基于地理信息系统的配电网自动化技术研究

李岳峰+赵志刚

摘 要：本文从地理信息系统与配电网自动化技术相融合的角度出发，介绍了地理信息系统的概念与组成部分，同时指出了该系统较之其他系统平台的优势。重点分析了配电网地理信息系统的内在联系、实用功能以及应用方式，同时对该系统的未来建设提出若干建议，以满足配电网管理需求，进而提高供电可靠性及用户满意度。

关键词：地理信息系统；配电网；自动化；系统管理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.124

1 地理信息系统的概述

地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一项具有综合性学科特征的技术，它是以地理学和地图学为基础上加以应用遥感技术与计算机科学衍变而生，目前已经普遍用于各类科学技术领域中，例如：土地信息采集、城市信息规划、电力信息整合、空气质量信息监管等。

2 地理信息系统的组成及特点

地理信息系统包括硬件设备和软件系统两大部分。其硬件设备主要有：数据采集装置；人机图形交互装置；中央处理装置；数据存储设备；图形输出设备。其软件部分分为系统软件和应用软件。系统软件不仅包括计算机本身的操作系统、语言系统，还有数字化操作软件、绘图软件等。应用软件则包含很多功能化程序，如统计分析程序、图形信息处理和网络信息整合程序以及地理分析程序等。

另外，GIS系统还具有以下特点：

（1）具有良好的开放性，为便于与其他系统相连接，其所有的图形信息、属性信息和处理规则都放置在数据库中。（2）内置专业的建模工具，可自动进行规则检验，以简化模型。（3）基于OLE/COM技术，支持Java技术。（4）适合做二次开发，可采用通用的开发语言进行个性化开发。（5）多数据源访问，即能随时访问其他GIS系统的数据库。（6）支持通用栅格和多媒体数据。（7）内嵌集中式数据库和分布式缓存技术，将图形以DDC文件的形式传输到DDC服务器上。

3 配电网地理信息系统

配电网地理信息系统包含站内自动化系统、馈线自动化系统、负荷信息系统以及用户表端系统这四个子系统，从而实现图像和属性的双重管理功能。

（1）数据预处理功能。主要包括图像及数据的录入、转换和编辑。

（2）站内自动化子系统管理。主要包括：配电设备的实时参数管理；站内运行方式分析；配电站供电范围分析与指示；故障区域分析与显示；配电变电站选址的策略优化。

（3）馈线自动化子系统管理。配电线路图的系统信息查询；系统可供电范围的分析与显示；区域分析显示；线路运行辅助管理；线路追踪显示；设备缺陷管理；实时信息处理；动态组编辑。

（4）负荷信息系统管理。利用独立的负荷监控与控制系统，将各类负荷控制终端创建于地理接线图中，并以此为基础提供各类用户地理信息查询、设备状态分析和实时参数显示。具体功能如下：信息元的创建和删除；终端信息查询；实时数据显示；高负荷区域显示；负荷密度分析；负荷转移决策；接入用电管理部门。

4 GIS系统与配电网自动化技术的联系

在电力领域中，GIS系统可将电网信息和地理信息进行整合管理，通常是利用计算机网络技术与数据库技术，将电网的布局、设备性能以及实时信息按实际地理位置显示在地理系统特征图上。

综上所述，GIS系统为配网自动化管理系统提供了配电网的基础图形数据服务。目前国内外大多均采用SVG格式作为调度专用单线图数据格式，该格式严格遵从XML语法，并用文本格式的描述性语言来描述图像内容。SVG图形格式具有以下优点：图形文件可读，易于编辑；与现有技术可以互动融合；可方便地建立文字索引，从而实现基于内容的图形检索；可用来生成动态图形。

5 地理信息系统在配电自动化中的应用

（1） GIS系统与SCADA系统相结合的应用。绘制或自动生成地理位置接线图，并在图上对任意多边形区域的运行工况和设备参数进行统计和分析，并在地理位置接线图的基础上对网络拓扑关系模块进行染色。

（2）GIS系统在负荷管理系统中的应用。GIS系统对将负荷进行类别层次划分，并用不同的颜色在地理位置接线图上进行标注。在应对突发事故及非计划性停电维修时根据负荷类型决定处理的优先级，并把优先级高的负荷突出显示于地理接线图中。同时，对用户的用电情况进行统计分析，从而满足削峰、填谷等调控策略。

（3） GIS系统在故障电话处理系统的应用。当用电侧发生非计划性停电后，可拨打用电服务中心专线检修电话。检修人员可根据GIS系统显示的最新设备状态及故障点地理位置来采取最及时的应对措施，这样不仅能缩短停电时间，提高用户用电满意度，同时进一步保证了供电端设备的使用可靠性，降低了事故安全隐患。

6 配电地理信息系统的建设

（1）选择优秀的操作平台并完善的电子地图，这关系到整个配电网地理信息系统的整体构架是否完整、信息准确度是否达标。（2）完善系统数据库，做到地理信息完整、数据准确和状态更新及时。（3）完善系统的功能开发。（4）进一步提高配网自动化与配电地理信息系统的整合度。

7 结束语

将地理信息系统融合到配电网自动化技术中，已成为目前供电调度部门的主流应用方案。為实现更为及时、精准、丰富的信息支持和决策支持，还需不断提升二者的融合度，使得供电企业能够对配电网进行无缝式实时监控与运行管理，加强对配电网段设备全局地理位置的把控，进而不断提升工作效率及用户满意度。

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作者简介：李岳峰（1993-），男，硕士研究生，研究方向：电气工程领域。endprint