GIS技术在配电网规划管理中的应用

吴文辉

摘要：近年来随着科学技术的飞速发展，电力工业的技术水平也不断得到提升，电力设施的分布形式也更为繁复错杂。当前，我国电力系统原有的管理模式已经不能适应当今时代的发展需求，GIS技术成为时代发展的主流。本文首先对GIS技术的特点进行分析，其次对GIS技术在配电网中的应用进行探讨，最后研究GIS技术在配电网规划管理中的应用前景，旨在提升网络管理能力。

关键词：GIS技术;配电网;应用探讨

GIS是一种基于计算机应用的工具，通过地图的视觉，以及空间地理分析功能将数据库功能与其融合在一起，提供了一种智能化管理手段，能够完成对空间数据进行分析、综合和查询。随着GIS技术的不断发展，通过GIS技术的应用，可以对地理数据进行采集、存储、分析及应用，对配电网的状态能够做到随时掌握，进一步提升配电网实际供应状态。

一、GIS技術的特点

GIS即空间信息系统，以计算机为载体，能够做到对相关指定区域内地理分布数据进行综合性整合，主要包含了系统软件、硬件、数据以及人员等要素。地理信息系统（GIS）在配电网系统管理当中主要结合了AM与FM，即自动绘图与设备管理技术，总称为配电地理信息系统，利用了地理信息系统技术、配电网规划技术以及生产运行管理技术等。其中，关于软件方面包含了数据库资料、绘图、影响处理、统计等程序，硬件部分来说，主要负责GIS数据的输出，数据处理的速度与输出方式主要由性能的高低来决定。配电网的规划管理中应用GIS技术，要想充分发挥GIS技术的优势，就要对其地理信息收集、存储、以及应用中的重要信息进行分析，以促进配电网真正意义上实现自动化管理，对供电过程中出现的问题进行及时处理，争取在第一时间发生故障时就做到及时治理，保证电力系统一直维持最佳工作状态[1]。

二、GIS技术在配电网规划管理中的应用

（一）重要性

近年来伴随着我国经济与科学技术的发展，城市化进程也在不断加快，电力行业在配电网方面同样发展迅速，变得繁复错杂，同时在数据监控方面压力也逐步增大，再这样的发展背景下，对庞大的配电网规划管理工作显得尤为重要，由于发展迅速，在对配电网进行管理过程中难度也越来越大。当电力信息出现通讯不畅的情况时，在数据更新方面就会延迟，这种情况很容易导致信息出现错乱，或是信息失真等一系列类似事件发生。对整个配电网的运转带来极其不利的影响。但通过对GIS技术的引进，可以针对这些问题进行有效解决，不仅可以针对类似问题能够有效规避，还可以减少人员的工作压力，降低人员的操作量，从而提高工作效率[2]。

（二）配电网工程管理系统

1、工程事物管理

配电工程从开始建立项目直至最后工程结束的整个流程，包括施工设计、安排计划和施工这些中间的主要流程，这些都可以通过配电工程的系统化管理进行实现。在工程进行过程中还可以通过在GIS平台上输入相关的数据信息，或者将其转化为图像形式。这样一来，就可以实现对整个工程在技术上的查询和追踪，对出现问题以及可能会出现的问题都可以随时分析探讨，降低出错率[3]。同时，GIS在对管理人员方面，可以进行工程设计审批以及事务处理等技术功能，帮助工程在事务及设计环节工作更加高效和简洁。

2、辅助工程设计

GIS技术通过利用计算机可以实现各类型图像，例如街道规划图、电网系统图、供电路线图等，都可以利用计算机呈现图像的形式来展现工程信息。对这些图形进行分层次整理之后，就可以进行配电网的总体统筹规划，对配电网的基础运转在大方向上实现把控。此外，GIS技术还具备系统路径追踪的功能，对配电设计当中的道路及分区等部分实现建模放置，将规划过程中复杂的问题实现自动化处理[4]。

3、工程施工管理

GIS技术也可以对工程的施工阶段提供帮助，GIS技术可以根据配电网运行以及工程设计等相应条件，制定与施工条件相符合的施工计划表。也可以对在施工过程中针对突然出现的问题进行相应调整，对月度、季度、年度的工程安排以及项目安排制定相应计划。

4、管理工程资料

工程项目的关键就是对数据信息的管理，对数据管理的重视性应当从工程的建立开始，保障数据的准确性、完整性。由于工程在建设过程中数据可能随时进行更改，而在对电网进行建设中，各方面的数据之间又是相互联系的，所以在系统方面，要做到对数据信息的及时更新[5]。通过GIS技术的应用，可以做到对工程立项资料、竣工资料等的录入工作，并且根据资料日期或是否竣工等，对资料进行分类及统一管理。

5、及时维护电网故障

相关配电网管理部门通过对GIS技术的运用，可以及时获取系统运行信息，对GIS系统中反馈的图片信息以及相关数据信息，相关管理调控部门可以在第一时间及时获取，包括其中的实施可操控画面以及动态线路图层。相关管理部门在第一时间接收到反馈信息之后，能够对故障部位及时发现并确定其位置，并且可以根据获取的故障表现形式来对故障的形成原因做出初步诊断，之后针对故障问题排除相对应的专业技术维修人员进行现场处理，并且进行故障隔离，防止故障问题加剧，避免由于故障原因造成更大损失，将损失程度降到最低[6]。同时，根据GIS系统提供信息数据中，除了可以对故障位置进行诊断以外，还可以综合分析其各项信息，获取最佳维修及停电方案，在对故障问题进行科学有效处理后，启动配电系统自动化功能FA即（非故障段自动恢复），按照系统最优顺序恢复供电。不仅可以做到在最短的时间范围内恢复用电，还可以提高工作的综合管理效率。

6、调整优化负荷转移

在配电网供电运行的过程当中，如果供电线路或者设备等部位发生故障问题，则会直接影响到供电的质量，这就需要运检中心对发生故障的位置以及故障原因进行分析确定，然后根据分析结果对发生故障的区域进行停电及完成故障部位的抢修。在此过程中，为了避免一部分用电需求量大的用户产生较大损失，就需要通过一些相应的技术手段将线路内部分供电负荷进行转移，转移到其他线路当中，以争取在最大限度内减小停电范围。

在配电网中通过对GIS技术的运用，可以可靠的收集供电实时信息，然后对动态信息紧急性分析来确定发生故障的位置，最后根据AM与FM技术进行对停电范围内数据和图像的双层分析，运用AM与FM技术，负责运行配电网的相关单位将设备属性以及数据叠加在相对应的街道图层当中，就能确定不同地区的设备情况，再将每个地区的电压等级划分，根据不同情况使用不同的颜色进行标识，运行单位就可以对其情况一目了然。保障了对停电范围查询的精准性[7]。与此同时，GIS技术还可以做到通过图示呈现出在其附近重要的电力供应用户，为运检中心的相关技术人员提供依据和维修方案。通过利用适当的技术方法将负荷转移到其他线路当中，将因为停电维修给用户带来的不便影响降到最低。使用AM/FM/GIS技术，将实际应用中的配电网络进行有效结合，把配电网络模型在地图中表示出来，使用不同的图形或者元素将代表配电网络中的线路、开关、变压器、无功补偿、刀闸等相关配电设备标注出来，同时将这些设备与外部数据进行灵活挂接，使配电网的管理更加直观形象。

三、GIS技术在配电网规划管理的应用前景分析

（一）系统数据管理

数据信息关乎着系统的成败，是关键所在，数据的完整性与准确性直接关系着系统当中的各部分功能能否顺利运行，因此，对数据信息的录入工作应当从系统建立的初期开始就加以重视，因为配电网的数据每时每刻都在发生变化，所以对配电网实时更新数据的要求更高，如果配电网数据没能及时更新，那么系统的开发工作必然不会成功。因此，在进行系统开发的过程中，要坚持“边开发、边利用”的原则，这样采能够保障配电网数据更新的及时性。另外，在发生设备新增、退运或者拓扑关系发生改变的时候及时进行电子化移交，保证GIS系统中的数据具备准确性和时效性[8]。

（二）系统功能特色

系统功能在未来的发展过程中必然越来越具有特色，首先，从设备管理方面来看，对于在设备运行当中涉及到的各类设备管理，其中包括设备台账的添加、删除、更改等各个功能，同时还要结合不同的实际情况制作生成各类统计报表;其次，在图像操作方面，可以通过选中设备的方式对地理图位置定位，进行一次图中定位，并且完成相互切换;第三，可以通过图形对设备属性进行查询，可以利用一次图或者是地理图，将所选中的设备数据快速调取出来;第四，区域查询统计，可以对地理图内的任何区域画出多边形，之后统计多边形内的配电设备，从而完成分类统计的工作[9]。

（三）系统优势

配电网系统在未来的发展中会更具优势，不仅是对信息的管理形式发生变化，还可以根据用户的需求对账户进行随时更改，并且结合电网的分布图以及特殊要求，将配电网的分布图进行打印。结合相对应的数据库信息、设备图形信息和地理背景等显示出设备的数据与图像信息等，便于相关管理部门对配电网的空间分布网络有准确的掌握。除此之外，管理人员还可以将一部分特权分给用户。安全部门应当对每个网线设置定期的安全检查工作，这样的话可以为巡线人员所需要的功能提供帮助，还可以及时将相关数据输入当向数据库当中，并对其风险进行评定，然后将对应图表打印出来。审计科可以对安检科的分析报告接受，并进行及时预算修改，对报表打印、输出等。

结语：

综上所述，近年来，我国对电力行业进行了多方面的革新，同时是为了适应每年来用电量的大幅度增长，相对应的配电网络范围也大幅扩张，网络更加错综复杂与多变，对配电网络的改革成为经济发展中的重要环节。对于随之而来的各种问题，单纯依靠人工已经难以应对，因此必须在配电网的规划管理中对GIS技术进行有效利用，提高网络规划管理的各项能力，最大程度降低错误率。

参考文献：

[1]周立人，许波，侯康. 探究GIS技术在配电网规划管理中的应用[J]. 数码设计（下），2020，9（5）：50.

[2]姜磊，常德龙. GIS技术在配电网规划管理中的应用[J]. 农村电工，2020，28（4）：40.

[3]王景辉. GIS技术在县域电网规划中的应用[J]. 电子科技，2013，26（8）：124-125，129.

[4]雷静. GIS技术在县域电网规划中的应用[J]. 中国高新技术企业，2014（10）：122-123.

[5]杨凤民. GIS在配电网规划中的应用研究[D]. 河南：郑州大学，2005.

[6]章丹阳. GIS在配电网规划中的应用研究与设计[D]. 湖北：中国地质大学（武汉），2008.

[7]谢天祥，冯涛，王越. 基于GPS的Web—GIS在配网管理中的应用分析[J]. 广东科技，2012，21（11）：84-85.

[8]邢林华. 基于GIS技术的配电网线路管理信息系统[D]. 广东：华南理工大学，2004.

[9]阳曾，黄昌泽，刘明波，等. 基于GIS技术的配电网线路管理信息系统的开发[C]. //中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十一屆学术年会论文集. 2005：1584-1587.