地理信息系統基礎下配電網運行評估技術應用研究

楊忠藩

（廣東電網有限責任公司佛山供電局廣東佛山528000）

地理信息系統基礎下配電網運行評估技術應用研究

楊忠藩

（廣東電網有限責任公司佛山供電局廣東佛山528000）

近年來，隨著我國經濟建設進程不斷加快，社會各生產領域對于國家配電網的配電穩定性、安全性及可靠性提出了更高的標準和要求。現階段，傳統的配電網運行評估方法存在諸多的缺陷，已經難以滿足當前社會發展的需要，引入地理信息系統技術用于配電網運行評估，是當前我國配電網建設的主要發展趨勢。本文針對地理信息系統技術，簡要分析了基于地理信息配電網運行評估系統的構成，探討了基于地理信息系統配電網運行評估技術的應用。

地理信息系統；配電網；運行評估

配電網運行評估系統是我國配電網建設的重要部分，也是一項復雜系統的工程。配電網運行評估系統包括勘探地理信息及處理圖像、分析與統計數據、管理配電網自身信息數據等多個方面。由于當前我國配電網規劃地理面積覆蓋范圍越來越廣泛，使得傳統配電網運行評估方法出現一些不足和缺陷，受到諸多限制。地理信息系統技術具有形象化、可視化等諸多優勢，能夠幫助提升配電網運行評估的合理性、可靠性及科學性，因而深入分析探討基于地理信息系統的配電網運行評估技術以及評估系統的具體應用，對于我國電力規劃建設事業的發展具有重要的現實意義。

1 地理信息系統概述

地理信息系統（Geographic Information System簡稱為地理信息系統）。該系統主要是將地理信息數據進行有機整合，將其利用分析、加工、處理及查詢區域空間內的地理數據。目前地理信息系統被廣泛運用于經濟、商業、軍事及國家政府行政等多個領域當中。

地理信息系統可以實現空間地理數據的分析及處理，而線性地理特征是配電網系統線路的典型特征。隨著地理信息系統地不斷發展進步，該系統越來越多地被應用于配電網規劃系統平臺中，用以實現管理的信息化、形象化及可視化[1]。

2 地理信息系統基礎下配電網運行評估系統設計

針對軟件體系構建的設計是實現地理信息系統下配電網運行評估系統設計的基礎環節。軟件體系的需要以層次化形式為基礎進行構建，通常情況下，軟件體系自下而上被分作數據層、組件層（用戶層）與應用層，如圖1所示。

2.1 數據層

數據層的主要功能是提供數據支持系統。設計中可利用Visual Basic基于地理信息系統組件ap Object2.0對其進行二次開發，采用Arc SDE（Arc地理信息系統的空間數據引擎）作為訪問工具，用以支持地理數據信息的面、線、點三者的管理，實現編輯、瀏覽、查詢、刪除以及增加等功能，同時進行數據層的編號、類型、臺數、歸屬、電壓等級、位置、名稱等屬性設計[2]。Arc SDE支持多種圖層類型，本文設計采用CAD格式的圖層，以便進行相應要素屬性表與索引表的建立，使圖層與要素呈對應關系。同時采用Oracle作為數據庫軟件。

2.2 組件層

用戶層主要用于控制權限和界面的圖形化，面向管理類和面向計算機支持的組件集可利用不同應用進行劃分，并可對接口集與組件集進行專門針對系統的設計，實現在整個管理過程中信息傳遞路徑與環節的快速控制、計算及解決，以此實現集中管理的通信。

圖1 系統軟件體系設計

2.3 應用層

應用層利用人機界面將各種服務應用功能提供給配電網運行評估的客戶群體。同時可利用地理信息系統自身的查詢與遠程功能提供更高層次的應用，例如供電可靠性與等級分區、運行評估功能及標準、設備缺陷分析與電網薄弱環節等。

3 地理信息系統基礎下配電網運行評估技術應用

3.1 配電裝置中的應用

基于地理信息系統技術的配電網運行評估技術在配電裝置中的應用具有諸多優勢，隨著地理信息系統技術的不斷發展進步，被越來越多地應用于我國的配電工程建設中。利用地理信息系統技術在配電裝置金屬殼體內封裝進隔離開關、電壓互感器、接地開關、母線斷路器、電流互感器、避雷器等元件，并充以0.4～0.6MPa壓力的SF6氣體在金屬殼體內作為元件相對與相間的絕緣介質。最初多在中壓配電器中采用地理信息系統技術，隨著技術發展，地理信息系統逐步被廣泛地應用于高壓和超高壓配電裝置中。目前，世界各國在220kV及以上范圍，基本采用占地面積小、空間體積小、安全可靠、維護簡便的地理信息系統配電系統[3]。

3.2 地下電纜管理中的應用

日益復雜化的城鎮設施基礎建設，使電纜溝管井和地下電纜的管理運行也越來越繁重。地下電纜的管理可利用地理信息系統技術進行數字化改造，進而有效減少其日益增加的管理工作量。利用地理信息系統技術對地下電纜進行編號命名，可對其進行準確的辨識，同時運用剖面圖、圖層、地理接線圖等多種方式對其進行形象直觀地展示，使地下電纜管理能夠匹配于配電網的安全穩定運行，從而有效提升地下電纜的運行效率與管理水平，避免出現配電安全事故。

3.3 配電網絡故障定位中的應用

當配電網絡出現故障，配電管理單位必須在第一時間對故障位置進行準確定位，最大限度減少供電損失。而現有的管理機制中，配電網故障的判斷主要依賴檢修維護人員的經驗和紙質記錄資料，同時我國現有的定位技術無法有效處理不完整的信息數據，這顯然不利于快速定位故障位置。配電系統應用基于地理信息系統的運行評估技術網絡分析功能，能夠分析追蹤網絡的下溯、上溯、分析網絡的連通性等情況，進而提供有效的技術支持故障的定位，使配電系統的穩定性與可靠性得到提升。

3.4 其他應用方面

基于地理信息系統的運行評估技術在配電網中的應用能夠實現操作演示的動態可視化，同時結合配電網實時系統可集成電網監控系統（SCADA），促進電網管理的統一化、現代化以及信息化。同時基于地理信息系統技術建立的配電數據庫系統，可應用分層顯示多個地理位置，如短路器、隔離開關、用戶、變電站等。

4 結束語

綜上所述，基于地理信息系統的配電網運行評估系統設計主要從系統的功能和體系、圖層管理和信息版本、查詢與瀏覽、可視化等多方面著手，保證配電運行評估系統的有效性與合理性。同時，基于地理信息系統的運行評估技術在配電裝置、配電網絡故障定位、地下電纜管理等方面地運用需要加強和深化。同時我國配電網建設中對于地理信息系統的運用還需要與時俱進，順應科技和時代的發展潮流，不斷改進和創新，才能夠真正促進我國電網建設事業的健康發展，從而進一步保證我國經濟建設的和諧穩定。

[1]武宏波，王忠敏，王江敏.地理信息系統（GIS）在縣級供電企業配電網管理中的應用及展望[J].電力技術，2015（06）：31～35.

[2]馮新龍，孫巖，林聲宏，等.配電網綜合評價指標體系及評估方法[J].廣東電力，2013（11）：20～25+53.

[3]廖超，許繼紅，張蓮梅.配電網絡及其自動化技術講座（9）地理信息系統在配電網中的應用[J].大眾用電，2005（12）：39～40.

TM732

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1004-7344（2016）30-0090-02

2016-10-12

楊忠藩（1986-），男，廣東大埔人，助理工程師，本科，從事電力調度工作。