電力行業(yè)GIS應(yīng)用的現(xiàn)狀及前景分析
電網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)的發(fā)展,導(dǎo)致電力系統(tǒng)地域的擴大,在規(guī)劃選址、經(jīng)濟運行中涉及諸多關(guān)聯(lián)因素,如資源、人口、經(jīng)濟發(fā)展、社會活動等,它們都與地理系統(tǒng)有關(guān),將地理信息作為電力系統(tǒng)管理的主線,能夠形象地描述系統(tǒng),有效地組織數(shù)據(jù)信息。
1.電力 GIS 的現(xiàn)狀分析
1.1 應(yīng)用現(xiàn)狀
國外電力 GIS 應(yīng)用的發(fā)展經(jīng)歷了”CAD+數(shù)據(jù)庫“階段、”傳統(tǒng)GIS應(yīng)用“階段,90年代初期,進入”AM/FM/GIS應(yīng)用“階段。建立”數(shù)字電網(wǎng)“及”協(xié)同工作環(huán)境“為特征的電力GIS系統(tǒng),已成為發(fā)達國家電力企業(yè),為增強自身競爭能力(降低生產(chǎn)成本、提高服務(wù)水平)而進行生產(chǎn)經(jīng)營”業(yè)務(wù)流程重組“工作、提高電網(wǎng)運行科學(xué)管理水平的必不可少的工具。
國內(nèi)現(xiàn)處于M/FM/GIS應(yīng)用的初期,AM/FM是PUI領(lǐng)域的信息化專用技術(shù),成為供配電系統(tǒng)各種自動化的基礎(chǔ)。GIS的特點在于以地理信息為背景,將圖形和數(shù)據(jù)庫相結(jié)合來描述和管理各種電力設(shè)備的參數(shù)屬性以及電網(wǎng)內(nèi)的運行控制信息。在離線方面,AM/FM/GIS的主要應(yīng)用有設(shè)備管理系統(tǒng)、用電管理系統(tǒng)、規(guī)劃設(shè)計系統(tǒng);而在線應(yīng)用上,AM/FM/GIS 主要和 SCADA 的系統(tǒng)結(jié)合,互相交換運行數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)為調(diào)度員提供準確的電網(wǎng)地理信息;另外還可以作DMS 的投訴電話熱線系統(tǒng),快速、準確地根據(jù)用戶的故障投訴電話判斷發(fā)生故障的地點、搶修隊伍目前所處位置、及時派出搶修人員,縮短停電時間。
目前,用于電力行業(yè)的 GIS 軟件主要是ESR系列產(chǎn)品、Mapinfo系列產(chǎn)品、Smallworld、SICAD以及國內(nèi)的Grow等。
1.2 存在問題
1.2.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的局限性
通用 GIS 平臺軟件考慮到海量多邊形數(shù)據(jù)之間的求交,以及多邊形屬性疊加、賦值等問題(實現(xiàn)Overlay功能的基本操作),所以在核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上采用了強化技術(shù)策 略,而在電網(wǎng) GIS應(yīng)用中,不存在對大量多邊形進行求交操作的需求,因而通用 GIS 平臺軟件的拓撲結(jié)構(gòu)分析功能需改進。
1.2.2 GIS基礎(chǔ)平臺的選擇問題
電力 GIS應(yīng)用是直接融入現(xiàn)代電力生產(chǎn)經(jīng)營活動之中的,全新的生產(chǎn)經(jīng)營信息數(shù)字化的管理工具,從應(yīng)用的角度上,從底層的軟件平臺結(jié)構(gòu)到高級實用功能,都會因?qū)嶋H的電網(wǎng)生產(chǎn)運行及經(jīng)營管理方式的不同有較大的差別。目前,商用GIS平臺不是缺乏網(wǎng)絡(luò)高級分析就是投入的資金太多,不能滿足實際應(yīng)用的需要。電力企業(yè)選擇 GIS 平臺時,要考慮實現(xiàn)設(shè)備設(shè)施的管理,還要能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的高級分析,同時還要考慮電力部門用戶多,資金配置、開發(fā)工作量問題,真正做到電力GIS的實用化。
1.2.3 缺乏電力 GIS 的標準和應(yīng)用規(guī)范電力GIS的應(yīng)用需求推動市場迅速發(fā)展,而相應(yīng)的技術(shù)標準和應(yīng)用規(guī)范制定未能及時完成。這種”市場發(fā)展超前。技術(shù)標準滯后“,阻礙了電力GIS的應(yīng)用推廣。
電力GIS的標準化可以分兩個層次理解,一是狹義的標準化,其內(nèi)容包括數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換、圖形、軟件等方面的標準,即主要包括空間數(shù)據(jù)標準和信息技術(shù)標準兩個方面。二是廣義的標準化,內(nèi)容更加廣泛,包括算法、行業(yè)標準等方面的內(nèi)容。主要可以分為四類:應(yīng)用標準、數(shù)據(jù)標準、信息技術(shù)標準和行業(yè)標準。
應(yīng)用標準有利于節(jié)省費用,提高效率和方便應(yīng)用,而且可以大大提高電力 GIS 系統(tǒng)的可移值性、可操作性、可伸縮性。
2 電力 GIS 的前景展望
2.1 GIS 應(yīng)用于配電網(wǎng)規(guī)劃
利用 GIS進行配電網(wǎng)規(guī)劃可以實現(xiàn)配網(wǎng)規(guī)劃的可視化、自動化及地理圖形化;使規(guī)劃的交互性更強;不僅能得出規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)方案,而且能直接得到網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案的地理接線圖;另外,由于地理信息引入規(guī)劃中,加之 GIS 的網(wǎng)絡(luò)分析功能,使得規(guī)劃過程更有效、規(guī)劃結(jié)果更準確。
2.2 WebGIS技術(shù)的進一步應(yīng)用ebGIS 的廣泛的訪問范圍,平臺獨立性、系統(tǒng)成本低、更簡單的操作等一系列優(yōu)點,便得WebGIS將得到更廣泛的應(yīng)用。
2.3 GIS的深化應(yīng)用
由于 GIS系統(tǒng)中將配電網(wǎng)絡(luò)的各種設(shè)備臺帳的銘牌信息、參數(shù)信息、運行信息、維護信息等數(shù)據(jù)集中管理,并將饋線自動化系統(tǒng)的實時信息、調(diào)度自動化系統(tǒng)的實時信息、配電變壓器的實時信息、低壓用戶實時信息接入其中,可以實現(xiàn)配電網(wǎng)管理系統(tǒng)中的短路電流計算、最大阻抗計算、各條配電線路的負荷預(yù)測、系統(tǒng)負荷的負荷預(yù)測、配電網(wǎng)絡(luò)安全性分析等功能,同時通過GIS系統(tǒng)具有的強大拓撲結(jié)構(gòu)自動分析、生成功能計算出斷電的影響范圍、動態(tài)阻抗以及輔助給出配電網(wǎng)負荷轉(zhuǎn)移方案,GIS系統(tǒng)還可以同 GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)結(jié)合,在電子地圖上實時反映出搶修車輛或搶修人員所在的具體位置,在故障搶修時能通知距離故障點最近的人員或車輛及時趕到現(xiàn)場進行搶修,這就為用電優(yōu)質(zhì)服務(wù)提供了一個技術(shù)手段。
結(jié)論
電力系統(tǒng)信息自動化中,GIS可以通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將不同部門、不同工作連成一個有機整體,在一定權(quán)限上實現(xiàn)信息的共享,同時,信息的高度集成有利于科學(xué)的決策。
總之,要做到電力信息科學(xué)、高效的管理利用,必須要有面向電力行業(yè)的GIS。

責(zé)任編輯:葉雨田
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