地理信息系统在电网规划中应用的展望

李永清

摘 要：电力系统最主要的负荷中心是城市，城市的电网运作是否具有良好的效力，主要取决于城市的电网建设及规划是否经济和科学，对于大型供电企业来说，城市的电网规划对其生存与发展无疑具有举足轻重的作用。随着科技的飞速发展和人们生活水平的提高，对于供电的要求也越来越高。因此，努力提升电网规划方案的合理性、经济性与准确性，促进城市的现代化发展，适应经济结构向高新科技与高附加值转型的需要，已经成为当下供电企业的主要任務。

关键词：地理;信息系统;电网规划;应用;展望

中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）04-093-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.04.046

地理信息系统（GIS）不仅能够促进电网的拓扑分析与电网的可视化展示，而且能够自动地结合馈线在配电网故障隔离、故障定位、恢复非故障区域的供电功能，保证配电网实现实时运行状态监控、停电范围分析、故障准确定位以及生产管理的辅助决策等功能，为电网运行与管理部门提供全方位支持，进而提高用户服务水平与服务效率。

1 地理信息系统概述

地理信息系统是一种空间信息系统，依托现代化的计算机技术，采集与管理地表（主要指大气层）空间与地理分布的相关信息，由于具有良好的数据显示、处理、描述等性能，在电网规划等诸多领域得到了普遍应用，例如。近年来，随着计算机技术的广泛应用，地理信息系统也随之得到了迅速发展。地理信息系统是集计算机、地理、测绘、数学等科学技术于一体的综合性技术。随着科技与经济的高速发展，地理信息系统正在不断更新中，在如今的电网规划中发挥着极其重要的作用[1]。现代化测绘技术的应用，拓展了自动化、智能化、信息化，可以帮助相关人员熟悉了解工程的地形、海拔、方位等信息。除此之外，现代化的测绘技术能够减少工作量，降低人力和物力的支出，为相关建设创造了更高的效益。

2 地理信息系统在电网规划中应用的必要性

电力能源是国民经济发展过程中不可缺少的重要能源之一，它对于区域经济的协调与可持续发展起到了重大的促进作用。目前，我国的电力系统主要是国家电网主管系统，该电力系统已经覆盖了90%以上的土地面积，涵盖26个省（自治区、直辖市）。电网规划应用地理信息系统具有较为广阔的发展前景，其在实际应用中能够融合计算技术、编程技术、数字运算、智能处理、自动控制等，提高电网的运转速率，在减少设备损耗的基础上，降低机械运行过程中发生问题的概率，提高我国电力工程的社会效益。同时，如果电力系统的运行一旦出现异常，且在短时间内得不到及时有效的修复，将导致社会经济出现严重问题。

如果将地理信息系统与电力系统相结合，可以及时有效地反应故障出现的区域，并且隔离故障，以免导致故障范围的扩大，再调配适当的人力物力加以抢修，对抢修人员进行精准定位，不仅能够最大程度地降低电力系统发生事故的概率，而且能够有效缩短抢修时间，最终提高电力抢修工作的效率，推动当地经济的发展。虽然目前我国电力系统的自动化水平较高，但是我国的电力系统、信息管理系统以及企业资源规划系统仍然处于互相并行的状态，没有实现有机融合[2]。

管理信息系统（MIS）是一个进行信息的收集、储存、传输、更新、加工、拓展与维护的系统，电力系统的企业管理人员只需要进行简单操作就能及时掌握整个电力系统的运行状况，全面掌握第一手资料与信息。

3 基于地理信息系统的电网规划管理系统功能

3.1 查询功能

地理信息系统的查询功能主要包括查询分析功能与实时查询功能[3]。实时查询功能是指通过接口将实时数据存入地理信息系统数据库，然后这些信息就能够有效地呈现在地理信息系统中。该功能不仅可以通过地理信息系统实时遥测电网系统的运行情况，而且能够查看任意时间段内的线路、变压器、设备运行状况以及用户的负荷曲线等，当负荷电流超出设定的数值时，该系统就能够自动启用报警装置，提醒相关工作人员对电网进行适当调整，避免危险事故的发生。通过不断完善地理信息系统，能够开发出更多的功能与价值，加快信息获取速度，为构建“数字中国”奠定基础。

3.2 编辑功能

编辑功能主要包括图层编辑与数据编辑。图层编辑即在原先地理图像信息的基础上进行编辑，此种编辑方式主要包括修改、增加或删除等，例如，道路的改变、城市结构的改变、建筑物的增加等，都能够在图层编辑上进行相应修改。数据编辑功能是指在地理信息系统中对电力设施的数据与属性进行修改、增加或删除，例如，及时记录杆塔位置的变化、输电线路的增加或减少等[4]。在新时代背景下，应用地理信息系统的编辑功能，可以从整体上提升电网规划精度，有效减少测量误差，对保障建设前测量质量具有积极作用。

3.3 电网故障定位功能

在电网规划管理系统中应用地理信息系统，所有数据都应储存在地理信息系统中。当电网规划管理发生故障时，只需上报用户名，即可在地理信息系统中快速地查询到用户的配变名称和配变地址位置，以便及时找出问题发生的原因，运用远程隔离开关对故障进行有效隔离，能够在一定程度上缩小故障的扩展范围，及时解决问题与故障。

地理信息系统中的断路器能够对线路的颜色进行有效控制，当某地区发生停电事故时，地图上方的颜色就会发生变化，并发出故障提示，能够轻松地标记停电范围，找出停电用户的位置。地理信息系统能够减少故障定位时间，进而节约人工定位成本，提高后续建设开展的经济效益，从整体上提升技术应用的价值，为实现可持续发展奠定坚实基础。

4 地理信息系统在电网规划中应用的展望

电网规划是保证电网结构合理的关键环节，电网规划的优化程度越高，产生的社会经济效益也就越大。随着时代的变化，配电网变化也越发频繁，每天都会产生大量的信息，且因为电网规划人员不能像计算机等高科技设备一样具有高产计算能力，因此，人力是很难计算出电网规划中优化模型以及记忆大容量的关系型数据，通过计算机等高新技术能够获得更多的优化结果，但是由于受到地理环境的限制，当前的规划方案还存在一些可行性方面的问题，优化程度也不高。

建设地理信息平台电网规划图形分层系统，能够在地理信息、网架接线现状信息平台以及其他的电力设备的基础上，构筑一个电网规划软件平台，利用地理信息系统的可视化特点，能够规划出信息图，再结合地理信息系统的多源数据集成、拓扑分析、空间分析、海量数据存储功能，为配网规划方案设计提供更加良好的辅助分析流程，整合资源，创新形式，在一定程度上提高电网规划决策的规范性与科学性，提升供电系统的合理性，确保电网的安全性与可靠性。

从当前的电网规划设计流程可以了解到，电网规划方案受到了设计规划人员的技术程度与经验的限制[5]。电网规划方案中涉及的内容过于广泛，且不同地区情况不同，区域内的负荷分布与电源结构也各不相同，因此，电网规划方案制定人员在规划各个区域的电网时，根本无法按照通用的规律进行设定[6]。

当前，地理信息系统的视化技术以及空间数据库的处理已经十分成熟，只需要将区域内部的电网规划信息的负荷预测、电源规划等内容与空间地理信息相结合，就能够完美地实现电网属性信息与地理信息的可视化，进而为当前的电力网络规划提供更加合理的方案。

5 结语

加强地理信息系统在电网规划中的应用，能够在很大程度上加强电力网络系统的服务效率，提升人们对电网系统的满意度，在未来的实践过程中，希望相关部门加强对地理信息系统应用的重视，努力将地理信息系统巧妙地运用到电网规划中，不仅为智能配电网的创造与建设增添新的内涵，而且进一步推动整个电网的建设和发展。

参考文献

[1] 姚玉珍.地理信息系统在电网规划中应用的展望[J].中国科技博览，2016（20）：14-16.

[2] 廖振朝，莫穗江，左枢明.基于地理信息系统的电网规划图形分层解决方案[J].中国新技术新产品，2017（2）：27-28.

[3] 何斌棋，陶旭东.智能电网规划背景下的现代城市电网规划研究[J].大科技，2020（4）：71-72.

[4] 叶伟江.基于电力系统规划中智能电网规划的应用探析[J].科学与信息化，2019（9）：22-23.

[5] 邓基伟，闫丽娟.地理信息系統综述[J].科技创新与应用，2019（20）：61-62.

[6] 黎旭.地理信息系统（GIS）发展研究[J].数码世界，2020（1）：46-47.