地理信息系统(GIS)在电力系统的应用

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地理信息系统(GIS)在电力系统的应用

【摘要】随着时代的不断进步和科学技术的不断创新,我们已经步入了多元化的社会发展时期,各行各业都不同程度上面对着新的发展机遇和挑战。地理信息系统也称GIS系统的产生的发展促进了人们对于整个地理、地形的进一步的认知和应用。同时,GIS系统在电力系统中的应用也逐渐被人们所重视,本文就地理信息系统在电力系统中的应用展开相应的讨论和研究,希望为促进电力系统的发展和不同技术以及行业之间的优化整合提供一些借鉴和参考。

【关键词】地理信息系统;电力系统;应用

1.地理信息系统在电力系统中应用的重要性

地理信息系统(geographic information system ,GIS)在电力系统中的应用也可简单的称之为电力GIS系统。这种应用模式主要是将地理信息系统的原理与电力系统中的电力设备、变电站、输电网络、电力终端以及电力生产负荷、管理等核心内容想融合形成的一种对于电力系统进行信息化生产管理的综合性智能化信息系统。该信息系统可以直观的提供电力系统中相应电力设备的运行状态信息、电力技术信息、电力生产和管理信息以及电力传输应用过程中途径的山川、河流、城镇、环境等等一系列的电力系统信息与自然地理环境信息集中于一体,通过查询GIS系统相关数据、照片、图像和技术参数等信息就可以实时掌握电力系统运行的状态,在电力系统的维护和管理中有着十分重要的作用。

2.GIS系统在电力系统中应用的特点

地理信息系统在电力系统中的应用,除了使电力系统具备GIS的基本特点之外,还拥有了更多的特点,具体的内容以下几个方面:

(1)由于电力系统的运行参数复杂,信息量庞大,对于实时性和动态变化的监测有着更高的要求,因此,在电力GIS系统中如果要达到对电力系统中的瞬时信息进行实时的收集、传输、分析、响应和处理,就需要系统的存储能力传输速度达到较高的要求,GIS系统的开放性和先进性都能满足这方面的要求,可以使电力GIS系统的应用更加高效和快速。

(2)电力系统中的数据量比较大,对于GIS的稳定性和可靠性要求较高,电力企业在电力系统的搭建和维护过程中通常会使系统具有更好的可维护性,结合GIS系统的开放性特点,可以使电力GIS系统实现数据的单次输入和多次输出,再通过进行层次的保护和数据统一管理的方式,从而确保数据信息的一致性,使系统参数的传递和分析更加精确和可靠。

(3)电力系统的传输距离和范围以及使用终端的复杂程度,对于系统的拓扑分析能力和转换能力要求比较严格,GIS系统自身的单机工作模式已经无法满足电力系统多终端、接口类型复杂、信息覆盖面广泛的要求,充分利用GIS系

统在局域网环境下的优势,不仅可以提高电力GIS系统的拓扑能力和转换能力,还能够通过计算机技术进行电力信息数据的整合分析工作,并可以实现资源的网络共享。

(4)电力GIS系统还具备信息安全保护的特点,电网分布和地理坐标是国家重要的基础信息资源,为此,应用过程中需要对相关涉及到国家安全的信息进行加密处理,确保应用过程中即可实现资源的充分利用,又要确保应用的安全等级达到相关标准要求。

3.地理信息技术(GIS)在电力系统中的功能和应用

GIS系统在电力系统中的应用,主要依赖于GIS系统自身的优势特点,其对于地理位置进行定位的准确性、与计算机网络技术的完美结合、可视化操作以及独特的数据分析整合模块使其在电力系统中的应用具有十分丰富的功能,具体的应用功能如图1所示:

图1 电力GIS系统功能示意图

从图1可以看出地理信息系统(GIS)系统在电力系统中的应用,可以充分发挥GIS系统自身优势的同时,还充分利用了电力系统的电网优势,设计出了独特的建模规则库,建立了面向对象的数据模块、同时,还配备了对于电网图的修正编辑和输出工具,一定程度上实现了电力GIS平台在系统环境、数据库、图形与数据处理工具、应用模块等各个分层模型上的合理连接,对于电力系统的监测、诊断、维护和管理有着十分重要的意义。

3.1 GIS系统中地理背景信息显示功能在电力系统中的应用

GIS最大的优势在于其能将测绘电子地图转换成供自身可用的形式,并在一定程度上对于地形图中的房屋、街道、水文地理信息进行直观的显示,并可以通过实时监测技术及时监测电力系统不同线路和不同地域之间的运行状态,管理人员在办公室就可以直接查询相关的电力运行参数,对于电力系统中发生的故障能够进行准确的定位,并提供相应的解决分析方法,很大程度上方便了电力系统的管理和维护工作。

3.2 GIS系统中图形建模在电力系统中的应用

在以电子地图为北京的底图基础上,电力GIS系统可以提供多种针对电力设备的编辑工具,使电力系统技术人员和管理人员能够在背景图上就可以对电力设备的分布进行删减、增加和修改的操作,同时,还能及时的掌握相关电力设备属性信息,便于分析和管理。图形建模一定要确保其操作的合理性,导线一定要架设在杆塔上,确保在遵循建模规则的基础上,对于电力系统中的线路、设备等情况进行统计和整理,以便后续在终端上可以及时监测相关的属性参数信息;对于设备较多的情况,要以设备编码为序在地图上进行准确的定位;对于一些需要进行量化监测的设备信息如:变压器容量、线路总长度等信息,就需要在地图标

示过程中将数据进行图形化处理,使数据能够以直观方式在地图上得以体现。

3.3 自动制图功能模块在电力系统中的应用

电力系统中应用GIS系统,可以充分发挥GIS系统的实时地理定位功能,对于现有的电力设备图进一步的更新和完善,且GIS内部的自动制图功能模块可以根据数据库的内容变化而进行及时的调整改动,具有内容准确、更新周期短的优势。

3.4 GIS系统对电网功能进行分析显示的应用

电网是电力系统的重要载体和基本构成,GIS中的数据库模型可以通过与电网系统中的杆塔和导线的连接或者同变电站进出线的连接而在计算机控制终端呈现出清晰的拓扑结构,且能够以不同的着色情况进行显示。当电网出现短路、断路等故障需要进行检修和恢复时,就可以通过GIS的电网追踪和拓扑分析功能实现对于故障点的确定以及对相关开关的按相应动作指令执行的操作。

3.5 供电可靠性分析和辅助决策功能的应用

通过GIS系统在电网中的应用,我们可以直观的对于电力系统中的供电率、终端用户平均使用时间、故障导致的停电次数等问题进行可靠性分析,通过相关的数据处理和分析,统计得出电力系统供给电能力、停电总时间、故障发生类型以及可能影响的范围。指导后续在进行维修过程中需要进行停电操作的隔离点,将影响降到最低,最大程度确保人们的正常用电。

4.结语

综上所述,地理信息系统(GIS)在电力系统中有着十分广阔的应用前景,在应用过程中还需要针对不同的电力系统特点,对GIS系统进行优化和整合,以便符合当前电力系统要求。经过调查资料显示和实践证明电力GIS系统既能够充分发挥GIS系统的全部优势,同时还能够结合电力系统的特点和要求,进行整合优化,实现了电力系统控制管理的智能化和人性化,对于实现电力系统的现代化有着十分重要的应用意义。

参考文献

[1]王宇,王东.地理信息系统GIS技术在电力系统自动化中的应用[J].黑龙江电力,2007(05).

[2]李金河.基于GIS的电力计算机信息管理系统探讨[J].信息安全与技术,2012(03).

[3]杨斌,张大华,曹俊喜,刘超.GIS在电网信息通信中的应用研究[A].2011电力通信管理暨智能电网通信技术论坛论文集[C].2011.

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