电力GIS

电力GIS（精选9篇）

电力GIS 篇1

0 引言

地理信息系统(简称GIS)能以C/S方式为电力企业提供各类电网资源的空间数据维护功能,并能以B/S的方式为电力企业提供典型GIS应用,实现电网资源的结构化管理和图形化展现。作为电力企业信息化建设的重要技术手段之一,GIS在电力企业生产管理中发挥着越来越重要的作用。

浙江电力GIS建设起步较早,从2007年起,便已建成全省统一的输电GIS,应用范围覆盖全省11个地市局,包含110 k V及以上线路、杆塔等设备数据。但是,在定制图形编辑、查询统计、设备变更管理等功能上,尚无法满足用户实用化要求,且没有全省统一的配网GIS,各地市局配网GIS建设及应用情况参差不齐。

针对以上业务现状,从2009年起,浙江电力重新启动GIS建设工程。经过2年的努力,从业务架构、应用架构、技术架构、物理架构等方面对GIS进行改造,并陆续开展GIS推广实施工作,促进了GIS的实用化发展。

1 GIS业务规划

浙江电力GIS业务需求范围包括省、地、县三级电力公司的生产、营销、调度、规划等专业的应用需求,业务架构如图1所示。

浙江电力GIS业务架构由基础数据维护、基础应用、综合应用、可视化展示等4个部分组成。

1)基础数据维护业务是整个GIS建设的重点,包括电网资源的图形信息、空间信息、属性信息、设备信息及拓扑关系等数据的维护,也包括与其他系统基础数据维护集成的模型校验。

2)基础应用业务是整个GIS持续发展的关键,特别是查询定位统计、生产资源拓扑分析、营销资源拓扑分析及电网模型交换等应用,必须依赖准确、完整的基础数据的支撑,反过来可以作为核查基础数据准确性、完整性的技术手段,有效促进基础数据维护业务的标准化、规范化。

3)综合应用业务是整个GIS建设的拓展应用,包括故障抢修管理等业务场景,体现了不同业务间的流程整合和分工协作,需要GIS与其他系统实现数据共享和应用集成。

4)可视化展示应用贯穿基础数据维护、基础应用、综合应用等业务,利用可视化展现技术的直观性,以全局的角度对电网资源、设备台账、业务信息、实时信息、实时状态、车辆信息、雷电/气象等信息实行监控,为管理决策提供基础数据支持,有效地提高了设备运行管理、营销客户服务、调度运行管理、规划设计等方面的应用水平,提高了电网资源优化配置及电网安全可靠运行的能力。

浙江电力结合专业、业务需求的迫切程度,遵循按需构建、集成应用的原则,规划分阶段建设GIS:即先生产、营销,后调度、规划;先基础数据维护、基础应用,后综合应用。在总体规划的基础上,细化生产、营销类基础数据维护的分步骤规划。

遵循分层次、分粒度的建模原则。首先,完成10 k V及以上输配电线路建模,拓扑分析应用中止于变/配电站;其次,完成变/配电站的内部接线建模,实现输变配贯通的拓扑分析应用;最后,完成低压台区网络建模,实现输变配低贯通的拓扑分析应用。

浙江电力GIS业务架构是基于电网各类业务应用对于GIS的应用需求,分析归纳设计形成的能够满足省、地、县三级对GIS的应用需求的业务应用功能体系,并结合业务发展需求形成业务模型。通过GIS业务需求分析,为GIS技术路线的设计提供依据。

2 GIS技术路线

GIS业务应用涉及生产、营销、调度、规划等专业,如果各个业务单独建立GIS,会导致系统间相互利用率极低,信息冗余,数据不一致情况严重,极大阻碍了GIS实用化发展。因此,浙江电力定位于构建企业级的电网空间信息服务平台,遵循统一的标准、规范、体系架构,充分发挥GIS在专业、技术方面的优势,为相关业务应用提供专业的图形化服务。

在明确GIS定位的基础上,浙江电力对GIS基础平台选择、一体化电网模型设计、GIS物理架构设计、GIS与PMS应用集成技术架构设计等关键技术点进行研究,统一技术路线,指导GIS建设的开发实施工作。

2.1 GIS基础平台选择

浙江电力原有输电GIS统一使用Smallworld平台,而各地市局自有的配网GIS使用包括Arc GIS、Smallworld等通用平台及自主开发的GIS平台。根据省内GIS应用情况,结合电力系统自身特点,对不同GIS基础平台的优劣进行分析,选择2套备选方案,方案比较结果如表1所示。

综合考虑平台开放性、数据开放性、操作便捷性、拓扑分析能力、二次开发能力等因素,浙江电力最终选择方案1,即采用具有自主知识产权的国产GIS平台为主,Smallworld部分产品为辅的融合方案。

2.2 一体化电网模型设计

构建企业级电网空间信息服务平台,需要一个覆盖各个专业的一体化电网模型的支持。一体化电网模型既可多角度全方位地描述电网实际情况,又可通过GIS平台向各种相关业务系统提供一体化电网服务。具体来说,一体化电网模型融合了物理设备、电网资源、空间信息等业务模型,建立了电网资源、设备、电气拓扑、图形等数据模型。

1)电网资源模型。包括变/配电站、杆塔、电缆沟井等支撑资源,输电、配电、低压等线路资源,变电资源及通信、自动化资源等,也包括所定义的电网资源命名、管理关系、电气计算参数等属性。

2)设备模型。包括电网资源对应的设备属性及按层次关系组织的子设备的设备属性,描述检修、运行、财务、基建、调度、营销等业务需要的设备所有信息。

3)电气拓扑模型。描述将电网资源按实际的地理分布、带电连接关系组成的具有电气关系的数字电网,也融合了跨地区线路模型、同杆共架模型等。

4)图形模型。包括图形版本、图形位置、图符表达、图形标注、图形拓扑等信息。

2.3 GIS物理架构设计

浙江电力GIS采用全省大集中模式,实现数据集中、应用集中。GIS物理架构如图2所示。

从图2可以看出,所有的服务器均在省公司物理集中,包括数据库服务器集群(Oracle)、应用服务器集群及地图服务器集群(Smallworld)等,实现硬件集中维护和管理。省、地、县三级用户只需要部署典型应用框架(B/S)及电网资源维护客户端(C/S)。

2.4 GIS与PMS应用集成技术架构

GIS与PMS应用集成的关键是依托一体化电网平台,将设备的静态参数信息、动态运行信息与空间关系及位置信息整合关联,采用统一的工作流引擎及组织、人员、权限和安全控制机制,实现电网资源、设备台账、电气拓扑、图形等基础数据的一致性维护,从而减少业务人员重复维护数据的工作量,提高工作效率。浙江电力GIS与PMS应用集成技术架构如图3所示,可分为数据层、数据访问层、应用逻辑层、应用服务层、表现层等5个部分。

1)数据层是一体化电网平台管理的各类数据的物理存储,数据访问层是对平台中的各类数据提供统一的访问接口。GIS与PMS应用逻辑组件均可通过统一的数据访问接口维护存储在Oracle、Smallworld和文件中的基础地理数据、电网图形数据、电网拓扑数据、电网资源数据、电网设备数据、电网建模数据及平台管理数据等。

2)PMS与GIS的应用逻辑组件均构建在一体化电网平台之上,作为数据层和表现层之间连接的桥梁。两者涵盖了设备建模、设备维护查询、权限认证、工作流建模、图形渲染、图形编辑、查询定位、统计分析和系统管理等各类功能,并且将这些功能封装为组件。

3)应用服务层提供各类电网设备信息、电网空间信息展现和查询分析服务,主要包含设备树展示服务、设备信息查询服务、图形浏览服务、专题图服务、查询定位服务、电网分析服务、空间分析服务等构件。服务通过封装逻辑组件实现。这些服务可以被表现层各类应用调用。

4)PMS与GIS在表现层的应用集成主要包括统一的建模工具、设备维护工具、平台管理工具等,也包括GIS的图形管理工具、典型应用框架能够调用PMS逻辑层和服务层的逻辑组件或服务,或集成PMS的页面来实现特定业务应用。

3 GIS建设经验

浙江电力GIS建设遵循统筹规划、统一设计、分布实施和同步推进的原则,在完成平台功能完善,全省集中部署方式调整的基础上,已完成GIS输变配核心功能在全省11个地市局的推广实施工作。在项目建设过程中,积累了一些宝贵经验。

3.1 加强组织管控

针对GIS与其他系统应用集成紧密的特点,抽调省、地多名业务和信息技术专家组成项目实施部,对多个建设项目进行专业综合管理,主要起到建立规范化、制度化项目沟通汇报机制,协调项目之间人力资源分配,审查协调项目重大里程碑,评估项目重大风险等作用,降低了项目群内、外关系协调管理难度。

3.2 夯实基础数据

针对GIS建设资料整理、数据准备工作量大的现状,省公司首先明确各地市局数据工程的工作要求及数据要求,规定采用省集中结合地区集中方式开展数据工程;其次,通过制定模板、开发数据核查工具、评测上线前数据质量等手段,有效管控基础数据采集、加工及分析等阶段数据质量;最后,完善GIS基础数据维护功能,确保增量更新后的基础数据完整性和准确性。

3.3 完善信息标准化

针对各地市局GIS应用水平不同的现状,业务规范、技术标准、管理制度的统一对GIS建设至关重要。省公司首先组织各地市局相关专业人员参与,做好信息标准化的梳理工作;其次,确定后的标准和规范通过正式文件下发至各地市局,并要求在系统中、管理中执行;最后,从地市局关键用户理念宣贯、操作培训开始,以点带面,通过集训加内训方式,扩大宣贯培训用户覆盖面。

3.4 促进实用化

针对GIS用户的系统咨询、业务需求等事件点多面广的特点,如果不能及时反馈或及时解决,会严重影响用户使用GIS的积极性。省公司借鉴IT基础架构库(ITIL)理念,通过建设IT服务管理系统,有助于迅速满足用户需求,解决用户出现的问题,极大地提高了用户满意度,也间接促进了系统的实用化水平。

4 结语

浙江电力采用具有自主知识产权的国产GIS平台为主,Smallworld部分产品为辅的GIS基础平台,遵循一体化电网模型设计、全省大集中部署、PMS与GIS应用集成实现数据层融合等技术路线,构建统一的企业级电网空间信息服务平台,并结合GIS输变配核心功能推广的实践经验,为GIS下一步深化应用打下了坚实的基础。

参考文献

[1]李功新.基于GIS的电网生产管理系统建设与应用[M].北京:科学出版社,2008.

电力GIS 篇2

【关键词】地理信息系统；电力系统；应用

1.地理信息系统在电力系统中应用的重要性

地理信息系统（geographic information system ，GIS）在电力系统中的应用也可简单的称之为电力GIS系统。这种应用模式主要是将地理信息系统的原理与电力系统中的电力设备、变电站、输电网络、电力终端以及电力生产负荷、管理等核心内容想融合形成的一种对于电力系统进行信息化生产管理的综合性智能化信息系统。该信息系统可以直观的提供电力系统中相应电力设备的运行状态信息、电力技术信息、电力生产和管理信息以及电力传输应用过程中途径的山川、河流、城镇、环境等等一系列的电力系统信息与自然地理环境信息集中于一体，通过查询GIS系统相关数据、照片、图像和技术参数等信息就可以实时掌握电力系统运行的状态，在电力系统的维护和管理中有着十分重要的作用。

2.GIS系统在电力系统中应用的特点

地理信息系统在电力系统中的应用，除了使电力系统具备GIS的基本特点之外，还拥有了更多的特点，具体的内容以下几个方面：

（1）由于电力系统的运行参数复杂，信息量庞大，对于实时性和动态变化的监测有着更高的要求，因此，在电力GIS系统中如果要达到对电力系统中的瞬时信息进行实时的收集、传输、分析、响应和处理，就需要系统的存储能力传输速度达到较高的要求，GIS系统的开放性和先进性都能满足这方面的要求，可以使电力GIS系统的应用更加高效和快速。

（2）电力系统中的数据量比较大，对于GIS的稳定性和可靠性要求较高，电力企业在电力系统的搭建和维护过程中通常会使系统具有更好的可维护性，结合GIS系统的开放性特点，可以使电力GIS系统实现数据的单次输入和多次输出，再通过进行层次的保护和数据统一管理的方式，从而确保数据信息的一致性，使系统参数的传递和分析更加精确和可靠。

（3）电力系统的传输距离和范围以及使用终端的复杂程度，对于系统的拓扑分析能力和转换能力要求比较严格，GIS系统自身的单机工作模式已经无法满足电力系统多终端、接口类型复杂、信息覆盖面广泛的要求，充分利用GIS系统在局域网环境下的优势，不仅可以提高电力GIS系统的拓扑能力和转换能力，还能够通过计算机技术进行电力信息数据的整合分析工作，并可以实现资源的网络共享。

（4）电力GIS系统还具备信息安全保护的特点，电网分布和地理坐标是国家重要的基础信息资源，为此，应用过程中需要对相关涉及到国家安全的信息进行加密处理，确保应用过程中即可实现资源的充分利用，又要确保应用的安全等级达到相关标准要求。

3.地理信息技术（GIS）在电力系统中的功能和应用

GIS系统在电力系统中的应用，主要依赖于GIS系统自身的优势特点，其对于地理位置进行定位的准确性、与计算机网络技术的完美结合、可视化操作以及独特的数据分析整合模块使其在电力系统中的应用具有十分丰富的功能，具体的应用功能如图1所示：

图1 电力GIS系统功能示意图

从图1可以看出地理信息系统（GIS）系统在电力系统中的应用，可以充分发挥GIS系统自身优势的同时，还充分利用了电力系统的电网优势，设计出了独特的建模规则库，建立了面向对象的数据模块、同时，还配备了对于电网图的修正编辑和输出工具，一定程度上实现了电力GIS平台在系统环境、数据库、图形与数据处理工具、应用模块等各个分层模型上的合理连接，对于电力系统的监测、诊断、维护和管理有着十分重要的意义。

3.1 GIS系统中地理背景信息显示功能在电力系统中的应用

GIS最大的优势在于其能将测绘电子地图转换成供自身可用的形式，并在一定程度上对于地形图中的房屋、街道、水文地理信息进行直观的显示，并可以通过实时监测技术及时监测电力系统不同线路和不同地域之间的运行状态，管理人员在办公室就可以直接查询相关的电力运行参数，对于电力系统中发生的故障能够进行准确的定位，并提供相应的解决分析方法，很大程度上方便了电力系统的管理和维护工作。

3.2 GIS系统中图形建模在电力系统中的应用

在以电子地图为北京的底图基础上，电力GIS系统可以提供多种针对电力设备的编辑工具，使电力系统技术人员和管理人员能够在背景图上就可以对电力设备的分布进行删减、增加和修改的操作，同时，还能及时的掌握相关电力设备属性信息，便于分析和管理。图形建模一定要确保其操作的合理性，导线一定要架设在杆塔上，确保在遵循建模规则的基础上，对于电力系统中的线路、设备等情况进行统计和整理，以便后续在终端上可以及时监测相关的属性参数信息；对于设备较多的情况，要以设备编码为序在地图上进行准确的定位；对于一些需要进行量化监测的设备信息如：变压器容量、线路总长度等信息，就需要在地图标示过程中将数据进行图形化处理，使数据能够以直观方式在地图上得以体现。

3.3 自动制图功能模块在电力系统中的应用

电力系统中应用GIS系统，可以充分发挥GIS系统的实时地理定位功能，对于现有的电力设备图进一步的更新和完善，且GIS内部的自动制图功能模块可以根据数据库的内容变化而进行及时的调整改动，具有内容准确、更新周期短的优势。

3.4 GIS系统对电网功能进行分析显示的应用

电网是电力系统的重要载体和基本构成，GIS中的数据库模型可以通过与电网系统中的杆塔和导线的连接或者同变电站进出线的连接而在计算机控制终端呈现出清晰的拓扑结构，且能够以不同的着色情况进行显示。当电网出现短路、断路等故障需要进行检修和恢复时，就可以通过GIS的电网追踪和拓扑分析功能实现对于故障点的确定以及对相关开关的按相应动作指令执行的操作。

3.5 供电可靠性分析和辅助决策功能的应用

通过GIS系统在电网中的应用，我们可以直观的对于电力系统中的供电率、终端用户平均使用时间、故障导致的停電次数等问题进行可靠性分析，通过相关的数据处理和分析，统计得出电力系统供给电能力、停电总时间、故障发生类型以及可能影响的范围。指导后续在进行维修过程中需要进行停电操作的隔离点，将影响降到最低，最大程度确保人们的正常用电。

4.结语

综上所述，地理信息系统（GIS）在电力系统中有着十分广阔的应用前景，在应用过程中还需要针对不同的电力系统特点，对GIS系统进行优化和整合，以便符合当前电力系统要求。经过调查资料显示和实践证明电力GIS系统既能够充分发挥GIS系统的全部优势，同时还能够结合电力系统的特点和要求，进行整合优化，实现了电力系统控制管理的智能化和人性化，对于实现电力系统的现代化有着十分重要的应用意义。

参考文献

[1]王宇，王东.地理信息系统GIS技术在电力系统自动化中的应用[J].黑龙江电力，2007（05）.

[2]李金河.基于GIS的电力计算机信息管理系统探讨[J].信息安全与技术，2012（03）.

电力移动GIS的应用与展望 篇3

地理信息系统[1,2](Geospatial Information System, GIS)作为一种资源图形化管理与可视化分析的手段,广泛地应用于电网企业的发电、输电、变电、配电、用电、调度、通信等专业,可有效提高数据采集、 存储效率,提升故障定位、分析、处理能力,为电网的运行分析提供辅助决策支持,同时有效降低企业生产运营风险。移动GIS[3]作为一种便捷的数据采集和现场作业工具,可显著提高电网生产和管理的工作效率。

20世纪90年代初,国网上海电力、福建电力等公司就开始了移动GIS的研究、建设和探索。随着信息技术的高速发展,国家电网公司全面推进企业信息化进程,SG186、SG-ERP等信息化体系逐步完善,相继建设了生产管理系统[4,5]、营销系统[6]、电网GIS地理信息服务平台、生产移动作业平台、安全接入平台等一系列大型综合信息系统。经过若干年的适应性调整和完善,电网GIS地理信息服务平台、生产管理系统与营销系统已进入深化应用阶段,输配电巡检抢修和营销业扩报装、抄表管理、电费收缴、 用电检查、95598业务处理、计量点管理、电能采集、 能效管理等应用对移动GIS的需求越来越强烈,移动GIS的建设已迫在眉睫。

1电力移动GIS需求分析

随着手持便携设备的发展,移动设备在日常生活和工作中的应用越来越广泛。移动办公应用技术不仅可以在日常生产业务中使用,在应对紧急事件中更能发挥巨大优势。在信息化不断推进的过程中, 利用移动终端开展业务的现场作业已成为电力行业重要的工作方式之一。移动GIS的引入是对原已在电力行业得到广泛应用的地理信息系统的有效延伸。

移动GIS与无线定位技术相融合,产生全新的应用模式,使空间地理信息系统应用得到更深层次的提升。它可摆脱时间与空间上的限制,无论何时何地都能提供相关的地图信息,同时也是信息发布的便捷媒介。移动GIS平台也可兼具手持智能终端的多样性、定制性、扩展性等特点,根据不同工作类型的现场作业需要进行功能组合与拓展,充分发挥其强大的灵活性。

正是由于其兼具智能移动终端定位精准、扩展性强、方便快捷等特点,移动GIS可广泛应用于电网企业的生产、营销、应急和车辆调度管理等领域,同时还可应用于电网企业调度运行管理、工程建设管理、物资调拨管理等领域:

1)生产业务领域。主要满足生产移动作业应用,以工作任务、作业文本为主线,涵盖输、变、配三大专业的工作任务信息下载、现场作业信息记录、现场作业信息上传等业务操作流程。移动GIS为这些应用提供图形展现、路径分析、任务触发、台账查询与导航等功能。

2)营销业务领域。通过与营销系统的关联集成,利用GIS的可视化展现优势和电网设备的空间拓扑模型,有效结合营销相关业务,实现跨部门、跨专业应用系统的数据共享和流程的无缝集成,为营销业务信息化管理提供一体化的信息支撑。

3)应急管理领域。电力应急应用主要有电力抢修、应急物资调度、防灾减灾等方面,采用实时和离线相结合的双重模式,一方面实时访问服务、获取最新信息,同时辅以离线模式进行大数据的查询。移动GIS的地图定位、实时数据查询、实时指令接收和导航技术,极大提高了抢修、调度的效率,直观、有效地展示了目标地理信息,提高了应急反应能力。

4)在车辆调度管理领域。移动GIS可服务于车辆实时调度和运行管理,包括路径分析、车辆GPS导航、车辆定位等。

此外,移动GIS还可应用于电网企业调度运行管理、工程建设管理、物资调拨管理等领域。

2电力移动GIS建设规划

2.1建设模式

移动GIS具有单独与集成2种建设模式。在20世纪,由于技术成熟度及业务的需求较为单一,电网企业更多地采用单独建设模式,即仅针对某些具体业务需求,如配电巡线等单独立项,单独建设电力移动GIS。近年来,随着技术发展和企业信息化水平的提升,越来越多的企业更加重视信息系统规划,以确保系统的复用性和资源共享,因此集成建设模式成为一种新的趋势,电力移动GIS不再仅仅服务于配电巡线,而是集成了生产管理系统、营销系统等, 以实现生产设备信息和线路数据的上传、下载,并实现设备导航及现场移动作业等功能集成。

与单独建设模式相比,集成建设模式具有以下优点:

1)有利于信息系统统一、规范化,避免重复建设及投资浪费;

2)可实现数据、信息的流通共享,避免信息孤岛;

3)可充分复用已有信息系统建设成果,如电力移动GIS定位为电网GIS地理信息服务平台的高级模块,不仅可利用电网GIS地理信息服务平台中的基础地理信息、设备和线路空间信息,与国家电网公司已建成的生产管理系统、营销系统、应急管理系统等集成,还可有效利用生产管理系统中的设备台账信息、运行检修信息,以及营销系统中的用户信息和应急管理系统中的抢修信息等;

4)为电力生产设备全生命周期管理、业务全流程管理等奠定基础。

因此,对于电力移动GIS建设,采用集成建设模式可发挥信息系统规模化效益,同时增加数据共享, 降低重复开发成本,提高工作和管理效率。

2.2技术架构

以国家电网公司现有信息系统为基础,按集成建设模式的思路,可初步梳理电力移动GIS整体架构(见图1)。

其中,移动GIS作为电网GIS地理信息服务平台高级功能模块,可与安全接入平台、移动应用开发平台集成。集成后的系统可根据生产管理、营销管理等业务应用服务和数据,开展相关业务工作。

2.3关键技术

电力移动GIS的关键技术主要有空间数据压缩、 高性能电网图形渲染以及电网数据分区及同步等。

1)空间数据压缩。在有限的无线网络带宽,以及有限的移动设备内存容量和CPU处理能力下,为了减少冗余数据读取所带来的增加I/O开销和内存占用,提高资源使用效率,可定义适合于电力行业的空间数据的组织模型以及空间索引,综合运用点抽稀、电网数据压缩等空间数据压缩技术[7,8]优化原始空间数据结构,形成最终无重复数据、内容紧凑的空间数据压缩 / 索引存储模型。1空间数据抽稀。空间数据抽稀技术在保证图形显示质量的前提下,定义了一个过滤阈值,提取尽可能少的特征点来表达完整的GIS空间信息,其处理速度仅与空间数据量成正比。2空间数据压缩。考虑到现有移动设备的CPU处理能力,在保证系统运行速度可接受的基础上,一方面采用高效的压缩 / 解压缩算法对电网数据进行处理,另一方面剔除移动GIS中不需要的内容, 形成内容紧凑的图形存储模型,减少空间占用。

2)高性能电网图形渲染。电网图元符号多,组合复杂,必须采用高效的优化算法,通过建立快速空间索引,采用高效的缓存策略、灵活的图层配置、动画效果等支持矢量要素和高效渲染地图技术,才能解决大数据量要素矢量回执效率及性能问题。1空间数据网格索引。在使用空间数据压缩技术存储的基础上,为加快空间数据的检索访问速度,通过对压缩的空间数据构建网格索引,能快速定位空间数据。 2缓存策略。通过制定高效的缓存策略,将已读取的空间数据进行部分缓存,提高电网数据读写效率。 3电网图层配置。合理定义电网设备图层显示方案, 不同的电网设备数据分别加载至相应的层级,分层加载显示。4图形特性。针对部分电力设备的加载渲染耗时的特性,均衡时间与实际显示情况,在一定的程度上对图元进行削减或简化。5补间动画。在表现层将地图的展示与用户手势相结合,通过补间动画技术,使图像显示从当前地图至新渲染的地图平滑过度,减轻移动终端性能不足对用户体验造成的负面影响,增强移动GIS与用户的交互性。

3)电网数据分区及同步。电网资源空间数据量巨大(省级区域内一般具有千万级的电网设备), 空间数据的有效组织与管理是GIS系统应用成功与否的关键,在移动GIS应用上更是如此。电力移动GIS的电网数据存储采用空间分区、专题分层的数据组织方法,将电网数据按一定的方式进行分层、分区划分,根据电网移动GIS应用类型进行数据的按需抽取、增量更新。1电网数据分区。通过移动GIS主站的空间数据分层分区管理功能,从全量空间数据划分出不同的分区数据范围。2电网数据抽取、 转换。按照移动应用类型从电网GIS平台数据心中, 针对具体的分区范围进行空间数据的抽取、转换压缩、建立索引,形成适用于移动设备存储和应用的电网数据。3电网数据同步。使用电力移动GIS应用系统进行电网空间数据的采集、校验后,利用数据同步工具将采集成果一键式无缝地导入到电网GIS平台,实现现场设备台账、空间信息智能采集。

3电力移动GIS应用案例

在前期电力移动GIS系统与相关应用系统相结合的研发和建设基础上,目前,电力移动GIS系统在线路巡检、车辆导航等方面取得较理想的应用效果, 大大提升了工作效率。

3.1福州供电公司智能化现场作业管理平台

国网福建省福州供电公司智能化现场作业管理平台实现了基于3G无线传输智能终端的电网抢修作业现场两票的应用(见图2),完善了现场两票的规范化管理,将无线传输、GPS、GIS等技术应用到现场抢修中,实现了随时随地填写两票的功能,省去以往工作过程中折返开票所耗时间,同时辅以导航功能,系统真正使抢修耗时缩短,供电可靠性提高。

该平台的使用规范了班组人员的巡视路线,彻底避免了巡视不到位、巡视不规范的情况,极大地减轻了班组人员缺陷录入的工作量,解决了缺陷重复填报的弊端,切实提高了现场巡视工作的管理水平和工作成效。

3.2福建电网车辆实时调度信息管理系统

福建电网车辆实时调度信息管理系统以GIS为平台,利用通信与GPS、地理信息技术,实现了车辆安全运行(见图3),主要用于省公司车辆管理部门、 地方局车辆管理调度部门和相关车辆使用部门,实现了车辆实时状况查询、车辆管理、相关人员管理、 车辆使用申请与批复等功能。该系统的应用可提高车辆管理和科学调度能力,优化各部门的资源配置, 提高管理工作水平,为电力企业安全生产运行提供保障,减少企业内耗,实现公有资产的有效监管。

4结语

从现有的电力移动GIS在电力生产和管理中的研究和实践来看,该技术的应用可有效辅助业务人员开展日常工作,大大提升了现场工作和电网管理的效率,节约了人工成本及资源,并对生产管理系统、营销系统、应急管理系统等业务的集成、融合和信息共享发挥了纽带作用。移动GIS不仅仅可应用于生产、 营销的现场故障抢修作业与车辆调度,还可以在输配电线路巡检、现场两票、现场抢修单、故障单填报、 业扩报装、抄表管理、电费收缴、用电检查、电能采集、能效管理、应急调度、现场指挥等一系列现场作业和协调工作中发挥更大的作用。电力移动GIS在电力业务中还有诸多用武之地,深入挖掘其业务需求,将其作为各类信息系统的有效延伸,使其成为全方位的辅助工具,是效率和管理提升的有效途径。

摘要：移动GIS作为一种便捷的数据采集和现场作业工具,可显著提高电网生产和管理的工作效率。以国网福建省电力有限公司移动GIS的研究和应用为背景,简要介绍了移动GIS的应用需求、建设模式、技术架构、应用案例,并对移动GIS未来应用情况进行了展望。

电力GIS 篇4

关键词：电力线路；GIS；抢修路径

中图分类号： TM76 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）25-29-2

0 引言

在我国社会经济不断发展的今天，城市的规模变得越来越大，而且城市的电网系统也变得更加复杂，所有的这些情况都加大了电网线路管理和线路抢修的工作难度。近几年来在我国的电力系统中GIS模式得到了非常广泛地应用，其除了使传统配电网分析管理模式中的较大随意性和人为性得到有效地改善之外，还使得电网的可靠性和安全性获得了极大地提升，进一步地促进了配电网的自动化发展。

1 配电网的特性

因为配电网本身具有较强的分散特性，在地理分布上其管理对象呈现出了点、线、面分布的这样一种特征。要想将电力线路GIS及最佳抢修路径明确下来，工作人员就要将配电网的实际特征明确下来。在电力系统中近几年来广泛地应用到了GIS：首先，在电网中杆塔、开关刀闸、变压器等各种设施都具有点状分布的特征，可以在地理信息系统中将杆塔、开关刀闸、变压器等抽象为一个点；其次，所有线路和街道在配电网中的分布形式都是线形，其可以将配电网中点与点之间连通的特点很好地体现出来；最后，在配电网中由相关用户、变电站、开闭所等共同构成的供电系统呈面状分布[1]。配电网的各个设备因为具有上述的分布特征，所以在具体的运行过程中具有十分密切的联系，其并非是孤立存在的。在配电网中点与点之间主要表现为杆塔的间距，点与线之间主要表现为开关刀闸的挂靠，点与面之间主要表现为相关变压器的隶属关系，线与面之间主要表现为供电范围的隶属关系。与输电网相比，配电网具有比较狭窄的供电范围。配电设施具有相对集中的特点，因此其很容易与附近的相关建筑物之间出现交叉跨越的问题，再加上配电设备具有非常多的数量和频繁的变动，所以在进行配电网抢修的时候需要综合考虑到配电网的这些特性。

2 基于GIS的线路抢修路径优化

配电网的故障一般具有随机性的特点，在进行城市配电网建设的时候往往在道路附近设置配电网，所以不管哪个位置的线路出现问题，电力抢修人员就可以在配电网拓扑图的断点位置对故障的位置进行定位。同时，抢修人员还能够对故障最近地点的断点进行大胆猜测，确定其属于故障所在点。此外，抢修工作人员还可以与实际的情况相结合做出假设，如果拓扑道路断点就是故障点，就可以假设与道路比较近的断点位置是故障点。通过这种方式就能够使抢修的问题得到有效的解决[2]。在城市的交通中包含着非常多的短路径种类，其主要包括最低的拥挤程度、最短的时间和最短的行车距离等，在对线路抢修路径进行选择的时候可以将以上城市交通短路径作为重要的参考标准。与配电网抢修的实际特点相结合，其中具有最短行车时间的路径就是线路抢修的最佳路径。

2.1 数学模型

与城市配电网和交通的实际情况相结合，那么其中最短路径的问题主要包括以下几个方面：首先，任意两个不同节点之间的最短距离；其次，其中一个节点到另外一个节点之间的最短距离；最后，特定的两个节点之间的不同距离。只有将上述最短路径的实际问题明确下来，才可以将健全的数学模型建立起来，从而更好地选择线路抢修的最佳路径。如果交叉路口在通行车辆所行驶区域内形成了一个结点集，这时候所有的路段在该区域内就会组成边集，在选择抢修路径的时候就可以将节点道路上道路的各种实时信息和实际的运行状况等作为重要的参考依据。确保抢修人员花费最少的时间，尽可能快地到达配电网故障点，这是优化配电线路最佳抢修路径的最为重要的内容。所以，首先要将出发点和故障点，两者之间距离最短的交叉路口找到，将其假设为T和S，随后在整个配电网中通过GIS将S与T之间的最短路径寻找出来。对整个配电网进行抽象处理，使其形成一个平面图G（V，E），其中顶点的集合用V来表示，边的集合用E来表示。以网络拓扑的定义为根据，如果有直接相连的边存在于点i到点j之间，这时候Xij=1，如果没有，则Xij=0。边的权重用Wij来表示，其主要指的是从点i到点j所要花费的时间[3]。在经过计算之后，就可以得出从S至T的中间点集合就是最佳的抢修路径，也就是（a0（S），a1...，a2，...an（T），最终可以将基于GIS的线路最佳抢修路径模型得出：

因为会受到交叉路口延误以及实际的道路限速等各种因素的影响，所以Wij作为线路i→j的权重必须要包括两个部分，也就是交叉路口的延误时间以及正常行驶的时间。

2.2 线路抢修路径优化的影响因素

通过对数学模型的分析，我们可以发现，节点道路上道路的各种实时信息和实际的运行状况等是影响选择抢修方法的关键因素，其同时也是优化最佳抢修路径的关键。最短的行车时间与最佳抢修路径的选择具有非常密切的关系，行车时间的影响因素在实际的运行过程中包括交通部门的管制、交叉路口的延迟时间、公路上的行车速度和各种其他的非人为和人为的因素。因为在同一交通路段上的不同时间在行车速度和行车流量等方面都具有较大的差异，所以在不

同的时间中道路的权值也具有较大差异，这时候抢修工作人员在对线路抢修路径优化进行分析的时候需要将一天的时间划分为不同的时段，从而使线路抢修路径优化变得更加合理[4]。

2.3 线路抢修路径优化的改进算法分析

通过对人工智能算法中遗传算法的利用，可以科学合理的求解本文构建的模型。遗传算法主要包括以下几个方面的内容：初始群体的选择、产生、变异和交叉，随后调用遗传禁忌搜索算法将初始群体构建出来，并且将局部搜索的工作完成，接着在下一代的迭代过程中进入，确保使其满足相关的要求。通过遗传算法和禁忌搜索算法两者的结合，就可以使禁忌搜索算法的爬坡能力得以增强，而且还可以对遗传算法具有的较差的局部搜索能力进行弥补。与此同时，结合两者的方法也具有一定的问题，比如具有较差的大规模问题求解能力、算法具有更加复杂的程度、整个求解过程中需要频繁的调用禁忌搜索算法、较低的算法执行效率等。在进化异常算法的开始阶段主要是实施探索，其对交叉算子探索基因空间的能力进行了充分地利用，能够立足于较大的空间搜索全局最优解。除此之外，还能够通过较小的概率调用禁忌搜索算法。在逐步进化样本个体的同时，群体由于交叉操作随机性而变得具有相似性，这样就能够将禁忌算法的调用概率合理地提高。群体在本算法的后期将会逐渐地转向局部操作，在这个过程中对个体的搜索比较侧重[5]。遗传算法在这个阶段具有较差的局部搜索能力，这时候就需要通过对禁忌搜索算法的调用确保群体搜索的实现。本文采用3个阶段的方式对遗传算法的进化进行划分，[0，T1]是第一个阶段，[T1，T2]是第二个阶段，[T2，Tg]是第三个阶段，PTS在每个阶段都是不同的，详见下面的公式。

3 结语

要想提升配电网的可靠性和安全性，就必须要充分地做好电力线路抢修路径优化的工作。抢修工作人员在将配电网抢修实际特征明确下来的基础上，要深入地分析和研究基于GIS的电力线路管理和线路抢修路径优化问题，从而快速地抢修配电网故障，确保配电网的安全正常运行。

参 考 文 献

[1] 钱虹，黄正润，阮大兵.配电网故障定位方法研究[J].上海电力学院学报，2013（2）：169-173.

[2] 朱浩，张玉.基于改进的Floyd算法求节点间所有最短路径[J].电声技术，2012，35（12）：65-67.

[3] 刘健，赵树仁，张小庆.中国配电自动化的进展及若千建议[J].电力系统自动化，2012，36（19）：6-10.

[4] 胡保东.基于B/S模式的高压配电网GIS的研究与开发[J].办公自动化：综合月刊，2012（12）：37-38.

电力应急指挥系统的GIS开发 篇5

地理信息系统是一项以计算机为基础的新兴技术,它是管理和研究空间数据的技术系统,在计算机软硬件支持下,对空间相关数据按属性信息或空间位置信息进行各种处理并进行有效管理,研究各种空间实体的相互关系。地理信息系统把地理空间位置和属性信息有机地结合在一起,根据实际需要图文并茂地输出给用户,并借助其独有的空间分析功能和可视化表达方式,提供各种管理和辅助决策支持功能。它既具有数据库的查询分析功能,又具有GIS特有的空间分析功能和直观的数据展示功能。

结合应急指挥系统的特点和应急指挥系统的具体要求,将地理信息系统引入电力通信应急指挥系统是可行的,也是必须的。当前各级电力部门通过多年的数据积累,已经具备了构建应急指挥系统Web GIS所需的电力相关基础数据,如发电厂,变电站,输电线路等。因此,将当前的基础GIS数据引入到应急指挥数据平台是可行的。

1 系统GIS服务端设计

传统Web GIS请求一次,生成一张图片的模式效率低下,浪费了大量的时间绘制背景底图,导致服务器端压力大,出图慢,利用预生成瓦片GIS系统可以很好的解决此问题。本系统后台地图服务的框架的原理是将原始的地图切割成不同级别的瓦片地图,客户端每次请求,服务端返回该请求相关的已经生成好的图片,将返回的图片按照规则在前端拼装成一幅完整的背景底图,和用户业务逻辑结合紧密的图层(如:发电厂、变电站、输电线路,相关的专题等)进行数据叠加,形成直观的数据展示。利用预生成瓦片技术将大大提高地图的浏览、查询、地理分析等出图效率,解决了传统Web GIS速度和效率瓶颈。尤其是对于高并发的重复性访问请求,这种技术优势将会更加明显。

1.1 服务器GIS数据分类存储

南方电网应急指挥系统采用两级部署,三级应用的部署方式。地形图的信息维护,采用地市网维护,省网级汇总,南网总部总调的方式,以实现南网总部、省网公司和地市网公司三级图形表1应急指挥系统资源对象信息数据一致。标注对象(发电厂、变电站、线路、局大楼、营业所、应急队伍、应急物资、移动指挥车、冰灾、台风、洪水、地震等)按照统一标注规范在现有行政区域背景的地形图上标注,系统中涉及到基础数据和存放位置如表1所示。

基础地图数据:作为专业数据叠加的参照,方便电力基础数据和应急专业数据的叠加,方便工作人员能快速的判断资源当前的状态和位置分布,直观的提供告警显示。由于基础地图数据变化相对比较慢,在本系统中以文件的形式存放,通过地图引擎实现矢量数据访问,定期对基础地图数据进行后台更新。在GIS环境搭建好后,将该部分数据在后台预生成瓦片地图,对外提供标准的WMSC服务接口。对IE即客户端来讲,访问统一的WMSC,屏蔽具体地图引擎,实现数据的透明访问。

电力基础数据:电力基础数据作为电力系统内部的专业数据,由专职人员进行数据更新,将其他系统(如输配电系统)中的数据直接抽取或者导出成通常的带位置信息的Excel表格,数据维护人员将这些数据导入到商业数据库中,生成带坐标信息的数据,通常对这类数据不进行批量的更改操作。该部分的数据在系统构建初期导入后,后期的维护主要是对数据进行少量的编辑,如位置微调、删除、单个的添加等。

应急专业数据:是应急专职人员数据操作对象,专职人员可在授权的情况下对数据进行位置移动,数据删除,数据添加。在线的用户能及时收到数据的变更通知,了解数据的状态、位置。这部分数据是空间分析的依据。

1.2 服务器端功能设计

应急指挥系统的GIS主要功能是将应急指挥所涉及的电网、队伍、物资和业务系统等信息,展示在地形图上,并通过地形图实现相关信息的链接,形象地展示突发灾害事件对线路、杆塔、变电站和重要用户等造成的损害或影响数据,同时显示周边可用电力应急抢修队伍,可用应急物资、应急装备信息、其他社会应急救援力量等信息,地形图综合应用是一个应急信息的图形化综合展示。

为了提高应急指挥系统GIS模块的响应速度和效率,在地图服务端,将原始配置好的地图设置多个比例尺,采用地图引擎对基础地图的矢量数据进行渲染,定期替换现有的基础地图矢量文件方式进行基础地图更新。浏览器端发送请求给地图缓冲服务器,地图资源缓冲服务器接受到请求后,首先判断在该视野范围内,图片是否存在,如存在,则直接从缓冲服务器中返回当前地图,否则,由地图缓冲服务器转发该请求到地图引擎,地图引擎接受到请求后,生成该区域内图片,并将生成的图片返回给地图缓冲服务器,地图缓冲服务器再将该生成的图片返回给客户端,这样完成地图的首次请求操作。当用户发送同样的地图区域和视野请求时,由于缓冲服务器当前视野等级下该区域的地图将在缓冲服务器中存在,中间地图缓冲服务器返回图片,将大大提高服务器响应速度和服务器的压力。

结合电力应急指挥系统的特点,将应急指挥系统的功能划分如下,基础的地图数据采用缓冲的方式能很好的解决,但业务数据由于动态变化频繁,因此该部分数据在设计中采用及时生成的方式,多个用户协同工作时能方便查看当前的数据状态。

除基础数据外,应急专业数据变化频繁,客户端Flex程序不能和后台数据库直接进行数据交互,在本系统设计中,通过Flex访问J2EE应用服务器,本系统设计通过客户端的Remote Object访问服务器上的业务中间件,业务中间件在商业数据库中查询到需要的数据并返回到浏览器端,浏览器根据返回的带有经纬度的数据在客户端动态绘制图形,叠加在基础地图数据上。

应急专题通常是根据现有的业务数据,在地形图上进行渲染。对于应急系统,通常是根据事件的发生点和事件的影响范围,计算事件的影响区域或事件的影响的资源,影响区域通常是以指一个行政区划,由于本系统设计中将基础地图数据和业务相关的数据在存储设计上采用分离的设计方式,所以在分析时是将该事件点的信息传入到后台,在后台编写算法,计算影响的资源和范围。再返回到前台显示。

2 系统GIS浏览器端设计

客户端界面直接面向各级用户,对于网、省、地三级所展示的界面不同,本客户端设计上设计支持用户自定义的配置,另外程序设计必须是一种松耦合的设计,方便模块的添、删除。

客户端基本模块设计如图1。

其中配置管理模块是对地图的配置与预处理进行管理维护,界面管理维护地图式样、皮肤、符号。程序的所有模块动态加载,控制栏管理地图的界面布局,地图控件是客户端的核心,负责与后台的GIS数据交互与界面的地图部分展现,地图的各功能模块分布在每个Widget,由Widget与地图控件通信。

作为Flex的精髓之一的事件和绑定机制,在GIS客户端设计中各功能模块之间通信通过如下方式实现,通过事件机制实现各模块的数据交互,其相关对象如下:

Event Objects(事件对象):所有的事件对象都是flash.events.Event或者其子类。每个事件对象中都包括事件类型(type)和事件源(target),便于event listener知道该事件的类型以及是抛出事件的对象。

Event Dispatchers(事件源):事件发起的主体。所有的事件派发者都是Event Dispatcher或其子类。事件源提供API让监听程序进行对该事件的注册。

Event Listeners(事件监听者):表现为一个函数。必须为每个特殊的事件和事件源注册一个监听器,当事件发生的时候,事件源会通知该监听器去处理制定的事件。

Event Handle(事件的处理):事件处理分为几个阶段。捕获阶段:Flash Player会去查找事件的触发源,它是通过根显示元素(root display object)逐层向下寻踪,直到找到事件的发起源头。目标执行阶段(target):在这个阶段是事件的执行阶段,也就是我们常用的用来处理事件流的代码。冒泡阶段(bubble):最后的这个阶段其实就是第一阶段的逆向过程。在这个阶段不需要特别的为监听器指定什么,只要正常的注册事件就可以了。监听器会在该阶段收到通知。但前提是该事件是能够bubble的。本系统的GIS客户端设计中,事件的处理如图2所示。

各模块之间的消息传递流程如如下:

通过以上的设计处理方式,各个模块之间在程序设计期间相互独立,但数据的处理过程则通过消息传递能将各个模块很好的结合。

3 系统的前后台的数据通信

本系统的作为一个协同应急指挥系统,其他用户的数据操作应能及时通知给客户端。一个用户在前台数据操作时,首先对相应的事件进行过滤,后台数据变化产生一个事件后及时推送到前端,并保证前端操作平滑和连续性。本系统中采用一种异步的,非阻塞的消息传递方式实现各用户之间的数据通信。通常一个消息系统允许分开的未耦合的应用程序之间可靠地异步通信。客户端应用程序在递交一个请求之后,只需确保请求到达服务器端后,就可以处理其他任务,该消息系统提供了许多其他分布式对象计算模型没有的优点。它鼓励在消息产生者和使用者之间的"松耦合",在它们之间有很高程度的事务处理。对于事件消费者,不关心事件的生产者是否仍在网络上以及消息是什么时候产生的。这就允许建立动态的,可靠的和灵活的系统。整个的子系统能被修改而不会影响系统的其他部分。另外,系统的高度可扩展性,容易与其他系统进行集成,以及高度的可靠性。由于可靠性和可扩展性,使得它们用于解决许多商业和科学计算问题。本系统中的消息设计分为后台程序设计,通过在后台数据变化事件中发送消息,配置消息协议,前端接受和处理消息。

后台JAVA程序消息代码片段如下:

4 结论

本应急指挥系统中的Web GIS模块设计,结合了应急指挥系统的特点和系统要求,对传统的Web GIS架构进行改进设计。在服务器端采用地图预生成方式,生成缓冲地图,解决了传统方式下服务器端压力大的问题,并在服务器端使用消息中间件,将松散的客户端通过消息中间件紧密联系,为在B/S模式下的数据共享了和多用户下协同办公提供了一种解决思路,并且这种设计可以为基于Web的监控系统设计提供一种解决方法。

参考文献

[1]孙才信.电力地理信息系统及其在配电网中的应用[M].北京:科学出版社,2003:1-5.

[2]Enterprise Engineering Software[EB/OL].http://www.intergraph.com/.

[3]何雄.Oracle Spatial与OCI高级编程[M].北京:中国铁道出版社,2006.

[4]黄曦.Flex3.0RIA开发详解:基于ActionScript3.0实现[M].北京:电子工业出版社,2008.

[5]王睿.Flex与ActionScript编程[M].北京:机械工业出版社,2008.

电力GIS 篇6

关键词：GIS,电力营销业务系统,应用

前言

人们用电的增加, 用电需求的提升给电力行业带来了更大的压力, 这个过程中, 也暴露了我国当前电网系统中存在的一些问题, 因此, 我们应当从实际用电情况出发, 改进和完善电力营销管理对策, 为人们提供高质量的服务。

图1电力营销管理系统功能架构图

1当前电力营销管理现状

1.1 服务观念浅薄, 服务质量不高

在当前的社会经济体制下, 企业之间的竞争是非常激烈的, 电力企业也不例外, 电力企业要想更好的运营和发展, 必须要给用户提供高质量的服务。但是电力企业长期实行垄断经营, 用电营销素质普遍不高, 服务较为落后, 也没有一些先进的硬件设备, 管理手段也过于传统, 对于用户提出的问题不能很好地解决, 这样就无法满足用户的需求, 给用户提供高质量的服务, 而这些都对电气企业的整体形象以及经济效益产生一定的影响。

1.2市场观念低下, 无法正确打开电力市场

现阶段虽然我国一直在提倡用户使用一些具有环保性能的电器设备, 但是还是有很多用户的环保意识不够强, 因此, 电力企业对用户进行合理引导是必要的。由于电力企业没有对用户的一些消费习惯积极关注, 使得电力企业不能够正确打开电力市场, 这在一定程度上影响了电力营销工作的有效展开。

1.3 法制观念薄弱, 影响电力市场的健康发展

由于电力法律法规体系在不断改进以及完善, 供电企业在管理方面也开始有了保障, 管理变得更加规范化和合理化。由于现阶段的一些社会原因和内容管理方面还仍然存在着很多问题, 使得供电企业的正常运营还受到一些难点以及困惑的影响。因为, 现在电力法律法规再社区的宣传方面力度不够, 一些用户故意拖欠电费的现象还是时有发生, 此外, 拖欠电费以及违章用电和破坏电力设备的现象越来越多, 使得供电企业遭受到了巨大的经济损失。

2 GIS在电力营销管理系统的功能设计

GIS在空间分析和数据处理能力具有速度快、精度高等特点, 在为电力系统提供相关的空间信息处理功能的同时, 还能够将输电管理系统以及调度管理信息系统和客户服务系统建立在GIS平台上。如果能够将GIS技术应用到电力系统中, 就可以很好地帮助电力系统将电力系统中各项资源进行最佳配置。电力系统可以采用GIS软件技术将配电网的基础数据实施信息化管理, 并且能够结合起来GIS系统中的实时控制和离线应用, 最后, 让电力系统形成一个具有地理环境信息以及电网资料和用户信息的可以进行分层管理的数据库, 在给工作人员的查找以及管理工作带来了便利的同时, 还可以给配电网提供一个可靠的信息网络模型, 此外GIS还可以向供电企业提供一些必要的基础性数据, 例如:电网的资料以及用户信息等, 可以更好地为帮助供电企业进行软件开发提供一些其他功能, 比如说故障投诉管理以及维修检修方面的管理。其功能架构及功能流程, 如图1 所示。

在电力营销管理上GIS技术的应用主要体现在以下几个方面:

其一:由于我国的经济快速发展, 现阶段我国配电网络的规模也在不断扩大, 同时电力企业的用电设备更新速度也很快, 并且数量品种也在不断增加, 电力设备的自动化程度也在不断得到提高, 值得注意的是这些设备的运转效率也需要得到提升;

其二:输配电设备可以利用GIS技术得到高精度的定位坐标, 同时GIS具备的强大的数据库功能, 能够将确保每一条输电线路的相关参数被详细纪录, 比如说线路的地理位置以及区域构成和由发电厂途径变电站直接到达客户配电终端的线路走向以及每一基铁塔等方面的信息;

其三:在用电方面GIS技术的应用。管理人员在对有关用电的项目进行科学以及合理管理时可以采用GIS技术, 利用这项技术管理人员就可以将有效信息及时反馈给用户, 来为用户提供更高质量的服务;

其四:供电企业在计划用电层面可以采用GIS地理信息系统技术。GIS技术的运用在帮助工作人员更好地进行电网调度以及控制管理方面发挥了重要作用。

3总结

通过上文分析我们清楚了当前电力企业营销管理中普遍存在的问题, 对GIS技术在电力系统营销中应用进行了分析, 最后分析了GIS技术在电力系统中的实际应用进行了分析。电力系统营销涉及的内容很多, 所涉及到的业务也是面向所有客户的, 因此说电力企业要利用GIS技术解决发展过程中存在的问题, 推动电力企业快速发展。

参考文献

[1]吴鹏、王成.GIS在电力营销管理的应用研究[J].科技风, 2013 (19)

[2]卞可.GIS在重庆电力营销管理的应用[D].西南大学, 2012.

电力GIS 篇7

2012年4月13日, “辽宁省电力有限公司电网GIS空间信息服务平台”项目通过验收, 项目验收会议在辽宁省电力公司举行。该项目在国家电网公司电网GIS平台建设与应用巡检考核中连续3个月排名第一, 体现了高质量的项目建设和应用效果。

会上, 验收专家组认真听取了项目组成员的工作报告、技术报告、测试报告和应用报告, 观看了系统功能演示, 审查了项目验收资料。专家组一致认为, 项目实现了与门户目录、PMS系统的集成, 为辽宁省电力公司构建了全省统一的输、变、配一体数字电网, 为电力生产业务的GIS应用提供了电网结构分析和图形展示的功能, 大大提高了辽宁省电力公司电网精细化管理水平, 达到了项目建设要求。

电力GIS 篇8

1 基于GIS的电力配电网

GIS能够将电力设备的图纸、图像、线路和属性数据等在地图上搜索出来, 并快速显示搜索结果。GIS作为一种新型的数据库技术和图形处理技术, 可显示电力配网设备的信息和属性, 并按矢量图、栅格图的相关功能对文件、结构图、资料和电路图进行管理。

GIS是配电网管理信息的基础, 以电子地图为基础, 主要的管理功能包括业务流程管理、配电网信息管理和停送电管理等。配电网信息管理功能可对配电网进行统一管理, 保证电网信息的规范、准确和完整。GIS也是一种整合技术, 整合了电力系统、空间数据库和计算机图形处理等, 在输配电管理中得到了广泛的应用。该技术在电力配网系统中的应用, 在一定程度上提高了输配电的管理效果。

基于GIS技术的电力配网系统可对电力设备和线路进行管理, 同时优化电网负荷的分配。一旦发生停电事故, 就能在第一时间查找并处理故障, 减少电力企业的损失。同时, 可协助企业做出各种输配电管理决策。在电力配网系统中应用GIS技术, 可提高配网的效率, 降低工作人员的工作量, 促进电网管理的科学化。

2 电力配网系统的设计目标和功能

2.1 系统的设计目标

系统的设计目标是创建一个统一的处理配网设备台账和电力客户资料的系统, 进而保证相关数据的准确、规范和完整, 并将配网的整体信息统一到资料中。在电力配网系统流程管理中, 由于工况是不断变化的, 所以应结合电力设备的实际运行情况, 将系统与配网的资料协调起来, 及时解决系统资料不更新、资料错误等问题。

2.2 系统功能分析

基于GIS的电力配网系统资料管理对象主要有电子地图上的电力设备变化资料、导入与编辑设备资料、变压器、分支箱、开关站和开关等。配网单线可以将杆塔、线路和设备相连接, 并将开关状态图通过不同颜色呈现出来。

新投异动流程为电力配网系统的异动流程模板, 系统的使用者可按照自身的需求设定相关的参数, 并在系统中加入配网管理流程, 以保证系统能够及时呈现出配网运行的变化情况, 保持系统与数据资料的一致性, 进而提高业务处理的效率。同时, 还可按照停电线路, 将相关的信息发送给电力用户, 并打印停电通知。

2.3 技术构架

电力配网系统的操作要使用高于Microsoft Window 2000的版本, 且保证运行环境为Microsoft.NET Framework。系统数据包括声音、图片、图形和非空间数据等。这是电力配网系统的基础, 可通过数据之间的联系来实现系统的运行。空间数据库的组成包括两个部分, 分别为基础空间数据和配电设备、设施空间数据。

3 GIS在电力配网系统中的应用分析

目前, 在供电企业的配电网管理中, GIS技术得到了广泛的应用。其中, GIS系统包括移动抢修系统、Web系统、客户服务中心系统和配电系统等。GIS在管理、数字化存储和定理信息检索等方面率先得到应用, 而电力配网系统中GIS的应用, 应综合考虑电力系统的需求, 使软件与管理调度相适应。因此, GIS的应用特征与电网系统的GIS需求差别比较大。GIS系统的组成如图1所示。

GIS在组织时, 应用的要素主要是地理空间要素, 包括两部分, 分别是属性数据和空间数据。其中, 地理空间要素中的空间数据是以电子地图的形式表现出来的。在描述空间地理事物位置的过程中, 对它的要求是:保证位置描述准确;完成描述后, 对空间数据进行分析, 并将分析结果转化成专题地图。由此可见, 空间数据定位的定位准确性是形成地图的重要保证之一。而地理空间要素中的地图要素信息, 也就是地图属性数据, 能够使地图中的图层信息数据、数据属性等保持一致, 便于地图管理。

一般而言, 属性与空间数据是一种相互对应的关系, 而空间对象主要用于客观记录与其对应的属性数据。两者客观存在的这一关系, 对于实现属性与空间数据的双向检索、双向查询无疑具有重要的意义。GIS技术的功能主要集中在分析方面, 空间分析功能也是该技术区别于其他技术最重要的一点。GIS技术的空间分析功能包括:地理变量多元分析功能、网络分析功能、空间统计功能、数字影像分析功能、数字高程模型分析功能、空间几何特征与地形模型分析功能等。具备这些功能的配网系统, 对实现地图的叠加与包含、地表形态的自动分类和面积测量等均有重要意义。

4 GIS在电力系统中的应用优势

GIS在电力系统中的应用优势主要有以下几个方面: (1) 利用可视化技术将电网分布图显示出来, 并链接数据库, 统一管理空间数据和属性数据, 改善电力配网的管理。 (2) 基于GIS的电力配网系统, 可利用电子地图统计、查询和定位区域用户, 提高服务质量。 (3) 基于GIS的电力配网系统, 可灵活显示数据结果, 更改用户需求下的台账表格, 并打印、制订区域线路的电网分布图。 (4) 根据各部门的实际情况, 设定用户权限, 保障用户的数据安全。

5 结束语

电力作为重要的能源之一, 在保障经济社会的发展和人们的生活方面具有重要的作用。随着社会经济的转型发展, 人们对电力的需求在不断增加, 电力配网工程也越来越多, 从而对GIS技术提出了更高的要求。在配电网管理中, 以图纸为基础的传统管理无法满足电力企业快速发展的需要, 因此, 应建立完善的电力配网信息管理系统, 改善供电企业的管理。

摘要：随着经济社会的转型升级, 配电网的规模越来越大。技术与设备密集型企业的增多, 对电力配网系统提出了更高的要求。介绍了配电GIS系统的建设意义、系统设计目标及其在电力配网系统中的应用。

关键词：GIS技术,电力配网系统,配网管理,设计目标

参考文献

[1]刘明辉, 吕燕.基于GIS的电力配网系统研究[J].电子技术与软件工程, 2013 (8) :112-113.

[2]傅瑜.基于GIS技术的电力配网巡检系统应用研究[J].电子世界, 2012 (12) :235-236.

[3]冷伟.Arc GIS的电力配网系统的设计与实现[J].中国教育技术装备, 2010 (18) :75-76.

[4]陈熠.GIS技术在输电配网系统中的应用[J].机电信息, 2011 (9) :32-48.

电力GIS 篇9

近几年来,农村电网建设发展迅速,大规模的农网改造工作已在如火如荼地进行中,截止2007年12月8日,山西省电力公司所属农网包括114个县支公司、766个农村供电所、560万农电用户[1],电力网日益复杂,用户对供电质量的要求越来越高,传统的手工管理方式已经不能适应当前的管理需求。采用先进的技术和手段,使工作步入定量化、科学化、自动化、现代化的轨道,已经成为农村电网管理工作中十分紧迫的任务,对提高管理水平、工作效率,以及树立部门形象起着越来越重要的作用[2]。

1 农村电网管理的现状

随着农村电网改造的深入进行,农网在设备更新、技术改造等方面有了较大的进步,但在信息化管理方面农网与城网相比还比较落后。对配电网络的管理涉及到点、线、面各个层次上的庞大的电力设备、设施数据、用户数据以及图形信息的管理,在电力行业的发展过程中,各个电力部门都积累了大量的配电网纸质数据。这些纸质资料带来的数据更新困难、资料容易损坏丢失、日常查询不直观、无法为配电网改造提供决策参考等弊端也越来越明显。对配电网进行简单的数据管理已经远远不能满足直观、总揽全局、实时、综合等更高要求[3]。

农村电网管理中存在的另一个问题是系统内的电力设施受到外力破坏或被盗,反馈信息不及时,供电可靠性及安全运行难以保证。传统管理方式中对农网线路的维护、查询、统计等日常基于线路的设备管理中存在工作效率低、资料丢失损坏、数据更新困难等问题[2]。

2 农村电网引入电力GIS系统的必要性

地理信息系统(GIS)是融计算机图形和数据库于一体的存储和处理空间信息的技术,它把地理位置和相关性有机结合起来,根据实际需要准确真实、图文并茂地呈现给用户,借助空间分析功能进行各种辅助决策[4]。

GIS具有强大的数据分析功能和空间分析功能,已被广泛应用于电力系统中与空间信息有密切关系的各个方面。电力GIS系统是将“图数结合”技术和地理信息引入到电力设施的新管理方法,利用地理信息的特点,全面了解电网在空间的分布状况,掌握电网的实时运行状况,使图形管理与数据管理融为一体。它能够对指定局、变电所、区、线路进行特定的统计计算,使图形、数据管理具有空间特性;能够通过对目标的简单操作直接查询电网的设备属性数据库的信息,快速、准确地评估、分析出数据内部潜在的联系,为管理人员规划、设计、预算、决策、控制提供了一套完整的信息化解决方案[5,6]。

3 电力GIS系统在农村电网管理中具备的特点

电力GIS系统具有以下特点:

(1) 支持多种图形处理与管理,实现数据的多层映射,多维空间映射,提供完整、准确的地图信息,高精度图片,准确的技术参数,标尺准确,高精确度杆塔位置,按用户需要自动生成专用地图。

(2) 数据搜索快捷,线路图表查询准确和统计功能齐全。电力GIS系统实现电网数字化描述,其目的是能对电网实现快速查询,及时掌握电网运行状态,快速诊断电网故障,提高处理事故能力,保证电网运行质量以及提高用户服务质量。GIS可对图形数据、可执行图形和属性数据的嵌套操作与映射查询关系运算;根据电力系统提供的配电设备的图形、属性信息与地理位置、地形数据、环境数据、线路走向数据、线路设备历史档案和即时信息,对线路设计方案、施工方案、抢修和停电措施提供决策依据及辅助决策。

(3) 电力GIS系统对信息库进行安全保护,制定管理与使用的安全保密措施和机制,包括内外网络的隔离、重要电力设施电子地图和设备信息数据库的保护等。安全措施在系统总体设计与建设中充分考虑,并严格实施,对应用系统的数据实现多层安全保护,设置用户权限以保证系统资源共享下的安全,使系统能在可靠安全的环境下运行[7]。

4电力GIS系统的架构设计及其功能实现

根据对全省农村电力的调研和需求分析,电力GIS系统的架构包括应用框架、基础框架、图形管理框架、支撑应用框架和高级应用框架。

4.1 应用框架

应用框架通过对空间信息服务进行封装,以Web客户端应用框架的方式为各业务提供典型GIS应用。应用框架可以嵌入各业务应用系统,并可以实现业务应用与应用框架的功能交互;此外,应用框架可以作为独立的WebGIS应用部署和发布,可以直接访问。应用框架的应用功能主要包括:电网资源浏览、查询定位、专题图查询、空间分析、电网拓扑分析、图形输出、动态对象标注等功能。

4.2 基础框架

基础框架是电力GIS系统与业务应用集成的纽带。通过电力GIS系统提供标准SOA架构的Web服务,为各类业务应用提供电网图形和分析服务支撑。电力GIS系统提供的服务主要包括:电网基础服务、图形浏览服务、查询定位服务、矢量图形服务、电网专题图服务、空间分析服务、电网拓扑分析服务、切片地图服务。

4.3 图形管理框架

以C/S方式为各业务应用提供各类电网资源的空间数据维护相关功能,主要包括通用图形编辑、定制图形编辑、电网资源属性维护、专题图管理、设备变更管理、空间统计分析、电网拓扑分析和图层显示控制等功能。

4.4 高级应用框架

电力GIS系统的功能需求范围针对各专业与电力GIS系统相关的高级业务应用进行描述,高级应用不作为电力GIS系统的基础建设内容,但需要基于电力GIS系统之上进行构建。

4.5 支撑应用框架

支撑应用框架主要包括:模型关系管理、图元符号维护、图形显示样式管理、平台权限管理、平台日志管理、瓦片地图管理及基础地理数据管理等功能。通过支撑应用框架的功能,为电网资源维护、基础框架、应用框架及高级应用框架提供平台应用支撑。

5 电力GIS系统的关键技术

电力GIS系统通过网络连接部署在服务器上的数据服务访问数据,数据服务根据电力GIS系统的请求操作数据库中的数据,并可按照配置信息将部分数据缓存在本地。而数据服务中则存放数据切片,电力GIS系统通过数据服务获取数据服务器上的数据后,也可以根据配置信息将需要的数据缓存在本地缓存中。

数据缓存后,电力GIS系统与数据服务的连接可以断开,电力GIS系统访问本地缓存数据进行图形的浏览和编辑。待编辑完成需要提交时或网络重新连通时本地缓存数据与服务器数据进行同步,保持缓存数据与服务器同步。

采用该解决方案后,电力GIS系统使用数据服务和本地缓存技术将可以满足海量影像和矢量数据的访问要求,并具有以下优势:

(1) 只有在客户端将数据变更提交到数据库或数据变更需要同步到本地时,客户端才需要与服务器通信,能够减少网络传输的数据量,降低系统对网络和服务器的要求。

(2) 提升系统响应速度。客户端应用程序对数据的查询和修改均基于本地缓存进行,系统响应速度要优于通过网络访问数据库方式。使系统可以离线运行。

(3) 采用本地缓存后,客户端和服务器不要求持续连接,客户端编辑操作可以基于本地缓存完成。客户端需要将编辑结果提交到服务器时,才需要与服务器建立连接,将数据变更发送到服务器,并解决冲突。

6 结束语

由于山西农电管理的信息化程度不高,电力GIS系统的应用又是一个新兴的应用领域,企业受人、财、物方面的限制,电力GIS系统将是一个长期不断完善的过程。只要不断探索创新、积极推广应用,逐渐完善功能,随着供电企业信息化的加快,自动化技术的日臻成熟,相信数字化的农电管理,甚至数字化的供电企业,在不远的将来都能成为现实。

参考文献

[1]国家电力监管委员会山西电力监管办公室.省公司农电营销自动化系统全部上线运行[EB/OL].http://tyb.serc.gov.cn/item/1338.aspx’2007-12-8/2011-6-25.

[2]苏小磊,赵瑞鹏,郭丽丽.农电管理系统中引入GIS的必要性[J].农村电气化,2009,7.(266):36-37.

[3]刘元彤,宫雁群,许童羽,等.GIS在农电企业配电网中的应用[J].农业科技与装备,2008,4(2):50-52.

[4]宁永林,林春华.内蒙古敖汉旗农电局配电线路条图实现GIS系统管理[N].经理日报,2008-04-01.(C1).

[5]曹英丽,杨勇.县级配电网地理信息系统设计与实现[J].农村电气化,2004(2):25-27.

[6]方彦军,习博.县级城区配电网地理信息系统的实现[J].江西电力,2005,29(2):22-24.