摘要：文章主要從介紹GIS系統(tǒng)的相關(guān)概念入手，分析了其特點(diǎn)和功能，并對(duì)主要功能進(jìn)行了介紹，最后對(duì)其應(yīng)用的現(xiàn)狀及其存在的原因進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；GIS；配網(wǎng)自動(dòng)化；配網(wǎng)綜合信息管理；電力行業(yè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM73 文章編號(hào)：1009-2374（2015）22-0058-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.029

配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，尤其是與GIS相結(jié)合的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，它是一項(xiàng)綜合了電網(wǎng)、通訊和計(jì)算機(jī)等多個(gè)領(lǐng)域高端技術(shù)的現(xiàn)代化系統(tǒng)。隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，為滿足人民更高要求的生活需要，必須要確保電力行業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行。但是，電力行業(yè)的發(fā)展常常伴隨著巨大的安全隱患，為了確保其安全性，就需要不斷擴(kuò)大GIS工作

范圍。

1 GIS系統(tǒng)概述

1.1 GIS系統(tǒng)基本概念

GIS系統(tǒng)，也就是地理信息系統(tǒng)，它是一種利用地理信息的相關(guān)方法，對(duì)與地理分布有觀點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，是計(jì)算機(jī)、測(cè)繪和應(yīng)用數(shù)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域的結(jié)合。GIS系統(tǒng)運(yùn)用于很多領(lǐng)域，特別是在配網(wǎng)自動(dòng)

化中。

1.2 GIS系統(tǒng)的組成

通常情況下，GIS系統(tǒng)包含五個(gè)主要組成部分，分別是硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)、系統(tǒng)的組織管理人員和開(kāi)發(fā)人員以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。以下就硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的具體內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單講解。

1.2.1 硬件系統(tǒng)。GIS的硬件系統(tǒng)與通常的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備類似，包括的內(nèi)容也較為普遍，GIS硬件系統(tǒng)離不開(kāi)計(jì)算機(jī)主機(jī)的操控，其對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的要求也比較高，由于其常被用于電網(wǎng)系統(tǒng)中，所以其組成還包括通信傳輸設(shè)備。

1.2.2 軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)是整個(gè)GIS系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵。它的主要內(nèi)容包括三方面：第一，計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，就是計(jì)算機(jī)所必備的操作系統(tǒng)、編程語(yǔ)言以及圖形處理程序等；第二，GIS基礎(chǔ)軟件，也就是能夠讓客戶進(jìn)行多次開(kāi)發(fā)的GIS基礎(chǔ)平臺(tái)；第三，GIS二次開(kāi)發(fā)軟件，就是針對(duì)客戶的需求，對(duì)GIS基礎(chǔ)軟件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。當(dāng)然軟件系統(tǒng)還包括一些其他細(xì)小的軟件程序。

2 配網(wǎng)自動(dòng)化GIS系統(tǒng)的特點(diǎn)和功能

2.1 配網(wǎng)自動(dòng)化GIS系統(tǒng)的特點(diǎn)

配網(wǎng)自動(dòng)化GIS系統(tǒng)與其他系統(tǒng)最大的區(qū)別就在于它既能在離線方式下進(jìn)行，也能在在線方式下進(jìn)行，以下就這兩種方式的特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

2.1.1 配網(wǎng)自動(dòng)化GIS系統(tǒng)離線方式下的特點(diǎn)。離線方式下的特點(diǎn)可以概括為五點(diǎn)：第一，能進(jìn)行自動(dòng)制圖，且圖形能夠任意放縮和漫游傳送；第二，可以對(duì)海量的地理背景圖進(jìn)行管理；第三，可以對(duì)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和查詢；第四，可以有效處理客戶停電申訴；第五，可以進(jìn)行各項(xiàng)模擬操作，包括故障模擬和自動(dòng)化裝置模擬等。

2.1.2 配網(wǎng)自動(dòng)化GIS系統(tǒng)在線方式下的特點(diǎn)。在線方式下的特點(diǎn)可以概括為四點(diǎn)：第一，可以顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的信息及數(shù)據(jù)；第二，可以實(shí)時(shí)反映供電區(qū)域和停電區(qū)域的變化；第三，可以實(shí)時(shí)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的狀況進(jìn)行監(jiān)督；第四，可以對(duì)電網(wǎng)設(shè)施及其運(yùn)行邏輯進(jìn)行建模等。

2.2 配網(wǎng)自動(dòng)化GIS系統(tǒng)的功能和技術(shù)

配網(wǎng)自動(dòng)化GIS系統(tǒng)的功能十分廣泛，主要的兩項(xiàng)功能就是站內(nèi)自動(dòng)化和饋線自動(dòng)化。其中，站內(nèi)自動(dòng)化GIS主要是查詢配網(wǎng)中配電設(shè)備的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)，分析包括變電站和開(kāi)關(guān)柜在內(nèi)的運(yùn)行方式以及配電范圍，并能及時(shí)顯示故障區(qū)域的實(shí)際情況，做出相關(guān)決策。站內(nèi)自動(dòng)化GIS就是對(duì)設(shè)備的缺陷、變動(dòng)及異常運(yùn)行進(jìn)行有效管理。饋線自動(dòng)化GIS著眼于供電線路的管理，包括對(duì)供電線路的信息及數(shù)據(jù)的查詢以及故障的沿線追蹤和資源分配等。

配網(wǎng)自動(dòng)化GIS系統(tǒng)的技術(shù)都是科技不斷發(fā)展的產(chǎn)物，主要包括可視化技術(shù)、空間查詢技術(shù)、空間分析技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)和地圖分層技術(shù)。

3 GIS系統(tǒng)在配網(wǎng)自動(dòng)化中的應(yīng)用

3.1 GIS在配網(wǎng)綜合信息管理中的應(yīng)用

GIS系統(tǒng)可以清晰直接地反映地理數(shù)據(jù)信息，這對(duì)配網(wǎng)綜合信息管理具有非常大的作用。將GIS系統(tǒng)運(yùn)用到配網(wǎng)綜合信息管理中，不僅可以簡(jiǎn)化信息管理流程，更可以促進(jìn)信息的地理化發(fā)展，促進(jìn)整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)不斷走向科學(xué)化。GIS系統(tǒng)對(duì)地理信息的分析能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他系統(tǒng)，配網(wǎng)信息管理人員可以利用GIS系統(tǒng)獲得與地理直接有關(guān)的信息，為實(shí)際進(jìn)行配網(wǎng)建設(shè)提供更有效的支持和幫助。

GIS系統(tǒng)運(yùn)用于配電自動(dòng)化系統(tǒng)，要在操作計(jì)算機(jī)中裝上專業(yè)的桌面地圖功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)道路、行政區(qū)域和電氣設(shè)備的分層顯示，以便于工作人員在實(shí)際操作時(shí)可以對(duì)線路的實(shí)際分布情況及趨勢(shì)進(jìn)行觀察，結(jié)合GIS建立的地圖以及實(shí)際情況進(jìn)行分析選擇，也可利用數(shù)據(jù)庫(kù)信息和配電設(shè)備的完整參數(shù)信息對(duì)相關(guān)屬性進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，為后期的實(shí)際操作提供依據(jù)。

3.2 GIS在SCADA中的應(yīng)用

在配網(wǎng)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）是有其專門數(shù)據(jù)庫(kù)的，將GIS系統(tǒng)運(yùn)用到SCADA系統(tǒng)中，可以實(shí)現(xiàn)兩者數(shù)據(jù)庫(kù)的有效結(jié)合。兩者數(shù)據(jù)庫(kù)間信息的傳遞是通過(guò)以下方式進(jìn)行的：第一，GIS向SCADA傳送。GIS數(shù)據(jù)庫(kù)將外部傳送的圖形格式信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其與SCADA數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息同類化，再將該信息傳送給SCADA數(shù)據(jù)庫(kù)；第二，SCADA向GIS傳送。SCADA數(shù)據(jù)庫(kù)將配電系統(tǒng)的運(yùn)行信息按周期傳送給GIS數(shù)據(jù)庫(kù)，這里的周期通常情況下是1～2秒。

在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，兩種系統(tǒng)的整合使SCADA系統(tǒng)可以直接利用地理圖形為背景，結(jié)合自身對(duì)配網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以很直觀地反映出運(yùn)行情況，有利于工作人員簡(jiǎn)化分析流程，降低失誤的頻率，從而降低事故發(fā)生的可能性。

3.3 GIS在變壓器負(fù)荷管理過(guò)程中的應(yīng)用

變壓器負(fù)荷管理就是控制變壓器的負(fù)載電荷，防止其過(guò)載而損壞。將GIS系統(tǒng)運(yùn)用于變壓器負(fù)荷管理中，可以通過(guò)GIS系統(tǒng)為變壓器所載電荷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，將其監(jiān)控信息以圖表或非圖表的形式進(jìn)行展示，也可以為其管理過(guò)程提供更多有用的信息，既能防止其損毀，又能在一定程度上提高其性能。GIS系統(tǒng)為變壓器負(fù)荷管理系統(tǒng)提供了大量的數(shù)據(jù)，使得各項(xiàng)屬性都能在地圖上完整顯現(xiàn)。將GIS系統(tǒng)與變壓器負(fù)荷管理系統(tǒng)中的負(fù)荷分布圖概覽功能結(jié)合在一起，可以將當(dāng)前的負(fù)荷狀態(tài)清晰地展示出來(lái)，有利于工作人員及時(shí)觀察負(fù)荷狀況，并能及時(shí)采取預(yù)防措施。

4 我國(guó)電力行業(yè)GIS系統(tǒng)存在的問(wèn)題及難點(diǎn)

4.1 我國(guó)電力行業(yè)GIS系統(tǒng)存在的問(wèn)題

我國(guó)電力行業(yè)GIS系統(tǒng)存在的問(wèn)題主要表現(xiàn)為兩點(diǎn)：第一，軟件功能的開(kāi)發(fā)不深入，由于國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)沒(méi)有達(dá)到足以自我開(kāi)發(fā)的水平，所以我國(guó)許多電力行業(yè)使用的GIS系統(tǒng)采用的都是國(guó)外引進(jìn)的技術(shù)，這些技術(shù)雖然水平較高，但試用范圍主要是一些交通規(guī)劃或是城市整體規(guī)劃，與電力行業(yè)的實(shí)際情況不符，難以直接采用；第二，GIS系統(tǒng)在電力行業(yè)的運(yùn)用局限于設(shè)備管理以及圖紙管理，GIS系統(tǒng)的功能十分廣泛，但受到各方面的約束，致使其許多功能被擱置無(wú)法采用，這必然是一大損失。

4.2 我國(guó)電力行業(yè)GIS系統(tǒng)存在的難點(diǎn)

我國(guó)電力行業(yè)GIS系統(tǒng)存在的難點(diǎn)也包含兩點(diǎn)：第一，工作量大，首先是配網(wǎng)本身所涉及的資料和數(shù)據(jù)較多，整理這些資料需消耗大量的人力財(cái)力，其次是配網(wǎng)會(huì)經(jīng)常發(fā)生變動(dòng)，致使數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作不斷反復(fù)，大大增加了工作量；第二，許多單位無(wú)能力對(duì)GIS系統(tǒng)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，使得軟件功能不健全。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，GIS系統(tǒng)隨著科技水平的不斷提高也發(fā)生了變革。GIS技術(shù)有其獨(dú)特的功能，使得它運(yùn)用于多個(gè)先進(jìn)領(lǐng)域，并發(fā)揮著舉足輕重的作用。本文最后提出的我國(guó)電力行業(yè)GIS系統(tǒng)存在的問(wèn)題和難點(diǎn)，雖然是片面的，但卻值得相關(guān)技術(shù)行業(yè)深思，促使GIS技術(shù)得以更好的發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：張宇（1981-），男，山西太原人，國(guó)網(wǎng)公司太原供電公司工程師，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。

（責(zé)任編輯：陳 倩）