摘要：近年来，我国经济建设得到了高速发展，科学技术也日新月异，人们对电力系统的要求越来越高，尤其是与用户密切相关的配网。在配网的信息管理方面，传统的数据管理和分析方法不能满足目前的需求。为了解决了这个难题，GIS技术被运用到配网管理中去。本文将重点介绍GIS在配网管理中的价值及其应用实践。
关键词：配电系统；GIS技术；配网管理；计算机技术
引言
随着中国电力事业的高速发展，配电系统也越来越庞大，各电力企业都积累了大量的配电数据，用传统的图表等方法对于数据的管理和分析都变得十分困难，并且效率低下，错综复杂的配电网也将会变得难以控制。特别是当电力信息变得不通畅时，会导致数据失真，给电力系统的运行造成一系列的问题。为了保证供电信息的可靠性、准确性和及时性，地理信息系统（GIS）技术被越来越多的应用到供电企业中。GIS运用了二维和三维图形将配电数据和电气线路有机的结合到一起，让工作人员更直观的了解整个系统的运行情况，并且可以有效的进行数据分析并及时调度，优化了配网管理，提高了工作效率。
1.地理信息系统（GIS）
1.1 GIS技术的含义
地理信息系统，又可以称为“地学信息系统”，是集网络通讯、地理科学以及计算机技术等领域的综合性学科。可以在计算机软、硬件系统的支持下，将自然环境和人类活动的各种信息进行“数字化”，并进行综合管理和数据分析。GIS技术可以通过数据库，有机整合地图的地理功能和视觉化效果，使地理信息系统可以有效地描述二维空间分布问题。将GIS技术的这些特性运用到配网管理中去，可以很方便的解决传统配网管理中的诸多难点。
1.2 GIS技术的特点
GIS技术以其特有的综合学科特性，使其具有多种特点，我们可以归纳为三个方面，即开放性、先进性和拓展性。
（1）开放性。
GIS具有较高的可扩充性和可连接性，支持多种数据库管理系统，例如SQLSERVER、SYBASE以及ORACLE等数据库；运行多种开发工具和编程语言；支持各类操作系统平台；为各应用系统提供标准化接口，如OA、ERP、CRM、EMS、SCADA以及MIS等；可嵌入非专用编程环境。
（2）先进性
GIS平台采用先进的信息处理技术、网络技术以及计算机图形技术。系统设计应用最新的技术，支持图纸查询和远程数据查询，通过强大的图表输出功能，能够直接打印各类数据、统计报表和地图等。可实现直接选择定位、支持漫游、无级缩放以及分层控制图纸等功能。具备完善的测量工具，通过现场勘查数据初步设计线路杆塔等设备，并直接迁移、计算线路设备，实现线路辅助设计与设备档案修改。具有判断线路区域、方位的功能，从而提供优质的辅助决策，并为管理决策人员提供参考依据。尤其是将移动办公技术和可视化技术运用于GIS系统中，对GIS系统的先进行有明显的提升。地图精度高，省级地图的比例尺达到1：10000或1：5000，市级地图比例尺达到1：1000或1：500，地图能分层显示山川、水系、道路、建筑物、行政区域等。
拓展性。具有很强的可扩充性和可连接性。在应用开发过程中，考虑系统成功后进一步发展，包括维护性扩展功能和与其它应用系统的街接与整合的方便。开发工具一般采用J2EE、XML等。
2.GIS技术在配网管理中的应用
2.1 GIS技术在配网管理系统的重要性
配网管理系统主要包括配电自动化系统、地理信息系统、管理信息系统、需求侧管理等。其中地理信息系统，即GIS技术渗透到了配网管理中的各个方面，对其整个系统的安全稳定运行起到了很大的作用。配网管理主要包含了对配网的规划建设、运行、人员管理等几个方面。GIS技术对配网管理的任务有着得天独厚的优势。
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在进行配网的规划和建设方面，由于GIS技术可以很好地将地理信息与人类活动有机的结合到一起，并且具有公共的地理定位基础，以地理模型方法为手段进行空间分析、多要素综合分析和动态预测能力，而配网的规划和建设涉及到了电网的空间分布、内部系统的状态变化等，这种需求很好地迎合了GIS技术的特点。
配网管理的运行主要包括巡线管理、设备管理和终端用户管理。GIS系统可以实时地显示巡线路径和电力设备的地理位置，由于系统采集了电力设备运行的各种实时参数和运行管理人员的信息，我们可以很方便的在控制室查询这些信息进行工作任务的安排。当我们在现场巡视中发现信息不一致时，可以随时更改让系统更新数据，方便以后正常维护管理。对于配网中种类繁多的电力设备，电力工作人员需要定期进行维护管理记录。GIS系统具有采集、管理和分析的能力，它在数据库的基础上可以很方便的对设备进行分类管理，提高了传统的用Excel表格进行记录的工作效率。特别是在设备发生故障的情况下，系统界面会弹出报警信息，并可以查询图像，我们可以进一步运行其内部自动化程序分析故障原因为我们抢修作参考。在电力系统中，配网是与用户关系非常密切的部分，做好供电服务对于供电企业的发展有着不可忽视的作用。GIS系统可以形象地反映出用户和供电线路的实时运行情况，我们可以在地图上查看用户的消费情况和供电情况，由此我们可以根据不同的情况与用户进行沟通，提高供电服务。
人员管理的好坏影响着整个配网运行的好坏。凭着GIS系统高精度的信息收集、存储和快速检索功能和数据库的数据更新和用户管理等特色功能，GIS系统可以根据各单位需求自定义人员管理配置。
正是由于GIS技术在配网管理中发挥着举足轻重的作用，GIS技术正在受到越来越多的供电企业和技术人员的重视。
2.2 GIS技术在配网管理系统中的实践
GIS技术运用到配网管理系统中，我们称为GIS配网管理系统，该系统将传统上的配网生产、配网工程事务管理和市场营销等通过营配一体化思想建立为一个配网综合管理平台。该平台最终目的是实现配网管理的自动化、扁平化和智能化，显著提高供电企业的配网管理质量水平，使企业营配一体化管理标准化。
在配网管理中，GIS技术的实现关键是对系统拓扑关系的设计和实现。在网络拓扑上，就是充分利用GIS的数据分析和处理能力，通过与配网中的SCADA系统和负荷测控系统进行数据共享，对配网设备运行状态进行实时监控和判断。一般我们可以通过GIS系统的网络引擎NTE为配网自动化系统的后续软件提供拓扑信息。电网的拓扑主要由管理人员根据不同的电力设备在地理图上的不同坐标和相互关系，以变电站出线开关为起点，按照潮流方向对线路上电力设备信息进行记录直到负荷终点。一个好的拓扑关系能优化配网管理，提高整个系统的运行效率，为此，科学的网络拓扑方法亟待完善。好的网络拓扑算法不仅直观有效，还应该满足配电网自动化中的不同功能的要求，快速识别、跟踪配电网络连通性，以此更好的适应事件变化。与此同时，节省存储空间与其他高级计算功能的时间。目前，关于拓扑关系的研究成果主要有离散处理法、树搜索表示法、结点消去法、网基矩阵表示法以及有关联表矩阵表示法等。
3.配网GIS技术运用前景展望
随着我国电力行业进行各种电力改革和创新，配网管理变得十分复杂，对配网的管理要求也越来越高。管理过程中的许多任务人工已经很难完成，或者说不能达到要求。这就要求我们的配网管理要越来越自动化和精细化，GIS技术能很好的应对这些问题，尤其是在数据分析和处理，数据可视化方面。
在近几年分布式能源的大力发展势头下，未来配网将是智能电网的物理载体和基石，是相关新技术所需数据的主要来源。未来配电网中可再生能源将会成为电网中主要的一次能源，配网的结构和运行模式将会发生重大变化。新型的电力市场、商业模式——能源互联网的发展将会让成千上万的电源点与用户连在一起，未来配电网的发展趋势将是综合能源互联网。在未来配网的诸多特点之下，GIS技术还有很大的潜力有待发掘，相信在不久的将来，先进的GIS技术将会给配网带来新一轮的技术革新。
参考文献
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论文作者:欧阳东武
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/2/25
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