地理信息系统在电网管理中的应用探析

朱 纯

（国网上海市电力公司，上海 200122）

早在20世纪初，地理信息系统就被应用于电力行业。随着经济的进一步发展，该系统在各行业得到了广泛的推广。当前，尽管应用推广还存在不少问题，但总的来说电网地理信息系统已经成为电企管理和生产必不可少的应用工具，未来还会有更为广阔的发展空间。

一、地理信息系统的概念

地理信息系统为某种特定空间系统，在计算机软硬件支撑下，以技术系统完成对特定空间地理数据信息的采集、存贮、管理、分析、显示、描述等工作。一般来讲，地理位置是移动定位服务的基础。当单纯经纬度定位到某一点、某一方位，地理位置才能被用户所认识和理解。在用户获得这些位置信息后，更需要进一步掌握、查询、分析周边环境信息，为客户了解周边环境提供最直接的信息服务和支持。

总体来看，该系统展现在计算机系统上的是整个区域资源和环境的缩影，同时，能完成整个或部分地表空间数据的采集、存贮、管理、分析、显示、描述，是支撑空间信息系统的数字化管理技术系统。

在现代信息技术飞速发展的当今，地理信息系统在全国经济信息化建设中的重要性愈发突出。尤其伴随着“数字地球”的提出，使得民众对该种系统重要性的认识更加深刻。进入21世纪，地理信息系统被广泛应用于各个领域，由此而产生并带动的经济效益和社会效益斐然。不断健全完善的电力地理信息系统作为一个基础性平台，应用于电力企业各部门，将满足企业电网管理的统一规划。就应用范围来看，当前国内近百家电企投建有地理信息系统，其中地市居多。就应用效果来看，该系统大大提高电网信息共享灵活性、降低电网管理维护成本，今后在电力行业的应用还将持续深入。

二、地理信息系统在电网管理中的应用

在电网管理工作中，地理信息系统是有力的可视化管理工具。该系统的应用，能够有机整合图像、数据等信息源，以可视化在地图上呈现电力设备线路、图像、属性数据等，供需要者以检索、显示综合管理。该系统整合图像图形处理、数据库管理等最新技术，以地理图像为背景实现对电网运行设备相应属性及信息的管理。同时，该系统还融合矢量图、栅格图等的生成功能，输电线路电路图、工程图、结构图、扫描文件资料等的管理应用，能完成涉及地理信息诸多要素的数据分析，并经计算机系统完成屏幕显示、绘图打印等等。由此，该系统实现了数据库管理与图像操作的联系，提升了电脑台账管理的综合效益，为电网可视化管理提供帮助。

1.运行管理方面的应用

当前，电网管理对台账图纸、图像的要求更加精密。随着地理信息系统的引入，计算机屏幕显示电力设备的属性更加符合实际情况，方便了设备设施线路的修改更新，同时也方便随时对台账、图纸等的显示、打印。在运行管理方面，静态呈现的台账、技术资料、图纸等资料，加上动态呈现的技术管理数据，一并输入地理信息系统直接呈现实时数据，以数据调整将使管理更加科学化、合理化。由此，在电网管理工作中，地理信息系统将大大提升工作效率。

2.用电管理方面的应用

在生产生活用电方面，随着电能的不断损耗，设施设备承载的负荷数据也在不断变化。为不断提升用电管理服务质量，需要将负荷数据的变化与用户的位置关系紧密联系在一起。而地理信息系统的加入，则实现了负荷、电能、电费与用户的统一管理，对进一步优化用电管理，提升用电服务质量大有裨益。

3.计划用电管理方面的应用

在电网线损、可靠性管理方面，需要掌握线路位置、长度、设施设备参数等相关数据。地理信息系统储备有原始电网基础台账资料，可自动调取线路位置、长度、设施设备参数等信息，进而便捷化电网计算工作的效率。特别是，实现与SCADA系统的互联，还能实时提供电网运行数据参数，为准确化提高计算效率创造条件。

4.电网运行管理方面的应用

在电网运行过程中，设施设备的参数状态不断发生变化。如果瞬间数据捕捉不到位，对电网运行管理造成的危害难以估量。但是，在电网地理信息系统中，由于实现与设备运行数据的互联，形成的拓扑图、潮流图、负荷状况等，将直接服务于电网调度、运行管理，大大降低电网运行管理的失误率。

总体来说，电网管理过程中，地理信息系统可用于多部门，并在提高工作效率、优化电网运营管理等诸方面发挥着重要的作用。

三、电网地理信息系统应用建设中存在的问题

现阶段，不少供电企业都配有地理信息系统。但总体应用效果不理想，主要体现在以下几个方面：

1.系统推广实施难度大

地理信息系统的推广应用，必须切合电企的生产、经营以及客户需要。而对这一块最了解的，莫过于电企一线领导及技术工人。而这部分人员工作量大，难有闲暇时间研究学习推广地理信息系统。如此，系统推广方案一般由开发商承担。而这些开发商多对电企不了解，推广应用覆盖面不够，难能满足电企生产应用需求，给系统的实施推广带来难度。就此，选择一个既懂系统应用，又懂电企知识的推广团队极为重要和关键。

2.推广系统华而不实

就推广系统而言，尽管功能繁多，但实际应用价值不大。实际上，系统的设计方案一般由开发商承担，由于其缺乏对电企实际情况的了解，开发的系统功能有的看似高级，但如空中楼阁，对使用条件要求较高，导致实际成为华而不实的装饰品。

3.初期数据采集难度大

电网数据信息量大，给系统初期采集完善信息带来难度。由于信息采集工作量大，基层员工慢慢会形成抵触心理，懈怠而延长工作周期，半年，一年甚至更久。随着时间的推移，数据变更大，导致系统应用与实际严重不符，基本失去推广应用的价值。由此，需要工作人员及时采集、审核、完善信息，制定合理的工作安排计划，提升工作效率，缩短系统完善周期。

4.后期数据更新不及时

电网设备多，变化快，分布广，数据更新工作量大。尤其系统运行后，如果数据管理难以责任到人，数据更新不及时，将直接导致系统应用难以反映电网实际情况，久之慢慢荒废，便失去应有的功能价值。由此，建立完善的管理方案，及时更新系统，将会更加长久地发挥其功能。

四、电网地理信息系统未来应用发展方向分析

当前，地理信息系统在电网管理中的应用，主要停留在地理信息、设备管理、平面制图等单一领域。但是，在地理信息系统中，除地理信息外，还有电网基础数据、网络拓扑等几个资源。今后的应用探索，更应朝着这几方面整合，以最大程度整合资源，提高管理效益。现阶段，在电网管理过程中，不少部门已经在某些方面进行探索尝试，也代表着未来配网电力信息系统的发展方向。

1.智能巡线

电网地理信息系统中，基本都配有定位服务的数据采集功能，这为智能巡线提供可能。传统的巡线模式，存在如下问题：第一，巡线员巡线不到位，监测难；第二，费时、费力，人工输出量大；第三，巡线好坏与巡线员经验有关，不熟练的员工难免有疏漏，出现巡检漏项；第四，人工输入，难免填写不规范，影响后期汇总、分析。而利用定位地理信息系统，可以准确记录巡线员巡线轨迹、巡线内容、缺陷信息等，加上与管理系统的数据互联纠正，将能很好地解决上述问题。同时，配用无线通信功能，实现了对巡线员位置、动向的准确定位。

2.智能配电网建设

电网管理中所有的分析计算，都建立在基础数据、电网模型上。由此，利用云服务系统，将电网地理信息系统上的空间信息、数据信息、自动化实时数据等生成现状电网上的指标信息，成为今后电网管理的重点。比如，实时线路修复、供电可靠性计算、短路电流寻找、现状电网各指标分析等，这些均为加快智能配电网建设，实现节能降损、确保供电可靠性、优化电力服务等提供帮助。

3.应用于车辆调度

车辆调度系统以卫星定位技术、移动通信技术、地理信息技术为三大技术核心，实现对供电企业车辆（特别是抢修车辆）的监控和调度。其中，地理信息技术是核心技术之一。但是，目前很多已建车辆调度系统中没有电网信息。如果将车辆监控系统建立在配网GIS的平台上 ，可以让调度人员能够同时了解到电网故障位置、故障设备信息和各抢修车辆的当前状态（例如：车辆的位置、速度、行进方向、是否有任务等），使调度人员更及时、更全面地掌握多方面信息，以便快速地作出判断和调度指令，有效提高客户报修的响应速度，缩减车辆到达现场的时间。

五、结语

综上所述，电网地理信息系统是展现在计算机系统上的是整个区域资源和环境的缩影，可以完成整个或部分地表空间数据的采集、存贮、管理、分析、显示、描述，是支撑空间信息系统的数字化管理技术系统。在电网管理过程中，地理信息系统可服务于多部门，并在提高工作效率、优化电网运营管理等方面发挥着重要的作用。由此，供电企业必须要重视电网地理信息系统的建设，科学合理地应用发挥其应有的价值。同时，要跟进智能化发展大趋势，让地理信息系统在智能巡线、智能配电网建设等领域大放异彩。