地理信息系统GIS在配电网自动化中的应用

地理信息系统 GIS在配电网自动化中的应用

仝冰冰

国网冀北电力有限公司经济技术研究院 北京 100038

摘要：地理信息系统（Geographic Information System，GIS）是以计算机系统为基础的先进技术，能够对地理空间进行数据的存储、采集、检索、管理以及分析，并通过多样化的形式输出。GIS已经逐渐成为配电网自动化发展过程中极为重要的组成部分，对电力建设与运输有着重要的影响，实时获取地理位置信息，用户可以及时了解到设备的具体分布位置，也能够精准的反映配电网设备的实际工作状况，从而有效提高电力运行的高效性与稳定性。

关键词：地理信息系统；GIS；配电网自动化

引言

电力企业在开展电力工程项目中，采取专门的技术措施来将电力配送到各个变电站，然后再由变电站对电力进行再分配和输送，由此形成整个电力配电系统。在计算机信息技术逐渐成熟之后，电力工程项目才逐渐实现自动化配电，对电力配送的整个过程进行自动化控制，大大提高了配电网技术及效率。

1地理信息系统与配电网自动化

新型地理信息技术与系统逐渐趋于完善，并且包含测量学、地理学以及现代化计算机技术于一体，GIS系统是现代化高效处理系统之一，可以对信息数据进行高效的采集、分析以及存储。随着人们的要求不断提高，也使得GIS技术被广泛应用于不同场景当中。如自动化电力系统等，对配电网运维管理工作的稳定开展具有重要的作用。但是整体而言，目前仍处于发展阶段，怎样提高其自动化应用水平，是当前的重难点问题。GIS当中拥有非常强大的数据库系统，能够有效提升工作效率。地理信息系统在配电网自动化中的功能有：（1）代码管理。电力系统在日常运行过程中，自动化管理的内容相对繁多，其中包括配电网中的不同部分相关设备及零部件的运行状况，GIS系统可对相关设备、具体线路与变电站运行等进行逻辑编码，并且对各项指标参数进行有效规范，实现标准化、高效化处理，对建立数据库信息与实现标准管理都有着重要的意义[1]。（2）图形控制。自动化的其中一个主要目的便是图形化具体呈现，GIS系统应用于配电网自动化系统当中，可以高效快速地获取地理信息数据以及实景位置信息，有利于工作人员更好地开展相关工作，工作人员还可以根据实际需求对层次和大小进行有效调整，便于观察和分析具体实事。（3）图形编辑。在实际工作过程中，通常是不能对设备、零部件随意调整或更改的，而GIS系统的应用，可进行模拟化的移动、添加，甚至是删除，从而及时获取环境信息数据，对环境信息进行快速修复，根据不同的比例对其进行打印处理。（4）自动布线。就目前现状来看，配电网中的塔杆与线路的整体规划与具体布置一般是通过手动去实现和完成的，而采用GIS系统，大幅度提升了自动化程度，能够有效对线的长度、数量以及具体属性等参数信息实现精准化管理与控制，保障其准确度。（5）短路电流计算。可以对短路电流进行自动化计算，其次，GIS还可以进行设备的统计、实际耗损极端等，从而有效减少人力劳动，大幅度提升配电的效率与精确度。

2电力工程中配电网自动化技术

电力工程中配电网自动化技术是基于计算机软件、自动化技术平台及相关控制器来实现配电的自动计算、分配、监控、断开、故障检测及修复的技术。该技术具备人力难以睥睨的自动化优势，能够实现高速准确运算，并可对整个配电网线路实现第一时间的精准监控及反馈，可以最大程序上保障配电网的正常运行。在电力工程配电网自动化技术中最为关键的功能是信息数据的收集及处理功能，在对配电网监控的过程中，通过电压、电流数据的监测及反馈可收集到线路的数据并形成即时分析，一旦出现故障，会同时反馈故障信息代码，并基于故障代码来选择配电网修复方案。

3配网中自动化技术的重要性

配网自动化就是将网络结构和有关的设备进行结合，然后通过对不同通信方法进行合理地应用从而进行监控配电系统的工作，并对有关的数据信息进行一体化处理。在当前配网自动化过程中配网自动化技术有着非常重要的作用，通过将计算机技术、电子技术以及相关的通信技术等进行集合，从而对自身的功能进行完善，提高电网的工作效率。

4 GIS系统与配电网自动化的融合

GIS系统对配电网系统自动化的实现有诸多的积极影响，但是在实际开发与创建过程中，面临着很大的困难与挑战，其复杂管理系统与庞大的数据量两者之间是密切相关的，也是实现各项功能的基础，所以，为了保障GIS在配电网自动化当中的具体应用效果，就应当对系统开发进行全面了解。通常情况下，GIS主要是由三个子系统共同组成。（1）基础设置子系统：该子系统主要包含了对各项参数指标、逻辑命令以及整体系统进行了规划，并对系统进行相应的编辑与维护，大幅度提高维护效率。（2）实时运行子系统：配电网在实际运行过程中，受到影响的因素非常多，因此，定期检测有着重要的意义，GIS系统可实现对配电网的检测和调配，对相关配电设备进行实时监控与适时操作，对于返回的结果，记录到数据库系统中。（3）查询输出子系统：GIS除了能够实现设定、运行之外，在快速获取具体信息数据的基础上，对各项数据进行有效转化，并通过多种形式有效输出，这样也有助于用户能够快速查看和了解到电网的具体运行情况和安全稳定性，对配电网管理工作提供了有效的数据判断依据。

5 GIS在配电网自动化应用中的对策

5.1提升软硬件技术

为了不断提高GIS在配电网自动化中的具体应用效果，就必须要不断提高GIS的整体性能，当前国内外相对完善的GIS软件，在地理信息方面具有明显的优势，但是与电力系统结合起来，其实际效果仍有待观察。如在结构关系比较复杂的电力系统当中，GIS定位就必须要保障数据收集的精准化与细致化。因此，要在硬件方面进一步研发，在软件方面，也应当加强开发与应用，尤其是在个性化定制方面。

5.2利用GIS平台诊断配电网故障

GIS平台诊断的技术核心在于能够实现远程故障位置的准确判定，GIS平台采用的拓扑结构，是可以实现立体化的点位判定，当配电网线路中开关状态发生改变时，就会触发配电网中的监控装置，基于GIS平台中的SCADA系统可发送信息指令，再由GIS系统平台中的GMS模块来接收信息，从而通过分析来实现配电网系统中开关的操作。GIS平台的关键就是对所有配电网中的电路及开关节点做出了相应的准确模型，模型中的每条线路及节点都与现实情况中的线路设计相同，只是从三维现实场景转换为了二维拓扑模型。

5.3 GIS应用的拓展

配电网自动化的应用与发展必须要积极采用最先进的技术，为现代化配电网的快速稳定发展提供有力保障，就目前现状来看，GIS主要应用于数据信息资料的综合管理，在未来，还应当与配电网之间加强结合，为电力系统的高效稳定发展提供数据支持。

结束语

随着社会的不断进步，提升配电网自动化水平是当前的主要发展趋势，当前，我国GIS在配电网具体应用中的成效是非常显著的，但是在技术与功能方面仍需不断创新与完善，相应在各方共同努力下，地理信息系统在配电网自动化中的应用范围也会进一步扩大。

参考文献

[1]刘小强,姜丹炜.电力系统配电网自动化系统应用注意事项[J].通信电源技术,2019,36(12):228-229.

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[4]王合勇.浅谈电力系统配电网自动化技术的应用[J].科技风,2019(18):101.

[5]齐少春,张永胜.电力系统配电网自动化技术的应用[J].通信电源技术,2019,36(06):99+101.