系統，未來幾年內，還將會隨著電子技術的發展而發展完善。因此，我們要充分了解并掌握這門技術，使其在實用的過程中發揮更大的作用。

[1]李可,GIS技術在配網管理中的應用分析[j],中國新技術新產品,2014(11):23

[2]王超,在配電網高度中GIS的應用及技術問題分析[j].電氣應用,2008(21):44~46