基于GIS的10kV電網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)的研究

金濤

（國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司南京供電公司）

基于GIS的10kV電網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)的研究

金濤

（國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司南京供電公司）

GIS是現(xiàn)階段相關(guān)工程建設(shè)中最為常見(jiàn)的一項(xiàng)技術(shù)，尤其是在10kV電網(wǎng)調(diào)度管理中的運(yùn)用，GIS技術(shù)以其自身的優(yōu)勢(shì)，為電網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)的研發(fā)與落實(shí)貢獻(xiàn)了積極的作用。本文中主要以GIS為前提，對(duì)10kV電網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)展開(kāi)研究分析，希望能夠?yàn)閺V大從業(yè)人員提供參考。

GIS；10kV；電網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)；電力網(wǎng)架；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

0 引言

隨著電力設(shè)施建設(shè)的飛速發(fā)展，電力網(wǎng)架規(guī)模也逐漸加大，其建設(shè)結(jié)構(gòu)也越發(fā)復(fù)雜，同時(shí)受信息技術(shù)的影響，電力系統(tǒng)也向信息化、智能化的方向發(fā)展,由此便需要一個(gè)自動(dòng)化的管理系統(tǒng)，對(duì)大量電力設(shè)備數(shù)據(jù)以及規(guī)劃數(shù)據(jù)等進(jìn)行整理和分析。所以，在GIS技術(shù)的支持下，研發(fā)10kV配電管理系統(tǒng)十分有必要，可以最大限度地實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息的集成,也為電力系統(tǒng)相關(guān)決策人員提供更加多元化的數(shù)據(jù)支持，從而提高電力設(shè)備管理力度。

1 配電網(wǎng)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.1 綜合操作效率方面

在設(shè)計(jì)配電網(wǎng)管理系統(tǒng)時(shí)，需要對(duì)配電線路的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理，并且實(shí)現(xiàn)線路維修、測(cè)量、施工的管理一體化；對(duì)管理過(guò)程中產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，讓處理工作效率、準(zhǔn)確性更高。將業(yè)務(wù)處理過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)化，從根本上杜絕出錯(cuò)；為配電信息管理提供數(shù)據(jù)參考，為管理人員了解信息、構(gòu)建計(jì)算機(jī)輔助決策系統(tǒng)提供便捷。

1.2 服務(wù)質(zhì)量方面

作為一個(gè)智能化的管理系統(tǒng)，信息檢索是其中最為重要的一個(gè)功能，通過(guò)多樣化信息檢索功能，能夠快速、準(zhǔn)確地搜索用戶想要的內(nèi)容，并且面對(duì)用戶的投訴及時(shí)給予應(yīng)答；可以有效了解電力負(fù)荷與停電的相關(guān)狀況，通過(guò)電業(yè)務(wù)對(duì)其進(jìn)行及時(shí)處理。通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),讓各個(gè)部門能夠直接和用戶進(jìn)行聯(lián)系，并且及時(shí)發(fā)布停電信息，及時(shí)處理用戶反饋的報(bào)修信息，全面減少因?yàn)橥ｋ娝鶎?dǎo)致的用戶損失。對(duì)用戶的查詢、投訴與意見(jiàn)進(jìn)行記錄，了解用戶所提要求，按照用戶要求對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行處理，從決策角度實(shí)現(xiàn)用電服務(wù)質(zhì)量的提升。

1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面

對(duì)電力管理數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查與研究，通過(guò)系統(tǒng)工程軟件對(duì)總體框架以及結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，針對(duì)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一代碼以及結(jié)構(gòu)的編寫，明確各個(gè)級(jí)別共享數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容；在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)MIS信息系統(tǒng)和生產(chǎn)MIS管理信息系統(tǒng)接口進(jìn)行預(yù)留。

1.4 信息傳遞方面

為公司提供可以共享的電力信息，為各個(gè)部門信息的查詢提供便利；通過(guò)網(wǎng)絡(luò)快速傳遞電力信息，致力于實(shí)現(xiàn)一條信息的全網(wǎng)絡(luò)傳遞，以此全面提升信息的使用率[1]；在信息傳輸過(guò)程中，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行跟蹤，按照從上至下的順序調(diào)用電力信息，并且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理程序的跟蹤與監(jiān)控，顯示各個(gè)部門中電力的使用情況。

1.5 管理方面

實(shí)現(xiàn)管理的規(guī)范化，按照各個(gè)部門所提出的需求，編輯與之相對(duì)應(yīng)的軟件，在管理方面，根據(jù)規(guī)范管理的方式予以落實(shí)；將業(yè)務(wù)處理流程進(jìn)行簡(jiǎn)化，從而提升操作效率，減少操作部門處理過(guò)程中的失誤率，不斷加強(qiáng)準(zhǔn)確性[2]；全面實(shí)現(xiàn)無(wú)紙操作，在業(yè)務(wù)處理過(guò)程中以計(jì)算機(jī)自動(dòng)化或者是半自動(dòng)化技術(shù)為主，建立自動(dòng)化檔案并且進(jìn)行自動(dòng)存檔，為信息的儲(chǔ)存以及調(diào)用提供支持。

1.6 操作方面

盡量少地采用鍵盤錄入數(shù)字以及文字，而是使用選項(xiàng)輸入的形式；積極對(duì)在線幫助模塊進(jìn)行完善，方便操作人員的掌握與使用。此外，要保證操作界面的簡(jiǎn)潔性與智能化，使操作人員能夠更加快捷地完成操作。

1.7 數(shù)據(jù)顯示方面

在系統(tǒng)中設(shè)置數(shù)據(jù)可視化模塊，如果有需要的話，也可以通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表、餅圖或者是直方圖等方式體現(xiàn)或者是輸出數(shù)據(jù)。

1.8 管理信息方面

電力信息與位置具有十分緊密的聯(lián)系，比如說(shuō)用戶信息、電網(wǎng)信息以及計(jì)量信息，所以，通過(guò)GIS技術(shù)建立電力調(diào)度系統(tǒng)，是滿足電力系統(tǒng)需求最為有效的手段。結(jié)合電力信息和地圖、空間位置系統(tǒng)，通過(guò)圖數(shù)互查這一技術(shù)，能夠根據(jù)區(qū)域以及線路空間區(qū)域，對(duì)具體的信息進(jìn)行查詢與統(tǒng)計(jì)；而在信息空間化體現(xiàn)方面，則可以在地圖上標(biāo)注不同的顏色予以體現(xiàn)，例如對(duì)負(fù)荷數(shù)據(jù)的表示，以此能夠更加直觀地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作與處理。

2 GIS技術(shù)在配網(wǎng)管理中的體現(xiàn)

受計(jì)算機(jī)技術(shù)普及的影響，一些對(duì)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化配電網(wǎng)管理的設(shè)計(jì)觀念和技術(shù)平臺(tái)等都相繼出現(xiàn)，在這其中GIS便是現(xiàn)階段配網(wǎng)管理自動(dòng)化運(yùn)用最為關(guān)鍵的一項(xiàng)工具[3]。以往調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)為操作人員提供的均是電氣接線圖,體現(xiàn)的也是電力系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)電氣設(shè)備的電氣連接,而非地理位置與聯(lián)系。配電網(wǎng)內(nèi)部如果只為操作人員提供電氣接線圖，并不能滿足系統(tǒng)運(yùn)行的需求。其一調(diào)度人員在對(duì)其進(jìn)行處理的過(guò)程中，要具備與配電線路設(shè)備相關(guān)的地理方向數(shù)據(jù),其二則要能夠在單線圖內(nèi)表示實(shí)時(shí)電網(wǎng)信息，以及配網(wǎng)管理系統(tǒng)內(nèi)相關(guān)軟件計(jì)算的最終結(jié)果。所以，在GIS的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)配網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)，是現(xiàn)在乃至日后技術(shù)發(fā)展的主要方向，同時(shí)也是全面實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)管理自動(dòng)化的一個(gè)關(guān)鍵特征。

3 電網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

3.1 圖表管理與繪圖模塊

這一模塊主要是對(duì)地理信息數(shù)據(jù)和輸電網(wǎng)絡(luò)地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)，以此提升其可靠性與安全性。通過(guò) C/S對(duì)商用數(shù)據(jù)庫(kù)以及圖形數(shù)據(jù)文件進(jìn)行訪問(wèn)，并且利用執(zhí)行安裝的方式在計(jì)算機(jī)中得以運(yùn)行。

3.2 數(shù)據(jù)搜索、統(tǒng)計(jì)以及電網(wǎng)管理模塊

這一模塊主要為輸配電網(wǎng)提供管理方面的功能，例如線路、站以及桿塔等方面的管理；在電子地圖的基礎(chǔ)上為其提供數(shù)據(jù)搜索與統(tǒng)計(jì)的功能；對(duì)線路工區(qū)進(jìn)行管理，并且對(duì)理論線損進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算[4]。

3.3 服務(wù)器端模塊

對(duì)臺(tái)帳、管理以及GIS電子地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行高質(zhì)量管理，在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)接口以及圖形數(shù)據(jù)接口的基礎(chǔ)上，為客戶端輸送數(shù)據(jù)；針對(duì)以瀏覽器為前提得以運(yùn)行的模塊，可以在微軟IIS的幫助下發(fā)布相關(guān)數(shù)據(jù)。

3.4 數(shù)據(jù)接口模塊

針對(duì)數(shù)據(jù)接口模塊下的MIS系統(tǒng)巡檢系統(tǒng)等相關(guān)接口，可以直接對(duì)巡檢過(guò)程中獲取的設(shè)備缺陷信息進(jìn)行讀取，并且將發(fā)現(xiàn)的信息傳遞至 DAMAP 系統(tǒng)中，通過(guò)地圖進(jìn)行顯示。在這一接口模塊的幫助下，DAMAP 便可以直接獲取更為詳細(xì)的設(shè)備信息等，用戶也可以在地圖中獲取各種自己需要的信息。因?yàn)橄到y(tǒng)是按照分布式網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，所以可以支持多個(gè)用戶的同時(shí)操作，滿足用戶的多樣化需求。

4 電網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)功能

4.1 線路管理模塊

對(duì)于系統(tǒng)管理而言，配電線路是其中最為關(guān)鍵的管理對(duì)象，系統(tǒng)能夠?qū)€路臺(tái)帳進(jìn)行維護(hù)、管理與查詢。針對(duì)線路臺(tái)帳的維護(hù)工作而言，線路臺(tái)帳主要有線路經(jīng)過(guò)范圍信息、線路屬性信息以及線路地線信息等，操作人員可以在地理圖以及線路索引樹(shù)中確定線路，從而顯示這一線路中的相關(guān)信息，并編輯信息記錄，新增記錄會(huì)自動(dòng)綁定之前選擇線路；系統(tǒng)也能夠搜索模糊名稱,對(duì)所有輸入漢字線路進(jìn)行搜索，一旦選擇便能夠在圖形中進(jìn)行定位。

4.2 桿塔管理模塊

所謂桿塔臺(tái)帳維護(hù)，其中主要涵蓋了桿塔型號(hào)、桿號(hào)、高度、絕緣子的型號(hào)以及數(shù)量、桿塔金具型號(hào)與數(shù)量、拉線型號(hào)與數(shù)量等信息。針對(duì)圖像資料管理工作，要在管理系統(tǒng)中融入桿塔圖以及所有桿型圖紙和照片，在系統(tǒng)中進(jìn)行快速的查找，為用戶提供更為直觀的數(shù)據(jù)信息。

4.3 缺陷管理模塊

按照實(shí)際操作流程，為系統(tǒng)賦予統(tǒng)計(jì)、缺陷數(shù)據(jù)以及消缺率計(jì)算等相關(guān)功能，并且可幫助制定消缺方案。其中缺陷數(shù)據(jù)既可以采取手工錄入的方式，也可以來(lái)自于設(shè)備巡檢、GPS 線路巡檢等系統(tǒng)，在接口的幫助下實(shí)現(xiàn)管理。缺陷管理過(guò)程可以按照需求進(jìn)行定制，為用戶提供審批與簽字等多樣化的功能。

4.4 巡視管理模塊

按照線路與設(shè)備之間的差異性，巡視周期會(huì)自動(dòng)生成巡視任務(wù)表格，主要包含了巡視周期線路等內(nèi)容。確定其中的任意一項(xiàng)巡視任務(wù)，并且將背景地圖切換到接下來(lái)要巡視線路中，在屏幕中央顯示。巡視分別以周、月與季為周期，針對(duì)一些超期沒(méi)有巡視的線路或者設(shè)備，也要進(jìn)行高亮、閃爍顯示，起到警示工作人員的作用[5]。

4.5 檢修與線損管理模塊

負(fù)責(zé)設(shè)備檢修與管理的相關(guān)人員，要按照生產(chǎn)計(jì)劃對(duì)接下來(lái)的檢修進(jìn)度與內(nèi)容進(jìn)行安排；對(duì)設(shè)備生產(chǎn)計(jì)劃庫(kù)進(jìn)行自動(dòng)檢索，對(duì)相關(guān)人員檢修工作等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行提示。如果在檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，可以自動(dòng)對(duì)缺陷進(jìn)行登記，并且按照之前的檢修、故障記錄等對(duì)其進(jìn)行搜索、查詢。

在線損管理方面，可以按照線路長(zhǎng)度與類型等參數(shù)，計(jì)算單條線路和系統(tǒng)理論線損，并將計(jì)算所得結(jié)果輸出至 Excel表格中打印，在理論線損值的基礎(chǔ)上對(duì)方案進(jìn)行修改，以便用戶了解。針對(duì)線損已經(jīng)超出預(yù)定上限或者是連續(xù)異常的現(xiàn)象，需要及時(shí)做出預(yù)警。

4.6 供電可靠性分析模塊

設(shè)置供電可靠性分析模塊，可以統(tǒng)計(jì)分線、分所供電，其中主要囊括了線路停電區(qū)段和時(shí)間、線路月末單線圖的統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)完成之后，可以自動(dòng)化生成供電報(bào)表。而系統(tǒng)則可以按照現(xiàn)場(chǎng)供電情況與配變、用戶之間的關(guān)系對(duì)統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行處理，并且對(duì)供電統(tǒng)計(jì)的可靠性進(jìn)行保證。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，以GIS為前提的10kV電網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)，一方面滿足了用戶在自動(dòng)化方面的需求，另一方面則為電力系統(tǒng)提供了可靠性保證。本文中主要從配電網(wǎng)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)、GIS技術(shù)在配網(wǎng)管理中的體現(xiàn)、電網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)功能幾個(gè)角度，對(duì)GIS支持下的10kV電網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)進(jìn)行了研究。

[1]徐國(guó)洪,章堅(jiān)民,季青鋒,等. 電網(wǎng)T接建模及地級(jí)調(diào)度大屏潮流圖自動(dòng)生成研究[J]. 機(jī)電工程,2015（3）:419-423.

[2]趙軍,壽增. 虛擬機(jī)技術(shù)在調(diào)度管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].東北電力技術(shù),2016（11）:31-35.

[3]黃越,李丹,韓嵩峰. 電網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)(OMS)系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 硅谷,2014（18）:163-164.

[4]王英英,張陸陸. 分布式電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)[J]. 河南科技,2013（12）:27.

[5]王寧,李然,殷智,等. 一體化配電網(wǎng)調(diào)控信息管理系統(tǒng)研究[J]. 中國(guó)科技信息,2016（13）:99-101.

2017-08-16）