摘要：随着电力网络的快速建设与发展，电力设施的规模大、多样性、复杂性，供电企业使用传统的管理技术与方法已无法快速、准确、全面地掌握电网设施运行的数据与信息。GIS系统的使用提高了电力的科学规划和使用，使相关人员能够及时准确的对电力设备进行浏览、提供高清的地理数据，提高现阶段我国对电网管理的效率和水平。本文就电力规划设计GIS平台的设计与实现进行简要的分析，希望引起读者的共鸣。
关键词：电力；规划设计；GIS；设计
1导言
在配电网规划中，由于涉及到的问题较多且相对复杂，传统规划技术已经无法满足当前配电网规划建设的需求。因此，配电网规划建设中采用先进技术势在必行。GIS在电力中使用实现了电路、变电站等完整的模型，并且应用该技术能够使其有效的结合，提高电力的运行的效率，降低电力使用陈本。
2GIS平台在电力配网管理中的作用
随着科学技术的不断发展，各种管理平台相继被设计出来和应用到适用领域。其中GIS平台就是在目前用于提高电力配网调度管理模式自动化和科学水平的一个重要工具之一。全称则为地理信息系统。GIS功能包括：缩放、鹰眼、查询、添加、修改、删除、可管理海量空间数据和属性数据等，并可通过Internet供用户浏览和调用，具有较高的实用性。设计了具有高度通用性的数据库结构。该数据库结构具有完整性和安全性的特点，并且可以根据实际的变化轻松地添加或者删除某种设备。选择了一种高效、先进的自适应免疫算法用于配电网无功优化。算例表明，基于这种自适应免疫算法开发的无功优化程序无论在寻优性能，还是计算速度上均优于基于目前广泛使用的遗传算法和一般的免疫算法所开发的无功优化程序。使优化结果更加清晰，增加该系统的实用性。
在电力配网调度作业中一般都是给相关的工作人员提供基本的电路和电网接线图，以此来表现出在进行电力供应过程中电力设备之间的连接情况，却很少能反映出连接中所表现的地理位置属性。这也是为工作人员提供数据和信息的一个盲点。而在进行电力配置调度过程当中不仅要求者工作人员对各设备电流走向进行相关的数据收集，也要对在电路中应用各种的系统和软件的使用情况和配置情况进行数据分析作业。GIS平台可以在应用到电力配网管理模式当中，以此来实现对数据的收集和分析工作。
3电力规划设计GIS平台的设计
3.1三维GIS系统功能架构
基础数据主要由影像数据、DEM高程、矢量数据三部分构成，数据服务根据当前视角范围计算出对应的三维图像数据并供前台使用，它是三维GIS系统的底层支撑，是影响三维展示效果的关键因素。系统采用免费的30m影像图及30mDEM高程数据作为三维GIS系统的粗模，对高精度地图数据的要求是：2.5m影像图，30mDEM或者0.5m影像图，5～15mDEM，局部地区采用0.25m影像图及5mDEM或更高精度。对地图数据的高标准要求是为了在更为清晰、真实的地形地貌上建立电力设备模型。
就目前来看，一些GIS的软件，是一种通用的平台，他们不仅精准度不够，还存在着多种问题，例如，由于精准度不够而导致的数据丢失，无法进行原始数据的还原，影响后续工作的进行；同时在进行使用的过程中，该软件会产生使用延迟，浏览不顺利等情况，甚至严重的会产生软件的崩溃和损害。部分的产品在使用的过程中，不能满足电力的需求，甚至会出现阻碍的情况，这严重的影响了电力行业的工作，甚至影响人民群众的生活和社会的发展和经济的进步。除此之外，由于这些产品保密性和质量不高，因此，在电力的应用中产生了严重的影响。由此可见，研发一套三维的GIS保证我国电力行业有效发展的重要因素。
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3.2空间负荷预测的规划
在配电网规划中，空间负荷预测是最基础的部分，其主要是对供电区的用地类型与负荷性质加以参考，将其向多个小区域进行划分，然后对这些小区域的分类负荷进行分别预测。负荷密度法在空间负荷预测中应用广泛，该方法在规划区域预测中采用自下而上的顺序，并对分类分区的预测方法加以利用，实现对预测误差的合理控制。此外，聚类分析法也是空间负荷预测中比较常见的方法。该方法是对同类负荷受到不同因素的影响进行分析，进而使规划结果的精确度得到提升，并与GIS技术及其预测方法相结合进行空间负荷预测。基于GIS技术中设计数据库及其系统功能可以使居民负荷、城市负荷、农业负荷等不同空间负荷进行有效区分，为规划人员在数据采集工作方面提供便利，减小工作量，使处理效率得到提升。同时，GIS系统中可以将不同规划区域向多个小区进行合理划分，对小区中与各类负荷有联系的历史数据进行搜集，实现对未来负荷分布情况的预测，并在数据处理与分析下，对各分区的负荷密度进行计算与修正，最终实现空间负荷总负荷量的计算。
3.3图像引擎
就目前来看，电力GIS的应用，极大的满足了现阶段社会和人民发展的要求。随着经济全球化的深入发展，各国之间的联系逐渐的密切，国际之间的竞争也逐渐的加剧。我国电力行业的发展已经取得了重要的效果，但是与发达国家相比还有一定的发展差距。因此，在今次那个电力GIS使用的过程中还应该积极的引进先进的技术，结合我国电力行业发展的实际情况进行简要的分析，制定适合我电力行业发展的设计使用方案，只有这样才能初级我国电力行业的的发展和进步。现阶段，社会改革逐渐深入，信息化和数字化成为社会发展的主流，为了促进电力行业的进步，使其适应现代化发展的潮流，GIS技术应用是不可逆转时代发展潮流。
3.4网络结构优化、短路容量校核与无功规划
基于空间负荷预测与变电所位置、容量优化的规划，对网络结构进行规划与设计。优化网络结构需要对模型库加以利用，实现相关非线性规划模型的建立，对规划目标年的高压状态中的网络结构进行设定，同时要确保其各方面需求得到满足，例如空间负荷、变电所位置与容量、投资与运行费用等。对GIS系统分析软件加以利用，对规划中各个目标年的短路容量与务工电压进行计算与分析，在短路容量校核系统的帮助下对相关参数进行校正，确保其设备容量与系统需求相适应，并且电能质量能够与标准相符。在确定不同阶段的规划后，利用GIS系统将各规划网络结构直观、清楚的显示出来，并且对配电网中的相应线路信息进行查询，例如线路型号、长度投建以及改建年分等。
3.5数据
数据分为栅格数据（卫星影像、航拍图、数字高程等）和矢量数据（区划线、水域等点线表示的数据）两种。引擎支持IMG，GTiff等国际通用的GIS栅格数据格式。而数据接口采用GDAL开源GIS开发接口[4]，是目前国际上兼容性最好，支持格式最广，运行最稳定，效率最高的开源GIS数据存取代码库。平台直接使用测绘部门提供的原始影像文件，无需做任何后期处理，只要将文件路径加入地形数据源队列，即可高效地展示地形地貌。由于是直接访问原始影像文件，所以数据以文件形式保存，无需进入常规数据库；这样节省空间，同时具有最高的访问效率，为Clipmap技术的动态更新提供了性能保障。
结束语
综上所述，GIS技术在配电网规划建设中具有较高的应用价值。应用商用GIS系统的数据库和拓扑功能进行改进。实现在现在的电力配网调度工作中达到更高的时效性和准确性，已经数据信息的传递和分析能力，利用自动化的管理方法进行电力配网调度的更新和改革。
参考文献：
[1]陈禹廷.电力规划设计GIS平台的设计与实现[J].黑龙江科技信息，2017，（17）：90.
[2]杨武.GIS平台下电力配网调度管理系统设计与实现[J].黑龙江科技信息，2017，（17）：25.
[3]田普州.GIS在配电网规划建设中的应用[J].技术与市场，2017，24（05）：111+113.
论文作者:王家坤
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/20
标签：电力论文; 负荷论文; 数据论文; 系统论文; 空间论文; 影像论文; 平台论文; 《电力设备》2017年第24期论文;