地理信息系统在电力规划设计中的应用探究

戴 堃 董 骥 贾 敏

（江苏省电力有限公司泗阳县供电分公司）

0 引言

对于电力企业而言，其日常管理工作的重点与难点主要集中在电网管理方面。电力网线是传输电力资源的主要渠道，而电力网线的分布与空间地理信息之间存在密切的关联性，无论是前期的网线铺设，还是后期的运行维护，都需要依靠地理信息系统提供必要的地理信息资源，从而实现对电力网线的合理规划与设计，为维持电力网线的稳定运行奠定良好的基础条件。

1 地理信息系统

地理信息系统是由计算机软件和硬件构成，具有信息科学理论和系统工程理论两大理论体系，其能够实现对地理信息的采集、存储、分析和利用等多种功能。地理信息系统是多学科融合的产物，其诞生初期主要用于地理制图作业，随着其技术体系不断完善，适用范围也随之扩大，并逐步演变为多样化的发展趋势，可以适用于多个不同领域。从数据体系的角度来看，地理信息系统涵盖了基本的地理空间数据和地理属性数据，多种数据的综合分析能够对特定区域的地理信息进行汇总和再加工，从而获取具有空间性和动态性特征的地理信息资源。现如今，地理信息系统常用于地理研究工作，其通过构建3D地理模型，对特定地理区域空间进行动态化分析，从而在浅层数据的基础上，进一步获取深层次、高质量地理信息。［1］

2 地理信息系统的作用

早在地理信息系统诞生的初期阶段，电力企业就深刻认识到了其在电力规划设计中的作用价值，并随着应用时间的叠加，其早已经过了数次软硬件升级和系统开发，而系统自身的功能也从单一的地理数据分析演变为多样化的功能体系，如实时信息显示、电力负荷情况等。对于电力规划设计工作而言，GIS技术是管控电网的主要技术载体，而在GIS技术的帮助之下，电力企业可以直观了解各个配电网络的实时运行状况，从而为电力调配、电力网络管理提供数据依据。而在地理信息系统的融入之下，整个电力规划设计工作的自动化程度和智能化程度进一步提升，人工操作的比重持续下降，电力网络自身的运行稳定性、可靠性进一步提升。此外，地理信息系统还能够帮助电力企业充分了解到特定区域配电网络的实时状况，尤其是在配电网络出现故障问题时，其自身的监控系统可以与地理信息系统搭配使用，从而在短时间内判断故障情况、分析故障原因，这种实时性的信息反馈可以有效降低故障问题对于配电网络所造成的负面影响。最后，地理信息系统的应用有助于构建电力信息共享平台，这无论是对于配电网络管理还是对电力企业的持续发展都起到了积极的影响。［2］

3 地理信息系统的应用

3.1 电网分析模块

电网分析模块是整个地理信息系统的核心技术模块，其具体指的是依靠地理信息系统所反馈的地理信息，对整个电网的运行状况进行综合性分析，判断地理信息对于电网运行的影响，同时也有利于电力企业开展决策。在电网分析模块的参与之下，电网周围区域的地理信息可以得到充分利用，尤其是在判断地理条件较为恶劣的情况下，能够实现自动拉闸停电，并能够计算电网阻抗与可靠性。通过对多种数据的分析总结，电力企业可以及时开展工作决策，依据配电网络的实时状况和电力供给需求，在短时间内做出准确决策，从而有效避免客观因素对于配电网络所造成的负面影响，同时也能够用于配电网络故障时的维修工作，最终实现保证配电网络运行稳定的基本目的，避免出现大范围、长时间停电的状况。［3］

3.2 设备管理模块

顾名思义，设备管理模块主要应用于管理配电网络的全部硬件设备。整个电力系统在运行过程中会持续产生信息数据，而此类信息数据往往种类繁多，数目巨大，包括检修数据、缺陷数据、故障数据以及台账数据等。设备管理模块则负责对此类信息数据进行综合性管控，并在模糊定位技术的参与之下，分析整个配电网络已经存在的故障、问题区域或者潜在的故障问题，并直观地在三维模型中展示出来。除此之外，设备管理模块能够对特定区域进行合理规划设计，针对指定设备，迅速确定目标与位置，这不仅可以从本质上提高电力网络运行维护的工作效率，且有利于电力企业控制检修成本，确保在发生故障之后，能够在最短的时间内实现故障的解决，恢复正常的电力供给。［4］

3.3 辅助作图模块

辅助作图模块指的是通过对特定区域电力网络的管理数据，以图表的形式对其运行状态进行表示。辅助作图模块更加倾向于辅助功能，其本质上是为电力网络管理决策而服务，而图表模式则可以更为直观反映电力网络的运行状态，具有良好的及时性与便捷性。此外，辅助作图模块还能通过添加相关元素的形式，来获取深层的数据资源，并构建相应的数据库系统，从而为企业自身和电力用户提供多样化的网络输入方式。

3.4 地理关系模块

地理关系模块主要用于图库自身的管理和电子地图的构建与编辑。地理信息系统中的图库系统涵盖了大量的地图资源，且地图资源处于不断更新的一种状态。不同采集方式所获取的地图资源在格式上存在明显的差异性，而地理关系模块则负责将多种格式的地图资源转变为统一的地图数据格式。此外，地理信息系统在分析地图资源时，容易出现各种误差现象，而通过对地理关系的综合性分析，即可进一步对误差现象进行总结和纠正，以确保最终的地图信息符合实际情况。［5］

3.5 空间数据仓库

空间数据管理一直都是电力规划设计的一大技术难点，这主要是因为电力系统的空间数据总量巨大，且具有分散性的特征，传统的管理技术存在明显的技术弊端，管理效率低下，且统一管理的难度较大。与此同时，对于电力系统管理而言，空间数据自身具有极高的应用价值，其对于电力系统的优化管理以及电力企业的经济效益都有着积极的影响作用。空间数据仓库则具有空间数据存储和管理两大基本功能，其不仅可以实现对空间数据的统一化管理，更能够充分发挥空间数据的作用价值。

3.6 灾害监测模块

在灾害监测功能方面，地理信息系统主要利用遥感遥测数据进行灾害分析，并具有灾害预测、灾害发布、损失估算等多种不同功能，无论是前期的灾害预防，还是后期的抢险工作，都起到了不可忽视的作用价值。在灾害实时监测方面，基本的地理统计数据和遥感数据可以综合利用，便于电力企业及时了解特定区域的灾害情况、损失情况以及故障问题等，确保电力企业能够提前在电力系统的基础设施进行保护，从而在最大程度上降低自然灾害对于电力系统的负面影响。

3.7 网络模块

网络模块用于地理信息系统的网络连接、数据交换以及数据查询等。网络化发展本身就是现阶段电力系统的基本发展趋势，其能够在网络渠道上实现空间数据发布，推动地理空间集成平台网络化。不可否认的是，由于受到技术因素的限制和影响，网络模块自身的完善程度相对较低，其未来还存在较大的发展和优化空间。这一过程的实现难度较高，且在技术因素的影响之下，目前电力规划设计中地理信息系统的网络模块长期停滞不前，但网络模块一旦发展成型，则势必可以从根本上提高整个系统的功能作用。

4 地理信息系统的发展前景

4.1 网络化发展

网络技术的出现在某种程度上促进了地理信息系统的健康发展，而互联网自身的快速发展也为地理信息系统的功能扩展提供了无限的可能性。从某种角度来看，地理数据的搜索渠道具有广泛性的特征，且能够依托网络进行空间操作。而从经济成本角度考虑，目前电力企业所使用的地理信息系统主要依靠原有的电力网络管理系统而实现，其自身就具有一定的网络化特征和网络拓展性，这也为地理信息系统的网络化发展提供了良好的基础条件，且网络化发展成本也可以得到有效的控制。

4.2 标准化发展

随着地理信息系统的适用范围持续扩大，为了保证其基本应用效果，标准化发展就成为必然的发展趋势。标准化发展涵盖了地理信息系统的全部构成部分，包括软件、硬件以及数据格式等。而进一步细分，可以具体分为操作方式、数据类型、软件系统等多个环节的标准化。标准化发展可以有效提供地理信息资源的利用效率，同时也能够实现跨地、跨单位的信息共享，这对于我国电力行业的整体发展和进步无疑有着明显的推动作用。

4.3 专业化发展

地理信息系统自身的功能较为丰富，能够应用于多个领域，但缺乏专业领域的限制。从地理信息系统使用的角度来看，部分机构对于其基本功能存在一定的取舍，即无需使用全部功能，仅仅使用部分功能即可满足日常的工作需求。正因如此，地理信息系统的专业化发展将成为一种趋势和必然走向，后续地理信息系统将进一步细分为若干个版本和类型，分别适用于不同领域。

5 结束语

综合来看，在信息化技术的推动之下，电力规划设计呈现出了信息量巨大的情况，且在电力网络运行条件日趋复杂化的基础上，社会各界对于电力规划设计管理手段提出了更高的要求和标准。地理信息系统在电力规划设计中的应用可以从根本上提高电力系统自身对于各类信息的综合需求，有助于电力企业优化工作结构，从而全面保障电力系统的稳定运行，为社会发展提供安全、稳定的电力供给。