丁 娟
(國網(wǎng)銀川供電公司調(diào)度控制中心,寧夏 銀川 750001)
GIS 已成為配電網(wǎng)自動化不可缺少的重要組成部分。 電力設(shè)備分布圖以實際地理位置為背景, 一方面用戶可以更為方便地了解設(shè)備的具體空間位置, 另一方面可以準確地反映配電網(wǎng)的具體工作情況,用戶可通過查看實時信息進行了解。
在查看相關(guān)的地理空間數(shù)據(jù)時,我們主要是以空間位置為參考,將地圖作為空間數(shù)據(jù)的表現(xiàn)方式,而空間實體和某坐標系統(tǒng)(一種參考系統(tǒng))兩者則可以體現(xiàn)空間位置。 在計算機中的表達中,可以用點、線、面再加上說明和注記來表示任何空間實體,比方說,我們可以用點、線、面來表示居民小區(qū)、道路、電話亭、電線路等這些空間實質(zhì)物體。
空間數(shù)據(jù)的這種組織方式,一方面使配電網(wǎng)自動化這一要求得到滿足。 另外一方面, 還可以將配電網(wǎng)的實際分布展現(xiàn)出來,而這建立在根據(jù)實際地理位置進行布置的基礎(chǔ)上??梢酝ㄟ^層的概念有效地管理圖形和基礎(chǔ)數(shù)據(jù), 并且層次之間的組合方式比較靈活,還可以自由地進行分層。
屬性數(shù)據(jù)是與空間圖形數(shù)據(jù)對應(yīng)的另一種數(shù)據(jù),通過對相關(guān)信息的描述來展現(xiàn)實際情況,這些相關(guān)信息包括稱號、電纜的型號、線路的編號、額定的電流、配電線路長度、配變的型號、安裝的確切位置、投運運營的時間、檢修的情況等。 通過查閱這些屬性數(shù)據(jù),我們可以更方便地進行檔案資料的查詢。那些本身存在但未被錄入的屬性數(shù)據(jù)必須在GIS 中進行錄入和編輯, 而對于已在管理信息系統(tǒng)(MIS)中錄入和使用的部分,則可以通過共享途徑直接獲取。
目前配電網(wǎng)GIS 的開發(fā)方案中,一種是將GIS 作為一個基礎(chǔ)平臺,實現(xiàn)GIS 的輔助功能。 另一種是將其與SCADA 共同運作,不再作為一個平臺,而只是其中的組成部分,從而實現(xiàn)整個配電網(wǎng)的自動化。 相較而言,筆者更偏向于第二種方案,主要有以下三方面的原因:首先,新添加的GIS 只要通過數(shù)據(jù)庫的關(guān)聯(lián)就可以實現(xiàn)信息的共享。 當然,前提是目前大部分地方SCADA系統(tǒng)的功能已經(jīng)完成并投入運行。其次,可以保證各子系統(tǒng)的獨立性,使整個系統(tǒng)的可維護性增強。 再次,減少了開發(fā)GIS 子系統(tǒng)的工作量,節(jié)約成本。
供電局的配電網(wǎng)GIS 經(jīng)歷了多次軟件升級和開發(fā),主要體現(xiàn)在從過去單一性的功能轉(zhuǎn)換到多樣性功能, 如今可以半自動生成開閉所一次接線圖,顯示實時信息,實現(xiàn)停電負荷統(tǒng)計的模擬等。
GIS 是一種有效管理配電網(wǎng)運行的技術(shù)載體。 借助這種技術(shù)載體, 配電網(wǎng)的運行現(xiàn)狀可以一目了然地呈現(xiàn)在電力企業(yè)面前,同時,也可以使得一些應(yīng)用系統(tǒng)如MIS、企業(yè)資源計劃管理系統(tǒng)(ERP)、配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)(SCADA)、生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)、營銷系統(tǒng)等更好地發(fā)揮作用。
相關(guān)系統(tǒng)的開發(fā)主要是以模塊的方式進行劃分,以配電網(wǎng)自動化中的應(yīng)用功能為基礎(chǔ)。 這樣做主要是因為GIS 數(shù)據(jù)量比較大, 相對于一般我們所了解的管理系統(tǒng),GIS 的維護工作更加復雜,所以,除了依據(jù)一定的專業(yè)知識,也需要根據(jù)不同的職能對GIS 進行相應(yīng)的開發(fā)。
GIS 按照功能劃分,主要可分為以下3個子系統(tǒng):(1)系統(tǒng)編輯、 維護子系統(tǒng), 主要負責配電網(wǎng)圖形的編輯和數(shù)據(jù)庫的維護。 (2)實時運行對子系統(tǒng),操作相關(guān)的配電設(shè)備,從而實時反映操作結(jié)果。 (3)瀏覽、查詢子系統(tǒng),可完成查詢、統(tǒng)計、分析工作,監(jiān)控當前電網(wǎng)狀況。
GIS 發(fā)展迅猛, 與其相關(guān)的組件很多, 如ERSI 的Map Objects,MapInfo 的Map X,Intergraph 公司的Geo Media 等。 另外,Internet 技術(shù)的快速發(fā)展, 也對GIS 的建立提出了更高的要求。 Web GIS 是Internet 與GIS 相結(jié)合的產(chǎn)物,而GIS 的應(yīng)用功能通過客戶端的瀏覽器便可以調(diào)用。 目前市場上已出現(xiàn)相關(guān)產(chǎn)品,如ESRI 的Internet Map Server(IMS),MapInfo 的MapXtreme,AutoDesk 的MapGuide,Intergraph 的AMTO3000。 未來應(yīng)進一步研制一種可以對故障期間故障錄波器記錄的數(shù)據(jù)進行分析的軟件,這種軟件主要是以每個采樣點為基礎(chǔ)進行相角離線分析,從而為分析系統(tǒng)安全自動裝置、 校核穩(wěn)定計算效果和保護的動作行為提供重要的判斷依據(jù)。
時間精度微秒級時標可安裝于不同母線的測量設(shè)備,為日后研制區(qū)域性安全自動裝置提供基礎(chǔ)。日后如能采用一種專用光纖或微波通道,實時而高速地將有關(guān)采樣信息傳送至中心站,對不同地點的電氣信息進行分析處理后, 相關(guān)廠站接收到相關(guān)的控制措施并予以實施,這樣電力系統(tǒng)穩(wěn)定水平必將大大提高。
國產(chǎn)故障錄波器的發(fā)展方向是研制出帶有微秒級時間精度時標的故障錄波器, 該種故障錄波器對電力系統(tǒng)運行分析有著重要意義。
配電網(wǎng)的發(fā)展與現(xiàn)代化對電力發(fā)展起著舉足輕重的作用,是電力系統(tǒng)運行的重要環(huán)節(jié)。 應(yīng)用配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng),電網(wǎng)的運行狀況可以更清晰地展現(xiàn)在人們的面前, 并最終可對電網(wǎng)實時有效地進行管理,提高電網(wǎng)管理質(zhì)量,保障供電的可靠性。 筆者堅信,隨著科學技術(shù)的進步和電網(wǎng)企業(yè)的發(fā)展,配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)定將得到廣泛的應(yīng)用。