電力GIS應用管理系統(tǒng)

1、電力是國家支柱產(chǎn)業(yè)，其安全可靠性是電力企業(yè)的管理者首先需要考慮的問題，利用 MAPINFO平臺開發(fā)的電力網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)集輸電、配電管理于一體，分模擬和在線兩種 工作模式，包括停電管理、線路管理、運行維護管理、系統(tǒng)管理、負荷分析、變電站管理、 圖形資料管理、配電網(wǎng)輔助設計等功能，可應用在電力企業(yè)各個部門中，滿足電力企業(yè)統(tǒng)一 管理、統(tǒng)一規(guī)劃的需要。從整體上提高工作及管理水淮，創(chuàng)造出更高經(jīng)濟效益。1.1、圖形資料管理模擬實際電網(wǎng)模型系統(tǒng)以電子地形圖為背景，在其上構造出電纜、桿塔、配變等電網(wǎng)設施， 并能表示出架空線與桿塔連接關系、開關的通斷等專業(yè)屬性。另外系統(tǒng)還能根據(jù)電網(wǎng)的連接 關系和走向，形成抽象

2、的電系圖，供調(diào)度分析之用。電網(wǎng)圖形編輯根據(jù)電力系統(tǒng)特點，系統(tǒng)專門設計了針對電網(wǎng)的編輯系統(tǒng)，并提供專業(yè)的 電力符號庫，方便對電力網(wǎng)圖編輯處理，解決實際電網(wǎng)更新變化問題。設備臺帳管理系統(tǒng)將圖形管理與臺帳管理結(jié)合在一個系統(tǒng)中，可以輸入、編輯設備臺帳 數(shù)據(jù)，并可構造條件對設備數(shù)據(jù)進行檢索、可按線路、按區(qū)域?qū)€路上各種設備、容量、負 荷等進行統(tǒng)計。輸出管理用戶可利用系統(tǒng)提供的功能輸出線路走向圖、心纜走向圖等專業(yè)的圖紙。還可 按實際中的報表形式打印輸出設備技術臺帳、設備評級報表、雙電源調(diào)查表、設備缺陷單等 各種報表。多種資料管理在設備上可以掛接柑片、表格、文檔等各類資料，并可對電桿相位圖、電 纜溝剖面圖、

3、施工圖、竣工圖等資料實現(xiàn)統(tǒng)一管理。1.2、限停電管理供電可靠率、用戶平均停電時間、用戶平均停電次數(shù)是衡量供電可靠性重要技術指標，本 系統(tǒng)巾有關模塊運行都與供電可靠性分析緊密結(jié)合，為科學制定各種方案服務。帶電計算、拉閘停電分析電力做為重要的能源物質(zhì)，在國民經(jīng)濟的發(fā)展小起著舉足輕重 的作用。隨著用電量增加，絕大多數(shù)電力設備不得不長期處于超負荷運轉(zhuǎn)狀態(tài)，掉斷電事故 時有發(fā)生。電力網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)能即時模擬開關、熔絲、刀閘的拉開、閉合狀態(tài)，利用網(wǎng) 絡分析功能計算線路中帶電情況、分析出斷電后所影響的供電范圍，在圖上采用不同的色彩 予以描述。這為電力部門在遇到這類突發(fā)事件后采取及時限確的補救應對措施提供了

4、可視化 的決策依據(jù)。負荷轉(zhuǎn)移決策由于故隙或檢修需停電時，都要將部分負荷轉(zhuǎn)移到其它變配電站或本站的 其它出線上，系統(tǒng)建立了負荷轉(zhuǎn)移決策模型，給調(diào)度人員或搶修人員提供最優(yōu)化的負荷轉(zhuǎn)移 方案。最優(yōu)化停電隔離點決策當收到故障停電報警信號或某個設備及某條線路需要檢修時，系 統(tǒng)自動決策出最優(yōu)化停電隔離點，給開具搶修操作票提供依據(jù)。限電/停電通知管理搶檢修中要采取限電/停電措施，應事先通知有關線路上用戶。以往 這種停/限電范圍的推算工作由人工完成，這樣做存在圈定范圍過大或過小的弊病，給用戶 帶來不必要的損失。電力網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)能自動根據(jù)限/停電的線路進行限電通知單和停 電通知單的自動生成和自動打印，打印的

5、通知單不僅結(jié)果美觀、規(guī)范，最重要的是它推算出 的停/限電范圍準確無誤。1.3、線路管理供電電源分析線路的供點來源屬電力設計、分析、施工中基礎信息，系統(tǒng)給出方便的圖 上查詢方式，用戶只需在電網(wǎng)圖上點取一條線路，系統(tǒng)通過網(wǎng)絡拓撲追蹤功能，自動追蹤 到該條線路的供電電源點（如坐心地的某條出線或某個區(qū)域的供電電源點）。配變供電范圍分析在電網(wǎng)圖上選中某個配變，系統(tǒng)自動將該配變的供電范圍進行顯示，并列山該配變所帶來的全部用戶信息。線路阻抗分析系統(tǒng)能對系統(tǒng)電網(wǎng)小的各種線路進行線路阻抗的內(nèi)動計算，并進行線路阻 抗的查詢和分析工作。線路掛牌操作電力網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)還能夠模擬在停電停役、運行方式變更等實際電網(wǎng) 運

6、行中防線路掛牌工作，標掛各種提示標識及警示銘牌，同時記載掛牌時間、操作入及掛牌 原因等。系統(tǒng)具有判斷功能防止掛牌誤操作，保證電網(wǎng)安全。利用GPS跟蹤定位目前許多電力搶修車上都安裝了 GPS定位裝置，系統(tǒng)能夠根據(jù)搶修 車上的GPS位置數(shù)據(jù)精確定位搶修車所在位置，并在指揮中心地圖上進行顯示，立即制訂 搶修方案，及時排除故障，恢復供電。最短路徑分析在巡視和工程搶修中為近快到達事故地點，系統(tǒng)提供了巡視或搶修車輛一 點到多點和多點到一點的最優(yōu)化路徑分析，在圖形顯示同時還能給出調(diào)度路徑表。支線線路管理方便電網(wǎng)設備的管理，系統(tǒng)技線路分層，這樣用戶可以屏蔽掉不需要的線路， 只顯示相關線路。1.4、負荷分析負荷

7、現(xiàn)狀分析電力網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)建立多種空間分析模型，可完成區(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電網(wǎng)負荷密度分祈。1.5、變配電站、開關站管理對電網(wǎng)中各變配電站、開關站內(nèi)接線圖上各種設備進行多種操作和空間分析，并提供模擬操 作和在線操作兩種運行方式。站內(nèi)刀閘操作及空間分析對站內(nèi)任意開關、刀閘等設備進行拉開和閉合操作，并顯示操作 后站內(nèi)各種線路和設備的帶電狀態(tài)，同時可進行站內(nèi)操作引起的電網(wǎng)供停電范圍的分析。遙測信號實時顯示系統(tǒng)能與SCADA系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運行，在變配電站的圖形上實時顯示遙測信 號的負荷、電流等信息，實現(xiàn)實時監(jiān)控功能遙信信號對站內(nèi)設備實時變位系統(tǒng)與SCADA

8、 系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)后，利用接收到的遙信信號對變配電站內(nèi)的開關等設備進行自動變位，并根據(jù)變位 后的運行狀態(tài)對電網(wǎng)自動進行供停電范圍的分析。站內(nèi)掛牌操作在停電停役和運行方式變更時，可在站內(nèi)標掛各種提示標識及警示銘牌，同 時記載掛牌時間、操作入及掛牌原團。1.6、運行維護管理對巡視、檢修、故障等運行維護資料進行輸入、編輯、查詢、統(tǒng)計、輸出等各種處理。巡視包括設備巡視、缺陷標注、巡視計劃等模塊，能利用GIS電網(wǎng)圖完成設備巡視、缺陷 標注等工作，并采用自動和交互兩種方式制定巡視計劃。檢測 包括負荷測量、接地測量、交跨測量等模塊，在GIS電網(wǎng)圖上完成負荷測量、接地測 量、交跨測量等信息的登記和管理。設備維護對設備

9、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。1.7、配網(wǎng)輔助設計根據(jù)設計規(guī)程，在GIS圖上輸入線路類型、起始點等邊界條件后，系統(tǒng)進行自動布線，并 生成線路縱橫剖面圖等，完成配電輔助設計。1.8、系統(tǒng)管理運行方式管理用戶可任意設置模擬運行和在線運行兩種運行方式。用戶權限管理系統(tǒng)管理員可增加使用者名單，并對每個用戶設置不同模塊的使用權限，提 高系統(tǒng)的安全性。運行日志管理在線運行時，系統(tǒng)自動記錄某人、某時進行過何種改變電網(wǎng)運行的操作和操 作對象，并可進行查詢，便于進行安全責任的管理。當今社會，信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，深刻地影響和改變著供電企業(yè)的生產(chǎn)、管理和經(jīng)營方式， 掌握信

10、息、運用信息，使現(xiàn)有人力、物力和財力得到充分、合理、有效地利用，不斷地提高 經(jīng)濟效益，已成為現(xiàn)代供電企業(yè)追求的目標。隨著我國城市建設的飛速發(fā)展，電力用戶對提高供電可靠性、電能質(zhì)量、工作效率和優(yōu)質(zhì)服 務方面都提出了更高的要求。而隨著廠、網(wǎng)分離，電力市場的推進，用電管理部門在用戶負 荷管理、用電考核、運行維護、業(yè)擴報裝以及故障情況下的快速反映等方面，都對信息技術 和信息工具提出了新的需求GIS系統(tǒng)的引入，對用電管理部門提高服務質(zhì)量，加強各級用 電銷售部門的考核，提高運行維護水平將起到很大的促進作用。電力負荷管理系統(tǒng)軟件中涉及到大量的電力對象，如變電站、中繼站、電力傳輸線路、變壓 器、負荷管理終端等

11、等，它們都具有不同的地理分布，而且地理分布在一定程度上和用電管 理有密切的關系。為了給用戶一個友好的操作界面，通過地理視圖的方式更加直觀的表現(xiàn)各 種設備、系統(tǒng)的相互關系，同時，結(jié)合負荷管理終端、配變終端等采集的數(shù)據(jù)，在GIS的 基礎上發(fā)展一些高級應用，因此在系統(tǒng)中增加了 GIS子系統(tǒng)。系統(tǒng)主要功能（1）配置功能用戶能夠添加、刪除、修改各種電力對象（包括變電站、傳輸線路、變壓器、供電區(qū)域、終 端、中繼站、專用有線信道、主站、母線、開關、刀閘、互感器等等）；（2）瀏覽功能提供多種地理視圖的操作方法，如放大、縮小、漫游、全幅顯示、鷹眼，以及提供不同程度 的視圖范圍，如概括的視圖，查看所有的供電區(qū)域信

12、息，或者較為詳細的視圖，所有的負荷 管理終端的地理分布視圖，等等；（3）查詢功能提供豐富的查詢功能，使用戶能夠通過查詢方式來獲取對象的地理信息，以及更為詳盡的電 力負荷數(shù)據(jù)。（4）線損分析結(jié)合原數(shù)據(jù)庫中采集的集抄、配變數(shù)據(jù)計算線損；（5）負荷統(tǒng)計可進行用電量分布統(tǒng)計，可按行政區(qū)域（或供電區(qū)域）、變電站、線路分別統(tǒng)計；（6）負荷預測負荷預測功能可以任意的圈定一個區(qū)域，系統(tǒng)將快速地統(tǒng)計出該范圍內(nèi)指定時間段的平均負 荷或最高負荷，也可以選擇配電網(wǎng)的任意一個節(jié)點，由系統(tǒng)計算出該節(jié)點以下的負荷水平， 并且按負荷的增長率進行負荷預測；（7）運行性能能夠在地圖上反映20，000個以上電力對象，能夠存取3, 000幅以上一次接線圖圖紙，另 外