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摘要：面对纵横密织的电网分布、日益复杂的电力设备、时刻变化的电网信息、不断变迁的城市道路与建筑，采用传统的方式管理电网已经难以满足管理与业务需求。为了加强电网管理，提高企业自身的经济效益，在市场竞争中拥有强大实力，需要功能强大的电网管理信息系统在需要的时候迅速准确地提供完整的信息。因此，将电力系统的各种图形、地图、数据属性信息进行统一管理共享，是供电企业迫切需要解决的课题。
关键词：输电网GIS地理信息系统管理
中图分类号：TM421 文献标识码：A
地理信息系统(GeographyInformation System，GIS)是融计算机图形学和数据库以及信息系统于一体的、存储和处理空间信息的高新技术，它把地理位置和相关属性信息有机地结合起来，根据实际需要准确真实、图文并茂地输出给用户。采用GIS技术建立的输电网地理信息系统，在对电力设备通过全球定位系统（Global Position System，GPS）进行定位的基础上，利用GIS平台将电子地图同实际的电网设备、缺陷信息、实时信息等有机地结合起来，实现对电网设备的规范化和可视化管理，做到资源共享，为设备的安全经济运行服务。
地理信息系统在电网管理中的重要性
GIS可以将地图、图象和属性数据有机地结合起来进行综合管理，可以在地图上检索和显示电力设备的线路图和相应的属性数据、图纸和图象等。GIS采用最新计算机图形技术、图象处理技术和关系数据库技术，它不但可以实现以地理图为背景对电网设备的属性和有关信息进行管理，还可以采用矢量图和栅格图显示或生成的功能，对发电厂、变
电站、输电线路的电路图、结构图、工程图和扫描输入的文件和资料进行综合管理。GIS可以对地理信息图上各种要素进行汇总、统计和分析，并将结果在屏幕上显示，同时可以绘图和打印输出。由于它实现了数据库技术与图形操作的紧密联系，也就是说利用
GIS解决了电网台帐的综合管理，因此为电力部门信息的可视化管理提供了有力的工具。
在运行管理方面，可以将电网的台帐、技术资料、图纸等静态数据和电网生产技术管理中产生的许多实际数据输入到地理信息系统，从而使电网生产运行的管理更加科学化，进而大大提高工作效率。
在用电方面，用户不断消耗的电能使负荷数据不断地产生，负荷数据与用户相关也就是与空间位置紧密联系在一起，通过GIS可以对负荷、电能、电费和用户统一进行管理，从而为提高供用电服务质量创造了条件。
电网地理信息系统的功能
电网地理线路图：可采用五十万分之一的电子地图按发电厂、变电站、输电线路的实际位置显示电网地理信息；可按全网域、省域、城市等指定区域无级缩放显示地图及相关目标，显示图形可任意平移。
图层管理功能：以城市、县、镇、公路、河流、发电厂、变电站、输电线路等为图层元素，根据需要可选择一个或多个图层元素在地图上显示。
发电厂、变电站、输电线路管理：按电压等级、所属单位、调度权限等将发电厂、变电站、输电线路各自进行划分归类，按需要显示一个、一条或一类厂、站、线路相应的电气主接线图、台帐、设备参数、图纸等相关属性数据。经与SCADA 系统相联后，厂、站电气主接线图可显示各电气设备的实时运行数据，输电线路可显示实时潮流。
调度运行管理：经与SCADA系统接口，可显示全网潮流、发电出力、用电负荷等实时信息；链接调度运行管理系统，可自动生成操作票，实现继电保护运行管理、稳定措施投退、调度日报自动生成等运行管理功能。
发电管理：实时显示各发电机组发电出力；显示各发电设备相关技术参数、台帐、图纸、报表等属性数据；对发电厂各机组按当天发电量、月度发电量、年度发电量、历史发电量等形成相应报表；可链接发电计划管理、线损管理、关口电量管理等多种专用工具包。
用电管理：实时显示各地区实际用电负荷；根据各地区属性数据进行负荷预测；可链接用电计划管理、用电负荷统计、用户资料、电费回收等多种专用工具包。
设备管理：对设备的台帐以及运行、维护、检修、异常等数据进行管理。打印输出各种专业报表与图形。对电网数据进行各种检索与统计。
运行维护管理：对巡视、缺陷、检修、故障等运行维护资料进行输入、编辑、查询、统计、输出等各种处理。
各种工作报表、图形资料输出：可按照实际的报表形式打印输出各种报表，用户可以选定任意电网地理图、电气主接线图和各类图纸进行打印输出。
多种资料的集中管理：在设备上可以挂接相片、表格、文档、动画等各种类型的资料，实现对资料的统一管理。
电网地理信息系统的应用发展
通过对实际电网规划流程的分析发现存在以下不足：（1）目前电网规划很大程度上仍依赖技术人员的经验进行论证；（2）电网规划过程涉及面较广，且各地区电网在地理地形、负荷增长、电源结构、管理方式等各方面的实际情况和侧重点也不同，使规划和管理工作往往需要根据不同地区的具体情况，制定适宜的措施，难以总结出普遍适用的规律；（3）实际规划过程与地理信息有很多联系，但目前还未受到应有的关注。要解决上述问题，需要一个能够面对广域分布、海量信息的开发实现平台。
可视化辅助功能
与电网运行不同，电网规划设计需要更加精确的电网接线图，对未来各个水平年的电网进行统一规划。目前，我国电网处于快速发展阶段，电网滚动规划频率加快。每项工程的变动，都会使各个水平年电网地理接线图发生相应的变动。這给测绘工作，计划规划管理工作带来了困难。空间数据库软件的一个显著优势是实现地图和相关数据的结合，实现包括电气计算结果在内的各类信息的数字化、可视化、通过软件自带的二次开发功能，实现自动生成所需的电网地理接线图。
辅助功能开发平台
辅助功能开发平台是在数据层的基础上，实现拓扑分析算法，经济分析评价等功能的开发平台，具有开放性的特点。规划工作中电网方案的设计，形成必须在电网拓扑结构图的基础上完成，目前在系统方案拟定等方面很大程度上仍需要设计人员灵活处理，使得在网架规划中可能遗漏可行的方案。结合GIS 信息和规划数据，通过计算机处理，就能够自动生成可行方案，并得出精确的经济评价结果，辅助规划人员。
为了减小电网规划设计中不确定性的影响，各类标准对常见的典型问题进行了规定。为了加快和规范规划工作，进一步提出了标准化设计理念和方法。但由于实际情况千变万化，在实际规划设计工作中需要考虑各类问题。
空间数据管理模式
数据层中数据类型分为空间地理信息数据和属性数据 （规划数据和电气数据）2种。空间数据是用于表现点、线、面等地理元素的空间位置与空间关系的数据，是其对应空间实体的地理编码，如变电站的地理位置，线路走向等。属性数据是描述系统中地理元素的非空间信息数据，通常反映与空间实体相对应的数据。如变电站电压等级，间隔数，杆塔类型，线路长度等。随着Oracle数据库软件和Mapinfo的进一步结合，采用对象关系型数据库思路，通过建立空间数据索引，将空间实体的空间数据和属性数据存入同一个数据库，实现GIS数据的一体化存储和管理。目前，国网北京经济技术研究院电网规划和工程设计研究中心的基础数据库的建立工作正在进行中。电网规划空间数据库与先进的GPS导航，勘测技术相结合，可实现电网的统一规划与设计，将对现有电网规划思路，管理模式产生重要影响。
结语
将精确的地理信息数据与传统的电网规划的规划数据和电气计算软件的电气数据相结合，通过各种 GIS软件可以实现电网在精确的地理信息下的可视化和空间拓扑分析等功能，进行更加精确的经济评价和方案校验$通过对当前电网规划具体思路的分析，构建了电网规划 GIS 辅助功能框架，实现了通过电网规划表数据生成精准的电网地理接线图功能。
参考文献：
【1】丰强,王洪授,高作毅,陈洪波,熊承山. 基于卫星遥感数据的输电线路地理信息系统应用研究[J]. 华北电力技术. 2010(06)
【2】陆鹏. 基于MapInfo的地理信息系统在配电线路管理系统中的应用[J]. 广西质量监督导报. 2008(09)
【3】鲍艳,梁明,王青乐. 基于GIS的超高压输变电信息系统的建立[J]. 西安科技大学学报. 2005(03)
【4】李莉. 攀枝花电业局三维可视化变电设备信息管理系统的设计与实现[D]. 电子科技大学 2012
关键词：输电网GIS地理信息系统管理
中图分类号：TM421 文献标识码：A
地理信息系统(GeographyInformation System，GIS)是融计算机图形学和数据库以及信息系统于一体的、存储和处理空间信息的高新技术，它把地理位置和相关属性信息有机地结合起来，根据实际需要准确真实、图文并茂地输出给用户。采用GIS技术建立的输电网地理信息系统，在对电力设备通过全球定位系统（Global Position System，GPS）进行定位的基础上，利用GIS平台将电子地图同实际的电网设备、缺陷信息、实时信息等有机地结合起来，实现对电网设备的规范化和可视化管理，做到资源共享，为设备的安全经济运行服务。
地理信息系统在电网管理中的重要性
GIS可以将地图、图象和属性数据有机地结合起来进行综合管理，可以在地图上检索和显示电力设备的线路图和相应的属性数据、图纸和图象等。GIS采用最新计算机图形技术、图象处理技术和关系数据库技术，它不但可以实现以地理图为背景对电网设备的属性和有关信息进行管理，还可以采用矢量图和栅格图显示或生成的功能，对发电厂、变
电站、输电线路的电路图、结构图、工程图和扫描输入的文件和资料进行综合管理。GIS可以对地理信息图上各种要素进行汇总、统计和分析，并将结果在屏幕上显示，同时可以绘图和打印输出。由于它实现了数据库技术与图形操作的紧密联系，也就是说利用
GIS解决了电网台帐的综合管理，因此为电力部门信息的可视化管理提供了有力的工具。
在运行管理方面，可以将电网的台帐、技术资料、图纸等静态数据和电网生产技术管理中产生的许多实际数据输入到地理信息系统，从而使电网生产运行的管理更加科学化，进而大大提高工作效率。
在用电方面，用户不断消耗的电能使负荷数据不断地产生，负荷数据与用户相关也就是与空间位置紧密联系在一起，通过GIS可以对负荷、电能、电费和用户统一进行管理，从而为提高供用电服务质量创造了条件。
电网地理信息系统的功能
电网地理线路图：可采用五十万分之一的电子地图按发电厂、变电站、输电线路的实际位置显示电网地理信息；可按全网域、省域、城市等指定区域无级缩放显示地图及相关目标，显示图形可任意平移。
图层管理功能：以城市、县、镇、公路、河流、发电厂、变电站、输电线路等为图层元素，根据需要可选择一个或多个图层元素在地图上显示。
发电厂、变电站、输电线路管理：按电压等级、所属单位、调度权限等将发电厂、变电站、输电线路各自进行划分归类，按需要显示一个、一条或一类厂、站、线路相应的电气主接线图、台帐、设备参数、图纸等相关属性数据。经与SCADA 系统相联后，厂、站电气主接线图可显示各电气设备的实时运行数据，输电线路可显示实时潮流。
调度运行管理：经与SCADA系统接口，可显示全网潮流、发电出力、用电负荷等实时信息；链接调度运行管理系统，可自动生成操作票，实现继电保护运行管理、稳定措施投退、调度日报自动生成等运行管理功能。
发电管理：实时显示各发电机组发电出力；显示各发电设备相关技术参数、台帐、图纸、报表等属性数据；对发电厂各机组按当天发电量、月度发电量、年度发电量、历史发电量等形成相应报表；可链接发电计划管理、线损管理、关口电量管理等多种专用工具包。
用电管理：实时显示各地区实际用电负荷；根据各地区属性数据进行负荷预测；可链接用电计划管理、用电负荷统计、用户资料、电费回收等多种专用工具包。
设备管理：对设备的台帐以及运行、维护、检修、异常等数据进行管理。打印输出各种专业报表与图形。对电网数据进行各种检索与统计。
运行维护管理：对巡视、缺陷、检修、故障等运行维护资料进行输入、编辑、查询、统计、输出等各种处理。
各种工作报表、图形资料输出：可按照实际的报表形式打印输出各种报表，用户可以选定任意电网地理图、电气主接线图和各类图纸进行打印输出。
多种资料的集中管理：在设备上可以挂接相片、表格、文档、动画等各种类型的资料，实现对资料的统一管理。
电网地理信息系统的应用发展
通过对实际电网规划流程的分析发现存在以下不足：（1）目前电网规划很大程度上仍依赖技术人员的经验进行论证；（2）电网规划过程涉及面较广，且各地区电网在地理地形、负荷增长、电源结构、管理方式等各方面的实际情况和侧重点也不同，使规划和管理工作往往需要根据不同地区的具体情况，制定适宜的措施，难以总结出普遍适用的规律；（3）实际规划过程与地理信息有很多联系，但目前还未受到应有的关注。要解决上述问题，需要一个能够面对广域分布、海量信息的开发实现平台。
可视化辅助功能
与电网运行不同，电网规划设计需要更加精确的电网接线图，对未来各个水平年的电网进行统一规划。目前，我国电网处于快速发展阶段，电网滚动规划频率加快。每项工程的变动，都会使各个水平年电网地理接线图发生相应的变动。這给测绘工作，计划规划管理工作带来了困难。空间数据库软件的一个显著优势是实现地图和相关数据的结合，实现包括电气计算结果在内的各类信息的数字化、可视化、通过软件自带的二次开发功能，实现自动生成所需的电网地理接线图。
辅助功能开发平台
辅助功能开发平台是在数据层的基础上，实现拓扑分析算法，经济分析评价等功能的开发平台，具有开放性的特点。规划工作中电网方案的设计，形成必须在电网拓扑结构图的基础上完成，目前在系统方案拟定等方面很大程度上仍需要设计人员灵活处理，使得在网架规划中可能遗漏可行的方案。结合GIS 信息和规划数据，通过计算机处理，就能够自动生成可行方案，并得出精确的经济评价结果，辅助规划人员。
为了减小电网规划设计中不确定性的影响，各类标准对常见的典型问题进行了规定。为了加快和规范规划工作，进一步提出了标准化设计理念和方法。但由于实际情况千变万化，在实际规划设计工作中需要考虑各类问题。
空间数据管理模式
数据层中数据类型分为空间地理信息数据和属性数据 （规划数据和电气数据）2种。空间数据是用于表现点、线、面等地理元素的空间位置与空间关系的数据，是其对应空间实体的地理编码，如变电站的地理位置，线路走向等。属性数据是描述系统中地理元素的非空间信息数据，通常反映与空间实体相对应的数据。如变电站电压等级，间隔数，杆塔类型，线路长度等。随着Oracle数据库软件和Mapinfo的进一步结合，采用对象关系型数据库思路，通过建立空间数据索引，将空间实体的空间数据和属性数据存入同一个数据库，实现GIS数据的一体化存储和管理。目前，国网北京经济技术研究院电网规划和工程设计研究中心的基础数据库的建立工作正在进行中。电网规划空间数据库与先进的GPS导航，勘测技术相结合，可实现电网的统一规划与设计，将对现有电网规划思路，管理模式产生重要影响。
结语
将精确的地理信息数据与传统的电网规划的规划数据和电气计算软件的电气数据相结合，通过各种 GIS软件可以实现电网在精确的地理信息下的可视化和空间拓扑分析等功能，进行更加精确的经济评价和方案校验$通过对当前电网规划具体思路的分析，构建了电网规划 GIS 辅助功能框架，实现了通过电网规划表数据生成精准的电网地理接线图功能。
参考文献：
【1】丰强,王洪授,高作毅,陈洪波,熊承山. 基于卫星遥感数据的输电线路地理信息系统应用研究[J]. 华北电力技术. 2010(06)
【2】陆鹏. 基于MapInfo的地理信息系统在配电线路管理系统中的应用[J]. 广西质量监督导报. 2008(09)
【3】鲍艳,梁明,王青乐. 基于GIS的超高压输变电信息系统的建立[J]. 西安科技大学学报. 2005(03)
【4】李莉. 攀枝花电业局三维可视化变电设备信息管理系统的设计与实现[D]. 电子科技大学 2012