GIS技術(shù)在配網(wǎng)管理中的應(yīng)用分析

呂滿順

摘 要：配電網(wǎng)為電力系統(tǒng)建設(shè)中重要組成部分，其主要負(fù)責(zé)電能分配以及用戶供電，其是否可以維持在最佳運(yùn)行狀態(tài)在很大程度上決定了電網(wǎng)供電質(zhì)量。作為電力系統(tǒng)最后一個環(huán)節(jié)，其施工建設(shè)一直都是研究管理要點(diǎn)，尤其是近年來逐漸有更多新型技術(shù)被應(yīng)用其中，例如GIS技術(shù)的應(yīng)用，可以掌握配電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)時狀態(tài)，為宏觀調(diào)控提供數(shù)據(jù)支持，可進(jìn)一步提高配電網(wǎng)供電質(zhì)量。文章基于GIS技術(shù)特點(diǎn)，對其在配網(wǎng)管理中應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了簡單分析。

關(guān)鍵詞：GIS技術(shù)；配網(wǎng)；運(yùn)行管理

中圖分類號：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）34-0160-02

電網(wǎng)配置在根本上決定了整個電網(wǎng)供電質(zhì)量，尤其是GIS技術(shù)在配網(wǎng)管理中的應(yīng)用，可以通過對地理數(shù)據(jù)的采集、存儲、分析、應(yīng)用，來隨時掌握配網(wǎng)整體運(yùn)行狀態(tài)，對進(jìn)一步提高配網(wǎng)電力供應(yīng)實(shí)際狀態(tài)具有重要意義。同時，通過GIS技術(shù)可以進(jìn)行配網(wǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，來對電力系統(tǒng)內(nèi)龐大的數(shù)據(jù)進(jìn)行高效管理，為下一步管理策略的制定提供依據(jù)。

1 GIS技術(shù)特點(diǎn)

GIS即空間信息系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為載體，可以對指定區(qū)域內(nèi)相關(guān)地理分布數(shù)據(jù)綜合整合，其主要包括系統(tǒng)軟件、硬件、數(shù)據(jù)以及人員等要素。其中，人員為GIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵保障，GIS技術(shù)所執(zhí)行的所有任務(wù)均需要由技術(shù)人員進(jìn)行程序計(jì)算、編輯，然后將結(jié)果輸入到計(jì)算機(jī)軟件內(nèi)完成。而計(jì)算機(jī)軟件與硬件為GIS技術(shù)功能實(shí)現(xiàn)的主要載體，其中軟件部分包括了數(shù)據(jù)庫資料、繪圖、影響處理、統(tǒng)計(jì)等程序，而硬件部分負(fù)責(zé)GIS數(shù)據(jù)的輸出，性能高低決定了數(shù)據(jù)處理速度與輸出方式。將GIS技術(shù)應(yīng)用到配網(wǎng)管理中，想要充分發(fā)揮其所具有的技術(shù)優(yōu)勢，就需要基于其對地理信息的收集、存儲、分析以及應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行分析，真正實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動化管理，及時應(yīng)對供電過程中出現(xiàn)的故障，爭取第一時間發(fā)現(xiàn)并處理，保證電力系統(tǒng)供電維持在最佳狀態(tài)[1]。

2 GIS技術(shù)在配網(wǎng)管理中的應(yīng)用方向

2.1 配網(wǎng)供電整體監(jiān)管

將GIS技術(shù)應(yīng)用到配網(wǎng)系統(tǒng)中，可以通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來對配網(wǎng)整個運(yùn)行規(guī)模相關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠采集、存儲、管理、分析、顯示以及應(yīng)用，保證配網(wǎng)管理人員可以在第一時間得到相關(guān)數(shù)據(jù)以及影像資料。并且可以根據(jù)實(shí)際需求，來對指定區(qū)域內(nèi)的電網(wǎng)配置進(jìn)行定位，降低了電網(wǎng)整體監(jiān)管的難度，可以隨時獲得該區(qū)域?qū)嶋H運(yùn)行狀態(tài)信息，從專業(yè)角度判斷是否存在運(yùn)行隱患和故障，可進(jìn)一步提高監(jiān)管效率。在實(shí)際應(yīng)用中GIS技術(shù)可以對配電網(wǎng)中變電所、變壓器、線路、斷路器以及用戶等各構(gòu)成單元進(jìn)行準(zhǔn)確定位，然后與地理信息圖像信息和數(shù)據(jù)信息完成綜合分析，為管理部門策略的制定提供保障[2]。例如GIS技術(shù)能夠通過用戶終端反饋數(shù)據(jù)，分析確定客戶電力平均需求量，對該區(qū)域內(nèi)客戶信息進(jìn)行匯總，便可完成某段時間內(nèi)電力供應(yīng)量，為電力企業(yè)宏觀調(diào)控提供數(shù)據(jù)支持。

2.2 負(fù)荷轉(zhuǎn)移調(diào)整優(yōu)化

配網(wǎng)供電運(yùn)行過程中，如果線路、設(shè)備等部位出現(xiàn)故障，將會直接影響供電質(zhì)量，需要運(yùn)檢中心對故障位置以及原因進(jìn)行確定，然后進(jìn)行區(qū)域停電并完成故障搶修。在這個過程中為避免停電對電力需求量的客戶造成損失，就需要通過技術(shù)手段將線路內(nèi)部分供電負(fù)荷轉(zhuǎn)移到其他線路內(nèi)，爭取最大程度上來縮小停電范圍。GIS技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用，可以對供電實(shí)時信息進(jìn)行可靠收集，然后經(jīng)過對動態(tài)信息的分析準(zhǔn)確定位故障位置，最后利用AM與FM完成停電范圍數(shù)據(jù)與圖示的雙層分析，保證停電范圍查找的準(zhǔn)確性。同時，GIS技術(shù)還可以通過圖示顯示附近重要電力供應(yīng)客戶，為運(yùn)檢中心技術(shù)人員制定維修方案提供依據(jù)，通過適當(dāng)方法將負(fù)荷轉(zhuǎn)移到其他線路中，將停電維修給客戶帶來的影響降到最低。另外，針對故障區(qū)域進(jìn)行停電檢修時，根據(jù)GIS系統(tǒng)所提供的運(yùn)行數(shù)據(jù)，能夠進(jìn)一步提高負(fù)荷轉(zhuǎn)移效率，通過對連接點(diǎn)電壓值、變壓器等關(guān)鍵設(shè)施開關(guān)種類等參數(shù)的比對，來提高轉(zhuǎn)移方案的科學(xué)性與可行性[3]。

2.3 電網(wǎng)故障及時維護(hù)

GIS技術(shù)的應(yīng)用，可以為配網(wǎng)運(yùn)行管理部門提供系統(tǒng)運(yùn)行信息，管理調(diào)控部門能夠在第一時間接收到GIS系統(tǒng)反饋的相關(guān)數(shù)據(jù)信息和圖片信息，包括動態(tài)配電線路圖層和實(shí)時可操作畫面。在接收到實(shí)時信息后，管理部門能夠及時發(fā)現(xiàn)并確定故障部位，并通過故障表現(xiàn)形式來初步判斷故障原因，然后派出專業(yè)維修技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場搶修，避免故障進(jìn)一步加重，將故障帶來的損失縮小到最低[4]。同時，在通過GIS系統(tǒng)提供運(yùn)行數(shù)據(jù)后，除了可判斷故障部位外，還可以根據(jù)各項(xiàng)信息進(jìn)行綜合分析，得到最佳停電和維修方案，不僅可以在最短時間內(nèi)恢復(fù)正常供電，還可以提高管理工作綜合效率。

2.4 配網(wǎng)巡查精準(zhǔn)高效

為維持配網(wǎng)供電的可靠性與穩(wěn)定性，電力企業(yè)均會安排專業(yè)人員對整個配網(wǎng)進(jìn)行不定期巡查，以求獲得不同時間段配網(wǎng)配置設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)一步確定所面對的供電區(qū)域配網(wǎng)正常運(yùn)行。以往需要由巡檢人員對線路、變壓器以及配電箱等進(jìn)行定期巡查，發(fā)現(xiàn)并排除存在的隱患。但是因?yàn)闊o法保證巡檢人員的綜合能力以及工作態(tài)度，導(dǎo)致定期巡檢工作質(zhì)量差、效率低，并且難以保存相關(guān)數(shù)據(jù)信息，無法充分發(fā)揮巡檢工作具有的優(yōu)勢，同時也限制了配網(wǎng)的高效運(yùn)行。而GIS技術(shù)的應(yīng)用可以完全改善此問題，直接通過自動化系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)終端以及線路中各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)信息和影像信息進(jìn)行自動反饋，配網(wǎng)中心可以實(shí)時掌握巡檢人員位置、時間，督促巡檢人員嚴(yán)格按照規(guī)章制度進(jìn)行工作，提高其工作積極性，消除了人員因素對配網(wǎng)運(yùn)行管理產(chǎn)生的不良影響[5]。GIS系統(tǒng)能夠有效記錄巡檢人員位置、時間以及巡檢次數(shù)等信息，同時還包含了巡檢數(shù)值正確率，為電力企業(yè)對配網(wǎng)巡檢人員功能能力評價提供了依據(jù)，促使巡檢人員可以對自身行為進(jìn)行有效約束，對提高配網(wǎng)運(yùn)行管理工作具有重要意義。

3 基于GIS技術(shù)配網(wǎng)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.1 系統(tǒng)基本功能

GIS技術(shù)自身具有良好的可擴(kuò)展性與開發(fā)性，將其應(yīng)用到配網(wǎng)管理工作中，可以在以往用電管理基礎(chǔ)上，結(jié)合GIS技術(shù)特點(diǎn)，來充分發(fā)揮其所具有的功能優(yōu)勢與表達(dá)形式，更及時、全面以及準(zhǔn)確的獲得電力企業(yè)管理工作開展需要的數(shù)據(jù)信息。并且，GIS系統(tǒng)還可以對海量信息進(jìn)行再次處理分析，向電力管控部門提供核心信息，作為下一步管理工作策略制定的依據(jù)，提高管理工作落實(shí)的可行性。一般基于GIS技術(shù)的配網(wǎng)管理系統(tǒng)包含了空間查詢、圖形顯示、空間統(tǒng)計(jì)以及用戶服務(wù)等功能。

3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

3.2.1 模塊結(jié)構(gòu)

基于GIS技術(shù)建立配網(wǎng)管理系統(tǒng)，除了要滿足各項(xiàng)基本功能要求外，還需要基于系統(tǒng)復(fù)雜性進(jìn)行可靠分析，保證其可以維持在最佳運(yùn)行效率。對系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，應(yīng)從電力企業(yè)現(xiàn)行機(jī)構(gòu)設(shè)置和管理模式出發(fā)，充分考慮電力企業(yè)在管理與業(yè)務(wù)等方面的需求，一般可選擇C/S結(jié)構(gòu)與B/S結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式。

3.2.2 系統(tǒng)功能

主要分為信息采集、線路智能巡檢、搶修調(diào)度管理以及地圖管理等。其中，搶修調(diào)度管理模塊，在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)計(jì)了用戶電話報(bào)警以及模擬庫，在某地區(qū)接到兩個以上報(bào)警電話后，系統(tǒng)可自動判斷故障部位與原因，并顯示實(shí)時報(bào)警位置，然后將信息傳輸給檢修人員，以求在第一時間完成事故處理。而地圖管理系統(tǒng)放棄了傳統(tǒng)的CAD圖、格柵圖等方式，采用矢量化電子地圖，保證地圖信息的穩(wěn)定性與豐富性，可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行分層顯示、無極縮放以及距離測量等操作。

4 結(jié)束語

配網(wǎng)建設(shè)中逐漸有更多新型技術(shù)的應(yīng)用，以GIS為例，可以建立配網(wǎng)運(yùn)行管理自動化系統(tǒng)，提高了數(shù)據(jù)信息利用率，可以通過實(shí)時數(shù)據(jù)來為管理策略和方案的制定提供依據(jù)，第一時間消除故障，維持系統(tǒng)穩(wěn)定供電。

參考文獻(xiàn)：

[1]張瑾，李玉龍，李玉斌，等.GIS在配網(wǎng)管理中的應(yīng)用[J].農(nóng)村電氣化，2016（09）：11-13

[2]唐人.試論GIS技術(shù)在配網(wǎng)管理中的應(yīng)用[J].科技展望，2016，26（13）：11.

[3]李可.GIS技術(shù)在配網(wǎng)管理中的應(yīng)用分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014（22）：23.

[4]黃勝偉，夏四梅.GIS管理信息系統(tǒng)在電力配電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2013（10）：74-75.

[5]徐學(xué)軍.基于GIS的配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣７椒ㄅc應(yīng)用研究[D].華中科技大學(xué)，2010.endprint