GIS在电网规划中的应用

摘要：随着电力行业的迅速发展，GIS在电网规划中的应用越来越普遍，通过GIS在电网中的应用，使电网规划设计更加科学高效，电网安全具有更高的可靠性。

关键词：GIS；电网规划

1 GIS概述

1.1 GIS概念

地理信息系统（Geographic Information System，GIS），是在计算机软硬件系统支持下，通过相关方法对空间数据进行采集、储存、管理、分析、运算、建模、显示和描述的技术系统，可解决复杂的规划管理问题，用来管理和分析空间数据的应用工程技术。

1.2 GIS构成

完整的GIS系统构成如图1所示。该系统采用数据库、计算机图形学、多媒体等最新技术，对地理信息进行数据处理，能够实时准确地采集、修改和更新地理空间数据和属性信息，为决策者提供可视化的支持，如图2所示。

2 GIS在电网规划中的应用

2.1 电网规划设计流程

电网规划是以电源规划和负荷预测为基础，按照资源优化配置和统一规划原则，以实现规划周期内所需要的输电能力，使输电系统的费用最小，以达到整体经济效益。目前我国电网规划设计的流程为图3所示。

2.2 地形数据导入

导入地形数据地图在GIS 系統的开发中非常重要，正确导入地形数据地图信息，可保证数据库精确、可靠、便捷的使用。可运用AutoCAD软件完成地形数据导入，再把AutoCAD 提供的数据经过DXF 交互器进行处理，即可得到电网与空间的数据关系。

2.3 电源规划和负荷预测

2.3.1电源规划

电源规划是电力系统发展规划的重要组成部分，其以电源建设投入费用最少为目标，通过资料的搜集和论证、平衡电力电量、提出各种可行的电源开发方案、评估经济效率、确定最佳的电源开发方案等。

2.3.2负荷预测

负荷预测是电网规划的基础，其从已知的电力系统、经济、社会、气象等情况出发，通过对数据的分析，可预先估计和推测负荷发展，对确定规划规模、具体项目、规划质量起关键作用。

GIS电网规划系统，拥有现有输电GIS系统接口、配电GIS系统接口以及与调度SCADA系统的接口。通过GIS系统，可得出10kV馈线的分布位置、负载情况、配电变压器的容量值以及10 kV馈线电流值等数据。根据10 kV馈线电流值即可计算出该馈线所带的负荷值，将其进行一定权重或平均分配到每一台配电变压量，则根据250米/台的供电半径进行计算，即可得到整个区域的负荷密度值分布情况。GIS系统还可根据变压器所处位置和从SCADA 系统得到的主变负载情况，计算出分区分压容载比。

2.4 网络拓扑分析

利用GIS 的空间网络拓扑关系可有效减少不确定因素或非技术因素带来的诸多问题，从而有效降低了计算的复杂性，优化了电网选址规划。

GIS系统可以简单便捷的计算出两点之间的距离，根据电网地理接线图直接计算出电网计算所需的线路长度。通过对电网地理接线图进行网络拓扑分析，将原始的图形拓扑关系简化为数学拓扑关系，从而在计算模块中便于计算。可以进行电压无功计算、潮流计算、短路电流计算等，可在图形界面上直观地显示计算结果，便于用户对电网进行分析和优化。

2.5 电网规划辅助分析

GIS系统设计了统计分析功能，用鼠标随意选定某一区域，便可对选定区域进行统计分析，可根据显示的不同颜色，得出该区域的电力负荷情况。此外，通过GIS系统给出的负荷预测结果、规划电网数据、容载比平衡表、分年度项目投资估算表等数据，根据《电网建设项目经济评价暂行办法》得出投资回收期、净现值、内部收益率等工程经济效益指标，供决策使用。

参考文献：

[1]廖卫列，刘军，于海玉.基于地理信息系统的配电网络拓扑分析及其应用[J].电网技术，2006，30（1）：8588.

[2]王景辉.GIS技术在县域电网规划中的应用[J].电子科技，2013，26（8）：124125.

[3]康重庆，夏清，张伯明.电力系统负荷预测研究综述与发展方向的探讨[J].电力系统自动化，2004，28（17）：111.

作者简介：赵紫光（1987），男，满族，辽宁北镇人，本科，工程师，从事工作：电网规划，研究方向：电网规划。