地理信息系統在電網規劃中應用的展望

李永清

摘 要：電力系統最主要的負荷中心是城市，城市的電網運作是否具有良好的效力，主要取決于城市的電網建設及規劃是否經濟和科學，對于大型供電企業來說，城市的電網規劃對其生存與發展無疑具有舉足輕重的作用。隨著科技的飛速發展和人們生活水平的提高，對于供電的要求也越來越高。因此，努力提升電網規劃方案的合理性、經濟性與準確性，促進城市的現代化發展，適應經濟結構向高新科技與高附加值轉型的需要，已經成為當下供電企業的主要任務。

關鍵詞：地理;信息系統;電網規劃;應用;展望

中圖分類號：TM715 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）04-093-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.04.046

地理信息系統（GIS）不僅能夠促進電網的拓撲分析與電網的可視化展示，而且能夠自動地結合饋線在配電網故障隔離、故障定位、恢復非故障區域的供電功能，保證配電網實現實時運行狀態監控、停電范圍分析、故障準確定位以及生產管理的輔助決策等功能，為電網運行與管理部門提供全方位支持，進而提高用戶服務水平與服務效率。

1 地理信息系統概述

地理信息系統是一種空間信息系統，依托現代化的計算機技術，采集與管理地表（主要指大氣層）空間與地理分布的相關信息，由于具有良好的數據顯示、處理、描述等性能，在電網規劃等諸多領域得到了普遍應用，例如。近年來，隨著計算機技術的廣泛應用，地理信息系統也隨之得到了迅速發展。地理信息系統是集計算機、地理、測繪、數學等科學技術于一體的綜合性技術。隨著科技與經濟的高速發展，地理信息系統正在不斷更新中，在如今的電網規劃中發揮著極其重要的作用[1]。現代化測繪技術的應用，拓展了自動化、智能化、信息化，可以幫助相關人員熟悉了解工程的地形、海拔、方位等信息。除此之外，現代化的測繪技術能夠減少工作量，降低人力和物力的支出，為相關建設創造了更高的效益。

2 地理信息系統在電網規劃中應用的必要性

電力能源是國民經濟發展過程中不可缺少的重要能源之一，它對于區域經濟的協調與可持續發展起到了重大的促進作用。目前，我國的電力系統主要是國家電網主管系統，該電力系統已經覆蓋了90%以上的土地面積，涵蓋26個省（自治區、直轄市）。電網規劃應用地理信息系統具有較為廣闊的發展前景，其在實際應用中能夠融合計算技術、編程技術、數字運算、智能處理、自動控制等，提高電網的運轉速率，在減少設備損耗的基礎上，降低機械運行過程中發生問題的概率，提高我國電力工程的社會效益。同時，如果電力系統的運行一旦出現異常，且在短時間內得不到及時有效的修復，將導致社會經濟出現嚴重問題。

如果將地理信息系統與電力系統相結合，可以及時有效地反應故障出現的區域，并且隔離故障，以免導致故障范圍的擴大，再調配適當的人力物力加以搶修，對搶修人員進行精準定位，不僅能夠最大程度地降低電力系統發生事故的概率，而且能夠有效縮短搶修時間，最終提高電力搶修工作的效率，推動當地經濟的發展。雖然目前我國電力系統的自動化水平較高，但是我國的電力系統、信息管理系統以及企業資源規劃系統仍然處于互相并行的狀態，沒有實現有機融合[2]。

管理信息系統（MIS）是一個進行信息的收集、儲存、傳輸、更新、加工、拓展與維護的系統，電力系統的企業管理人員只需要進行簡單操作就能及時掌握整個電力系統的運行狀況，全面掌握第一手資料與信息。

3 基于地理信息系統的電網規劃管理系統功能

3.1 查詢功能

地理信息系統的查詢功能主要包括查詢分析功能與實時查詢功能[3]。實時查詢功能是指通過接口將實時數據存入地理信息系統數據庫，然后這些信息就能夠有效地呈現在地理信息系統中。該功能不僅可以通過地理信息系統實時遙測電網系統的運行情況，而且能夠查看任意時間段內的線路、變壓器、設備運行狀況以及用戶的負荷曲線等，當負荷電流超出設定的數值時，該系統就能夠自動啟用報警裝置，提醒相關工作人員對電網進行適當調整，避免危險事故的發生。通過不斷完善地理信息系統，能夠開發出更多的功能與價值，加快信息獲取速度，為構建“數字中國”奠定基礎。

3.2 編輯功能

編輯功能主要包括圖層編輯與數據編輯。圖層編輯即在原先地理圖像信息的基礎上進行編輯，此種編輯方式主要包括修改、增加或刪除等，例如，道路的改變、城市結構的改變、建筑物的增加等，都能夠在圖層編輯上進行相應修改。數據編輯功能是指在地理信息系統中對電力設施的數據與屬性進行修改、增加或刪除，例如，及時記錄桿塔位置的變化、輸電線路的增加或減少等[4]。在新時代背景下，應用地理信息系統的編輯功能，可以從整體上提升電網規劃精度，有效減少測量誤差，對保障建設前測量質量具有積極作用。

3.3 電網故障定位功能

在電網規劃管理系統中應用地理信息系統，所有數據都應儲存在地理信息系統中。當電網規劃管理發生故障時，只需上報用戶名，即可在地理信息系統中快速地查詢到用戶的配變名稱和配變地址位置，以便及時找出問題發生的原因，運用遠程隔離開關對故障進行有效隔離，能夠在一定程度上縮小故障的擴展范圍，及時解決問題與故障。

地理信息系統中的斷路器能夠對線路的顏色進行有效控制，當某地區發生停電事故時，地圖上方的顏色就會發生變化，并發出故障提示，能夠輕松地標記停電范圍，找出停電用戶的位置。地理信息系統能夠減少故障定位時間，進而節約人工定位成本，提高后續建設開展的經濟效益，從整體上提升技術應用的價值，為實現可持續發展奠定堅實基礎。

4 地理信息系統在電網規劃中應用的展望

電網規劃是保證電網結構合理的關鍵環節，電網規劃的優化程度越高，產生的社會經濟效益也就越大。隨著時代的變化，配電網變化也越發頻繁，每天都會產生大量的信息，且因為電網規劃人員不能像計算機等高科技設備一樣具有高產計算能力，因此，人力是很難計算出電網規劃中優化模型以及記憶大容量的關系型數據，通過計算機等高新技術能夠獲得更多的優化結果，但是由于受到地理環境的限制，當前的規劃方案還存在一些可行性方面的問題，優化程度也不高。

建設地理信息平臺電網規劃圖形分層系統，能夠在地理信息、網架接線現狀信息平臺以及其他的電力設備的基礎上，構筑一個電網規劃軟件平臺，利用地理信息系統的可視化特點，能夠規劃出信息圖，再結合地理信息系統的多源數據集成、拓撲分析、空間分析、海量數據存儲功能，為配網規劃方案設計提供更加良好的輔助分析流程，整合資源，創新形式，在一定程度上提高電網規劃決策的規范性與科學性，提升供電系統的合理性，確保電網的安全性與可靠性。

從當前的電網規劃設計流程可以了解到，電網規劃方案受到了設計規劃人員的技術程度與經驗的限制[5]。電網規劃方案中涉及的內容過于廣泛，且不同地區情況不同，區域內的負荷分布與電源結構也各不相同，因此，電網規劃方案制定人員在規劃各個區域的電網時，根本無法按照通用的規律進行設定[6]。

當前，地理信息系統的視化技術以及空間數據庫的處理已經十分成熟，只需要將區域內部的電網規劃信息的負荷預測、電源規劃等內容與空間地理信息相結合，就能夠完美地實現電網屬性信息與地理信息的可視化，進而為當前的電力網絡規劃提供更加合理的方案。

5 結語

加強地理信息系統在電網規劃中的應用，能夠在很大程度上加強電力網絡系統的服務效率，提升人們對電網系統的滿意度，在未來的實踐過程中，希望相關部門加強對地理信息系統應用的重視，努力將地理信息系統巧妙地運用到電網規劃中，不僅為智能配電網的創造與建設增添新的內涵，而且進一步推動整個電網的建設和發展。

參考文獻

[1] 姚玉珍.地理信息系統在電網規劃中應用的展望[J].中國科技博覽，2016（20）：14-16.

[2] 廖振朝，莫穗江，左樞明.基于地理信息系統的電網規劃圖形分層解決方案[J].中國新技術新產品，2017（2）：27-28.

[3] 何斌棋，陶旭東.智能電網規劃背景下的現代城市電網規劃研究[J].大科技，2020（4）：71-72.

[4] 葉偉江.基于電力系統規劃中智能電網規劃的應用探析[J].科學與信息化，2019（9）：22-23.

[5] 鄧基偉，閆麗娟.地理信息系統綜述[J].科技創新與應用，2019（20）：61-62.

[6] 黎旭.地理信息系統（GIS）發展研究[J].數碼世界，2020（1）：46-47.