GIS平臺(tái)下電力配網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李名

摘 要：在近些年社會(huì)總體科技水平不斷提高，新技術(shù)和新設(shè)備的應(yīng)用以及日益提高的社會(huì)生產(chǎn)水平?jīng)Q定著電力配網(wǎng)調(diào)度管理模式急需要進(jìn)行改變。面對(duì)現(xiàn)在的社會(huì)發(fā)展現(xiàn)狀，文章將研究，基于GIS平臺(tái)技術(shù)的應(yīng)用與如今電力配網(wǎng)調(diào)度管理現(xiàn)狀相結(jié)合，進(jìn)行一個(gè)更為現(xiàn)今和科學(xué)的管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)。其中主要分為對(duì)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)和模塊功能及的特點(diǎn)的分析，設(shè)計(jì)出可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)實(shí)時(shí)控制和調(diào)度作業(yè)的管理技術(shù)和新模式。應(yīng)自動(dòng)化要求為未來電力配網(wǎng)調(diào)度更加方便和安全的方向進(jìn)行自動(dòng)化研究。

關(guān)鍵詞：電力配網(wǎng)管理；GIS平臺(tái)；管理系統(tǒng)

1 概述

電力配網(wǎng)作業(yè)是社會(huì)生產(chǎn)生活中一個(gè)最為主要的部分，其主要作用是面對(duì)用戶進(jìn)行電力變壓以保證正常的供電活動(dòng)。使電力具備商品屬性就取決于電力配網(wǎng)調(diào)度工作在其中的協(xié)調(diào)作用，其所存在的重要性和維系人民日常生活和生產(chǎn)活動(dòng)的必要性得意充分體現(xiàn)。而隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)步，對(duì)于電力的需求日益加大，電網(wǎng)配置也趨于復(fù)雜。線路的逐漸增多導(dǎo)致電力配線呈現(xiàn)出復(fù)雜和變化頻繁的不利現(xiàn)象。而在在國家發(fā)展方向上對(duì)與電力配網(wǎng)的管理和發(fā)展較不重視導(dǎo)致其管理水平一直處于相對(duì)低下的狀況[1-3]。還有一個(gè)方面則是由于大多電力配網(wǎng)的信息資源管理還處于圖紙儲(chǔ)存和展示的階段，其很難保證資源的實(shí)時(shí)性和先進(jìn)性，對(duì)于相關(guān)數(shù)據(jù)的研究也產(chǎn)生了很大的阻礙。為此目前的電力配網(wǎng)管理上很難實(shí)現(xiàn)合理科學(xué)的管理結(jié)構(gòu)[4]。

在隨著自動(dòng)化在我國的不斷發(fā)展和在各個(gè)領(lǐng)域的積極應(yīng)用，而且隨著用戶需求的不斷提高和社會(huì)發(fā)展的要求。急需要對(duì)目前的電力配網(wǎng)調(diào)度進(jìn)行革新性的改進(jìn)和發(fā)展，利用先進(jìn)技術(shù)提高管理模式的自動(dòng)化水平和科學(xué)性。這對(duì)于未來的各領(lǐng)域發(fā)展和社會(huì)生活水平的提高有著很大的推動(dòng)性作用。本文則研究在目前的技術(shù)水平下，GIS平臺(tái)在電力配網(wǎng)中的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)其適應(yīng)各種要求。

2 GIS平臺(tái)在電力配網(wǎng)管理中的作用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種管理平臺(tái)相繼被設(shè)計(jì)出來和應(yīng)用到適用領(lǐng)域。而對(duì)于電力配網(wǎng)管理方面也有著許多可以推進(jìn)發(fā)展和管理辦法的軟件和設(shè)計(jì)方案。其中GIS平臺(tái)就是在目前用于提高電力配網(wǎng)調(diào)度管理模式自動(dòng)化和科學(xué)水平的一個(gè)重要工具之一。全稱則為地理信息系統(tǒng)。

在電力配網(wǎng)調(diào)度作業(yè)中一般都是給相關(guān)的工作人員提供基本的電路和電網(wǎng)接線圖，以此來表現(xiàn)出在進(jìn)行電力供應(yīng)過程中電力設(shè)備之間的連接情況，卻很少能反映出連接中所表現(xiàn)的地理位置屬性。這也是為工作人員提供數(shù)據(jù)和信息的一個(gè)盲點(diǎn)。而在進(jìn)行電力配置調(diào)度過程當(dāng)中不僅要求者工作人員對(duì)各設(shè)備電流走向進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)收集，也要對(duì)在電路中應(yīng)用各種的系統(tǒng)和軟件的使用情況和配置情況進(jìn)行數(shù)據(jù)分析作業(yè)。面對(duì)以上要求，GIS平臺(tái)可以在應(yīng)用到電力配網(wǎng)管理模式當(dāng)中，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的收集和分析工作。提出在未來發(fā)展中提高電力配網(wǎng)管理自動(dòng)化水平。

3 新管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)的總設(shè)計(jì)方案

在目前的應(yīng)用水平當(dāng)中，我國對(duì)于GIS平臺(tái)的使用方法主要體現(xiàn)在兩種方式上。第一種則是在GIS平臺(tái)上直接開發(fā)出應(yīng)用在電力配網(wǎng)調(diào)度方面的管理系統(tǒng)。這種系統(tǒng)可以直接將所收集到的實(shí)時(shí)信息和數(shù)據(jù)直接在GIS平臺(tái)顯示出來。而第二種方法則是以電力配網(wǎng)管理系統(tǒng)為主體，開發(fā)出一種GIS特性的工具，以此來強(qiáng)化電力配網(wǎng)管理系統(tǒng)，使其具備更為先進(jìn)和科學(xué)的功能，使其可以具備獨(dú)立的實(shí)時(shí)圖像顯示和儲(chǔ)存管理能力。而這兩種使用方式都存在相應(yīng)的缺點(diǎn)。以GIS為主體的管理系統(tǒng)的穩(wěn)定性不是很好，不能滿足電力系統(tǒng)中的二次安全防護(hù)的要求。而以管理系統(tǒng)為主體的模式中這種系統(tǒng)設(shè)立在總的管理結(jié)構(gòu)當(dāng)中在獲取現(xiàn)場實(shí)施情況上存在著一些困難，在時(shí)效性方面存在缺點(diǎn)而且在長期維護(hù)上也很困難。

面對(duì)以往的應(yīng)用模式中存在的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行整合分析和考量，本文將研究利用商業(yè)用途的GIS平臺(tái)作為整個(gè)點(diǎn)力配網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)平臺(tái)，利用此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一中獨(dú)立于其他模式下的GIS配電網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)。其中存在的數(shù)據(jù)本身都出自于GIS平臺(tái)中所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，而在應(yīng)用和調(diào)取上又獨(dú)立與GIS平臺(tái)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于本身的數(shù)據(jù)信息以根據(jù)現(xiàn)場狀況和實(shí)際數(shù)據(jù)的展示來進(jìn)行更改和校驗(yàn)，使得整體的數(shù)據(jù)庫一直處于較為先進(jìn)和實(shí)時(shí)的狀態(tài)下。這種模式體現(xiàn)出系統(tǒng)的靈活性和安全性也表現(xiàn)出其所具備的科學(xué)和實(shí)時(shí)性。利用圖1來顯示新系統(tǒng)中電力配網(wǎng)管理和GIS的關(guān)系模式。這種總體設(shè)計(jì)方案在理論上可以實(shí)現(xiàn)在電力配網(wǎng)調(diào)度管理模式當(dāng)中所應(yīng)具備的圖像數(shù)據(jù)資源管理的需求，也可以面對(duì)實(shí)時(shí)變化的電網(wǎng)現(xiàn)況進(jìn)行數(shù)據(jù)更新和相應(yīng)的更改，并且在發(fā)生故障的時(shí)候可以做到實(shí)時(shí)分析和顯示并且提供較為安全和科學(xué)的解決方案。也為目前的點(diǎn)力配網(wǎng)調(diào)度管理做到了無紙化全計(jì)算機(jī)管理模式，提高了自動(dòng)化和先進(jìn)性，提高了整體的工作效率和人力資源成本。

3.2 系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)

首先在數(shù)據(jù)庫和建模的設(shè)計(jì)上，將電力網(wǎng)配置的地理圖和單線圖等相關(guān)的數(shù)據(jù)利用GIS平臺(tái)中的文件格式生成功能進(jìn)行格式的轉(zhuǎn)化，并且以XML格式儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，利用電力配網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行接口模式的連接實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫內(nèi)部信息的實(shí)時(shí)提取和分析。再提取后將所得到的數(shù)據(jù)結(jié)果通過管理系統(tǒng)中的圖像軟件和顯示功能直觀的顯示出來并且智能儲(chǔ)存。而且這種接口可以做到管理人員對(duì)線路中的各設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)做出調(diào)整和改變的橋梁。

其次是在實(shí)時(shí)監(jiān)控方面的設(shè)計(jì)功能。這主要是進(jìn)行電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)所需要的狀態(tài)監(jiān)控和設(shè)備情況的查詢工作。利用此系統(tǒng)做到對(duì)各設(shè)備和環(huán)節(jié)接線模式的監(jiān)控和調(diào)度工作，并且回報(bào)實(shí)時(shí)狀況。通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)的回報(bào)來供管理人員分析現(xiàn)場情況以及提供解決方案。

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)利用此系統(tǒng)可以進(jìn)行自行的分析并且生成最為合理的電網(wǎng)線路配置結(jié)構(gòu)。根據(jù)電力系統(tǒng)中所有的設(shè)備關(guān)聯(lián)和設(shè)備的開關(guān)狀況形成一個(gè)電氣連通判斷，運(yùn)用這些收集到的信息和數(shù)據(jù)和判斷結(jié)果給顯示界面層一個(gè)顯示依據(jù)。此外可以自行生成電路配置結(jié)構(gòu)的模型，在進(jìn)行模擬運(yùn)行的過程中分析最佳的配置路線，為更高要求的用戶和相關(guān)單位提供更為科學(xué)的電路調(diào)配方案。

而在軟件使用和用戶端的設(shè)計(jì)上應(yīng)用電網(wǎng)潮流計(jì)算和安全分析功能，以及各種負(fù)載情況的和故障損壞計(jì)算功能。這些可以為調(diào)度人員提供一個(gè)較為詳細(xì)和專項(xiàng)的數(shù)據(jù)支持以此來進(jìn)行科學(xué)調(diào)整。不斷地進(jìn)行電路優(yōu)化和電網(wǎng)配電安全輸送。為整個(gè)電力配網(wǎng)調(diào)度管理工作提供直觀的數(shù)據(jù)支持。而在通過以上的整體系統(tǒng)內(nèi)部功能開發(fā)延伸出將其融入到計(jì)算機(jī)輔助生成當(dāng)中，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行各種維修維護(hù)和調(diào)度工作，保證各個(gè)設(shè)備間的穩(wěn)定運(yùn)行和整個(gè)調(diào)度管理中的科學(xué)安全性質(zhì)。

4 結(jié)束語

本文將目前我國電力配網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)作為研究出發(fā)點(diǎn)，開發(fā)出一種以電力配網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)為主體，應(yīng)用商用GIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫和拓?fù)涔δ苓M(jìn)行改進(jìn)。實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)在的電力配網(wǎng)調(diào)度工作中達(dá)到更高的時(shí)效性和準(zhǔn)確性，已經(jīng)數(shù)據(jù)信息的傳遞和分析能力，利用自動(dòng)化的管理方法進(jìn)行電力配網(wǎng)調(diào)度的更新和改革。使得在目前的工作當(dāng)中可以提高管理系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，解放生產(chǎn)力提高工作效率，在此之中也加強(qiáng)安全性和科學(xué)性，為未來的電力配網(wǎng)調(diào)度管理模式提供一個(gè)新的結(jié)構(gòu)理念。

參考文獻(xiàn)

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