基于GIS的輸變配電一體化系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用探討.doc

基于GIS的輸變配電一體化系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用探討 周國友1王紅超2郭立1 （1.國網(wǎng)鄭州供電公司，河南鄭州450000；2.中國電力裝備有限公司，北京100000） 摘要：通過實例論述了基于GIS的輸變配電一體化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特點及應(yīng)用情況。 關(guān)鍵詞：信息系統(tǒng)；應(yīng)用；輸變配電一體化 0引言 傳統(tǒng)模式下信息傳輸速度極為緩慢，老式的圖紙報表、人工交接，都是低效率的表現(xiàn)。電力系統(tǒng)中如果生產(chǎn)數(shù)據(jù)更新速度一直高于信息更新速度，其各專業(yè)環(huán)節(jié)肯定會與管理部門產(chǎn)生信息不一致的現(xiàn)象。因此，高速的信息傳輸環(huán)境與共享機制是解決信息落后的最好方法。GIS（GeographicInformationSystem）憑借計算機所建立的地理數(shù)據(jù)庫，將各個地理因素通過數(shù)字模式進行儲存。地圖與數(shù)據(jù)庫通過GIS技術(shù)緊密結(jié)合在一起，為電力系統(tǒng)提供了決策、模擬、統(tǒng)計、分析、預(yù)測等多種功能。電力系統(tǒng)覆蓋范圍十分廣闊，從電纜、變電站到家家戶戶都有電度表，大量的不同設(shè)備分布在地理環(huán)境各異的地域和空間之中，地理信息與電力系統(tǒng)的聯(lián)系十分緊密，GIS在電力系統(tǒng)中的地位可見一斑。 1輸變配電一體化系統(tǒng)簡介 以某供電公司為例，該系統(tǒng)覆蓋了公司上下各級單位部門，實現(xiàn)了輸變配電一體化的生產(chǎn)與管理，并與IT系統(tǒng)有機結(jié)合，共同構(gòu)建了一個綜合性質(zhì)的管理決策平臺。以電網(wǎng)設(shè)備與GIS地理信息平臺為核心打造的生產(chǎn)管理應(yīng)用系統(tǒng)，可以完全覆蓋輸、變、配電全過程的生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)與應(yīng)用，為電網(wǎng)生產(chǎn)運行信息化與管理決策提供必要的支持。 管理的現(xiàn)代化基于信息科技的發(fā)展，加大馬力推動信息化建設(shè)，是規(guī)范輸變配電技術(shù)的要求，應(yīng)建立一個擁有統(tǒng)一數(shù)據(jù)的大型公共電網(wǎng)模型，實現(xiàn)輸變配電的綜合管理與運營。 2輸變配電一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 2.1系統(tǒng)架構(gòu) 如圖1所示，該系統(tǒng)以CIM為基準(zhǔn)，建立了一個全面的電網(wǎng)模型。GIS平臺為其提供了統(tǒng)一的電網(wǎng)資源管理，集成了業(yè)務(wù)流程核心，主動發(fā)展了信息服務(wù)。系統(tǒng)以C/S與B/S結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式，將針對性極強的應(yīng)用界面分別提供給了作業(yè)層與管理層。 2.2系統(tǒng)體系 如圖2所示，該系統(tǒng)設(shè)計有4層，分別為數(shù)據(jù)層、平臺支持層、業(yè)務(wù)功能層與信息系統(tǒng)層。 3輸變配電一體化系統(tǒng)特點 3.1一體化的電網(wǎng)模型 電網(wǎng)模型通過完整的功能為輸變配電提供了統(tǒng)一管理相關(guān)設(shè)備的條件。物理設(shè)備的壽命周期與電網(wǎng)功能位置的生命周期，在電網(wǎng)模型的支持下，同時取得了管理要求。在與圖模庫一體化思想結(jié)合下，將電網(wǎng)拓?fù)淠Ｐ透脑斐隽素S富的應(yīng)用功能。 3.2可視化的電網(wǎng)管理 輸變配電一體化系統(tǒng)采用圖模庫一體化的維護方式，給電網(wǎng)資源管理提供了便捷的手段與方法，系統(tǒng)中的單線圖得益于該模式，可以和GIS相結(jié)合共同打造出圖形系統(tǒng)一體化的應(yīng)用平臺。 3.3圖形化的流程平臺 輸變配電一體化系統(tǒng)為操作、控制與監(jiān)視提供了圖形化的操控界面，同時貫徹“信息找人”的應(yīng)用模式，將流程界面和相關(guān)表單統(tǒng)一集合在一起。整個流程無需代碼，用戶可以根據(jù)自己的需求隨時進行系統(tǒng)調(diào)整，以滿足不同的應(yīng)用需求。 3.4平臺化的基礎(chǔ)共享 輸變配電一體化系統(tǒng)在操作層平臺使用C/S，在管理層則應(yīng)用B/S。三層架構(gòu)可使客戶端免于維護，根據(jù)C/S的配置從而實現(xiàn)B/S的操作，保證了輸變配電系統(tǒng)的一致性。 4輸變配電一體化系統(tǒng)技術(shù)特點 整個輸變配電系統(tǒng)被設(shè)計成多層形式，數(shù)據(jù)層、平臺層與業(yè)務(wù)層分立在整個軟件結(jié)構(gòu)之上。通過二維GIS、三維GIS、輸變配電管理等多個模塊來實現(xiàn)其功能性。靈活的設(shè)計方案使得該系統(tǒng)在運用中獲得了更強的可靠性與穩(wěn)定性。 輸變配電一體化系統(tǒng)在設(shè)計上支持各類操作系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，同時支持圖形文件與文檔數(shù)據(jù)等，具有良好的開放性；安全方面該系統(tǒng)每一個應(yīng)用級與系統(tǒng)級都有相應(yīng)的安全權(quán)限審核，嚴(yán)密的安全機制保證了其安全性；為了優(yōu)化GIS系統(tǒng)，輸變配電一體化系統(tǒng)提供浮動用戶管理功能，即在登錄端控制同時登錄人數(shù)，而對軟件用戶實際人數(shù)不做任何限制，只要在系統(tǒng)規(guī)定人數(shù)范圍以內(nèi)，任意一臺計算機都有權(quán)登錄運行。 5GIS在輸變配電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用 隨著科技的進步，GIS越來越多地應(yīng)用到電力系統(tǒng)中來，從輸電配電到日常運行，方方面面都存在著GIS系統(tǒng)的身影。 5.1應(yīng)用GIS系統(tǒng)的必要性 輸變配電一體化系統(tǒng)作為一個電力系統(tǒng)，始終有著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、覆蓋面廣等特點，系統(tǒng)內(nèi)部管理與運行部門相對更加分散與獨立。傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫在一定程度上可以滿足系統(tǒng)管理需求，但在空間處理和可視化操作方面則顯得功效不足，尤其是在電網(wǎng)拓?fù)浞治瞿芰ι希珿IS有著傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫無法比擬的優(yōu)越性。 GIS系統(tǒng)最大的優(yōu)點在于能夠獲取包括空間位置、形狀特征、分布特征在內(nèi)的所有地理環(huán)境要素，并通過計算機對數(shù)據(jù)進行高速處理，加工環(huán)境信息，并通過這種方式為系統(tǒng)提供決策與分析等功能。所以可以看出GIS自身強大的空間數(shù)據(jù)處理能力能夠彌補MIS系統(tǒng)的不足，并與其很好地互補。系統(tǒng)利用GIS數(shù)據(jù)分層儲存和分層處理的特點，將系統(tǒng)覆蓋區(qū)域的地理環(huán)境與系統(tǒng)相關(guān)的各類專題信息相結(jié)合，使系統(tǒng)實現(xiàn)了自動實施決策、科學(xué)分析與加強控制等功能。 5.2GIS在輸電管理中的應(yīng)用 輸電網(wǎng)絡(luò)雖然在管理上相對比較輕松，但其本身有著覆蓋面極廣、地域位置復(fù)雜等特點，所以輸電網(wǎng)絡(luò)是最早開展GIS系統(tǒng)應(yīng)用的項目之一。GIS系統(tǒng)不僅在線路運行與維護上得到了廣泛應(yīng)用，同時在線路設(shè)計與規(guī)劃方面也獲得了極大的青睞。目前來說，以國網(wǎng)與南網(wǎng)為首的省網(wǎng)與地區(qū)電網(wǎng)系統(tǒng)大部分都建成了基于GIS的輸電網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。 5.3GIS在配電管理中的應(yīng)用 配電網(wǎng)絡(luò)比輸電網(wǎng)絡(luò)有著接線更復(fù)雜、網(wǎng)絡(luò)更密集等特點，但正是因為這些特點，才給了GIS系統(tǒng)良好的生存空間?；贕IS系統(tǒng)的配電網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)已經(jīng)深入國網(wǎng)與南網(wǎng)所屬的省會城市與經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，甚至連部分縣級市都擁有了GIS配電網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。 6結(jié)語 我國由于技術(shù)限制，直到20世紀(jì)90年代才開始電力系統(tǒng)信息化建設(shè)的進程。GIS系統(tǒng)的引進，使得國內(nèi)相關(guān)企業(yè)都開展了GIS系統(tǒng)的使用與研究，從北上廣等一線城市開始，逐步建設(shè)了GIS系統(tǒng)下的配電網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)；時至今日，GIS系統(tǒng)下的輸變配電系統(tǒng)正處在大范圍的推廣應(yīng)用環(huán)境之下。輸變配電一體化系統(tǒng)融空間信息處理技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、軟件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)于一體，為實現(xiàn)電力管理現(xiàn)代化形成了一個綜合性質(zhì)極強的電力管理系統(tǒng)。GIS作為輸變配電一體化系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺，也是供電公司信息化建設(shè)的必備系統(tǒng)。輸變配電一體化系統(tǒng)要在社會發(fā)展中不斷完善其各方面作用，最終進化成為一個高效全面