電力地理信息系統(tǒng)解決方案
一、電力概述隨著我國城市經濟建設和社會的快速發(fā)展,用電負荷日益增長,電網運行的控制及管理工作變得較以往任何時期都更為復雜。由于現(xiàn)在電網運行管理直接面對電力企業(yè)和廣大的電力用戶,網絡數(shù)據(jù)量大,電氣接
根據(jù)電網上的用戶專用變壓器以及配電變壓器的分布情況、變壓器的負荷狀態(tài),在電網規(guī)劃中建立多種空間分析模型,對電網負荷密度進行空間分析,包括區(qū)域負荷密度分析、線路和設備負荷強度分析、線路和設備負荷滿載率分析等。
系統(tǒng)功能:按不同方式分析電網負荷分布狀況。
◆ 負荷格網分析。在用戶選定的區(qū)域以給定的方式劃分格網,分析每個格網內的用戶專變負荷值(負控系統(tǒng)獲?。?、公用配變負荷值(配變綜測儀獲?。┘熬C合負荷數(shù)據(jù)。用餡餅圖、直訪圖、圖表等方式顯示。
◆ 區(qū)域負荷分析。按行政區(qū)劃統(tǒng)計各區(qū)范圍內的用戶專變負荷值(負控系統(tǒng)獲取)、公用配變負荷值(配變綜測儀獲取)及綜合負荷數(shù)據(jù)。用餡餅圖、直訪圖、圖表等方式顯示。
◆ 線路負荷分析。按出線方式統(tǒng)計線路上的用戶專變負荷值(負控系統(tǒng)獲?。?、公用配變負荷值(配變綜測儀獲?。┘熬C合負荷數(shù)據(jù),并根據(jù)SCADA實時招測數(shù)據(jù)計算線路負荷強度和負荷滿載率。
(二十一)最佳路徑分析模塊
最佳路徑分析即可作為TCM故障投訴管理的一部分,也可獨立用于模擬故障發(fā)生、工程搶險、巡視檢測的輔助決策。在故障發(fā)生時,為了盡快到達故障地點,工程搶險車就必須選擇一條最佳的搶修路徑,以迅速到達目的地。在巡視檢測時,同時要檢測幾個地段,怎樣使工程車以最有效方式通過所有檢測點,也必須以最佳路徑分析來輔助決策。
1.設定道路的通行能力
道路的通行能力,受多種因素影響,如道路的寬窄、是不是主干道、交通流量大小、道路轉彎時間等。因此,在做最佳路徑分析時,首先要設定道路的通行能力和轉彎時間。
系統(tǒng)功能:設定通行能力數(shù)值及道路的轉彎時間。
2.固定搶修站定位
對于有固定搶修站的供電單位,首先要在圖形窗口定位固定搶修站的位置。
系統(tǒng)功能:固定搶修站的位置定位。
3.顯示環(huán)境設定
最佳路徑分析的結果,除了提交一份路徑報告外,最主要是在圖形窗口直觀地顯示出來,因此要設定一些顯示環(huán)境。
系統(tǒng)功能:設定顯示環(huán)境
◆ 出發(fā)點選擇。分為“固定搶修站”和“流動搶修車”兩種方式。對“流動搶修車”則必須指定流動搶修車所在位置。
◆ 顯示速度選擇。選擇最佳路徑的顯示速度;(“快速”和“緩慢”兩種方式)。
◆ 標識符號選擇。選擇最佳路徑的標識符號。有兩種方法選擇,第一種是在標識數(shù)字的輸入框中鍵入合法的符號值,然后按“回車”鍵確認;第二種是在標識數(shù)字的輸入框中用鼠標右鍵單擊,然后在彈出的符號列表中選取。
4.最佳搶修路徑分析
在進行分析之前,首先要在圖形窗口進行電力故障點的定位。然后根據(jù)最短路徑原則進行分析,提交最佳路徑報告。
系統(tǒng)功能:分析最佳路徑,顯示并提交最佳路徑報告。
◆ 電力故障點的定位。在圖形窗口中用鼠標定位電力故障點。
◆ 最佳路徑分析。根據(jù)最短路徑原則進行分析,并在圖形窗口顯示分析結果、提交最佳路徑報告。
5.最佳巡視勘察路線分析
對巡視勘察的路徑分析,要考慮最有效性,如何使巡視人員能依次通過所有勘察點,且保證線路不重復,就是最佳巡視勘察路徑分析的原則。
系統(tǒng)功能:最佳巡視勘察路徑分析。
◆ 巡視勘察點定位。在圖形窗口中用鼠標定位巡視勘察點(可一次定位多個)。
◆ 最佳巡視勘察路徑分析。分析和顯示顯示最佳路徑報告。
(二十二)配電工作管理(DJM)模塊
DJM是系統(tǒng)中的上層應用。在這個系統(tǒng)中,需要由服務器提供GIS信息、用戶信息、實時系統(tǒng)數(shù)據(jù)等。并使用服務器端提供的OLE/COM工具,來使用服務器端使用的各種數(shù)據(jù)和服務。在DJM中,可以細分為配電網的運行管理、運行工作管理、設備檢修管理、配電網檔案和統(tǒng)計管理等幾個子模塊。
1.配電網的運行管理
具備網絡分析功能。根據(jù)開關、刀閘和熔絲等的狀態(tài)信息,以及配變的供電范圍關系,構成配電網絡拓撲結構和供電區(qū)域。在配電設備檢修的方式下,優(yōu)化供電接線方式,縮小停電范圍并顯示對用戶的影響范圍,并自動檢索檢修區(qū)內是否有特殊用戶,以便及時處理。以地圖為背景,圖上設置狀態(tài)與資料數(shù)據(jù)庫建立有機的聯(lián)系,顯示設備檔案,運行維護資料等。
系統(tǒng)功能:設備運行管理。
◆ 設備維護。對設備維護所包括的大修、小修、清掃、消缺等工作,利用GIS工具進行有效的管理。
◆ 線路維護。包括線路檔案、桿塔檔案、路徑圖、巡視圖、缺陷、故障、維修、試驗、防雷、測量、線路更改及各種統(tǒng)計表的管理。
◆ 線路故障管理。包括線路故障、電纜故障、站所故障等??刹樵儥z索各類故障信息,編輯相關信息,維護故障表。
◆ 線路拉線管理??刹樵儥z索、編輯線路拉線表。
◆ 缺陷管理??蓪€路、設備、站所等有關缺陷信息進行查詢檢索、編輯,記錄設備的缺陷信息如缺陷性質、發(fā)現(xiàn)人、發(fā)現(xiàn)日期等。同時系統(tǒng)可自動對已發(fā)生的設備缺陷進行統(tǒng)計,以不同方式顯示已處理、未處理、一般缺陷、嚴重缺陷等。
2.運行工作管理
運行工作管理的主要內容是安排設備的巡視檢修計劃。對不同的設備要制定不同的巡視周期,系統(tǒng)可根據(jù)巡視周期和上次巡視日期來自動判斷哪些設備需要巡視檢修。
系統(tǒng)功能:運行工作管理
◆ 設備巡視計劃安排。對設備數(shù)據(jù)庫進行檢索,根據(jù)巡視周期安排設備的巡視計劃。
◆ 統(tǒng)計運行指標。統(tǒng)計各類運行指標,包括已巡視設備、待巡視設備等。
◆ 對停電、故障網絡提出恢復供電的優(yōu)化方案。
3.設備檢修管理
系統(tǒng)可根據(jù)檢修管理指標,自動進行校核,自動列出各項指標的完成情況,提醒工作人員安排設備檢修工作,并能提出設備檢修計劃。
系統(tǒng)功能:設備檢修管理
◆ 編制檢修計劃,按供電可靠性指標對設備停電時間和次數(shù)進行控制。
◆ 對檢修項目進行管理。
◆ 開列工作票和操作票。根據(jù)設備檢修的正常步驟,開出工作票和操作票,其中工作票要根據(jù)設備接線位置繪制縮略圖。
◆ 對設備完好率、檢修率進行統(tǒng)計。
◆ 進行設備檢修周期管理。
◆ 進行設備大修管理。
◆ 進行設備巡視周期管理。
◆ 根據(jù)缺陷統(tǒng)計、配電設備運行紀錄和歷史資料,進行綜合分析,自動生成影響的相關地域范圍和設備清單,提出最佳停電方案和工作時間。
◆ 自動生成施工圖及維修費用概預算。
◆ 工作結束后,對相關的設備檔案進行更新。
4.統(tǒng)計報表功能
自動生成配電管理所需的各種生產月、季、年報表,并能生成配電專業(yè)年報,報表格式應能方便設定。主要統(tǒng)計項目如下:
◆ 可靠性統(tǒng)計;
◆ 缺陷分類統(tǒng)計;
◆ 故障分類統(tǒng)計;
◆ 電壓合格率統(tǒng)計;
◆ 事故累計統(tǒng)計及分類統(tǒng)計;
◆ 月、季、工作分類統(tǒng)計;
◆ 設備資產分類統(tǒng)計。
◆ 系統(tǒng)功能:報表統(tǒng)計
(二十三)電網三維分析與應用
三維分析目前主要應用在輸電線路上。首先對從地形圖中提取的等高線層進行處理,生成TIN格式數(shù)據(jù),在此基礎上將高壓輸電網疊加上來,然后可進行多類分析,如沿某條線路作飛行巡視、高壓鐵塔三維顯示,二維到三維平滑切換顯示等。
1. 數(shù)據(jù)處理
三維數(shù)據(jù)處理的主要內容是對等高線圖層進行等高線閉合、數(shù)據(jù)校正、屬性錄入等處理,最后生成TIN格式數(shù)據(jù)。同時對高壓輸電線路圖層進行處理,添加有關桿塔位置、回路數(shù)等信息。
系統(tǒng)功能:生成三維數(shù)據(jù)格式。
2. 圖上信息查詢
在三維中通過鼠標事件獲取點擊點的X、Y信息,利用X、Y信息,在二維窗口中查詢具體的屬性信息。
系統(tǒng)功能:圖上信息查詢。
3. 屬性信息定位
在二維窗口中對設備屬性信息查詢的結果返回對象的關鍵字/檢索號信息,利用對象的關鍵字/檢索號信息,在三維中進行定位。
系統(tǒng)功能:屬性信息定位。
(二十四)SCADA實時變位監(jiān)控
對SCADA系統(tǒng)中所有開關變位信息在后臺進行實時監(jiān)控,一旦有跳閘事件發(fā)生,立即觸發(fā)GIS系統(tǒng)進行電網分析,重新計算電網供停電狀況,并在圖形窗口推出刷新顯示。
系統(tǒng)功能:實時變位監(jiān)控
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INTRANET應用部分
INTRANET應用部分主要包括信息查詢和顯示。可以讓用戶通過IE瀏覽器,對配電網中的所有信息進行檢索和統(tǒng)計,并可查詢相關的業(yè)務內容。
(一)圖形分層顯示
由于所有的電力或地理信息圖形是分層管理的,因此用戶可根據(jù)需求來選擇在圖形窗口看到的信息的內容。
系統(tǒng)功能:根據(jù)用戶需求選擇顯示或不顯示各類圖層信息。
(二)圖形縮放功能
對圖形窗口的操作,根據(jù)范圍顯示圖層信息。
系統(tǒng)功能:根據(jù)用戶需求對圖形窗口進行放大、縮小、移動、無極漫游、鷹眼顯示等。
(三)查詢統(tǒng)計
查詢統(tǒng)計是對圖形窗口內各種信息進行各類方式的空間和邏輯查詢、檢索、統(tǒng)計等操作。這是GIS系統(tǒng)的最基本功能。
1.指定查詢統(tǒng)計對象的方式
這類方式的查詢是首先由用戶指定查詢的對象,如中壓線路、中壓設備、道路、站址分布等,在指定的圖層上進行圖上查詢或條件查詢。
系統(tǒng)功能:根據(jù)用戶需求查詢和統(tǒng)計各類圖層信息及屬性信息。
◆ 提供便捷的圖上查詢功能,使用戶能夠方便地通過在圖上以單點、拉框、選擇多邊形等方式查詢和統(tǒng)計指定范圍內的指定圖層的分類和詳細信息。
◆ 提供便捷的條件查詢功能,使用戶能夠方便地通過數(shù)據(jù)庫內的設備屬性信息值來構造查詢條件,查到指定查詢對象在圖上的位置,并列出詳細內容。
2.模糊查詢方式
模糊查詢是指用戶不必指定具體查詢對象,系統(tǒng)依據(jù)指定的順序(如高、中低壓設備、線路、道路、建筑物等排序方式),進行自動查找,查詢在圖上點擊處的詳細信息。
系統(tǒng)功能:根據(jù)用戶用鼠標在圖形窗口點取的位置,查詢設備詳細信息。
3.固定方式查詢
按用戶指定的固定的檢索方式進行圖形檢索定位。主要方式包括:按圖幅名檢索;按道路名檢索;按高壓線路名檢索;按中壓線路名檢索;按低壓線路名檢索;按電站名檢索;按桿變名檢索;按專線用戶檢索等。
系統(tǒng)功能:根據(jù)用戶指定的檢索條件,在圖形窗口進行定位顯示。
4.電網設備統(tǒng)計
按不同的方式統(tǒng)計電網圖上的設備分類信息及詳細信息。主要方式有:全網高壓設備統(tǒng)計;全網中壓設備統(tǒng)計;全網低壓設備統(tǒng)計;某一出線設備統(tǒng)計;一點一側設備統(tǒng)計;一點二側設備統(tǒng)計;兩點之間設備統(tǒng)計等。
系統(tǒng)功能:按用戶指定方式統(tǒng)計電網的設備和線路信息。
◆ 全網設備統(tǒng)計??煞诸惤y(tǒng)計高、中、低壓電網中全部的設備及線路信息,并可統(tǒng)計各種設備的數(shù)量和容量。
◆ 按出線名稱統(tǒng)計功能。可按出線的名稱統(tǒng)計該線路上所有的設備個數(shù)、線路長度、設備詳細臺帳信息等。
◆ 按連通關系統(tǒng)計功能。可分別按一點一側、一點二側、兩點之間方式統(tǒng)計相連通線路上的設備及線路信息。
5.業(yè)務信息查詢
查詢用戶在日常業(yè)務管理中的一些關鍵指標和業(yè)務信息。主要包括:已發(fā)單(停電通知單)用戶查詢、停電范圍查詢、計劃停電查詢、故障停電查詢、供電可靠性查詢等。
系統(tǒng)功能:查詢各類業(yè)務信息
◆ 已發(fā)單(停電通知單)用戶查詢。查詢已發(fā)停電通知單用戶的信息。
◆ 停電范圍查詢。進行全部范圍的停電查詢,由停電線路查詢到其所處的道路,然后匯總輸出。
◆ 計劃停電查詢??蓪σ褕?zhí)行或未執(zhí)行的所有計劃停電申請進行查詢。查詢方式主要包括月度停電計劃查詢、已執(zhí)行并恢復供電線路查詢、已執(zhí)行但未恢復供電線路查詢、未執(zhí)行線路查詢等方式。
◆ 供電可靠性計算。可按照年、月、日任意時間段來對全網及單一設備、線路、桿變、用戶、站所進行供電可靠性指標計算,計算依據(jù)為停電戶時表。
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