地理信息系统在城市电网中的应用>阎天圣，滕欢（四川大学电气信息学院，四川成都　610065）

　　城市电网改造是中国电力建设的重要内容，采用地理信息系统（GIS）能有效地满足城市电网地理特征上的网络节点多，沿线设备种类复杂，负荷大，网络运行方式多样的要求，传统的人工管理和传统的数据库管理的做法，难以满足配电网建设和安全经济运行。介绍的SFP－GIS是充分利用现代计算机的二维、三维图形和数据库技术来输入、存储、编辑、查询、分析、决策和输出具有城市地理信息的电网图形及相应数据的计算机系统。为了实现电网的管理，反应其运行情况，系统必须和电网实时监控系统（SCADA）、用电营销系统、管理信息系统（MIS）进行联网，实现信息共享。
1　系统结构和平台
　　SFP－GIS采用Client／Server体系结构，数据库管理采用商用数据库管理系统和多维数据库技术，主要软件采用面向对象的程序语言C＋＋编写。系统结构图如图1所示。SFP－GIS选择ARC／INFO为开发平台。
　　ARC／INFO是世界上应用广泛而可靠的全开放平台，可以在微机或工作站硬件环境下，在UNIX或WINDOWS操作系统环境下都可稳定运行，可以支持各类数据库，ARC／INFO的数据结构使其具有一般地理信息系统所没有的强大的拓扑分析功能。ARC／INFO的SDE手段将图形数据存放于商用数据库中，使系统内及系统间的图形共享成为现实。
2　系统功能
2．1　自动绘图（AM）
　　AM负责存储电力系统模型的空间信息和属性信息，并建立空间信息和属性信息的联结。为了AM功能的应用，SFP－GIS系统提供了编辑操作工具，可以方便地进行地图的输入、编辑、查询、显示及与相关属性数据的关联。SFP－GIS还为用户提供多种地图格式及多种地图格式之间的转换。
　　具体内容有：图层管理、地图浏览、图形编辑、图形对象的属性信息的修改及录入、查询、图形输出和转换、数据一致性。
2．2　设备管理（FM）
　　城市电网设备种类多，用量大，具体内容为：图象控制、统计、报表、开关设备的操作仿真、配电网操作牌、用户管理。
2．3　实时监测
　　SFP－GIS通过联网方式从SCADA系统获得实时状态，因而可以将实时信息与地理信息有机的结合起来。具体内容为：地图上的实时监测和地图上的遥控。
2．3．1　地图上的实时监测
　　显示设备的遥测量；显示设备的实时状态，并按用户要求以饼图、棒图、曲线方式显示V、I、P、Q、COS遥测数据和最大值、最小值、停电时间、供电可靠率等；遥信变位将启动对设备相关线路的拓扑分析，并按实际情况进行着色，使配电网按地理区划的运行情况一目了然；显示监视点的负荷情况。
2．3．2　地图上的遥控
　　在配网自动化系统授权范围内，对授权操作的设备进行遥控操作；在用户登录被确认，又通过SCADA系统予以校验确认，才对设备进行操作；按操作后返回的遥信变位信息进行线路和设备的拓扑着色；操作记录登记入数据库。
2．4　用户管理
　　根据用户申请的容量，负荷性质，负荷特点，负荷状况，系统自动提供最佳供电点；若系统提供的供电点不能满足用户对供电距离的要求，系统可自动在其它公变系统中寻找符合用户条件的供电点，或提供中压系统的供电方案；供电点确定后系统可自动生成供电线路途径，并检验所穿越建筑物的高度，提供是否需要采取辅助措施的意见，给出供电线路建设的概算；新增用户或用户扩容处理完毕后，系统将此信息存入用户信息库。
2．5　故障处理
　　系统为维修人员提供最短的到达现场的路径；系统根据故障情况，故障地点，故障设备类型名称，故障原因自动生成检修方案，方案中将提供检修需要的停电范围和停电设备，影响用户的范围，并填入故障停电登录表中。
2．6　负荷管理
　　运行维护：编制运行维护计划，提供最佳巡视维护路径。
计划停电：由设备检修计划安排计划停电。
　　故障停电：按故障情况给出停电隔离和负荷转移分析提出故障停电方案。
2．7　配电网规划设计功能
　　按配电网现有的状况和负荷发展的计划以及负荷预测，提供多个规划方案并加以比较，给出最佳的配电网发展规划设计方案。
WebGIS是GIS发展的必然趋势。
　　现代城市的建筑高度集中，经济的迅猛发展，使城市对电力的依赖更为紧密，城市配电网也因此而越来越繁复和庞大，继110kV电压等级进城后，220kV电压等级也开始进入城市中心。配电网的管理，设计和建设，运行以及检修和维护对配电网的地理信息，空间信息，日益提出更多的要求。Internet技术可分为这种需求提供一种强有力的工具。因此GIS的网上分布系统SFP－WebGIS成为SFP－GIS不可缺少的部分。
　　Client／Server体系使SFP－GIS的用户可以在任何一个网络节点上，可以得到各种GIS信息服务。
　　WebGIS可以用通用浏览器进行信息浏览，因而扩大了GIS的用户范围，降低了终端用户的技术和经济负担。
　　SFP－WebGIS通过服务器发布GIS信息。
4　结论
　　城市配电网的迅速发展，对配电网的运行和管理提出了更高的要求，其中，基于城市地理信息相结合的实时监控和各种信息管理，已经成为可视化直观的城市电网运行信息化的重要手段。参考文献
［1］　滕欢，滕福生．实时监控系统中的多维数据库技术［J］．四川联大学报．1999年第4期，P118～123．
［2］　房佩君．地理信息系统（ARC／INFO）及其应用［M］．同济大学出版社．四川电力技术