配電自動化中的動態地理信息系統研究

周 健，吳 琳，梅 進，顧建全，柳江濤

（國網浙江省電力有限公司龍泉市供電公司，浙江 龍泉 323700）

0 引 言

電力地理信息系統（GIS）作為電力企業生產服務與管理的綜合型平臺，屬于協同工作環境創設的關鍵性工具，實現了對企業資源的有效融合與對資源與客戶關系的管理，將電力企業管理工作的開展推向更高層次，保證了高效電力運行控制系統的形成。將地理信息系統（GIS）引進配電自動化中為電力企業發展搭建了良好平臺，可更好的進行空間地理信息維護與管理，在推動電力企業良性發展中功不可沒，故而進一步認識與了解動態地理信息系統在配電自動化中的應用很有必要。

1 電力地理信息系統在配電自動化中的應用分析

1.1 電力地理信息系統的結構設計

電力地理信息系統（GIS）和配電管理系統（DMS）結合具體包括兩類：其一即以GIS作設計平臺，原因是DMS的用戶管理、設備管理、負荷設計與規劃設計等均離不開GIS的支持，所以可于GIS平臺完成開發；其二即以DMS作開發平臺，不但能使DMS的優勢得到維持，還能使開發費用得到控制，通過該模式進行開發實質是將GIS平臺作輸入輸出界面，進行SCAD數據顯示，并依靠軟件來實現計算結果與存儲信息的分析。DMS里的SCAD數據庫、DMS數據庫和GIS數據庫三者間彼此關聯，SCAD數據庫、DMS數據庫為GIS數據庫供給電網信息數據與計算結果；同樣的，GIS數據庫則將電網狀態設置、設備參數等信息及時為SCAD數據庫與DMS數據庫提供，并且SCAD數據庫與DMS數據庫相互間又彼此完成實時數據與計算結果的傳輸[1]，具體情況如圖1所示。

圖1 GIS與SCADA/DMS三者間數據交換流程圖

1.2 電力地理信息系統在變壓器負荷管理中的應用

變壓器負荷管理（TLM）除了能夠避免變壓器由于低負荷而出現效率不管的問題，還能避免變壓器由于過度負荷而受到損害，電力地理信息系統在變壓器負荷管理中的應用即需要的信息數據能夠經由電力地理信息系統（GIS）與用戶信息系統（CIS）數據庫里得到[2]，同時這種非圖形但又具備圖形的集成環境使得變壓器負荷管理（TLM）的處理能力大大提升。圖2是變壓器負荷管理（TLM）的結構示意圖。

圖2 變壓器負荷管理（TLM）系統結構示意圖

1.3 電力地理信息系統在SCAD數據庫中的應用

SCAD具備專屬數據庫，且和GIS數據庫間彼此關聯，達到數據交換的目的。SCAD數據庫能夠依靠最新地理信息系統的技術快速的將配電管理系統運行狀態進行展現[3]。而管理人員同樣能夠依靠這些數據信息更好的對電力網絡進行分析，第一時間進行調度信息發布，從而把電力突發故障引起的損失控制到最低，促電力調度控制力增強[4]。

電力地理地圖具備大量符號，其中一些符號主要是配電設施狀態的標志，如斷路器、分段器、開關等。同時，這些符號應及時進行數據更新，方便準確的將實際電力設置狀態給予展現。一旦SCAD數據庫進行電力設計變更信息接受，則及時的把數據變化進行準確反映，SCAD數據庫則定時進行電力設備狀態更新，在有需要時則可于實時數據庫里對設施真實狀態信息進行提取且顯示。

1.4 電力地理信息系統在配電網生產管理中的應用

GIS系統架構設計應用的是C/A/S和B/A/S，可使電網資源優勢與作用得到充分發揮，確保電力企業內部數據信息實時共享得以實現，促信息資源利用率提升。一旦電力地理信息系統（GIS）和配電網系統融合，則可確保多項功能得以實現，具體如圖3所示。借助電力地理信息系統（GIS）的圖形功能，可在Window平臺的作用下實現地圖問題的有效解決。同時，電力地理信息系統（GIS）能夠完成測繪電子地圖的轉化，通過可視化方式進行展現，典型的即水文地理信息和線路環境信息等，在實時監測技術的作用下便于及時進行輸電線路和區域電網運行具體情況的掌握，管理人員能夠通過計算機設備來進行相關參數數據查詢。此外，電力地理信息系統（GIS）可于計算機終端實現電網拓撲結構的展現，且通過不同顏色進行顯示，在電網出現短路或斷路等故障后，經GIS電網追蹤與拓撲分析功能及時進行故障點追蹤，完成故障處理。

圖3 電網GIS平臺系統構成圖

1.5 電力地理信息系統在空間資源管理中的應用

通過把電力地理信息系統（GIS）與企業資源規劃（ERP）系統結合且給予延伸，可實現空間資源規劃（SRP）系統的建構，能夠于電力企業資源管理與決策中發揮作用，并結合電力系統的動態變化特征，經全局性的統籌管理方案，實現對電力系統不同空間資源的動態化管理。同時，電力地理信息系統在空間資源規劃系統建構的過程主要在AM/FM/GIS基礎上，進行SCADA、DMS、GIS、ERP等應用集成，實現空間資源規劃SRP的創建，從而來對電力企業不同資源信息給予整合，進行合理信息工作流與全面資源信息庫建構，為電力企業配電自動化進行良好條件創造。電力地理信息系統在電力SRP中的應用框架具體如圖4所示。

圖4 電力SRP應用框架

2 地理信息系統技術在電力系統自動化中的發展方向

隨著我國電力系統的改革發展，筆者認為電力地理信息系統技術在電力企業自動化運行管理中地位將逐漸提升，特別是在國家全面支持物聯網建設的背景下，電力系統作為系統性較強的基礎性電能生產—輸送—變電—配電—使用的閉合系統，于關鍵電能控制設備上依靠地理信息系統技術完成平臺遙控屬于今后的一大發展方向，并且地理信息系統技術的模型運算功能于我國電力系統自動化的進程里應用力度仍不足，但我國龐大電力系統數據量已擁有大型模擬運算的能力，只要依靠電力地理信息系統技術平臺的模型算法則能夠通過數據分析支持功能實現我國電力系統的優化，促使我國電力企業取得更大發展。

3 結 論

本文對配電自動化中的動態地理信息系統進行了深入研究，以供參考。