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        地理信息系統(tǒng)在電網(wǎng)規(guī)劃中應(yīng)用的展望

        2021-09-10 10:00:40李永清
        科技尚品 2021年4期
        關(guān)鍵詞:電網(wǎng)規(guī)劃故障

        李永清

        摘 要:電力系統(tǒng)最主要的負(fù)荷中心是城市,城市的電網(wǎng)運(yùn)作是否具有良好的效力,主要取決于城市的電網(wǎng)建設(shè)及規(guī)劃是否經(jīng)濟(jì)和科學(xué),對(duì)于大型供電企業(yè)來(lái)說(shuō),城市的電網(wǎng)規(guī)劃對(duì)其生存與發(fā)展無(wú)疑具有舉足輕重的作用。隨著科技的飛速發(fā)展和人們生活水平的提高,對(duì)于供電的要求也越來(lái)越高。因此,努力提升電網(wǎng)規(guī)劃方案的合理性、經(jīng)濟(jì)性與準(zhǔn)確性,促進(jìn)城市的現(xiàn)代化發(fā)展,適應(yīng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)向高新科技與高附加值轉(zhuǎn)型的需要,已經(jīng)成為當(dāng)下供電企業(yè)的主要任務(wù)。

        關(guān)鍵詞:地理;信息系統(tǒng);電網(wǎng)規(guī)劃;應(yīng)用;展望

        中圖分類號(hào):TM715 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-1064(2021)04-093-02

        DOI:10.12310/j.issn.1674-1064.2021.04.046

        地理信息系統(tǒng)(GIS)不僅能夠促進(jìn)電網(wǎng)的拓?fù)浞治雠c電網(wǎng)的可視化展示,而且能夠自動(dòng)地結(jié)合饋線在配電網(wǎng)故障隔離、故障定位、恢復(fù)非故障區(qū)域的供電功能,保證配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、停電范圍分析、故障準(zhǔn)確定位以及生產(chǎn)管理的輔助決策等功能,為電網(wǎng)運(yùn)行與管理部門(mén)提供全方位支持,進(jìn)而提高用戶服務(wù)水平與服務(wù)效率。

        1 地理信息系統(tǒng)概述

        地理信息系統(tǒng)是一種空間信息系統(tǒng),依托現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù),采集與管理地表(主要指大氣層)空間與地理分布的相關(guān)信息,由于具有良好的數(shù)據(jù)顯示、處理、描述等性能,在電網(wǎng)規(guī)劃等諸多領(lǐng)域得到了普遍應(yīng)用,例如。近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,地理信息系統(tǒng)也隨之得到了迅速發(fā)展。地理信息系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)、地理、測(cè)繪、數(shù)學(xué)等科學(xué)技術(shù)于一體的綜合性技術(shù)。隨著科技與經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,地理信息系統(tǒng)正在不斷更新中,在如今的電網(wǎng)規(guī)劃中發(fā)揮著極其重要的作用[1]?,F(xiàn)代化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用,拓展了自動(dòng)化、智能化、信息化,可以幫助相關(guān)人員熟悉了解工程的地形、海拔、方位等信息。除此之外,現(xiàn)代化的測(cè)繪技術(shù)能夠減少工作量,降低人力和物力的支出,為相關(guān)建設(shè)創(chuàng)造了更高的效益。

        2 地理信息系統(tǒng)在電網(wǎng)規(guī)劃中應(yīng)用的必要性

        電力能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中不可缺少的重要能源之一,它對(duì)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)與可持續(xù)發(fā)展起到了重大的促進(jìn)作用。目前,我國(guó)的電力系統(tǒng)主要是國(guó)家電網(wǎng)主管系統(tǒng),該電力系統(tǒng)已經(jīng)覆蓋了90%以上的土地面積,涵蓋26個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市)。電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)用地理信息系統(tǒng)具有較為廣闊的發(fā)展前景,其在實(shí)際應(yīng)用中能夠融合計(jì)算技術(shù)、編程技術(shù)、數(shù)字運(yùn)算、智能處理、自動(dòng)控制等,提高電網(wǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)速率,在減少設(shè)備損耗的基礎(chǔ)上,降低機(jī)械運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生問(wèn)題的概率,提高我國(guó)電力工程的社會(huì)效益。同時(shí),如果電力系統(tǒng)的運(yùn)行一旦出現(xiàn)異常,且在短時(shí)間內(nèi)得不到及時(shí)有效的修復(fù),將導(dǎo)致社會(huì)經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)嚴(yán)重問(wèn)題。

        如果將地理信息系統(tǒng)與電力系統(tǒng)相結(jié)合,可以及時(shí)有效地反應(yīng)故障出現(xiàn)的區(qū)域,并且隔離故障,以免導(dǎo)致故障范圍的擴(kuò)大,再調(diào)配適當(dāng)?shù)娜肆ξ锪右該屝?,?duì)搶修人員進(jìn)行精準(zhǔn)定位,不僅能夠最大程度地降低電力系統(tǒng)發(fā)生事故的概率,而且能夠有效縮短搶修時(shí)間,最終提高電力搶修工作的效率,推動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。雖然目前我國(guó)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平較高,但是我國(guó)的電力系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)以及企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)仍然處于互相并行的狀態(tài),沒(méi)有實(shí)現(xiàn)有機(jī)融合[2]。

        管理信息系統(tǒng)(MIS)是一個(gè)進(jìn)行信息的收集、儲(chǔ)存、傳輸、更新、加工、拓展與維護(hù)的系統(tǒng),電力系統(tǒng)的企業(yè)管理人員只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單操作就能及時(shí)掌握整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,全面掌握第一手資料與信息。

        3 基于地理信息系統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)劃管理系統(tǒng)功能

        3.1 查詢功能

        地理信息系統(tǒng)的查詢功能主要包括查詢分析功能與實(shí)時(shí)查詢功能[3]。實(shí)時(shí)查詢功能是指通過(guò)接口將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存入地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù),然后這些信息就能夠有效地呈現(xiàn)在地理信息系統(tǒng)中。該功能不僅可以通過(guò)地理信息系統(tǒng)實(shí)時(shí)遙測(cè)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行情況,而且能夠查看任意時(shí)間段內(nèi)的線路、變壓器、設(shè)備運(yùn)行狀況以及用戶的負(fù)荷曲線等,當(dāng)負(fù)荷電流超出設(shè)定的數(shù)值時(shí),該系統(tǒng)就能夠自動(dòng)啟用報(bào)警裝置,提醒相關(guān)工作人員對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,避免危險(xiǎn)事故的發(fā)生。通過(guò)不斷完善地理信息系統(tǒng),能夠開(kāi)發(fā)出更多的功能與價(jià)值,加快信息獲取速度,為構(gòu)建“數(shù)字中國(guó)”奠定基礎(chǔ)。

        3.2 編輯功能

        編輯功能主要包括圖層編輯與數(shù)據(jù)編輯。圖層編輯即在原先地理圖像信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯,此種編輯方式主要包括修改、增加或刪除等,例如,道路的改變、城市結(jié)構(gòu)的改變、建筑物的增加等,都能夠在圖層編輯上進(jìn)行相應(yīng)修改。數(shù)據(jù)編輯功能是指在地理信息系統(tǒng)中對(duì)電力設(shè)施的數(shù)據(jù)與屬性進(jìn)行修改、增加或刪除,例如,及時(shí)記錄桿塔位置的變化、輸電線路的增加或減少等[4]。在新時(shí)代背景下,應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的編輯功能,可以從整體上提升電網(wǎng)規(guī)劃精度,有效減少測(cè)量誤差,對(duì)保障建設(shè)前測(cè)量質(zhì)量具有積極作用。

        3.3 電網(wǎng)故障定位功能

        在電網(wǎng)規(guī)劃管理系統(tǒng)中應(yīng)用地理信息系統(tǒng),所有數(shù)據(jù)都應(yīng)儲(chǔ)存在地理信息系統(tǒng)中。當(dāng)電網(wǎng)規(guī)劃管理發(fā)生故障時(shí),只需上報(bào)用戶名,即可在地理信息系統(tǒng)中快速地查詢到用戶的配變名稱和配變地址位置,以便及時(shí)找出問(wèn)題發(fā)生的原因,運(yùn)用遠(yuǎn)程隔離開(kāi)關(guān)對(duì)故障進(jìn)行有效隔離,能夠在一定程度上縮小故障的擴(kuò)展范圍,及時(shí)解決問(wèn)題與故障。

        地理信息系統(tǒng)中的斷路器能夠?qū)€路的顏色進(jìn)行有效控制,當(dāng)某地區(qū)發(fā)生停電事故時(shí),地圖上方的顏色就會(huì)發(fā)生變化,并發(fā)出故障提示,能夠輕松地標(biāo)記停電范圍,找出停電用戶的位置。地理信息系統(tǒng)能夠減少故障定位時(shí)間,進(jìn)而節(jié)約人工定位成本,提高后續(xù)建設(shè)開(kāi)展的經(jīng)濟(jì)效益,從整體上提升技術(shù)應(yīng)用的價(jià)值,為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

        4 地理信息系統(tǒng)在電網(wǎng)規(guī)劃中應(yīng)用的展望

        電網(wǎng)規(guī)劃是保證電網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理的關(guān)鍵環(huán)節(jié),電網(wǎng)規(guī)劃的優(yōu)化程度越高,產(chǎn)生的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益也就越大。隨著時(shí)代的變化,配電網(wǎng)變化也越發(fā)頻繁,每天都會(huì)產(chǎn)生大量的信息,且因?yàn)殡娋W(wǎng)規(guī)劃人員不能像計(jì)算機(jī)等高科技設(shè)備一樣具有高產(chǎn)計(jì)算能力,因此,人力是很難計(jì)算出電網(wǎng)規(guī)劃中優(yōu)化模型以及記憶大容量的關(guān)系型數(shù)據(jù),通過(guò)計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)能夠獲得更多的優(yōu)化結(jié)果,但是由于受到地理環(huán)境的限制,當(dāng)前的規(guī)劃方案還存在一些可行性方面的問(wèn)題,優(yōu)化程度也不高。

        建設(shè)地理信息平臺(tái)電網(wǎng)規(guī)劃圖形分層系統(tǒng),能夠在地理信息、網(wǎng)架接線現(xiàn)狀信息平臺(tái)以及其他的電力設(shè)備的基礎(chǔ)上,構(gòu)筑一個(gè)電網(wǎng)規(guī)劃軟件平臺(tái),利用地理信息系統(tǒng)的可視化特點(diǎn),能夠規(guī)劃出信息圖,再結(jié)合地理信息系統(tǒng)的多源數(shù)據(jù)集成、拓?fù)浞治?、空間分析、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能,為配網(wǎng)規(guī)劃方案設(shè)計(jì)提供更加良好的輔助分析流程,整合資源,創(chuàng)新形式,在一定程度上提高電網(wǎng)規(guī)劃決策的規(guī)范性與科學(xué)性,提升供電系統(tǒng)的合理性,確保電網(wǎng)的安全性與可靠性。

        從當(dāng)前的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)流程可以了解到,電網(wǎng)規(guī)劃方案受到了設(shè)計(jì)規(guī)劃人員的技術(shù)程度與經(jīng)驗(yàn)的限制[5]。電網(wǎng)規(guī)劃方案中涉及的內(nèi)容過(guò)于廣泛,且不同地區(qū)情況不同,區(qū)域內(nèi)的負(fù)荷分布與電源結(jié)構(gòu)也各不相同,因此,電網(wǎng)規(guī)劃方案制定人員在規(guī)劃各個(gè)區(qū)域的電網(wǎng)時(shí),根本無(wú)法按照通用的規(guī)律進(jìn)行設(shè)定[6]。

        當(dāng)前,地理信息系統(tǒng)的視化技術(shù)以及空間數(shù)據(jù)庫(kù)的處理已經(jīng)十分成熟,只需要將區(qū)域內(nèi)部的電網(wǎng)規(guī)劃信息的負(fù)荷預(yù)測(cè)、電源規(guī)劃等內(nèi)容與空間地理信息相結(jié)合,就能夠完美地實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)屬性信息與地理信息的可視化,進(jìn)而為當(dāng)前的電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提供更加合理的方案。

        5 結(jié)語(yǔ)

        加強(qiáng)地理信息系統(tǒng)在電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用,能夠在很大程度上加強(qiáng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的服務(wù)效率,提升人們對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的滿意度,在未來(lái)的實(shí)踐過(guò)程中,希望相關(guān)部門(mén)加強(qiáng)對(duì)地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的重視,努力將地理信息系統(tǒng)巧妙地運(yùn)用到電網(wǎng)規(guī)劃中,不僅為智能配電網(wǎng)的創(chuàng)造與建設(shè)增添新的內(nèi)涵,而且進(jìn)一步推動(dòng)整個(gè)電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展。

        參考文獻(xiàn)

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        [2] 廖振朝,莫穗江,左樞明.基于地理信息系統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)劃圖形分層解決方案[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2017(2):27-28.

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        [6] 黎旭.地理信息系統(tǒng)(GIS)發(fā)展研究[J].數(shù)碼世界,2020(1):46-47.

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