基于GIS技术的输配电系统的研究与设计

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:piaodedaocao
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随着电网建设的步伐加快,电力企业的电网结构日趋庞大,采用传统的方式管理电网已经难以满足管理与业务需求。运用现代计算机管理手段,大力开发和利用企业的信息资源建立管理信息系统,改变传统的管理模式,提高管理水平是电力工业信息化的要求。基于此形势,研究开发输配电管理信息系统具有重要的现实意义。 电力系统向高度信息化,自动化方向发展,电网规模的日益扩大,电力企业需要管理庞大的电力设备数据。电力设备由于传输的特点表现出空间上复杂性。据统计,85%的信息系统中存在着与地理位置有关的信息,地理信息系统(GIS)是解决这些信息集成的有效方法,因此成为目前软件行业的一大热点。现在GIS已经广泛应用于电力系统的各个领域,例如,输变电管理,配电管理,用电管理等。随着网络技术的逐渐普及,在企业内部建立一体化的解决方案,到达资源共享,信息同步成为目前建设系统首先要考虑的。 在电力输配电管理系统中,网络拓扑结构是输配电管理进行网络分析等高级应用的基础,当前,大部分的输配电管理系统中的高级应用所需要的静态数据(电网拓扑数据)都以GIS空间数据为数据来源,但电力系统的拓扑描述方式和通常意义上的GIS对拓扑关系的描述方式存在着不一致的问题<[26]>,因此在以空间数据库为基础的输配电管理信息系统中,如何将电力系统的拓扑数据转换为GIS能够处理的拓扑数据,就成为输配电GIS管理真正实施高级应用的一个关键问题,研究适合于电力系统、特别是输配电网络的GIS系统及其数据组织方法对于提高电网供电的可靠性和电网管理的效率,都具有重要的学术价值和实用意义。 此外,整个电力系统是由发电、输电、配电、用电及相应的辅助系统构成,每一部分都非常重要,特别是输电系统,它直接影响了配电和用电系统。由于输电系统中输电线路及其周围设备常年累月暴露于野外,很容易出现故障。因此对线路进行巡检管理是十分必要的,它是有效保证输配电线路及其设备安全的一项基础工作。通过巡视检查来掌握线路运行状况及周围环境的变化,发现设备缺陷和危及线路安全的隐患,提出具体检修意见,以便及时消除缺陷、预防事故发生,或将故障限制在最小范围,从而保证输配电线路和电力系统稳定。而原有的一些线路巡检方法由于管理上和技术上的缺陷而不能够及时准确地反映线路设备的运行状况,这对保证线路设备的稳定运行非常不利。尤其是早期,是当线路或设备发生故障后才进行检修,这样造成的巨大损失是无法挽回的。所以研究和开发先进的巡线管理系统,能够很好地督促和配合巡线工作的完成,这将有利于提高输电线路运行的安全可靠性。 针对菏泽市供电公司的输配电管理的需求,采用GIS软件MAPGIS开发出输配电GIS系统,实现对电网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。本系统的应用对菏泽市供电公司的生产、管理发挥了重要的作用。本论文着重讨论了: (1)输配电GIS管理信息系统的总体设计。在输配电GIS管理信息系统的总体设计中,主要介绍了系统的设计原则、设计目的、系统的总体结构以及提供的基本功能。 (2)电力数据的组织与管理模和。根据电力数据的特点,将整个电力数据模和分为设备数据模和、电网数据模和,建立一种新的电力数据管理模型。 (3)输配电GIS系统数据库的设计。介绍了数据库设计的过程,通过对系统中的ER模型的分析,给出了各数据库表的设计。 (4)GIS技术在输配电管理中的应用。从地理信息系统的基本概念、基本特征、构成以及分类,它与普通MIS系统的区别与联系等方面做了详细介绍,同时介绍了本系统所使用的GIS平台——MAPGIS在输配电管理中的应用。最后,介绍了GIS开发的开发模式以及发展趋势。 (5)电力巡线子系统的设计。根据用户的需求,提出了一种新的巡线管理方案,即电力GPS巡线管理系统,建立了整个系统的功能模型。在本嵌入式巡线子系统中,通过PDA掌上电脑,在全球定位系统(GPS)进行定位的基础上,利用嵌入式GIS平台开发出巡线子系统,将电子地图同实际的电网设备、缺陷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。 (6)结论与建议。该章对该论文所取得的研究成果进行总结,并提出了目前系统不足以及今后研究中需要加强的地方。
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