浅谈配网自动化GIS系统的应用

摘要：文章主要从介绍GIS系统的相关概念入手，分析了其特点和功能，并对主要功能进行了介绍，最后对其应用的现状及其存在的原因进行了论述。

关键词：地理信息系统；GIS；配网自动化；配网综合信息管理；电力行业 文献标识码：A

中图分类号：TM73 文章编号：1009-2374（2015）22-0058-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.029

配网自动化系统，尤其是与GIS相结合的配网自动化系统，它是一项综合了电网、通讯和计算机等多个领域高端技术的现代化系统。随着经济的迅速发展，为满足人民更高要求的生活需要，必须要确保电力行业的稳定运行。但是，电力行业的发展常常伴随着巨大的安全隐患，为了确保其安全性，就需要不断扩大GIS工作

范围。

1 GIS系统概述

1.1 GIS系统基本概念

GIS系统，也就是地理信息系统，它是一种利用地理信息的相关方法，对与地理分布有观点数据进行采集和分析，是计算机、测绘和应用数学等多个领域的结合。GIS系统运用于很多领域，特别是在配网自动

化中。

1.2 GIS系统的组成

通常情况下，GIS系统包含五个主要组成部分，分别是硬件系统、软件系统、地理数据、系统的组织管理人员和开发人员以及计算机网络。以下就硬件系统和软件系统的具体内容进行简单讲解。

1.2.1 硬件系统。GIS的硬件系统与通常的计算机硬件设备类似，包括的内容也较为普遍，GIS硬件系统离不开计算机主机的操控，其对数据存储设备的要求也比较高，由于其常被用于电网系统中，所以其组成还包括通信传输设备。

1.2.2 软件系统。软件系统是整个GIS系统的核心和关键。它的主要内容包括三方面：第一，计算机软件系统，就是计算机所必备的操作系统、编程语言以及图形处理程序等；第二，GIS基础软件，也就是能够让客户进行多次开发的GIS基础平台；第三，GIS二次开发软件，就是针对客户的需求，对GIS基础软件进行二次开发。当然软件系统还包括一些其他细小的软件程序。

2 配网自动化GIS系统的特点和功能

2.1 配网自动化GIS系统的特点

配网自动化GIS系统与其他系统最大的区别就在于它既能在离线方式下进行，也能在在线方式下进行，以下就这两种方式的特点进行简单介绍。

2.1.1 配网自动化GIS系统离线方式下的特点。离线方式下的特点可以概括为五点：第一，能进行自动制图，且图形能够任意放缩和漫游传送；第二，可以对海量的地理背景图进行管理；第三，可以对设备设施进行有关数据的统计和查询；第四，可以有效处理客户停电申诉；第五，可以进行各项模拟操作，包括故障模拟和自动化装置模拟等。

2.1.2 配网自动化GIS系统在线方式下的特点。在线方式下的特点可以概括为四点：第一，可以显示设备运行状态的信息及数据；第二，可以实时反映供电区域和停电区域的变化；第三，可以实时对电网运行的状况进行监督；第四，可以对电网设施及其运行逻辑进行建模等。

2.2 配网自动化GIS系统的功能和技术

配网自动化GIS系统的功能十分广泛，主要的两项功能就是站内自动化和馈线自动化。其中，站内自动化GIS主要是查询配网中配电设备的相关信息和数据，分析包括变电站和开关柜在内的运行方式以及配电范围，并能及时显示故障区域的实际情况，做出相关决策。站内自动化GIS就是对设备的缺陷、变动及异常运行进行有效管理。馈线自动化GIS着眼于供电线路的管理，包括对供电线路的信息及数据的查询以及故障的沿线追踪和资源分配等。

配网自动化GIS系统的技术都是科技不断发展的产物，主要包括可视化技术、空间查询技术、空间分析技术、网络技术、数据库技术、系统集成技术和地图分层技术。

3 GIS系统在配网自动化中的应用

3.1 GIS在配网综合信息管理中的应用

GIS系统可以清晰直接地反映地理数据信息，这对配网综合信息管理具有非常大的作用。将GIS系统运用到配网综合信息管理中，不仅可以简化信息管理流程，更可以促进信息的地理化发展，促进整个配电网络不断走向科学化。GIS系统对地理信息的分析能力要远远高于其他系统，配网信息管理人员可以利用GIS系统获得与地理直接有关的信息，为实际进行配网建设提供更有效的支持和帮助。

GIS系统运用于配电自动化系统，要在操作计算机中装上专业的桌面地图功能，实现对道路、行政区域和电气设备的分层显示，以便于工作人员在实际操作时可以对线路的实际分布情况及趋势进行观察，结合GIS建立的地图以及实际情况进行分析选择，也可利用数据库信息和配电设备的完整参数信息对相关属性进行分类统计，为后期的实际操作提供依据。

3.2 GIS在SCADA中的应用

在配网系统中，数据采集与监视控制系统（SCADA）是有其专门数据库的，将GIS系统运用到SCADA系统中，可以实现两者数据库的有效结合。两者数据库间信息的传递是通过以下方式进行的：第一，GIS向SCADA传送。GIS数据库将外部传送的图形格式信息进行转换，使其与SCADA数据库中的信息同类化，再将该信息传送给SCADA数据库；第二，SCADA向GIS传送。SCADA数据库将配电系统的运行信息按周期传送给GIS数据库，这里的周期通常情况下是1～2秒。

在实际应用过程中，两种系统的整合使SCADA系统可以直接利用地理图形为背景，结合自身对配网运行过程的实时监控，可以很直观地反映出运行情况，有利于工作人员简化分析流程，降低失误的频率，从而降低事故发生的可能性。

3.3 GIS在变压器负荷管理过程中的应用

变压器负荷管理就是控制变压器的负载电荷，防止其过载而损坏。将GIS系统运用于变压器负荷管理中，可以通过GIS系统为变压器所载电荷进行实时监控，将其监控信息以图表或非图表的形式进行展示，也可以为其管理过程提供更多有用的信息，既能防止其损毁，又能在一定程度上提高其性能。GIS系统为变压器负荷管理系统提供了大量的数据，使得各项属性都能在地图上完整显现。将GIS系统与变压器负荷管理系统中的负荷分布图概览功能结合在一起，可以将当前的负荷状态清晰地展示出来，有利于工作人员及时观察负荷状况，并能及时采取预防措施。

4 我国电力行业GIS系统存在的问题及难点

4.1 我国电力行业GIS系统存在的问题

我国电力行业GIS系统存在的问题主要表现为两点：第一，软件功能的开发不深入，由于国内相关技术没有达到足以自我开发的水平，所以我国许多电力行业使用的GIS系统采用的都是国外引进的技术，这些技术虽然水平较高，但试用范围主要是一些交通规划或是城市整体规划，与电力行业的实际情况不符，难以直接采用；第二，GIS系统在电力行业的运用局限于设备管理以及图纸管理，GIS系统的功能十分广泛，但受到各方面的约束，致使其许多功能被搁置无法采用，这必然是一大损失。

4.2 我国电力行业GIS系统存在的难点

我国电力行业GIS系统存在的难点也包含两点：第一，工作量大，首先是配网本身所涉及的资料和数据较多，整理这些资料需消耗大量的人力财力，其次是配网会经常发生变动，致使数据统计工作不断反复，大大增加了工作量；第二，许多单位无能力对GIS系统进行二次开发，使得软件功能不健全。

5 结语

综上所述，GIS系统随着科技水平的不断提高也发生了变革。GIS技术有其独特的功能，使得它运用于多个先进领域，并发挥着举足轻重的作用。本文最后提出的我国电力行业GIS系统存在的问题和难点，虽然是片面的，但却值得相关技术行业深思，促使GIS技术得以更好的发展。

参考文献

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[2] 黄优哲.配网GIS系统在配网自动化中的应用分析

[J].科技与企业，2014，（3）.

[3] 蔡春元.基于GIS的配网自动化数据融合[D].华南理工大学，2005.

作者简介：张宇（1981-），男，山西太原人，国网公司太原供电公司工程师，研究方向：电气工程及其自动化。

（责任编辑：陈 倩）