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摘要:目前,随着我国电力系统的不断发展,大量的相关电力数据需要工作人员进行处理。特别是配电网已经成为了电力系统发展中的重要部分,可以对电网的信息进行详细整理。配电网的所有信息几乎都和地理环境相关,所以,采用先进的地理信息系统可以很好的对其进行管理和维护,这深受电力系统的关注。本文就对地理信息系统GIS在配电网自动化中的应用措施进行探讨。
关键词:地理信息;GIS;配电网;自动化
1、GIS技术的概述及特点
地理信息系统简称GIS,它是数字化的计算机数据库管理系统,为检索、获取、存储、显示和分析空间定位数据而建立。GIS是综合性高科技技术,集合地理学、几何学、计算机科学为一体,可以采用最新的数据库技术和计算机图形处理技术来存储数据,录入信息、查询数据、编辑相关内容、进行分析处理、任意显示细节和打印地理图形及具体的属性数据。配电网络系统由变电站、供电线路和电度表组成,它是一个复杂的分布数据系统,有着庞大的地理信息,在分布地域上,电网分布纵横交错,结构日益复杂。同时电网信息无时无刻地受到升级改造中的城市道路影响,通常不能实现配电数据的及时输送。大多数和地理方位相关的内容都是配电数据的重要内容,必须采取统一的管理及数据共享。由于配电信息的管理工程量、任务量大,因此GIS技术的产生,为相关数据的管理提供了解决方法,同时他为电力企业现代化的实行,提供了更好的方法。
1.1属性数据与空间数据相结合
GIS将属性数据和空间数据相互统一,利用地理位置数据的检索就可以达到相应属性数据的检索,同时可以通过属性信息的查询得到空间数据的具体内容,实现了空间与属性数据的相互结合,为信息统一管理带来了极大的好处。
1.2图形处理功能强大
GIS可以方便地实现对地理内容的输入、编辑、显示、查询等功能,也可以采用三维动态仿真功能,达到仿真模拟各要素的目的,模拟符合电力网络实际情况的空间数据,进而展示各种要素间的位置关系。
1.3空间分析功能完善
GIS系统采用地理数据库和相关属性,以高效地进行地理数据的分析,例如对事故发生地某个范围内的各类数据的检索,实现对地理信息的分析,为事故的解决提供所必要的方案。
1.4统一管理数据库
空间数据结构区别于一般数据库结构,某些数据库系统公司,例如SQL、ORACLE等,已经达到了数据库包含地理数据的功能,同时,众多GIS软件也包含地理数据模型。利用数据模型能将地理数据关联到数据库当中,因此为庞大的MIS系统一体化提供了技术保障。
2、地理信息系统在配电网中应用的必要性和条件
地理信息系统在配电网中应用的必要性主要表现在一下几个方面:一是,为了给用户提供更可靠的用电质量,必须将地理信息系统更好的应用到输电网络中,尤其是配电网中。二是,由于国内外不同的输电网络及配电器所需要的GIS是有差别的,从而导致其之间的管理成本和工作效率存在较大的差别。对于小于或等于10kV的配电系统,以往那些传统粗放的信息管理模式已经不能很好的适应时代发展的需求,亟需研发出一套先进的管理系统来对其数据信息进行管理,这是地理信息系统就应运而生了。
三是,GIS在配电网中的应用很好的满足了上述要求。因此,地理信息系统在配电网中应用就有了一定的必要性。地理信息系统在配电网中应用的条件主要有:地理信息系统在我国的应用已经存在了成功的实例。计算机技术在所有成员中得到了普及,其为GIS的实施提供了先决的条件。
3、地理信息系统在配电网自动化中的体系构建
3.1GIS系统与配电网自动化技术的联系
在电力领域中,GIS系统可将电网信息和地理信息进行整合管理,通常是利用计算机网络技术与数据库技术,将电网的布局、设备性能以及实时信息按实际地理位置显示在地理系统特征图上。综上所述,GIS系统为配网自动化管理系统提供了配电网的基础图形数据服务。目前国内外大多均采用SVG格式作为调度专用单线图数据格式,该格式严格遵从XML语法,并用文本格式的描述性语言来描述图像内容。SVG图形格式具有以下优点:图形文件可读,易于编辑;与现有技术可以互动融合;可方便地建立文字索引,从而实现基于内容的图形检索;可用来生成动态图形。
3.2地理信息系统在配电自动化中的应用
(1)GIS系统与SCADA系统相结合的应用。绘制或自动生成地理位置接线图,并在图上对任意多边形区域的运行工况和设备参数进行统计和分析,并在地理位置接线图的基础上对网络拓扑关系模块进行染色。(2)GIS系统在负荷管理系统中的应用。GIS系统对将负荷进行类别层次划分,并用不同的颜色在地理位置接线图上进行标注。在应对突发事故及非计划性停电维修时根据负荷类型决定处理的优先级,并把优先级高的负荷突出显示于地理接线图中。同时,对用户的用电情况进行统计分析,从而满足削峰、填谷等调控策略。(3)GIS系统在故障电话处理系统的应用。当用电侧发生非计划性停电后,可拨打用电服务中心专线检修电话。检修人员可根据GIS系统显示的最新设备状态及故障点地理位置来采取最及时的应对措施,这样不仅能缩短停电时间,提高用户用电满意度,同时进一步保证了供电端设备的使用可靠性,降低了事故安全隐患。
4、GIS在配电网自动化应用中的对策
(1)提升软硬件技术。为了不断提高GIS在配电网自动化中的具体应用效果,就必须要不断提高GIS的整体性能,当前国内外相对完善的GIS软件,在地理信息方面具有明显的优势,但是与电力系统结合起来,其实际效果仍有待观察。如在结构关系比较复杂的电力系统当中,GIS定位就必须要保障数据收集的精准化与细致化。因此,要在硬件方面进一步研发,在软件方面,也应当加强开发与应用,尤其是在个性化定制方面。(2)GIS应用的拓展。配电网自动化的应用与发展必须要积极采用最先进的技术,为现代化配电网的快速稳定发展提供有力保障,就目前现状来看,GIS主要应用于数据信息资料的综合管理,在未来,还应当与配电网之间加强结合,为电力系统的高效稳定发展提供数据支持。(3)强化GIS数据库系统的建立。GIS的重要基础便是数据库,在电力系统配电网数据资料输入过程中,其工作难度是非常大的,其次,配电网也会时常发生变化,导致数据不稳定,许多的GIS建设单位缺乏足够的技术与资金支持研发,且自身软件功能并不完善,在实际应用过程中,无法满足相对复杂化的应用需求,所以,加强数据库的构件,充分利用智能技术、网络信息技术,保障数据输出的精准性是当前的工作重点与难点。(4)加强人才的培养。GIS想要在配电网自动化系统当中发挥其重要的作用与功能,就必须要有专业人才作为基础保障,当前,国内在高水平人才方面比较缺乏,电力网络当中的工作人员较多,知识水平与职业素养也各不相同,因此,必须要加强员工的职业培训与教育,从而为企业的健康稳定发展奠定良好的基础,也是造福员工的有效手段。
5、结语
地理信息系统在配电网自动化的优化运用,对于提升我国电力系统尤其是配电网的自动化而言,可以说是特别重要的。对此,我们需要在关于地理信息系统的系统开发、功能配置、具体运用等上面不断进行改进,来提高运用收益。
参考文献:
[1]梁材.地理信息系统(GIS)在配电网自动化中的应用[J].科技创新导报,2015,6(9):101-102.
[2]丁娟.地理信息系统在配电网自动化中的应用[J].河南科技,2014,10(25):90-91.