曾 益

宜黃縣供電有限責(zé)任公司，江西撫州 344400

地理信息系統(tǒng)（GIS，Geographic Information System），是以相關(guān)地理信息的數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計算機軟硬件的支持下，運用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論，科學(xué)管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，借以為管理、決策等相關(guān)活動提供決策所需的必要信息。而配線系統(tǒng)由于會橫跨很大的地域，因此在對其進行全面的控制方面有所障礙，其與GIS系統(tǒng)的結(jié)合，極大地增強了配線系統(tǒng)的可視化水平，對于整個配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化以及維護工作意義重大。

1 基于GIS的配電系統(tǒng)應(yīng)用必然性分析

GIS系統(tǒng)與目前存在的整個配電系統(tǒng)相結(jié)合，是科技與經(jīng)濟兩個方面發(fā)展的必然。從技術(shù)支持角度看，GIS系統(tǒng)自身已經(jīng)歷經(jīng)多年的發(fā)展，其狀態(tài)相對趨于成熟，且目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于諸多管理系統(tǒng)，例如電信、水利、電力、通信、石油天然氣、軍事以及交通等，并于其中發(fā)揮著舉足輕重的作用。隨著科技的發(fā)展，計算機運算速度以及存儲能力的不斷提升，直接提升了大規(guī)模的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運算效率，GIS系統(tǒng)也是在這一科技大潮中收益的目標之一。此外，計算機的普及，也使得GIS同配電系統(tǒng)的結(jié)合有了更大的應(yīng)用潛力，這種二者相結(jié)合的系統(tǒng)的更大范圍應(yīng)用，在很大程度上得益于計算機系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)的普及。

而從配電系統(tǒng)自身發(fā)展的角度看，呈現(xiàn)出更多的復(fù)雜特征。首先是我國配電系統(tǒng)相對而言較為復(fù)雜，由于我國地域廣闊，各個地區(qū)配電網(wǎng)絡(luò)形成的時間不一，采用的管理技術(shù)以及相關(guān)機制更有千秋，加之配電網(wǎng)絡(luò)通常橫跨很大的地域，更導(dǎo)致管理的困難。不同時期發(fā)展起來的配電網(wǎng)絡(luò)，隨著發(fā)展必將在一定程度上出現(xiàn)融合現(xiàn)象，而各項技術(shù)指標，以及配電網(wǎng)絡(luò)所處的綜合環(huán)境，都為多網(wǎng)融合帶來了障礙。此外，我國10kv以下配電網(wǎng)絡(luò)覆蓋面大、設(shè)備數(shù)量巨大且龐雜，技術(shù)接口各異，直接導(dǎo)致線損水平以及故障率都偏高，維護困難并形成多種形式浪費。這些都從客觀上要求GIS與配電系統(tǒng)相結(jié)合，共同對目前存在的配電網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)有效管理。

2 配電GIS系統(tǒng)在實踐工作中的應(yīng)用討論

就目前我國的配電網(wǎng)絡(luò)管理工作狀況而言，GIS在其中已經(jīng)開始發(fā)揮作用。從目前科技發(fā)展的步伐以及GIS的應(yīng)用狀態(tài)看，未來的GIS在配電系統(tǒng)中將主要應(yīng)用于如下幾個方面：

2.1 針對配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化工作

我國配電網(wǎng)絡(luò)發(fā)展相對缺乏均衡性，通常都是由早期若干個配電網(wǎng)絡(luò)相互融合形成，這使得整個網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出相對的特性分散，在各個融合節(jié)點處呈現(xiàn)出一定的不適應(yīng)性，為整個網(wǎng)絡(luò)綜合效率的提升帶來了一定的阻礙。

針對這種狀況，可以首先利用GIS系統(tǒng)中的MapX功能來對配電網(wǎng)絡(luò)進行深入的了解。具體工作包括對節(jié)點拓撲和線路分段拓撲的判斷，以及不同部分網(wǎng)絡(luò)連通性等空間關(guān)系。具體需要獲取的數(shù)據(jù)包括通過選定變電所以及相應(yīng)路線，獲取線路標識以及路線中的各分段標識，從而確定各段線路起始以及終止信息，以及線路相鄰節(jié)點狀態(tài)，并根據(jù)潮流方向，得到整個配電網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)矩陣。在此基礎(chǔ)上，運用網(wǎng)絡(luò)的潮流計算程序?qū)ε潆娋W(wǎng)絡(luò)中各條線路展開計算，找出負荷分布不均衡的線或線路簇，對于局部網(wǎng)絡(luò)運行功率因數(shù)偏低或者損耗過高的現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)特別予以重視。

根據(jù)在現(xiàn)存配電網(wǎng)絡(luò)中發(fā)現(xiàn)的種種問題，有針對性地對其實施優(yōu)化工作。需要做的工作包括在配電線路之間增加聯(lián)絡(luò)線、在整個配電網(wǎng)絡(luò)中增加供電回路借以平衡網(wǎng)絡(luò)負荷，重新考量配電網(wǎng)絡(luò)物理介質(zhì)的適用性等。在對配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的過程中，應(yīng)當(dāng)注意整個網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)性，對同一個地區(qū)進行供電，在實際工作中存在多種途徑，然而每種供電方式都會對應(yīng)著不同的線損以及工作效率，基于這種情況，一方面應(yīng)當(dāng)重點著力于解決現(xiàn)存配電網(wǎng)絡(luò)中的問題，另一方面則應(yīng)當(dāng)從系統(tǒng)整體著眼，進行全局性質(zhì)的優(yōu)化，力求得到最優(yōu)的配電系統(tǒng)。

2.2 輔助線損計算工作

就我國目前存在的配電系統(tǒng)而言，計算線損是一個極難完成的任務(wù)。由于我國配電網(wǎng)絡(luò)多由多個區(qū)域性網(wǎng)絡(luò)融合而成，因此對于配電網(wǎng)絡(luò)末梢的具體狀況常常難以把握，系統(tǒng)中的配電元件參數(shù)以及相應(yīng)的運行數(shù)據(jù)常常出現(xiàn)缺失狀況，給線損的計算乃至估算帶來不利因素。同時另一個影響線損計算的主要方面來源于低壓電網(wǎng)。在我國，35kV以下的低壓電網(wǎng)廣泛分布在配電網(wǎng)絡(luò)的末梢環(huán)節(jié)，節(jié)點多、分支多、元件規(guī)格不一等問題在此類配電系統(tǒng)中層出不窮。低壓電網(wǎng)相對于配電系統(tǒng)主干網(wǎng)而言情況更加復(fù)雜，負荷分布不均，資料缺失狀況也更為嚴重，因此對于低壓配電系統(tǒng)的線損，目前只能采取電壓損失率法或者臺區(qū)損失率發(fā)進行大體的估算。

針對于這種情況，引入GIS系統(tǒng)可以從一定程度上幫助實現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的線損計算。對于較為完善的GIS系統(tǒng)而言，通?？梢詫崿F(xiàn)配電系統(tǒng)完整地理信息的精確反映，并且能夠保持其系統(tǒng)內(nèi)開關(guān)類設(shè)備與運行方式變化保持一致，更完備的GIS配電系統(tǒng)還能夠準確反映變電站以及開關(guān)站的各類出線運行數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上GIS系統(tǒng)能夠通過龐大的數(shù)據(jù)庫支持實現(xiàn)對整個配電網(wǎng)絡(luò)線損的最精確計算，其計算精度取決于GIS系統(tǒng)自身的完備性。同時，這樣的GIS系統(tǒng)通常還能夠給出若干對于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的建議，幫助制定決策。

鑒于配電網(wǎng)絡(luò)橫跨較廣的地理區(qū)域，因此對其行為展開計算機模擬并對其動態(tài)進行仿真和控制已經(jīng)成為必然。對于GIS配電系統(tǒng)而言，雖然在建立初期可能會面臨數(shù)據(jù)采集量大，建模工作繁重等問題，但是一旦建成，將極大有利于對整個配電系統(tǒng)的管理。因此GIS與配電系統(tǒng)的結(jié)合，必將會成為未來應(yīng)用的主流方向。

[1]劉德剛，周剛.宜昌供電局配電網(wǎng)GIS系統(tǒng)解決方案[J].計算機工程與設(shè)計，2002，23(6).

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[3]陳堂，趙祖康，陳星鶯.配電系統(tǒng)及其自動化技術(shù)[M].中國電力出版社，2004.