1配網自動化系統中引入GIS的重要意義

GIS也被稱之為地理信息系統，它既是一種非常典型的空間信息系統，也是一種決策支持系統，該系統以地理空間數據庫為基礎，利用計算機技術采集、管理、操作、分析、模擬空間相關數據，并且通過地理模型分析法向用戶提供動態的地理信息，以便為地理研究、分析決策提供可靠依據。

配電網工程數據與地理位置信息有著直接關系，如架空線路、電纜、變壓器設備、中壓變電所等都體現出了空間地域分布特性。在傳統的管理方式下，配電網工程的地理分布信息都保存在紙介質中，使得信息更新較慢、手工檢索效率較低、資料一致性偏差，并且難以綜合分析這些龐雜的數據，從而導致決策科學性和準確性不足。同時，供電公司的安全生產管理系統PMS是以關系數據庫為基礎，對海量屬性的數據進行處理，這種信息處理方式已經無法滿足配電網自動化系統建設對地理位置信息的需求。繪圖軟件具備強大的作圖功能，雖然能夠滿足繪制配電系統相關信息的需求，但是卻無法對這些資料信息進行管理。還有Mapinfo這種地理信息軟件雖然具備數據可視化、信息地圖化的功能，但是由于各個圖形之間不存在拓撲關系，使得圖形信息軟件不具備分析計算理論線損、短路容量、負荷預測等高級功能。上述軟件只能夠向操作人員提供電力設備的電氣接線圖，線路一次圖，使操作人員了解線路、設備、用戶之間的連接狀況以及簡單的地理位置信息，但不能對數據和設備進行拓撲分析和分析管理等，不能滿足配網自動化的需要。

在配電自動化系統建設中，僅僅依靠電氣接線圖是遠遠不夠的，必須拓展地理信息功能，主要表現為以下三個方面：一是操作人員需要根據用戶提供的用戶地理信息、電氣設備地理信息以及用戶與電氣設備之間的相對位置信息合理布局配電網；二是管理操作人員需要根據地理背景圖中顯示的電流、功率、電壓、電度等實際電網信息，以及負荷預測、配電網潮流、網絡重構等配電管理應用軟件的處理結果，全面掌握配電網運行狀況以及影響其運行的因素；三是配網自動化中的負荷管理、設備管理、供電恢復、電量費、用戶報裝、故障排除等事項處理，也必須用到地理信息。所以，將GIS技術應用到配網自動化中已經成為提高配電管理水平的重要技術手段。GIS技術可以為配電管理提供地理位置數據和圖形，構建一個具備地理環境信息的網絡模型，使地理信息能夠直觀地展現出來，有效避免了誤操作的風險。在GIS技術的應用下，不僅減輕了電力部門工作人員的工作量，為決策提供可靠的分析工具，而且還實現了由傳統經驗型管理向科學分析型管理的轉變。

2GIS技術在配網自動化系統中的具體應用研究

通過對國內一些主要城市的配網自動化系統進行研究后發現，在系統設計的過程中，均是以確保電壓質量、降低線損、提高供電可靠性為目標，系統主要是針對配電線路的自動化，并借助相關的技術實現對配電線路的自動化管理和控制。由于配電網直接面向的對象為電力用戶，特別是城市電網，它的運行、檢修均與地理信息有著密切的關聯，正因如此，使得GIS技術成為配網自動化系統中不可或缺的關鍵技術。下面本文就GIS技術在配網自動化系統中的具體運用進行研究。

2.1GIS技術在配網運行調度中的應用
由配網GIS系統生成的各種圖形，如單線圖、供電范圍圖等等，可以為配網調度工作的開展提供可靠的依據。GIS技術在配網運行調度中的應用主要體現在以下五個方面：

（1）網絡拓撲。通過配網GIS系統提供的網絡拓撲引擎NTE，能夠為后續啟動的各種應用軟件提供統一的網絡拓撲信息，該引擎的繼承軟件為FLISR、DNC、LC等。

（2）潮流計算?；贕IS技術構建起來的配電自動化系統中，LFC是較為重要的一類應用軟件，它主要負責對配電網的潮流進行計算。借助該計算軟件能夠真實反映出配網中各個節點及各條支路中的相關潮流數據，如電壓值、電流值、功率等等，這些數據可作為調度人員進行配網線損計算分析的主要依據。

（3）DNC。這是由配網GIS系統提供的一項強大且實用的功能，所謂DNC具體是指動態網絡著色。通常情況下，由NTE所提供的網絡拓撲信息以及相關的潮流計算結果均不太容易辨認，而借助DNC便可以將其快速轉換成為易于辨識的顏色代碼，這樣能夠使調度人員更加方便地獲得想要的結果，也更容易辨認配網網絡的拓撲關系。為了便于實際應用，DNC所提供的相關結果有以下兩種表示方法，一種是全局圖形，另一種是局部圖形，這為調度人員的工作提供了極大的便利。

（4）負荷校準。在配網調度過程中，調度人員需要獲得較為精確的負荷值，這樣才能做出準確的判斷，從而確保調度工作的有序進行。負荷校準軟件以網絡拓撲信息、相關負荷曲線以及實測數據為基礎，其不但能夠對負荷值進行校準，而且還能對整個網絡的狀態進行校準，從而獲得到可用于潮流計算的有效負荷信息，為潮流計算提供依據。

（5）故障準確定位。借助FLISR可以對配網的相間短路故障進行準確定位，并且還能實現故障隔離和恢復。調度人員通過該項功能，可將故障區域的范圍進一步縮小，這樣有利于快速恢復供電。

2.2GIS技術在配網管理工作中的應用
（1）巡視管理。通過現場GIS能夠對配電線路巡視檢查的路徑進行實時顯示，并按照當前的位置信息自動開啟相關設備的電氣參數界面，這樣便于操作人員對設備進行巡視檢查。在具體的巡視檢查過程中，若是在現場資料與GIS提供的資料存在差異時，GIS系統能夠提供該差異信息的界面，同時將該信息更新到數據庫當中，以備日后使用。

（2）設備管理。配電網具備線路長、地域范圍廣、電壓變化頻繁等特點，所以在供電過程中需要使用多種類型的設備，而依靠傳統數據庫軟件很難實現對設備的全面管理，易出現誤操作造成運行事故。將GIS技術應用到配網自動化管理中，能夠利用GIS技術分析處理各類地理信息，輸出直觀、形象的電子地理圖形，如實反映電網分布、電力設備、終端用戶連接位置等具體情況，同時GIS系統還能夠儲存各種設備信息，如設備功能、設備安裝位置、設備特點與適用范圍以及設備檢修記錄等，從而有利于對設備實施遠程監控。同時，GIS系統還可以建立設備與圖形的拓撲關系，使配網管理人員獲取重要電力設備的相關信息，為排查設備故障、安排設備檢修提供可靠依據，不斷提高配電網維護的工作效率。

（3）終端管理。在擴大電網規模、改造電網線路以及更新電力設備的過程中，需要搜集相關信息，以便為各項工作的順利開展提供可靠依據。而GIS系統能夠從地圖上直接獲取各個電力終端使用點的設備周期、設備運行、電力消耗、荷載等相關情況，為設計改造方案提供科學的依據。如果客戶在改造施工過程存在疑問，那么可利用GIS系統上的地圖自動定位和查詢功能，對客戶疑問做出詳細、形象解答。此外，營銷部門還可以根據用戶地址進行編碼，構建有條不紊的管理秩序。

3結語

總而言之，配電網作為整個電力系統的終端，其主要面向的對象為電力用戶，它的運行穩定與否直接影響用戶的電能使用。隨著電力用戶用電負荷的不斷增大，對配電網的運行可靠性提出了更高的要求。為此，確保配電網的安全、穩定、可靠運行尤為重要。GIS技術在配網自動化系統中的應用，不但提高了配網運行管理的工作效率，而且大幅度提高了配電網的調度和管理水平，從而使得供電質量顯著提升。

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