试论GIS 在城市电网规划中的作用

吴斌

（四川省电力公司广安电业局，四川 广安 638000）

1 我国城市电网的发展状况和特点

1.1 城市电网发展状况

我国传统的城市电网规划采用的主要是手工进行运算。由于计算机信息技术发展还处于比较缓慢的状态，因此人们在运算时，只是将计算机作为辅助工具。传统的规划方式侧重于配电系统和电源，随着计算机技术的发展，人们采用的规划方式法也进行不同程度上的改变。科学性的决策或是规划方式渐渐被人们认可，开始对地理信息系统和人工智能化技术产生了很大的兴趣，并被广泛应用。90 年代末是地理信息系统（GIS，Geographic Information System,下文简称GIS）发展的黄金时期，人类将人工智能技术和地理信息系统相结合，使得GIS 技术在城市规划方面取得了很大的发展空间，以GIS 技术作为城市电网规划的基础，在科技科技研究方面得到了很好的效果。虽然现在大部分电力产业已将GIS 技术广泛应用，但是还存在着许多难以解决的问题。

城市电网工作量的不断增大，使得电网分布数据出现不稳定，地理图形变化也比较大，造成系统中的数据难以准确的计算，需要反复工作。在使用功能方面是是却反统一的标准，维护功能受到影响。推理逻辑还存在不足，因此地理信息系统的规划运用需要进一步的开发和研究。

1.2 城市电网特点

城市电网的运行和分配范围主要是城市内部和城市周边的郊区，是电力系统中一个比较重要的环节，同时也是电力系统中的重要组成部分。城市电网是对城市电能进行传输、分配、是负荷载体，其用电量比较大，需要在供电质量以及可靠性、安全性这些方面要有所提高和加强。现代化城市发展，城市电网发展要求规划方面的严谨、高效、保证质量等，同时也需要在电网结构、电压等级和电网系统接地方式进行选择，自用化水平不断提高。

2 城市电网规划的主要内容

2.1 电网自动化规划

城市用电量的不断加大，决定了城市电网规划效果的不断提升，要求与计算机信息技术紧密结合，具有科学、安全、可靠的特点。我国地区的用电量不统一，不同时期用电量不确定，因此需要自动化配电网规划方式进行电力的传输。城市电网自动化系统的有效实现需要配电网分析软件、数据库管理、配电网地理信息系统、自动化的手抄表分析、馈线自动化，最为关键的是变电站综合自动化。

2.2 电网规划在质量、容量以及可靠性方面的验证

一个完整的电网优化系统，需要对其改进方案进行严格的确认、保证运行的可靠性和安全性。如果系统中的任意个元件出现问题，都会引起整个配电网系统造成严重的数据搜集失误。但是不能满足现代化要求的配电网技术，就不能实现配电网系统网架的安全性。

2.3 城市电网负荷预测

城市电网的负荷预测就是能够及时的满足人们对电能的需求，并提供比较可靠安全的电能。因此，电网规划过程中关于城市电网负荷预测方式也进行严格的修正和提高，进行城市电网规划时，首先要估计出将来电网负荷的变化和特性。城市电网负荷预测直接关系到配电网的安全性、可靠性以及质量达标的电能传输。如果在预测时返现负荷容量在不断减小，这种情况是不能够满足人们对电量的需求，提高负荷预测精度很必要。

2.4 城市电网无功补偿规划及数学模型的优化

提高配电网的质量和效率的同时还要减小电网在流动过程中存在的不必要的消耗。如果城市电网中哪里缺少无功补偿装置就要在哪里安装。但是这种方式往往是不能全面满足，需要将集中补偿和分散补偿相结合，才能够准确的检测出无功补偿的具体位置。电网无功补偿是配电网中起着重要的作用，与投资、电压质量和电网损失由着直接关系，电网中有功和无功的相互平衡非常必要。

电网规划过程中一般是将变电站和网架分为两部分进行两部分进行分析，在经过负荷预测后，需要对高压配电网的电压等级进行优化计算，确定最佳的网络结构和变电站规模和数量。

3 基于GIS 技术的城市电网规划

GIS 技术检测的直观性，为城市电网规划工作提供强大的保障。能够将研究对象的信息精确的表达出来，并且GIS 技术已经由系统内部结构的改进为现代化社会比较实用的组合式GIS。

3.1 组件式GIS 结构

3.1.1 行业性组件

行业性组件式将特定的应用计算方式固定到组件中，并且借助GPS 监控技术需要对GIS 技术功能以外的有关信息进行应用，加快开发进程。同时将特定的功能如，规划的对象、目标和轨迹显示等在GPS 恒业中封锁起来，简化对其的目标和数据等信息。但是这样的行业性结合方式还是存在问题，如，基于GIS 组件在技术上的工作效率降低，使得功能和数据空间出现局限性，可靠性和质量安全性要加强

3.1.2 高级通用组件，这种比较高端的组件式由基础组件构造形成的，使得通用功能如编辑工具组件、选择工具组件和属性浏览器等组件被控制系统封锁住，使得开发过程更为容易。

3.1.3 基础组件主要是提供比较基本的数据信息库，运用比较合理的方式与数据库和谐的连接，完善数据空间管理。

3.2 组件式GIS 优势

组件式GIS 和传统的GIS 相比，能够符合组件标准的都可以在开发工具中使用。功能比较强大，采用InProc 直接进行调用形式，其组件是在32 位平台系统中进行开发和研究。同时组件式GIS 能够完全实现传统GIS 技术功能，在数据容量和相关信息处理方面比传统的GIS 技术要强大很多。组件式GIS 便于开发，只需要在传统的GIS 基础上实现基本功能函数，并按照Microsoft 中的ActiveX 控制构件标准进行接口处的开发和研究。如果将组建GIS 直接嵌入MIS 开发工具中，开发人员就可以随意的选择他们能够使用的开发工具。组件式GIS 经济适用，运用起来比较灵活，方便。GIS 功能在安全可靠的保证下，能够将系统运行方式表现的很灵活，能够将空间管理能力与数据系统相连接等，而且软件的成本开发也明显降低。

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