地理信息系统在电力调度优化中的应用

2011-02-10谢金鑫任伟建

长江大学学报(自科版) 2011年1期

马帅,赵炜,谢金鑫,石阔,任伟建

(东北石油大学电气信息工程学院,黑龙江大庆163318)

随着我国城市经济建设和社会快速发展,用电负荷日益增长,电网运行的控制及管理工作变得较以往任何时期都更为复杂。电力生产调度信息往往与地理空间信息密切相关,而地理信息系统 (GIS)作为一种采集、存储、分析、显示与应用地理信息的计算机系统,具有强大的数据分析和地理空间分析能力,并且可以快速精确地进行空间定位和地理图形数据输出,因此,利用GIS技术进行调度管理是大势所趋[1]。在目前的电力生产管理领域中,主要的操作平台和软件多是基于C/S架构的,虽然技术比较成熟,但对每台客户端机器配置要求比较高,而且不便于数据网络共享和随时随地网络访问,软件更新维护较为复杂[2]。为此,笔者采用ESRI公司推出的ArcGIS server软件作为WebGIS开发平台,基于.NET技术,以大型关系数据库Oracle为数据平台,依托计算机网络结合现代通讯手段,实现调度工作的在线信息查询与共享,进行可视化管理,在线调度信息操作,从而提高工作效率。

1 系统框架

该系统在整体框架上采用B/S架构,客户端机器只需安装相应的浏览器就可以随时随地访问浏览调度信息页面,网络信息共享方便,通过服务器端新增页面便可实现业务扩展,维护升级方便。该系统基于ArcGIS提供的以Web为基础的GIS服务,实现分布式环境下的地理信息数据管理制图、地理处理、空间分析与编辑等功能,并以ArcGIS的空间数据库引擎与Oracle数据库结合作为电网空间数据库,通过空间数据库引擎可以将配电网的图形信息存储到Oracle数据库中,这样可以将电网的基本信息数据与地理信息数据无缝结合在一起。系统框架如图1所示。

图1 电力调度信息管理系统框架图

2 系统设计

2.1 总体设计

根据调度工作的需求,系统功能模块主要有基于ArcGIS的地理信息查询模块、基于Oracle数据库的信息查询历史记录模块、故障处理模块和调度任务模块等。系统功能设计如图2所示。

2.2 主要功能模块

1)地理信息查询模块该模块主要实现基本地图操作,即地图的放大、缩小、平移、图层控制、鹰眼、测距和全图显示等。电网信息查询根据不同的查询条件或者不同的查询方法重新对数据进行挑选和组合,其提供一般的图层查询,属性查询,字段查询等,通过定义相应的C#类和接口来实现具体的查询方法,例如运行IdentifyPoint()实现点查询、运行Identify Rectangle()实现矩形区域查询等。地理信息查询过程如图3所示。

2)调度任务与历史记录模块调度任务包括调度工作票和操作票的生成和传达以及对配电工作票和操作票的录入、编辑和查询。生成操作票及调度票时,通过页面显示并编辑2票内容,打印表格。

上述模块的记录与查询工作都依托数据库的数据管理功能,管理员可以直接对数据库进行编辑操作,而用户可以进行简单的浏览和查询工作。查询记录服务过程如图4所示。

3)故障处理模块该模块的任务是为故障处理提供优化的解决方案,即为调度人员提供由检修站或者检修车到故障点的最优路径,从而提高检修工作效率,降低故障损失。

在最短路径求取模块的算法中,主要包括Dijkstra算法和Floyd算法。笔者在研究中采用Dijkstra算法。