输配电网地理信息系统

2014-10-10 12:00:59 大云网　点击量：评论 (0)

1 1应用背景输、配电网地理信息系统针对输变电主干网（220 kV、110 kV为辅助）及子干网（35 kV、10 kV为主）输配电网设备设施空间分布数据、生产运行数据、电网运行状态等信息进行集中管理。充分利用目前计算

1.1 应用背景

输、配电网地理信息系统针对输变电主干网（220 kV、110 kV为辅助）及子干网（35 kV、10 kV为主）输配电网设备设施空间分布数据、生产运行数据、电网运行状态等信息进行集中管理。充分利用目前计算机软、硬件的最新技术和地理信息应用技术，对电网的网络关系进行分析，集成已有的信息管理系统，开发出基于地理信息技术的电网管理系统，形成以地理位置为查询主线索的多层次多方式的信息管理系统。

以下对生产过程中主要的业务处理工作做一个分析比较。

l 消缺工作管理

问题	电力线路巡检发现异常或缺陷，不能很好的定位，安排处理
影响	电力线路巡检发现异常或缺陷，不能高效的进行定位
问题的后果	消缺工作管理不及时，影响供电服务质量，供电可靠性指标不能有效的保证
成功的解决方案	GIS系统通过对电网空间数据进行缺陷定位。

l 线路巡检工作的管理

问题	制定线路巡检计划周期长，不方便制定特巡计划和临时性的巡线方案；对巡检执行情况不能好好的进行监督和管理。
影响	容易出现没有巡检的线路，巡检执行工作中，出现漏检情况
问题的后果	线路异常和缺陷不能很好的发现，容易引发电网事故，给企业带来设备损失和负面影响。
成功的解决方案	GIS系统通过对电网空间数据进行巡检计划制定，巡检路线叠加分析。

l 对停供电范围无法进行合理的预测

问题	在供电企业生产管理中，有时需要有计划的进行停电安排，但人工分析操作后的停电范围，难免出现遗漏和错误的情况；计划供电时，人工分析操作后的供电范围，也会出现这样类似的情况。
影响	生产经营的计划停供电工作不能得到很好的执行。
问题的后果	容易出现停供电操作带来的事故后果和经济损失。
成功的解决方案	GIS系统通过对电网拓扑网络图进行模拟分析，分析出待操作的开关状态改变后，电网运行状态改变后的结果，同时分析出影响的线路与用电用户，通过运行状态着以不同的颜色表示带电、停电状态。如果出现电磁环网，系统将给出提示。

l 输电网资料的人工管理

问题	输电管理中工程资料图纸，输电网空间地理图，还有其他相关图形、档案资料，目前是纸质管理方式。
影响	数据提取周期长，不能很好的进行数据查看，指导工作。
问题的后果	数据共享无法实现信息数据电子化管理的便利性。
成功的解决方案	利用GPS 数据测量设备，根据大地测量方法，采集得到电网空间地理图数据，按照系统所构建的电网模型，和电网拓扑关系规则，生成电网图，成为GIS系统分析和管理操作的数据基础；同时根据数据兼容性，对工程资料图纸和其他相关图形资料，系统提供统一的工具进行编辑、查阅和管理；其他数据资料，系统提供工程文档的管理工具。

l 电力抢修工作的执行方式发生改变

问题	检修管理部门，根据事故或者缺陷地点，根据可分配人员车辆情况，安排认为合适的车辆和人员前往工作；检修管理部门，根据事故或者缺陷地点，进行检修和抢修的车辆和人员的工作安排，工作人员人工选择去往工作路线；检修管理部门负责人，不能保证清楚的了解外派工作人员和车辆的位置情况。
影响	检修管理部门负责人，不能保证清楚的了解外派工作人员和车辆的位置情况，不便于进行新任务的工作安排；车辆抢修路线不能很好的得到保障，依赖于车辆驾驶人员的路线熟悉情况。
问题的后果	新的工作，或者需要优先考虑解决的工作任务，不能很好的保证及时有人员和车辆资源进行及时的安排解决；可能造成部分人员工作负荷繁重，部分人员工作负荷清闲甚至没有根据需要进行及时工作安排。
成功的解决方案	检修管理部门，根据事故或者缺陷地点，根据可分配人员车辆情况，远程安排就近的车辆和人员前往工作；系统根据道路网络拓扑关系，分析出最短抢修路径，为事故抢修争取最短时间，尤其是针对城市交通复杂的道路网。检修管理部门，根据事故或者缺陷地点，进行检修和抢修的车辆和人员的工作安排，工作人员根据提供的最短路径，决定去往的工作路线；

l 输配电网运行自动化的数据同步问题

问题	电网调度自动监测与控制系统（SCADA系统）的数据，目前只能在该系统的使用部门内进行数据查看，实时数据服务对象单一；电网实时运行状况，以图形的方式，仅提供在SCADA系统的变电站一次主接线图上动态显示；而配电网的运行状态目前没有相应的图形来进行展示，有些供电单位专门采用模拟电路板的方式，人工调整配电网的运行状态，以方便配电管理工作人员的工作。
影响	SCADA系统的实时数据不能很好的被更多的部门和人员所共享查询；服务对象局限在变电站内和电力调度部门；配电网运行的实时数据和运行状态参数，没有准确的和快速的数据采集支持。
问题的后果	电网运行状态不能被需要的部门和人员及时知道，影响工作安排和计划停供电的工作。
成功的解决方案	输配电网中各变电站线路出口、电网中开关的实时遥测数据在线显示；输配电网中各变电站线路出口、电网中开关的实时遥测数据在线显示；配网变电站出口线路实时遥信数据更新，实现自动更新电网拓扑，即实现配电电网空间数据运行状态的实时自动更新同步。

2.1 应用特色

2.1.1 配电网运行模拟分析

可以进行停/供电分析，电源点追踪，线路故障分析，变电站供电半径分析这样的专业GIS分析应用；在停/供电分析时，若出现电磁环网，则引发电磁环网警告，提示操作；停供电分析，可以查询分析出受到影响的用电用户；

图1 配电网运行模拟分析

2.1.2 系统扩展接口

系统实现一个双向的查询方式，即从图形数据中通过接口组件，关联实现用电用户数据和输电、用电设备管理数据的查询和统计，还有就是从设备管理、用电管理接口中查询的设备在电网地图上定位显示；

虽然在电力自动化这个大的领域内，SCADA系统的技术已经相当的完善，但将SCADA系统的实时数据单独取出，作为其他系统的数据源，从而进行其他系统的可以根据需要进行处理及显示的数据源，这的确提供了一种很好的方式。SCADA实时遥信数据的动态自动更新电网拓扑，并完成动态着色，以反映最新电网拓扑运行情况，同时SCADA系统实时遥测数据在电网图形上动态显示。

图 2 遥测数据在电网图形上动态显示

2.1.3 车载GPS跟踪定位

在实际应用中，电力部门如供电急修部需要对工程抢修车辆当前工作情况进行即时查询，进行工程车辆调度，同时也可以对某段时间内的指定工程抢修车辆进行历史轨迹查询，开发这个功能，满足了这个需求。在实际应用中，电力部门如供电急修部根据线路故障或者施工地点等情况，提前对预先路径进行优化选择，得到最佳路线，指导派出的工程抢修车辆将行驶的路线。

2.1.4 图形数据编辑

地图编辑时提供多种方法，如端点、线段等方法进行捕捉点，线，面图元要素，便于编辑图元要素选定某要素；另外系统提供许多的方便的专业编辑工具，如线路打断，增加、删除节点，节点移位，属性数据的特殊批量编辑等，方便电网数据的更新维护工作。

变电站所一次主接线、电网示意图的编辑，包括各种电气元件的增加、删除、元器件联结关系的改变及元件定位的合法性判断等，支持动态的检测电网模型图的拓扑关系；电气元器件符号采用行业标准符号。

系统支持用户根据各类设备的工程图纸资料进行分类，关联资料之间采用查询树的层次方式，逐层查询，方便检索图纸数据。

支持模具的建立，因为在大量图纸数据进行管理时，有很多工程图纸资料基本上有很多的共性，这样系统引入图纸模具这个功能概念，对相同的基本图件，用户仅编辑一次形成模具，以后的图纸编辑可以直接使用模具数据同步的绘图工具来进行操作就可以了，引入模具，省时省力，快捷方便；同时模具的制作过程中，可以自由组合大量的基本图元，定义图形风格，形成可供使用的大量模具图形。