電力GIS狀況及展望

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電力系統(tǒng)向高度信息化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模的日益擴(kuò)大，需要管理龐大的電力設(shè)備設(shè)施數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、規(guī)劃數(shù)據(jù)等。而科學(xué)的決策在某種程度上依賴于決策者所掌握的信息量的大小。發(fā)電變電、輸電系統(tǒng)均是包含大量信息的復(fù)雜系統(tǒng)。而gis可以最大限度地將有關(guān)信息集成起來，從而為電力系統(tǒng)決策人員提供一個(gè)多元化的決策依據(jù)。

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(kuò)大，在規(guī)劃選址、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中涉及諸多關(guān)聯(lián)因素，如資源、人口、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)活動(dòng)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(jìn)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(dá)國家電力企業(yè)，為增強(qiáng)自身競爭能力（降低生產(chǎn)成本、提高服務(wù)水平）而進(jìn)行生產(chǎn)經(jīng)營“業(yè)務(wù)流程重組”工作、提高電網(wǎng)運(yùn)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(dòng)化的基礎(chǔ)。GIS的特點(diǎn)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(yùn)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(jì)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(yùn)行數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)為調(diào)度員提供準(zhǔn)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(zhǔn)確地根據(jù)用戶的故障投訴電話判斷發(fā)生故障的地點(diǎn)、搶修隊(duì)伍目前所處位置、及時(shí)派出搶修人員，縮短停電時(shí)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(tái)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(shí)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(qiáng)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(jìn)行求交操作的需求，因而通用GIS平臺(tái)軟件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析功能需改進(jìn)。

1.2.2GIS基礎(chǔ)平臺(tái)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(dòng)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(tái)結(jié)構(gòu)到高級(jí)實(shí)用功能，都會(huì)因?qū)嶋H的電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)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(tái)不是缺乏網(wǎng)絡(luò)高級(jí)分析就是投入的資金太多，不能滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。電力企業(yè)選擇GIS平臺(tái)時(shí)，要考慮實(shí)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(jí)分析，同時(shí)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(shí)用化。

1.2.3缺乏電力GIS的標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用規(guī)范

電力GIS的應(yīng)用需求推動(dòng)市場迅速發(fā)展，而相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用規(guī)范制定未能及時(shí)完成。這種“市場發(fā)展超前。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)滯后”，阻礙了電力GIS的應(yīng)用推廣。

電力GIS的標(biāo)準(zhǔn)化可以分兩個(gè)層次理解，一是狹義的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)，即主要包括空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)兩個(gè)方面。二是廣義的標(biāo)準(zhǔn)化，內(nèi)容更加廣泛，包括算法、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等方面的內(nèi)容。主要可以分為四類：應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)有利于節(jié)省費(fèi)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

2.1GIS應(yīng)用于配電網(wǎng)規(guī)劃

利用GIS進(jìn)行配電網(wǎng)規(guī)劃可以實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)規(guī)劃的可視化、自動(dòng)化及地理圖形化；使規(guī)劃的交互性更強(qiáng)；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(zhǔn)確。

2.2WebGIS技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用ebGIS的廣泛的訪問范圍，平臺(tái)獨(dú)立性、系統(tǒng)成本低、更簡單的操作等一系列優(yōu)點(diǎn)，便得WebGIS將得到更廣泛的應(yīng)用。

2.3GIS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(tái)帳的銘牌信息、參數(shù)信息、運(yùn)行信息、維護(hù)信息等數(shù)據(jù)集中管理，并將饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息、配電變壓器的實(shí)時(shí)信息、低壓用戶實(shí)時(shí)信息接入其中，可以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)管理系統(tǒng)中的短路電流計(jì)算、最大阻抗計(jì)算、各條配電線路的負(fù)荷預(yù)測、系統(tǒng)負(fù)荷的負(fù)荷預(yù)測、配電網(wǎng)絡(luò)安全性分析等功能，同時(shí)通過GIS系統(tǒng)具有的強(qiáng)大拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)自動(dòng)分析、生成功能計(jì)算出斷電的影響范圍、動(dòng)態(tài)阻抗以及輔助給出配電網(wǎng)負(fù)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(shí)時(shí)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(shí)能通知距離故障點(diǎn)最近的人員或車輛及時(shí)趕到現(xiàn)場進(jìn)行搶修，這就為用電優(yōu)質(zhì)服務(wù)提供了一個(gè)技術(shù)手段。

結(jié)論

電力系統(tǒng)信息自動(dòng)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(gè)有機(jī)整體，在一定權(quán)限上實(shí)現(xiàn)信息的共享，同時(shí)，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。