农网配电自动化系统中地理信息系统的实践分析

东国保

摘要：农网配电需要处理大量的数据信息，并且均为空间信息范畴，以往的技术无法满足配电自动化的实际需求，在这样的背景下，就需要借助地理信息系统技术，提升配电自动化系统的工作效率，防止出现资料丢失、工作延误等现象。本文阐述了地理信息系统的内容，然后对农网配电自动化系统中地理信息系统的实践展开探究。

关键字：农网;配电自动化系统;地理信息系统

前言

地理信息系统是一种计算机系统，主要是对地理空间信息数据进行采集与管理，在配电系统中的应用有助于维护空间地理信息，并确保电力运行的安全。农网配电需要处理的对象为空间信息范畴，只有借助地理信息系统，才能够更好地为电力企业服务。

1 地理信息系统的相关概述

地理信息系统即GIS，这是一种空间信息系统，主要是计算机的支持下，对空间中的地理数据进行采集、管理、分析等等，例如街道、居民区等，以图形等方式进行标注，并结合地理位置，将各种参数展示出来。GIS系统由三个子系统组成，即基础设置、实时运行、查询输入系统，通过收集与储存信息，并对其进行监测，对农网配电进行调整，促进配电网自动化管理。GIS的功能主要包括：空间数据的采集、地图修饰和分层处理、数据录入和查询等等。在农网配电自动化的应用过程中，GIS主要有设备管理、施工控制、模拟、自动布线等多种功能。其一，设备管理功能，农网配电的基础设备比较多，设备的日常维护对电力的正常运行有较大的关系，通过借助GIS能够对设备进行逻辑编码，然后在数据库中进行管理;其二，施工控制功能，农网配电的工程量比较大，通过借助GIS能够对施工现场进行有效监管，从而帮助施工人员根据实际情况制定施工方案，优化施工工作;其三，自动布线功能，GIS在农网配电自动化系统中的应用能够有效控制施工参数，提升施工质量;其四，模拟功能，一些设备不能进行实操，通过借助GIS进行模拟，能够对施工方案进行优化。总的来说，GIS在农网配电自动化系统中的应用有助于控制施工情况，提升工作效率，促进配电自动化发展。

2 农网配电自动化系统中地理信息系统的实践

2.1 GIS在信息管理中的应用

在农网配电自动化系统中，信息管理十分复杂，有效的信息管理占据着重要作用，通过应用GIS能够实现信息的准确分析与处理，将一些地理信息以及电网相关数据呈现在工作人员面前，可以结合相关要求，查询所需的数据信息，制定合理的工作计划，为管理决策提供可靠的依据，还能够使工作人员全面了解设备、线路、用户分布等各种信息。在计算机地图功能中，通过引入GIS，能够显示出街道、居民区等，工作人员可以清晰、直观地查看线路和设备的分布情况，并且还能够根据地图、数据库信息等，了解设备参数，或者查询完整的参数信息，例如塔杆参数、线路档案等。同时，工作人员可以结合线路走向与地理背景，完成线路测量，查询相关参数，并且利用地图以及数据库，在特定范围之内，根据相应的电压等级，统计变压器以及用户量。

2.2 GIS在变压器负荷管理中的应用

GIS在农网配电自动化中的应用，可以使工作人员对变压器的实际情况有一定的了解，从而有效提升变压器的管理效率。在农网配电系统中，当变压器出现负荷故障的时候， GIS的应用能够快速且精准地定位故障点，缩短故障维修时间，提升维修效率，减少人力资源的浪费，并且确保了用户的正常用电。同时， GIS的应用还能够预测变压器的负荷，有效进行实时监测，通过对区域密度进行分析，形成相应的分析图，然后對比不同时期的变化情况，及时发现变压器故障现象，尽可能防止这一现象的发生，提升农网配电自动化程度[1]。如图1所示，为变压器负荷管理系统结构示意图，变压器负荷管理不仅能够防止出现低负荷造成的效率低等现象，还能够防止出现高负荷造成的损坏问题。

2.3 GIS在SCADA数据库中的应用

SCADA是数据采集与监控系统，具有专属的数据库，并且和GIS数据库之间有一定的联系，以此进行数据交换。SCADA数据库可以结合GIS技术快速展现配电系统的实际运行情况，相关管理人员可以借助这些数据对电力网络进行全面分析，并在最短时间内发布调度信息，快速控制突发故障的严重化，将损失降至最低，提升电力调度的控制力。电力地理地图有许多符号，部分符号表示配电设施的状态，例如开关、断路器等等，只有及时更新符号数据，才能够准确展示电力状态。如果SCADA数据库信息变更，能够及时准确反映数据的变化，数据库定时进行状态更新，如果有相应的需求，则可以提取数据库中的真实信息。此外，SCADA系统与GIS系统连接之后，如果变电站负荷过载，则会自动报警，然后进行负荷转移决策，如图2所示，为负荷转移辅助决策模块，主变负荷的转移辅助决策为，当转移至另外一主变时，若其负荷剩余能量满足故障主变的负荷，便可以进行转移;当向其他变电站转移时，先判断有没有临近变电站线路，最好把负荷向其他变电站转移[2]。

2.4 GIS在停电管理中的应用

在农网配电自动化系统中，停电管理可以结合用户的实际反映，对故障的位置进行准确定位，并以此对停电范围进行分析，然后排除故障点，从而弥补信息采集中的不足之处。当用户反映故障之后，GIS的应用能够根据维修人员所在的地点，自动给出最佳途径，帮助工作人员快速找到发生故障的位置，并有效解决故障问题，从而确保用户的正常用电，还能够在很大程度上提升用户用电满意度。同时，GIS在农网配电自动化系统中的应用，还能够对停电进行模拟操作，通过不同的操作，对停电范围进行搜索，然后确认相应的操作结果，以此制订合理的停电计划。如图3所示，为停电分析模块，如果是设备故障、电网检修等引起的停电，系统会对停电的范围进行分析，并自动生成相应的通知单。对于不同的部门，停电分析的对象有所不同，针对变电、输电、调度，在一次系统图上面，使用不同颜色标出停电和没有停电的设备，例如开关、变压器等等，然后形成相应的停电设备统计表、申请单;针对配电，在地形图背景上，使用不同颜色标出停电和没有停电的配网设备，例如线路、开闭所等等，并输出相应的配网设备统计表、停电用户统计表与分布图、停电申请表、通知单;针对停电营业，对停电造成的售电量损失进行统计，然后算出相应的经济损失[3]。

2.5 GIS在配电网生产管理中的应用

GIS系统能够充分发挥电网资源的优势，保证电力企业数据信息的共享，提升资源的利用率。如图4所示，为电网GIS平台系统的如果GIS和农网配电系统互相融合在一起，便可以实现多项功能。通过利用GIS图形功能，在计算机的作用下，能够有效解决地图相关问题，并且还能够转化成测绘电子地图，以可视化形式呈现出来，在实时监测技术基础上，能够全面了解线路和电网的实际运行情况，管理人员也能够借助计算机查询相关参数。同时，GIS还能够展示出拓扑结构，在不同颜色标识下，当出现短路故障等现象时，便可以利用GIS电网的追踪拓扑分析功能，快速定位故障点，从而高效进行故障处理。

结语

地理信息系统在农网配电自动化系统中有着重要的作用，不仅可以实现精准的信息支持，降低故障发生概率，还能够确保供电正常，提升用户的用电满意度。在农网配电自动化系统中，地理信息系统在信息管理、变压器负荷管理、SCADA数据库、停电管理、在配电网生产管理中的应用，大大提升工作效率，促进电力系统的顺利运行。

参考文献：

[1]罗宇鹰.地理信息系统在配电自动化中的应用[J].科技风，2020（13）：126.DOI：10.19392/j.cnki.1671-7341.202013106.

[2]王靖楠. 农网配电自动化系统中地理信息系统的应用研究[D].河北科技大学，2019.

[3]周健，吴琳，梅进，顾建全，柳江涛.配电自动化中的动态地理信息系统研究[J].通信电源技术，2020，37（02）：40-41.DOI：10.19399/j.cnki.tpt.2020.02.014.