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

基于GIS的輸變配電一體化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用探討 周?chē)?guó)友1王紅超2郭立1 （1.國(guó)網(wǎng)鄭州供電公司，河南鄭州450000；2.中國(guó)電力裝備有限公司，北京100000） 摘要：通過(guò)實(shí)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(diǎn)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(bào)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(zhuān)業(yè)環(huán)節(jié)肯定會(huì)與管理部門(mén)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(jī)制是解決信息落后的最好方法。GIS（GeographicInformationSystem）憑借計(jì)算機(jī)所建立的地理數(shù)據(jù)庫(kù)，將各個(gè)地理因素通過(guò)數(shù)字模式進(jìn)行儲(chǔ)存。地圖與數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)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(jì)、分析、預(yù)測(cè)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(hù)戶(hù)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(jiàn)一斑。 1輸變配電一體化系統(tǒng)簡(jiǎn)介 以某供電公司為例，該系統(tǒng)覆蓋了公司上下各級(jí)單位部門(mén)，實(shí)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(jī)結(jié)合，共同構(gòu)建了一個(gè)綜合性質(zhì)的管理決策平臺(tái)。以電網(wǎng)設(shè)備與GIS地理信息平臺(tái)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(guò)程的生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)與應(yīng)用，為電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)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(dòng)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(gè)擁有統(tǒng)一數(shù)據(jù)的大型公共電網(wǎng)模型，實(shí)現(xiàn)輸變配電的綜合管理與運(yùn)營(yíng)。 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(gè)全面的電網(wǎng)模型。GIS平臺(tái)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(dòng)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(duì)性極強(qiáng)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(jì)有4層，分別為數(shù)據(jù)層、平臺(tái)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(diǎn) 3.1一體化的電網(wǎng)模型 電網(wǎng)模型通過(guò)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(shí)取得了管理要求。在與圖模庫(kù)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(kù)一體化的維護(hù)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(xiàn)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(tái)。 3.3圖形化的流程平臺(tái) 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(shí)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(gè)流程無(wú)需代碼，用戶(hù)可以根據(jù)自己的需求隨時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)整，以滿(mǎn)足不同的應(yīng)用需求。 3.4平臺(tái)化的基礎(chǔ)共享 輸變配電一體化系統(tǒng)在操作層平臺(tái)使用C/S，在管理層則應(yīng)用B/S。三層架構(gòu)可使客戶(hù)端免于維護(hù)，根據(jù)C/S的配置從而實(shí)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(diǎn) 整個(gè)輸變配電系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成多層形式，數(shù)據(jù)層、平臺(tái)層與業(yè)務(wù)層分立在整個(gè)軟件結(jié)構(gòu)之上。通過(guò)二維GIS、三維GIS、輸變配電管理等多個(gè)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能性。靈活的設(shè)計(jì)方案使得該系統(tǒng)在運(yùn)用中獲得了更強(qiáng)的可靠性與穩(wěn)定性。 輸變配電一體化系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上支持各類(lèi)操作系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，同時(shí)支持圖形文件與文檔數(shù)據(jù)等，具有良好的開(kāi)放性；安全方面該系統(tǒng)每一個(gè)應(yīng)用級(jí)與系統(tǒng)級(jí)都有相應(yīng)的安全權(quán)限審核，嚴(yán)密的安全機(jī)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(dòng)用戶(hù)管理功能，即在登錄端控制同時(shí)登錄人數(shù)，而對(duì)軟件用戶(hù)實(shí)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?xún)?nèi)，任意一臺(tái)計(jì)算機(jī)都有權(quán)登錄運(yùn)行。 5GIS在輸變配電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用 隨著科技的進(jìn)步，GIS越來(lái)越多地應(yīng)用到電力系統(tǒng)中來(lái)，從輸電配電到日常運(yùn)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(gè)電力系統(tǒng)，始終有著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、覆蓋面廣等特點(diǎn)，系統(tǒng)內(nèi)部管理與運(yùn)行部門(mén)相對(duì)更加分散與獨(dú)立。傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)在一定程度上可以滿(mǎn)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(kù)無(wú)法比擬的優(yōu)越性。 GIS系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)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(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高速處理，加工環(huán)境信息，并通過(guò)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(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)處理能力能夠彌補(bǔ)MIS系統(tǒng)的不足，并與其很好地互補(bǔ)。系統(tǒng)利用GIS數(shù)據(jù)分層儲(chǔ)存和分層處理的特點(diǎn)，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(lèi)專(zhuān)題信息相結(jié)合，使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)實(shí)施決策、科學(xué)分析與加強(qiáng)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(duì)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(diǎn)，所以輸電網(wǎng)絡(luò)是最早開(kāi)展GIS系統(tǒng)應(yīng)用的項(xiàng)目之一。GIS系統(tǒng)不僅在線(xiàn)路運(yùn)行與維護(hù)上得到了廣泛應(yīng)用，同時(shí)在線(xiàn)路設(shè)計(jì)與規(guī)劃方面也獲得了極大的青睞。目前來(lái)說(shuō)，以國(guó)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(xiàn)更復(fù)雜、網(wǎng)絡(luò)更密集等特點(diǎn)，但正是因?yàn)檫@些特點(diǎn)，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(guó)網(wǎng)與南網(wǎng)所屬的省會(huì)城市與經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，甚至連部分縣級(jí)市都擁有了GIS配電網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。 6結(jié)語(yǔ) 我國(guó)由于技術(shù)限制，直到20世紀(jì)90年代才開(kāi)始電力系統(tǒng)信息化建設(shè)的進(jìn)程。GIS系統(tǒng)的引進(jìn)，使得國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)都開(kāi)展了GIS系統(tǒng)的使用與研究，從北上廣等一線(xiàn)城市開(kāi)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(shí)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(kù)技術(shù)、軟件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)于一體，為實(shí)現(xiàn)電力管理現(xiàn)代化形成了一個(gè)綜合性質(zhì)極強(qiáng)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(tái)，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(huì)發(fā)展中不斷完善其各方面作用，最終進(jìn)化成為一個(gè)高效全面