配網自動化係統中GIS技術的運用
技術應用
作者：徐洲茹
摘要：文章首先闡述了配網自動化係統中引入GIS的重要意義，並在此基礎上對GIS技術在配網自動化係統中的具體應用進行研究。文章對配電管理水平的提高有一定幫助。
關鍵詞：配電網；自動化；GIS技術
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）20-0055-02'
1 配網自動化係統中引入GIS的重要意義
GIS也被稱之為地理信息係統，它既是一種非常典型的空間信息係統，也是一種決策支持係統，該係統以地理空間數據庫為基礎，利用計算機技術采集、管理、操作、分析、模擬空間相關數據，並且通過地理模型分析法向用戶提供動態的地理信息，以便為地理研究、分析決策提供可靠依據。
配電網工程數據與地理位置信息有著直接關係，如架空線路、電纜、變壓器設備、中壓變電所等都體現出了空間地域分布特性。在傳統的管理方式下，配電網工程的地理分布信息都保存在紙介質中，使得信息更新較慢、手工檢索效率較低、資料一致性偏差，並且難以綜合分析這些龐雜的數據，從而導致決策科學性和準確性不足。同時，供電公司的安全生產管理係統PMS是以關係數據庫為基礎，對海量屬性的數據進行處理，這種信息處理方式已經無法滿足配電網自動化係統建設對地理位置信息的需求。繪圖軟件具備強大的作圖功能，雖然能夠滿足繪製配電係統相關信息的需求，但是卻無法對這些資料信息進行管理。還有Mapinfo這種地理信息軟件雖然具備數據可視化、信息地圖化的功能，但是由於各個圖形之間不存在拓撲關係，使得圖形信息軟件不具備分析計算理論線損、短路容量、負荷預測等高級功能。上述軟件隻能夠向操作人員提供電力設備的電氣接線圖，線路一次圖，使操作人員了解線路、設備、用戶之間的連接狀況以及簡單的地理位置信息，但不能對數據和設備進行拓撲分析和分析管理等，不能滿足配網自動化的需要。
在配電自動化係統建設中，僅僅依靠電氣接線圖是遠遠不夠的，必須拓展地理信息功能，主要表現為以下三個方麵：一是操作人員需要根據用戶提供的用戶地理信息、電氣設備地理信息以及用戶與電氣設備之間的相對位置信息合理布局配電網；二是管理操作人員需要根據地理背景圖中顯示的電流、功率、電壓、電度等實際電網信息，以及負荷預測、配電網潮流、網絡重構等配電管理應用軟件的處理結果，全麵掌握配電網運行狀況以及影響其運行的因素；三是配網自動化中的負荷管理、設備管理、供電恢複、電量費、用戶報裝、故障排除等事項處理，也必須用到地理信息。所以，將GIS技術應用到配網自動化中已經成為提高配電管理水平的重要技術手段。GIS技術可以為配電管理提供地理位置數據和圖形，構建一個具備地理環境信息的網絡模型，使地理信息能夠直觀地展現出來，有效避免了誤操作的風險。在GIS技術的應用下，不僅減輕了電力部門工作人員的工作量，為決策提供可靠的分析工具，而且還實現了由傳統經驗型管理向科學分析型管理的轉變。
2 GIS技術在配網自動化係統中的具體應用研究
通過對國內一些主要城市的配網自動化係統進行研究後發現，在係統設計的過程中，均是以確保電壓質量、降低線損、提高供電可靠性為目標，係統主要是針對配電線路的自動化，並借助相關的技術實現對配電線路的自動化管理和控製。由於配電網直接麵向的對象為電力用戶，特別是城市電網，它的運行、檢修均與地理信息有著密切的關聯，正因如此，使得GIS技術成為配網自動化係統中不可或缺的關鍵技術。下麵本文就GIS技術在配網自動化係統中的具體運用進行研究。
2.1 GIS技術在配網運行調度中的應用
由配網GIS係統生成的各種圖形，如單線圖、供電範圍圖等等，可以為配網調度工作的開展提供可靠的依據。GIS技術在配網運行調度中的應用主要體現在以下五個方麵：
（1）網絡拓撲。通過配網GIS係統提供的網絡拓撲引擎NTE，能夠為後續啟動的各種應用軟件提供統一的網絡拓撲信息，該引擎的繼承軟件為FLISR、DNC、
LC等。
（2）潮流計算。基於GIS技術構建起來的配電自動化係統中，LFC是較為重要的一類應用軟件，它主要負責對配電網的潮流進行計算。借助該計算軟件能夠真實反映出配網中各個節點及各條支路中的相關潮流數據，如電壓值、電流值、功率等等，這些數據可作為調度人員進行配網線損計算分析的主要依據。