輸配電網地理信息系統

2014-10-10 12:00:59 大云網　點擊量：評論 (0)

1 1應用背景輸、配電網地理信息系統針對輸變電主干網（220 kV、110 kV為輔助）及子干網（35 kV、10 kV為主）輸配電網設備設施空間分布數據、生產運行數據、電網運行狀態等信息進行集中管理。充分利用目前計算

1.1 應用背景

輸、配電網地理信息系統針對輸變電主干網（220 kV、110 kV為輔助）及子干網（35 kV、10 kV為主）輸配電網設備設施空間分布數據、生產運行數據、電網運行狀態等信息進行集中管理。充分利用目前計算機軟、硬件的最新技術和地理信息應用技術，對電網的網絡關系進行分析，集成已有的信息管理系統，開發出基于地理信息技術的電網管理系統，形成以地理位置為查詢主線索的多層次多方式的信息管理系統。

以下對生產過程中主要的業務處理工作做一個分析比較。

l 消缺工作管理

問題	電力線路巡檢發現異常或缺陷，不能很好的定位，安排處理
影響	電力線路巡檢發現異常或缺陷，不能高效的進行定位
問題的后果	消缺工作管理不及時，影響供電服務質量，供電可靠性指標不能有效的保證
成功的解決方案	GIS系統通過對電網空間數據進行缺陷定位。

l 線路巡檢工作的管理

問題	制定線路巡檢計劃周期長，不方便制定特巡計劃和臨時性的巡線方案；對巡檢執行情況不能好好的進行監督和管理。
影響	容易出現沒有巡檢的線路，巡檢執行工作中，出現漏檢情況
問題的后果	線路異常和缺陷不能很好的發現，容易引發電網事故，給企業帶來設備損失和負面影響。
成功的解決方案	GIS系統通過對電網空間數據進行巡檢計劃制定，巡檢路線疊加分析。

l 對停供電范圍無法進行合理的預測

問題	在供電企業生產管理中，有時需要有計劃的進行停電安排，但人工分析操作后的停電范圍，難免出現遺漏和錯誤的情況；計劃供電時，人工分析操作后的供電范圍，也會出現這樣類似的情況。
影響	生產經營的計劃停供電工作不能得到很好的執行。
問題的后果	容易出現停供電操作帶來的事故后果和經濟損失。
成功的解決方案	GIS系統通過對電網拓撲網絡圖進行模擬分析，分析出待操作的開關狀態改變后，電網運行狀態改變后的結果，同時分析出影響的線路與用電用戶，通過運行狀態著以不同的顏色表示帶電、停電狀態。如果出現電磁環網，系統將給出提示。

l 輸電網資料的人工管理

問題	輸電管理中工程資料圖紙，輸電網空間地理圖，還有其他相關圖形、檔案資料，目前是紙質管理方式。
影響	數據提取周期長，不能很好的進行數據查看，指導工作。
問題的后果	數據共享無法實現信息數據電子化管理的便利性。
成功的解決方案	利用GPS 數據測量設備，根據大地測量方法，采集得到電網空間地理圖數據，按照系統所構建的電網模型，和電網拓撲關系規則，生成電網圖，成為GIS系統分析和管理操作的數據基礎；同時根據數據兼容性，對工程資料圖紙和其他相關圖形資料，系統提供統一的工具進行編輯、查閱和管理；其他數據資料，系統提供工程文檔的管理工具。

l 電力搶修工作的執行方式發生改變

問題	檢修管理部門，根據事故或者缺陷地點，根據可分配人員車輛情況，安排認為合適的車輛和人員前往工作；檢修管理部門，根據事故或者缺陷地點，進行檢修和搶修的車輛和人員的工作安排，工作人員人工選擇去往工作路線；檢修管理部門負責人，不能保證清楚的了解外派工作人員和車輛的位置情況。
影響	檢修管理部門負責人，不能保證清楚的了解外派工作人員和車輛的位置情況，不便于進行新任務的工作安排；車輛搶修路線不能很好的得到保障，依賴于車輛駕駛人員的路線熟悉情況。
問題的后果	新的工作，或者需要優先考慮解決的工作任務，不能很好的保證及時有人員和車輛資源進行及時的安排解決；可能造成部分人員工作負荷繁重，部分人員工作負荷清閑甚至沒有根據需要進行及時工作安排。
成功的解決方案	檢修管理部門，根據事故或者缺陷地點，根據可分配人員車輛情況，遠程安排就近的車輛和人員前往工作；系統根據道路網絡拓撲關系，分析出最短搶修路徑，為事故搶修爭取最短時間，尤其是針對城市交通復雜的道路網。檢修管理部門，根據事故或者缺陷地點，進行檢修和搶修的車輛和人員的工作安排，工作人員根據提供的最短路徑，決定去往的工作路線；

l 輸配電網運行自動化的數據同步問題

問題	電網調度自動監測與控制系統（SCADA系統）的數據，目前只能在該系統的使用部門內進行數據查看，實時數據服務對象單一；電網實時運行狀況，以圖形的方式，僅提供在SCADA系統的變電站一次主接線圖上動態顯示；而配電網的運行狀態目前沒有相應的圖形來進行展示，有些供電單位專門采用模擬電路板的方式，人工調整配電網的運行狀態，以方便配電管理工作人員的工作。
影響	SCADA系統的實時數據不能很好的被更多的部門和人員所共享查詢；服務對象局限在變電站內和電力調度部門；配電網運行的實時數據和運行狀態參數，沒有準確的和快速的數據采集支持。
問題的后果	電網運行狀態不能被需要的部門和人員及時知道，影響工作安排和計劃停供電的工作。
成功的解決方案	輸配電網中各變電站線路出口、電網中開關的實時遙測數據在線顯示；輸配電網中各變電站線路出口、電網中開關的實時遙測數據在線顯示；配網變電站出口線路實時遙信數據更新，實現自動更新電網拓撲，即實現配電電網空間數據運行狀態的實時自動更新同步。

2.1 應用特色

2.1.1 配電網運行模擬分析

可以進行停/供電分析，電源點追蹤，線路故障分析，變電站供電半徑分析這樣的專業GIS分析應用；在停/供電分析時，若出現電磁環網，則引發電磁環網警告，提示操作；停供電分析，可以查詢分析出受到影響的用電用戶；

圖1 配電網運行模擬分析

2.1.2 系統擴展接口

系統實現一個雙向的查詢方式，即從圖形數據中通過接口組件，關聯實現用電用戶數據和輸電、用電設備管理數據的查詢和統計，還有就是從設備管理、用電管理接口中查詢的設備在電網地圖上定位顯示；

雖然在電力自動化這個大的領域內，SCADA系統的技術已經相當的完善，但將SCADA系統的實時數據單獨取出，作為其他系統的數據源，從而進行其他系統的可以根據需要進行處理及顯示的數據源，這的確提供了一種很好的方式。SCADA實時遙信數據的動態自動更新電網拓撲，并完成動態著色，以反映最新電網拓撲運行情況，同時SCADA系統實時遙測數據在電網圖形上動態顯示。

圖 2 遙測數據在電網圖形上動態顯示

2.1.3 車載GPS跟蹤定位

在實際應用中，電力部門如供電急修部需要對工程搶修車輛當前工作情況進行即時查詢，進行工程車輛調度，同時也可以對某段時間內的指定工程搶修車輛進行歷史軌跡查詢，開發這個功能，滿足了這個需求。在實際應用中，電力部門如供電急修部根據線路故障或者施工地點等情況，提前對預先路徑進行優化選擇，得到最佳路線，指導派出的工程搶修車輛將行駛的路線。

2.1.4 圖形數據編輯

地圖編輯時提供多種方法，如端點、線段等方法進行捕捉點，線，面圖元要素，便于編輯圖元要素選定某要素；另外系統提供許多的方便的專業編輯工具，如線路打斷，增加、刪除節點，節點移位，屬性數據的特殊批量編輯等，方便電網數據的更新維護工作。

變電站所一次主接線、電網示意圖的編輯，包括各種電氣元件的增加、刪除、元器件聯結關系的改變及元件定位的合法性判斷等，支持動態的檢測電網模型圖的拓撲關系；電氣元器件符號采用行業標準符號。

系統支持用戶根據各類設備的工程圖紙資料進行分類，關聯資料之間采用查詢樹的層次方式，逐層查詢，方便檢索圖紙數據。

支持模具的建立，因為在大量圖紙數據進行管理時，有很多工程圖紙資料基本上有很多的共性，這樣系統引入圖紙模具這個功能概念，對相同的基本圖件，用戶僅編輯一次形成模具，以后的圖紙編輯可以直接使用模具數據同步的繪圖工具來進行操作就可以了，引入模具，省時省力，快捷方便；同時模具的制作過程中，可以自由組合大量的基本圖元，定義圖形風格，形成可供使用的大量模具圖形。