一、電力概述
隨著我國城市經(jīng)濟建設和社會的快速發(fā)展，用電負荷日益增長，電網(wǎng)運行的控制及管理工作變得較以往任何時期都更為復雜。由于現(xiàn)在電網(wǎng)運行管理直接面對電力企業(yè)和廣大的電力用戶，網(wǎng)絡數(shù)據(jù)量大，電氣接線復雜，動態(tài)變化頻繁，現(xiàn)有的電網(wǎng)運行管理手段已經(jīng)難以適應現(xiàn)代化電網(wǎng)生產(chǎn)建設和發(fā)展的需要。為了進一步滿足電力企業(yè)及其廣大用戶對電網(wǎng)“安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、高效、經(jīng)濟運行”的現(xiàn)代化要求，需要采用現(xiàn)代化的技術和管理手段來進行規(guī)劃和管理，以便增強對電網(wǎng)設備的資產(chǎn)管理、運行管理和監(jiān)管能力，提高供電可靠性和電能質(zhì)量，從而更加及時地為電力客戶提供優(yōu)質(zhì)、高效、安全的服務。為此，利用GIS技術進行管理已是大勢所趨。
在傳統(tǒng)模式下，電力生產(chǎn)管理信息的載體是圖紙、報表、語言（如調(diào)度指令等），傳遞方式是手工交接。這種機制下，信息的更新之后于生產(chǎn)數(shù)據(jù)的變化，在電力生產(chǎn)管理活動的各專業(yè)環(huán)節(jié)中，導致生產(chǎn)管理信息的“不全面、不一致、不及時、不正確”現(xiàn)象。解決這一嚴重問題的途徑，是在生產(chǎn)各部門之間及部門內(nèi)各工作崗位之間，建立起信息及時傳遞和同步更新的共享機制和環(huán)境。由于電力生產(chǎn)、規(guī)劃、管理和經(jīng)營具有許多天然的空間網(wǎng)絡拓撲特征，建立基于GIS技術的電力公共應用平臺，將是這種機制和環(huán)境的基礎。
電力企業(yè)信息系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)設計與開發(fā)都要從整體和系統(tǒng)的角度考慮其角色和作用，并有效地利用最新的信息技術，如GIS技術、組件技術、WEB技術、數(shù)據(jù)倉庫技術、CASE技術等，實現(xiàn)企業(yè)設施資源、人力資源、工作流程、客戶關系、規(guī)劃、設計、運營和維護、市場策略等業(yè)務管理與決策的信息化與智能化，構造一個既相互獨立、又相互協(xié)作、資源共享、可互操作業(yè)務綜合網(wǎng)絡，實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟和社會效益的最大化。因此，電力GIS應用平臺本身不應該是孤立和封閉的系統(tǒng)，而應該是能夠與電網(wǎng)生產(chǎn)管理的各個環(huán)節(jié)和已有的各種IT系統(tǒng)如MIS、OA等，更一般地要能夠與電力企業(yè)地ERP系統(tǒng)進行有機地結(jié)合，使之構成一個集成的、綜合的信息管理和決策支持平臺。
二、電力GIS應用
GIS 在電力行業(yè)應用非常廣泛，根據(jù)國內(nèi)目前的應用情況，大致可以分為：輸變電GIS 系統(tǒng)、配電GIS 系統(tǒng)、客戶服務中心GIS 系統(tǒng)、移動搶修GIS 系統(tǒng)、WebGIS 系統(tǒng)。
1 ．輸變電GIS系統(tǒng)
◆ 圖層管理
◆ 輸電網(wǎng)顯示
◆ 輸電網(wǎng)查詢
◆ 輸電網(wǎng)統(tǒng)計
◆ SCADA 信息顯示
◆ 雷擊信息GIS 分析
◆ 故障測距GIS 定位分析
◆ 輸電網(wǎng)三維分析
◆ 故障搶修最短路徑分析
◆ 模擬停電范圍分析
◆ 輸電網(wǎng)臺帳管理
◆ 輸電網(wǎng)運行管理
◆ 高壓污穢GIS 空間分析
◆ Internet 查詢
2.配電GIS系統(tǒng)

◆           電網(wǎng)編輯	◆           架空線斷面分析
◆           圖形顯示	◆           架空線立面分析
◆           設備查詢與統(tǒng)計	◆           用戶報裝輔助決策
◆           刀閘模擬操作	◆           線路阻抗計算
◆           掛牌操作	◆           實際線損計算
◆           供電源分析	◆           理論線損計算
◆           供電范圍分析	◆           負荷監(jiān)控
◆           線路負荷轉(zhuǎn)移	◆           負荷密度分析
◆           最優(yōu)化停電范圍分析	◆           最佳路徑分析
◆           停電管理	◆           配電工作管理
◆           電站管理	◆           SCADA 實時變位監(jiān)控
◆           電纜斷面分析	◆           Internet 查詢系統(tǒng)

3. 客戶服務中心GIS 系統(tǒng)
◆ 故障投訴電話的輸入
◆ 投訴電話分析處理
◆ 故障信息統(tǒng)計
◆ 停電的確認
◆ 搶修和恢復
◆ 報表生成
4. 移動搶修GIS 系統(tǒng)
◆ 地理背景圖進行分層顯示，方便用戶的定位；
◆ 提供道路及路口快速定位功能，方便用戶依據(jù)道路名稱進行圖形快速定位；
◆ 道路名稱動態(tài)捕捉；
◆ 車輛跟蹤；
◆ 車輛監(jiān)控；
◆ 上傳信息的主動推窗；
◆ 調(diào)度信息向車輛下傳；
◆ 距離測量；
◆ 最佳路徑分析；
◆ 車輛信息維護與查詢；
5. Web GIS 系統(tǒng)
◆ 圖形顯示
◆ 設備查詢
◆ 設備統(tǒng)計
三 配電GIS系統(tǒng)應用
配電GIS系統(tǒng)
配電GIS信息管理系統(tǒng)按應用層次，應分為四大部分
◆ 圖形編輯部分
◆ 功能應用部分
◆ Internet查詢系統(tǒng)
◆ 客戶服務中心 GIS系統(tǒng)
各部分功能歸納如下：
圖形編輯部分
圖形編輯分為兩大部分：基礎圖編輯和電網(wǎng)圖形信息編輯。
（一）基礎圖形編輯：基礎圖形編輯分為幾個方面，主要包括地理圖形的分層處理；道路邊線及道路中心線編輯；道路圖層的屬性編輯；建筑物圖層處理（小區(qū)管理需要）；等高線圖層處理（三維分析需要）等。
1．地理圖分層處理
地理圖分層主要是在用戶從當?shù)販y繪院、規(guī)劃局所購買的1：500或1：2000的地形圖上，按分層原則分類提取地理信息，如道路層、建筑物層、河流湖泊層、綠地、地界、獨立桿塔背景等。并將所提取的分層信息放入圖庫，統(tǒng)一管理，作為電網(wǎng)分析的背景以輔助分析。對于原始的地形圖，目前多為DXF格式，因此，用戶在購買時必須要求提供嚴格的、清晰的分層編碼。
系統(tǒng)功能：數(shù)據(jù)分層處理，建庫、入庫。
2．道路邊線及道路中心線編輯
從地形圖提取出的道路邊線，往往是不完整、不連續(xù)的，必須建立相應的工具對其進行處理。
系統(tǒng)功能：編輯道路邊線，保證道路的完整、連續(xù)；生成道路中線，并編輯如道路名稱、道路類型、走廊條件等相關屬性信息。
3．建筑物圖層處理
對于小區(qū)管理、三維分析等功能，必須要對從地形圖中提取的建筑物圖層進行處理，以提供應用功能所需的數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)功能：編輯建筑物圖層，封閉建筑物，提取或輸入有關樓層、單元數(shù)等信息。
（二）電網(wǎng)圖形編輯：按目前的應用需求，電網(wǎng)圖形編輯分為高壓電網(wǎng)（輸電線路）編輯、中壓電網(wǎng)（10KV線路）編輯、低壓電網(wǎng)（380V）編輯、電纜通道編輯、電站模擬圖編輯、站址分布編輯、系統(tǒng)圖編輯等。
1．高壓電網(wǎng)編輯
高壓電網(wǎng)編輯是指將用戶的35KV及以上線路、設備的圖形和屬性信息按系統(tǒng)定義的格式和結(jié)構輸入計算機。
系統(tǒng)功能：高壓電網(wǎng)圖形和屬性數(shù)據(jù)錄入
◆ 建立高壓電網(wǎng)圖形編輯工具，能夠方便地將線路和設備圖形繪制出來，并考慮電網(wǎng)的連接關系，電纜和架空線的連接和拓撲關系，高壓設備的定位方式等因素。
◆ 建立高壓電網(wǎng)屬性編輯工具，能夠方便地將線路和設備相關的屬性信息錄入數(shù)據(jù)庫，并建立屬性數(shù)據(jù)與圖形數(shù)據(jù)的一一對應關系。
2．中壓電網(wǎng)編輯
中壓電網(wǎng)編輯是指將用戶的10KV線路、設備的圖形和屬性信息按系統(tǒng)定義的格式和結(jié)構輸入計算機。由于配電網(wǎng)的主要組成就是中壓電網(wǎng)，配電管理系統(tǒng)的大部分工作也主要針對中壓電網(wǎng)，如配電SCADA管理、大用戶負荷監(jiān)控、配變遠程抄表管理、線路負荷轉(zhuǎn)移、不同類型電站管理等，另外由于電纜線路和架空線路的分類管理方式，因此中壓電網(wǎng)的結(jié)構最為復雜。系統(tǒng)在建立之初，首先要認真分析中壓電網(wǎng)的數(shù)據(jù)結(jié)構，定義出能適合各種應用分析的數(shù)據(jù)格式和結(jié)構。
系統(tǒng)功能：中壓電網(wǎng)圖形和屬性數(shù)據(jù)錄入
3．低壓電網(wǎng)編輯
低壓電網(wǎng)編輯是指將用戶的380V線路、設備的圖形和屬性信息按系統(tǒng)定義的格式和結(jié)構輸入計算機。低壓電網(wǎng)包括所有低壓用戶的信息，結(jié)構雖然相對簡單，但圖形及屬性數(shù)據(jù)量非常大，同時由于大部分線路與中壓合桿，編輯時也要考慮與中壓的聯(lián)接關系。
系統(tǒng)功能：低壓電網(wǎng)圖形和屬性數(shù)據(jù)錄入
◆ 建立低壓電網(wǎng)圖形編輯工具，能夠方便地將線路和設備圖形繪制出來，并考慮電網(wǎng)的連接關系，低壓設備的定位方式，設備與電桿的關系，同桿架設的設備之間的關系，低壓用戶與中壓配變的連接方式，低壓用戶與用電系統(tǒng)的連接方式，等因素。
◆ 建立低壓電網(wǎng)屬性編輯工具，能夠方便地將線路和設備相關的屬性信息錄入數(shù)據(jù)庫，并建立屬性數(shù)據(jù)與圖形數(shù)據(jù)的一一對應關系。
◆ 建立低壓電網(wǎng)設備關聯(lián)關系編輯維護工具，能夠方便地定義低壓用戶與中壓配變的聯(lián)接、低壓用戶與用電系統(tǒng)的聯(lián)接等，為應用系統(tǒng)提供方便。
4．電纜通道編輯
中壓電網(wǎng)中的電纜線路，在圖形上是可見的，但在實際上是埋設在地下的電纜通道中的，因此電纜通道作為獨立的一層電網(wǎng)信息編輯。電纜通道的編輯，要考慮通道的種類、斷面類型、層數(shù)和孔數(shù)的分布、工井的位置等信息，同時還要考慮通道內(nèi)電纜的數(shù)目、分布情況、斷面信息、相關屬性信息等。
系統(tǒng)功能：電纜通道圖形和屬性數(shù)據(jù)錄入
◆ 建立電纜通道圖形編輯工具，能夠方便地定義電纜通道的種類、斷面類型（包括孔數(shù)、層數(shù)等斷面信息）將電纜通道和工井位置圖形繪制出來，并考慮與中壓電網(wǎng)中的電纜線路連接關系等因素。
◆ 建立電纜通道斷面信息編輯工具，定義新增加電纜通道的斷面信息、定義新增電纜信息、預留孔位信息等。
◆ 建立電纜通道屬性編輯工具，能夠方便地將電纜通道相關的屬性信息錄入數(shù)據(jù)庫，并建立屬性數(shù)據(jù)與圖形數(shù)據(jù)的一一對應關系。
5. 電站模擬圖編輯
電站模擬接線圖中壓電網(wǎng)的一部分，但由于其特殊的管理方式，又是獨立的。按線路連接關系，電站模擬接線圖與中壓電網(wǎng)線路是連通的，按地理位置分布，每個電站的接線圖又必須獨立管理，獨立編輯。電站模擬接線圖中信息非常豐富，不但包括了變電線路信息、配電線路信息、電站內(nèi)各種設備信息，更主要還包括了SCADA遙測遙信信息，是SCADA系統(tǒng)與配電GIS系統(tǒng)的主要接口表現(xiàn)方式。
系統(tǒng)功能：電站模擬圖圖形和屬性數(shù)據(jù)錄入；遙測遙信信息點編輯；SCADA關聯(lián)建立。
◆ 建立電站模擬圖圖形編輯工具，能夠方便地將變電線路、電站進線、電站出線、母線以及站內(nèi)開關、流變、避雷器、站內(nèi)刀閘等設備圖形繪制出來，并考慮電網(wǎng)的連接關系、電站出線與中壓電網(wǎng)的連接和拓撲關系、站內(nèi)設備的定位方式等因素。
◆ 建立電站模擬圖上SCADA監(jiān)控點位置定義編輯工具，能夠方便地設置SCADA系統(tǒng)中各類遙測點信息顯示位置及測點類別。
◆ 建立電站模擬圖屬性編輯工具，能夠方便地將線路和設備相關的屬性信息錄入數(shù)據(jù)庫，并建立屬性數(shù)據(jù)與圖形數(shù)據(jù)的一一對應關系。
◆ 建立電站模擬圖設備關聯(lián)關系編輯維護工具，能夠方便地定義遙測信息點與SCADA系統(tǒng)的聯(lián)接、遙測信息點與站內(nèi)設備的對應、遙信點與站內(nèi)開關、刀閘設備的對應等，為應用系統(tǒng)提供方便。
6．站址分布編輯
站址分布圖是所有電站在地理圖上的位置示意圖。他與電站模擬圖有一一對應的關系，但包含了不同類型的電站信息，按其線路連接方式分為變電站、配電站、開閉所、箱變、配電房等類型。
系統(tǒng)功能：電站位置分布圖圖形和屬性數(shù)據(jù)錄入。
◆ 建立站址分布圖圖形編輯工具，能夠方便地將變電站、配電站、開閉所、箱變、配電房等的位置在地理圖上定義出來，并考慮與電站模擬圖的對應關系。
◆ 建立站址分布圖屬性編輯工具，能夠方便地將電站相關的屬性信息錄入數(shù)據(jù)庫，并建立屬性數(shù)據(jù)與圖形數(shù)據(jù)的一一對應關系。
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