基于GIS的110KV變電站規劃系統設計

賈武軍

（陜煤集團榆林化學有限責任公司，陜西 榆林 719000）

1 GIS

20世紀60年代，加拿大地理信息系統（CGIS）的建立，標志著地理信息系統作為一門科學而誕生。地理信息系統（GIS）是這樣一種空間信息系統，即在計算機軟硬件系統支持下，具有對地球表面（包括大氣層）空間中和地理分布有關的數據進行采集、存儲、管理、運算、分析、顯示和描述等功能。此外，特別在中國，GIS定義中常常指明是在“計算機軟硬件的支持下”。一般由以下幾個部分構成：（1）計算機及硬件平臺；（2）系統軟件；（3）空間數據；（4）技術隊伍；（5）GIS應用模型。目前，電力GIS的應用主要應用于輸電、變電、配電三大專業，這些領悟應用開始建設時間較早，建設規模較大；其他專業，如營銷、調度等GIS的應用最近一段時間也開始建設，建設數量相對較少。

2 變電站規劃

變電站作為城市電網規劃中必不可少的重要組成部分，它是輸電系統和配電系統的會合點，是大部分輸配電系統結構會發生根本改變的地方。

一直以來，世界各個國家的專家學者們對變電站規劃做了不少的研究。但大概可以分為兩個類型：一是電力系統規劃人員根據自己工作經驗預先給出變電站的所有可能的位置，再根據一些優化算法從諸多可能的位置確定出比較良好的結果。二是電力系統規劃人員根據自己的工作經驗與常識，提出變電站的數學模型。進而依據合適的算法自動尋找最優的變電站位置。本文采用第二種方法。變電站選址從GIS數據庫讀取任意負荷點的坐標以及其他特征。根據各負荷點的經緯度坐標，通過編程實現變電站的選址，并保存于GIS數據庫所有結果均在開發平臺顯示。

變電站進行規劃時，需要求出負荷點負荷中心。本文認為該重心就是該區域規劃的變電站的站址。解法如下：

其中：x、y為負荷中心的經緯度坐標；

XiYi為第i個負荷點的經緯度坐標；

Wi為第i個負荷點的負荷值；

n為負荷點的個數。

3 地圖控件的選擇

地圖API是一種通過JavaScript將地圖嵌入到網頁的API。該API提供了大量實用工具用以處理地圖，并通過各種服務向地圖添加內容，從而使您能夠在網站上創建功能齊全的地圖應用程序。

本次設計的GIS系統，主要是基于地圖API的二次開發，對此變電站GIS選擇百度地圖開發平臺，進行二次開發。應用程序開發工具選擇Delphi。

本次設計我們選擇百度地圖API。百度地圖API的優勢：（1）地圖功能方面：在對比地圖API的產品功能前第一要了解地圖顯示功能的狀況。從此看來，百度地圖的衛圖和3D圖完全能滿足本次開發的需求，而在地圖的基礎操作、覆蓋物、圖層以及地圖服務方面，百度地圖有很強大而且完整的API調用功能；（2）收費情況：百度地圖API是免費的，而且沒有訪問限制，無需事先申請key，只有當您引用地圖API文件時，需要使用自己申請的API密鑰；（3）產品使用及學習費用：使用任何編程工具都需要一個熟悉和學習的過程，百度無需事先申請key，且各方面的資料也比較完整，網站操作都相當簡單。網上有很多教程可供下載和使用；地圖的遷移方面：百度地圖終端上都有很方便的遷移工具，而在移動終端方面，百度也都可以在Android和IOS上進行新舊平臺的成功過渡。優秀的遷移工具無疑可以大大降低運營商新平臺遷移的運營成本，同時讓工作效率事半功倍。

4 構建數據庫

基于GIS的110KV變電站系統規劃開發需要選擇實用的地圖API進行二次開發。本次選擇的數據庫是由微軟發布的Microsoft Office Access2010。Microsoft Office Access可以在一個數據表格中嵌入位圖、聲音、Excel表格、Word文檔，還可以建立動態的數據庫報表和窗體等。利用數據庫訪問界面對象生成HTML文件，輕松創建Internet的應用。

5 變電站規劃系統開發

5.1 基本功能分析

本次設計是在Windows 7操作系統下，選用Delphi XE5、javascript語言和百度地圖進行變電站的規劃。其主要功能如下：

自定義圖層繪圖、獲取坐標、連接數據庫、定址。

5.2 功能的實現

通過對百度地圖API的二次開發，添加所需的功能函數，設計對應的菜單選項，可以實現本次GIS開發的基本功能。

5.2.1 自定義圖層繪制工具

GIS繪制功能介紹：選定菜單上的按鈕即可實現GIS的基本功能，本次設計以110KV變電站為例使用繪圖功能模擬繪制，繪制結果如圖1所示。

圖1 繪制負荷點

5.2.2 數據寫入

功能介紹：在所描繪的負荷點上進行負荷值的輸入，并提交保存至數據庫。（圖2）

圖2 數據寫入

5.2.3 求解變電站位置1）功能介紹

在本次設計中，負荷中心為變電站位置。（圖3）

圖3 變電站顯示

（2）程序及注釋