戴 堃 董 驥 賈 敏

（江蘇省電力有限公司泗陽縣供電分公司）

0 引言

對(duì)于電力企業(yè)而言，其日常管理工作的重點(diǎn)與難點(diǎn)主要集中在電網(wǎng)管理方面。電力網(wǎng)線是傳輸電力資源的主要渠道，而電力網(wǎng)線的分布與空間地理信息之間存在密切的關(guān)聯(lián)性，無論是前期的網(wǎng)線鋪設(shè)，還是后期的運(yùn)行維護(hù)，都需要依靠地理信息系統(tǒng)提供必要的地理信息資源，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電力網(wǎng)線的合理規(guī)劃與設(shè)計(jì)，為維持電力網(wǎng)線的穩(wěn)定運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)條件。

1 地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)軟件和硬件構(gòu)成，具有信息科學(xué)理論和系統(tǒng)工程理論兩大理論體系，其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地理信息的采集、存儲(chǔ)、分析和利用等多種功能。地理信息系統(tǒng)是多學(xué)科融合的產(chǎn)物，其誕生初期主要用于地理制圖作業(yè)，隨著其技術(shù)體系不斷完善，適用范圍也隨之?dāng)U大，并逐步演變?yōu)槎鄻踊陌l(fā)展趨勢，可以適用于多個(gè)不同領(lǐng)域。從數(shù)據(jù)體系的角度來看，地理信息系統(tǒng)涵蓋了基本的地理空間數(shù)據(jù)和地理屬性數(shù)據(jù)，多種數(shù)據(jù)的綜合分析能夠?qū)μ囟▍^(qū)域的地理信息進(jìn)行匯總和再加工，從而獲取具有空間性和動(dòng)態(tài)性特征的地理信息資源?，F(xiàn)如今，地理信息系統(tǒng)常用于地理研究工作，其通過構(gòu)建3D地理模型，對(duì)特定地理區(qū)域空間進(jìn)行動(dòng)態(tài)化分析，從而在淺層數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步獲取深層次、高質(zhì)量地理信息。［1］

2 地理信息系統(tǒng)的作用

早在地理信息系統(tǒng)誕生的初期階段，電力企業(yè)就深刻認(rèn)識(shí)到了其在電力規(guī)劃設(shè)計(jì)中的作用價(jià)值，并隨著應(yīng)用時(shí)間的疊加，其早已經(jīng)過了數(shù)次軟硬件升級(jí)和系統(tǒng)開發(fā)，而系統(tǒng)自身的功能也從單一的地理數(shù)據(jù)分析演變?yōu)槎鄻踊墓δ荏w系，如實(shí)時(shí)信息顯示、電力負(fù)荷情況等。對(duì)于電力規(guī)劃設(shè)計(jì)工作而言，GIS技術(shù)是管控電網(wǎng)的主要技術(shù)載體，而在GIS技術(shù)的幫助之下，電力企業(yè)可以直觀了解各個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況，從而為電力調(diào)配、電力網(wǎng)絡(luò)管理提供數(shù)據(jù)依據(jù)。而在地理信息系統(tǒng)的融入之下，整個(gè)電力規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的自動(dòng)化程度和智能化程度進(jìn)一步提升，人工操作的比重持續(xù)下降，電力網(wǎng)絡(luò)自身的運(yùn)行穩(wěn)定性、可靠性進(jìn)一步提升。此外，地理信息系統(tǒng)還能夠幫助電力企業(yè)充分了解到特定區(qū)域配電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)狀況，尤其是在配電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障問題時(shí)，其自身的監(jiān)控系統(tǒng)可以與地理信息系統(tǒng)搭配使用，從而在短時(shí)間內(nèi)判斷故障情況、分析故障原因，這種實(shí)時(shí)性的信息反饋可以有效降低故障問題對(duì)于配電網(wǎng)絡(luò)所造成的負(fù)面影響。最后，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用有助于構(gòu)建電力信息共享平臺(tái)，這無論是對(duì)于配電網(wǎng)絡(luò)管理還是對(duì)電力企業(yè)的持續(xù)發(fā)展都起到了積極的影響。［2］

3 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 電網(wǎng)分析模塊

電網(wǎng)分析模塊是整個(gè)地理信息系統(tǒng)的核心技術(shù)模塊，其具體指的是依靠地理信息系統(tǒng)所反饋的地理信息，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行綜合性分析，判斷地理信息對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行的影響，同時(shí)也有利于電力企業(yè)開展決策。在電網(wǎng)分析模塊的參與之下，電網(wǎng)周圍區(qū)域的地理信息可以得到充分利用，尤其是在判斷地理?xiàng)l件較為惡劣的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)拉閘停電，并能夠計(jì)算電網(wǎng)阻抗與可靠性。通過對(duì)多種數(shù)據(jù)的分析總結(jié)，電力企業(yè)可以及時(shí)開展工作決策，依據(jù)配電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)狀況和電力供給需求，在短時(shí)間內(nèi)做出準(zhǔn)確決策，從而有效避免客觀因素對(duì)于配電網(wǎng)絡(luò)所造成的負(fù)面影響，同時(shí)也能夠用于配電網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)的維修工作，最終實(shí)現(xiàn)保證配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行穩(wěn)定的基本目的，避免出現(xiàn)大范圍、長時(shí)間停電的狀況。［3］

3.2 設(shè)備管理模塊

顧名思義，設(shè)備管理模塊主要應(yīng)用于管理配電網(wǎng)絡(luò)的全部硬件設(shè)備。整個(gè)電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會(huì)持續(xù)產(chǎn)生信息數(shù)據(jù)，而此類信息數(shù)據(jù)往往種類繁多，數(shù)目巨大，包括檢修數(shù)據(jù)、缺陷數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)以及臺(tái)賬數(shù)據(jù)等。設(shè)備管理模塊則負(fù)責(zé)對(duì)此類信息數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合性管控，并在模糊定位技術(shù)的參與之下，分析整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)存在的故障、問題區(qū)域或者潛在的故障問題，并直觀地在三維模型中展示出來。除此之外，設(shè)備管理模塊能夠?qū)μ囟▍^(qū)域進(jìn)行合理規(guī)劃設(shè)計(jì)，針對(duì)指定設(shè)備，迅速確定目標(biāo)與位置，這不僅可以從本質(zhì)上提高電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)的工作效率，且有利于電力企業(yè)控制檢修成本，確保在發(fā)生故障之后，能夠在最短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)故障的解決，恢復(fù)正常的電力供給。［4］

3.3 輔助作圖模塊

輔助作圖模塊指的是通過對(duì)特定區(qū)域電力網(wǎng)絡(luò)的管理數(shù)據(jù)，以圖表的形式對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行表示。輔助作圖模塊更加傾向于輔助功能，其本質(zhì)上是為電力網(wǎng)絡(luò)管理決策而服務(wù)，而圖表模式則可以更為直觀反映電力網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)，具有良好的及時(shí)性與便捷性。此外，輔助作圖模塊還能通過添加相關(guān)元素的形式，來獲取深層的數(shù)據(jù)資源，并構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，從而為企業(yè)自身和電力用戶提供多樣化的網(wǎng)絡(luò)輸入方式。

3.4 地理關(guān)系模塊

地理關(guān)系模塊主要用于圖庫自身的管理和電子地圖的構(gòu)建與編輯。地理信息系統(tǒng)中的圖庫系統(tǒng)涵蓋了大量的地圖資源，且地圖資源處于不斷更新的一種狀態(tài)。不同采集方式所獲取的地圖資源在格式上存在明顯的差異性，而地理關(guān)系模塊則負(fù)責(zé)將多種格式的地圖資源轉(zhuǎn)變?yōu)榻y(tǒng)一的地圖數(shù)據(jù)格式。此外，地理信息系統(tǒng)在分析地圖資源時(shí)，容易出現(xiàn)各種誤差現(xiàn)象，而通過對(duì)地理關(guān)系的綜合性分析，即可進(jìn)一步對(duì)誤差現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)和糾正，以確保最終的地圖信息符合實(shí)際情況。［5］

3.5 空間數(shù)據(jù)倉庫

空間數(shù)據(jù)管理一直都是電力規(guī)劃設(shè)計(jì)的一大技術(shù)難點(diǎn)，這主要是因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的空間數(shù)據(jù)總量巨大，且具有分散性的特征，傳統(tǒng)的管理技術(shù)存在明顯的技術(shù)弊端，管理效率低下，且統(tǒng)一管理的難度較大。與此同時(shí)，對(duì)于電力系統(tǒng)管理而言，空間數(shù)據(jù)自身具有極高的應(yīng)用價(jià)值，其對(duì)于電力系統(tǒng)的優(yōu)化管理以及電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益都有著積極的影響作用?？臻g數(shù)據(jù)倉庫則具有空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理兩大基本功能，其不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化管理，更能夠充分發(fā)揮空間數(shù)據(jù)的作用價(jià)值。

3.6 災(zāi)害監(jiān)測模塊

在災(zāi)害監(jiān)測功能方面，地理信息系統(tǒng)主要利用遙感遙測數(shù)據(jù)進(jìn)行災(zāi)害分析，并具有災(zāi)害預(yù)測、災(zāi)害發(fā)布、損失估算等多種不同功能，無論是前期的災(zāi)害預(yù)防，還是后期的搶險(xiǎn)工作，都起到了不可忽視的作用價(jià)值。在災(zāi)害實(shí)時(shí)監(jiān)測方面，基本的地理統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)可以綜合利用，便于電力企業(yè)及時(shí)了解特定區(qū)域的災(zāi)害情況、損失情況以及故障問題等，確保電力企業(yè)能夠提前在電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行保護(hù)，從而在最大程度上降低自然災(zāi)害對(duì)于電力系統(tǒng)的負(fù)面影響。

3.7 網(wǎng)絡(luò)模塊

網(wǎng)絡(luò)模塊用于地理信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接、數(shù)據(jù)交換以及數(shù)據(jù)查詢等。網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展本身就是現(xiàn)階段電力系統(tǒng)的基本發(fā)展趨勢，其能夠在網(wǎng)絡(luò)渠道上實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)發(fā)布，推動(dòng)地理空間集成平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化。不可否認(rèn)的是，由于受到技術(shù)因素的限制和影響，網(wǎng)絡(luò)模塊自身的完善程度相對(duì)較低，其未來還存在較大的發(fā)展和優(yōu)化空間。這一過程的實(shí)現(xiàn)難度較高，且在技術(shù)因素的影響之下，目前電力規(guī)劃設(shè)計(jì)中地理信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模塊長期停滯不前，但網(wǎng)絡(luò)模塊一旦發(fā)展成型，則勢必可以從根本上提高整個(gè)系統(tǒng)的功能作用。

4 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展前景

4.1 網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)在某種程度上促進(jìn)了地理信息系統(tǒng)的健康發(fā)展，而互聯(lián)網(wǎng)自身的快速發(fā)展也為地理信息系統(tǒng)的功能擴(kuò)展提供了無限的可能性。從某種角度來看，地理數(shù)據(jù)的搜索渠道具有廣泛性的特征，且能夠依托網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行空間操作。而從經(jīng)濟(jì)成本角度考慮，目前電力企業(yè)所使用的地理信息系統(tǒng)主要依靠原有的電力網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)，其自身就具有一定的網(wǎng)絡(luò)化特征和網(wǎng)絡(luò)拓展性，這也為地理信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)條件，且網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展成本也可以得到有效的控制。

4.2 標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展

隨著地理信息系統(tǒng)的適用范圍持續(xù)擴(kuò)大，為了保證其基本應(yīng)用效果，標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展就成為必然的發(fā)展趨勢。標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展涵蓋了地理信息系統(tǒng)的全部構(gòu)成部分，包括軟件、硬件以及數(shù)據(jù)格式等。而進(jìn)一步細(xì)分，可以具體分為操作方式、數(shù)據(jù)類型、軟件系統(tǒng)等多個(gè)環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展可以有效提供地理信息資源的利用效率，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)跨地、跨單位的信息共享，這對(duì)于我國電力行業(yè)的整體發(fā)展和進(jìn)步無疑有著明顯的推動(dòng)作用。

4.3 專業(yè)化發(fā)展

地理信息系統(tǒng)自身的功能較為豐富，能夠應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，但缺乏專業(yè)領(lǐng)域的限制。從地理信息系統(tǒng)使用的角度來看，部分機(jī)構(gòu)對(duì)于其基本功能存在一定的取舍，即無需使用全部功能，僅僅使用部分功能即可滿足日常的工作需求。正因如此，地理信息系統(tǒng)的專業(yè)化發(fā)展將成為一種趨勢和必然走向，后續(xù)地理信息系統(tǒng)將進(jìn)一步細(xì)分為若干個(gè)版本和類型，分別適用于不同領(lǐng)域。

5 結(jié)束語

綜合來看，在信息化技術(shù)的推動(dòng)之下，電力規(guī)劃設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出了信息量巨大的情況，且在電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行條件日趨復(fù)雜化的基礎(chǔ)上，社會(huì)各界對(duì)于電力規(guī)劃設(shè)計(jì)管理手段提出了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。地理信息系統(tǒng)在電力規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用可以從根本上提高電力系統(tǒng)自身對(duì)于各類信息的綜合需求，有助于電力企業(yè)優(yōu)化工作結(jié)構(gòu)，從而全面保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，為社會(huì)發(fā)展提供安全、穩(wěn)定的電力供給。