电力GIS的现状及前景分析

日期：2007-11-01 来源：能源在线 作者：能源在线

2007

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01:16

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摘要：GIS 作为采集、分析、处理空间数据的计算机信息系统，在各行各业中有广泛应用，本文分析了 GIS 在电力行业的应用现状、存在问题，并对电力GIS的未来发展进行了展望。

　　关键词: GIS、信息化、配网规划

　　电力系统向高度信息化、自动化的方向发展，电网规模的日益扩大，需要管理庞大的电力设备设施数据、用户数据、规划数据等。而科学的决策在某种程度上依赖于决策者所掌握的信息量的大小。发电变电、输电系统均是包含大量信息的复杂系统。而 GIS 可以最大限度地将有关信息集成起来，从而为电力系统决策人员提供一个多元化的决策依据。电网互联技术的发展，导致电力系统地域的扩大，在规划选址、经济运行中涉及诸多关联因素，如资源、人口、经济发展、社会活动等，它们都与地理系统有关，将地理信息作为电力系统管理的主线，能够形象地描述系统，有效地组织数据信息。

　　1.电力 GIS 的现状分析

　　1.1 应用现状

　　国外电力 GIS 应用的发展经历了“CAD+数据库”阶段、“传统 GIS应用”阶段，90 年代初期，进入“AM/FM/GIS应用”阶段。建立“数字电网”及“协同工作环境”为特征的电力 GIS 系统，已成为发达国家电力企业，为增强自身竞争能力（降低生产成本、提高服务水平）而进行生产经营“业务流程重组”工作、提高电网运行科学管理水平的必不可少的工具。

　　国内现处于 AM/FM/GIS 应用的初期，AM/FM是PUI领域的信息化专用技术，成为供配电系统各种自动化的基础。GIS的特点在于以地理信息为背景，将图形和数据库相结合来描述和管理各种电力设备的参数属性以及电网内的运行控制信息。在离线方面，AM/FM/GIS的主要应用有设备管理系统、用电管理系统、规划设计系统；而在线应用上，AM/FM/GIS 主要和 SCADA 的系统结合，互相交换运行数据和图形数据为调度员提供准确的电网地理信息；另外还可以作 DMS 的投诉电话热线系统，快速、准确地根据用户的故障投诉电话判断发生故障的地点、抢修队伍目前所处位置、及时派出抢修人员，缩短停电时间。

　　目前，用于电力行业的 GIS 软件主要是 ESRI 系列产品、Mapinfo系列产品、Smallworld、SICAD以及国内的Grow等。

　　1.2 存在问题

　　1.2.1 数据结构的局限性通用 GIS 平台软件考虑到海量多边形数据之间的求交，以及多边形属性叠加、赋值等问题（实现Overlay 功能的基本操作），所以在核心数据结构上采用了强化技术策略，而在电网 GIS 应用中，不存在对大量多边形进行求交操作的需求，因而通用 GIS 平台软件的拓扑结构分析功能需改进。

　　1.2.2 GIS基础平台的选择问题电力 GIS 应用是直接融入现代电力生产经营活动之中的，全新的生产经营信息数字化的管理工具，从应用的角度上，从底层的软件平台结构到高级实用功能，都会因实际的电网生产运行及经营管理方式的不同有较大的差别。目前，商用GIS 平台不是缺乏网络高级分析就是投入的资金太多，不能满足实际应用的需要。电力企业选择 GIS 平台时，要考虑实现设备设施的管理，还要能够实现电网网络的高级分析，同时还要考虑电力部门用户多，资金配置、开发工作量问题，真正做到电力GIS的实用化。

　　1.2.3 缺乏电力 GIS 的标准和应用规范

　　电力 GIS 的应用需求推动市场迅速发展，而相应的技术标准和应用规范制定未能及时完成。这种“市场发展超前。技术标准滞后”，阻碍了电力GIS的应用推广。

　　电力 GIS 的标准化可以分两个层次理解，一是狭义的标准化，其内容包括数据、数据交换、数据库转换、图形、软件等方面的标准，即主要包括空间数据标准和信息技术标准两个方面。二是广义的标准化，内容更加广泛，包括算法、行业标准等方面的内容。主要可以分为四类：应用标准、数据标准、信息技术标准和行业标准。

　　应用标准有利于节省费用，提高效率和方便应用，而且可以大大提高电力 GIS 系统的可移值性、可操作性、可伸缩性。

　　2 电力 GIS 的前景展望

　　2.1 GIS 应用于配电网规划

　　利用 GIS 进行配电网规划可以实现配网规划的可视化、自动化及地理图形化；使规划的交互性更强；不仅能得出规划网络方案，而且能直接得到网络规划方案的地理接线图；另外，由于地理信息引入规划中，加之 GIS 的网络分析功能，使得规划过程更有效、规划结果更准确。

　　2.2 WebGIS技术的进一步应用

　　WebGIS 的广泛的访问范围，平台独立性、系统成本低、更简单的操作等一系列优点，便得WebGIS将得到更广泛的应用。

　　2.3 GIS的深化应用

　　由于 GIS 系统中将配电网络的各种设备台帐的铭牌信息、参数信息、运行信息、维护信息等数据集中管理，并将馈线自动化系统的实时信息、调度自动化系统的实时信息、配电变压器的实时信息、低压用户实时信息接入其中，可以实现配电网管理系统中的短路电流计算、最大阻抗计算、各条配电线路的负荷预测、系统负荷的负荷预测、配电网络安全性分析等功能，同时通过 GIS 系统具有的强大拓扑结构自动分析、生成功能计算出断电的影响范围、动态阻抗以及辅助给出配电网负荷转移方案，GIS系统还可以同 GPS 卫星定位系统结合，在电子地图上实时反映出抢修车辆或抢修人员所在的具体位置，在故障抢修时能通知距离故障点最近的人员或车辆及时赶到现场进行抢修，这就为用电优质服务提供了一个技术手段。

　　结论

　　电力系统信息自动化中，GIS可以通过网络技术将不同部门、不同工作连成一个有机整体，在一定权限上实现信息的共享，同时，信息的高度集成有利于科学的决策。总之，要做到电力信息科学、高效的管理利用，必须要有面向电力行业的GIS。