配电信息管理系统的设计与实施

摘要：随着经济的发展，社会的进步，电力行业的发展越来越快，纵横交错的电网犹如蛛网覆盖在城市的大街小巷。城市不断的发展和规划，对电力设备有了更高的要求。信息时代的到来给配电管理系统的信息化和数字化带来了便利，尤其是地理信息系统在配电管理系统中的运用，使配电管理系统更加的完善和快捷，地理信息系统可以对空间数据进行处理，研究空间实体之间的关系，方便快捷的获得所需要的信息，并能把结果用数据或者图形的形式呈现出来，并使配电管理的工作在一定的地图界面上进行操作，大大提高了工作的效率。

关键词：配电管理；信息化；地理信息系统；信息管理

中图分类号：C922 文献标识码：A 文章编号：

配电管理系统是电力管理的计算机网络系统，主要涉及供电运行的管理、电力设备的管理以及相关的用户服务等。配电管理系统依托地理信息系统、配电自动化系统等以实现配电管理系统的自动化，使系统能够优化配置，提高供电的稳定性和安全性。在电力事业飞速发展的过程中，配电管理系统也在不断的改善，尤其是信息化技术的使用，使配电管理系统逐渐的迈向现代化。

一.GIS使用下的配电管理系统信息化模式。

GIS配电管理信息系统是为了方便电力设备的管理和用户的需求，优化供电业务的流程，强化系统的自动监督能力，提高管理水平。可以迅速快捷的查询相关数据和资料图片。GIS配电管理信息系统具有以下特点：

1.稳定性和可靠性。GIS配电管理信息系统是在电力行业的基本要求和标准下建立的，因此具有良好的可维护性，使配电管理系统具备了基本的稳定性[1]。GIS配电管理信息系统可以实现对数据的多次输入，保证了操作的准确性，能够实现数据的统一管理，并且可以有效的保护数据，提高了系统的安全性。

2.实时性。在配电系统的工作中，需要对一些数据进行收集和处理，从而得出相应的变化，这就需要系统能够及时的采集信息，并且能够不间断的监管，了解信息的动态变化。GIS配电管理信息系统具备了对相关参数和数据采集和处理的实时性。

3. GIS配电管理信息系统具有覆盖面广、系统接口全、传输的信息量大、并且系统管理全面等特点，可以有效的管理和监督庞大复杂的电力系统，实现了广阔领域中分散性和多样性的管理。

4. GIS配电管理信息系统具备几何网络的分析能力，有着较强的连通性，能够有效的整合网络运用的信息，并且开发有效的信息，实现资源的共享。

二. GIS配电管理信息系统的目标和原则。

（一）系统具体的目标

实现电子图片以及地图的准确、详细，并且能够及时的更新，保证信息的实时性，对配电设备相关信息的收集和数据处理要及时准确。拥有合理、简洁的拓扑结构，实现点、线、面的优化，使拓扑操作更加的丰富。能够有效的维护设备的信息，方便准确的查询设备，在数据的传输上，要具备与变压器系统的实时监测，以及SCADA 系统通信的及时[2]。同时也要实现系统运行的快捷方便，降低工作的出错率。

（二）系统设计的原则

1.通用性和适用性。能够对实际作业中的每个程序和步骤进行分析，使操作规范、标准。系统中预制的数据信息要适用电力行业的相关标准，数据的类型、结构要规范，并且要及时的更新，方便数据的整合，系统的制度要具有二次开发的能力，以便扩展系统的功能，更好的适应突况[3]。

2.系统的容错性。系统具备丰富齐全的信息错误提示，能够有效的删除和管理错误信息，要有备份和数据恢复系统，能够有效的对系统信息进行备份，有时需要恢复已删除的信息。

3.系统应该有适当的分层。

4.设计必须面向对象。系统根据需要收集到的各种信息和数据就是系统的对象，系统要根据这些数据的功用，进行分类，然后分别输入相对的程序，做到对象划分，并且分别处理。

5.构件个性化。系统运行过程中，对数据的处理采用的是插件方式，有各种不同的业务插件，也有固定的地图插件，他们运用一定的函数进行处理和运算。

三.GIS配电信息管理系统的功能。

由上图可以看出，GIS配电信息管理系统具有一个基本功能和五个子功能。（1）基本功能，主要是配电系统中的分层显示，地图的缩放和修改、更新，相关数据的收集、统计。（2）系统维护，确保系统的稳定和安全，保证各个环节的正常、有序的运行，也可以进行简单的系统修护。系统的管理和升级都属于系统维护。（3）设备台账管理，配电管理信息系统中设备台账管理其它功能模块正常工作的基础，对各种电气设备进行基础输入，完善和修改电子地图，达到对各种电气参数的管理。主要对变电站、变压器、隔离开关、分支线路等进行管理[4]。（4）设备运行管理，设备运行的管理主要是对配电设备进行检测，掌握线路的运行情况，以便及时发现配电设备的隐患，防患于未然。设备运行管理在进行线路的巡检时，会结合GIS系统，从而提高工作效率，GIS系统可以准确的描述设备的线路地图，为设别管理的巡检提供了方便。设备运行管理主要是负责设备的缺陷管理、检修管理。（5）实时监测，实时监测功能可以监测设备的运行情况，对设备的运行进行实时的管理，该设备可以收集相关信息，以信息的方式把结果传到监测的服务器上，服务器接受数据，及时的把信息反映在电子地图上。（6）综合分析，在一些列设备都完善后，就需要对整个设备进行管理和操作，并且能够帮助或者替代工作人员完成工作，这就是综合分析的功能。

GIS配电信息管理系统可以对配电设备中的图形信息和其它的台账信息进行多样的查询，并且能够使用多种目标图形，在目标图形上还可以任意的拉伸和折叠，在对台账信息查询时，可以选用关系符号和逻辑符号，并且可以在地图中准确的定位。可以实现对配电设备中各种网络设备进行统计，并且类别不同可以有相关的分组和组合，其中监测系统中的数据接口是非常重要的。此外还可以对供电的电源和供电范围进行分析，可以准确的找到地图中的任意一条线路的供电电源点，如发生某些线路的断路或者烧损，可以及时的找到控制电源。如果选定某个变压器，就会在图中清晰的展现出该变压器的供电范围和线路走势，可以方便对供电区域的管理[5]。GIS配电信息管理系统最具特色的功能就是能够模拟停电，电力网经常会出现停电的状况，并且造成停电的原因很多，其中有变压器的原因停电的，也有可能是卡关停电，线路中断导致的停电也时有发生，所以准确的找到停电的原因比较困难，而基于GIS技术的配电管理系统能够模拟停电，因此无论是哪种停电，经过模拟后，就能根据停电的状况和具体反映来判断，这样就能准确的把握停电的范围，从而在地图上渲染。

四. GIS配电信息管理系统的数据规划。

在GIS的配电管理信息系统中，数据可以分为地图数据和电网数据，这两种数据在系统中都占有着重要的位置，地图可以作为系统运作的背景图反映线路运行的情况，也可以通过地图对数据进行分析和统计。电网数据能够对电网设备进行管理和分析，电网数据可以对电网设备准确分析，如变压器、开关、线杆等。

1.地图数据。电子地图的设计与制作不仅要考虑系统的需求和相关的资金限制，还需要有一个整体的轮廓，对系统的信息做基本的汇总，来决定地图的详细程度和包括范围，同时要考虑到系统软件的更新和扩展，不能只顾眼前的使用，要意识到整体电网的发展，以及设备的增加导致地图的变换，因此地图数据的设定和使用要符合实际，同时要有一定的发展余地。

2.电网数据。电网数据是GIS系统的重要组成，电网数据在图形中包括供电使用过程中所使用的设备，主要有线杆、变压器、开关、线路等，电网图形能够在图示上准确的反映出这些数据，并且根据需要对这些数据进行更新和修改[6]。根据电网中电压的高低可以将电网分成四层，其中区分点为220 kV、110 kV、10 kV。

五.GIS配电信息系统的具体设计。

GIS配电信息系统在每个程序中选用的技术软件和支持都不相同，系统的支持平台选用的是ArcGIS，这种技术来自于ESRI公司，具有强大的数据管理能力和分析能力，主要采用了开放的主流艺术，并且工业标准合格，在地图平台制作这个领域是首屈一指的，ArcGIS技术中ArcSDE可以有效的解决空间数据的合成操作和数据的一致性研究，因此此技术也被地图平台所使用。市场上对于SDE技术的开发有两种组件，ArcObject 和MapObject，由于在配电管理信息系统中，对象使用量少，操作简单，因此多选用MapObject组件，该组件对于地图不复杂的操作十分快捷，并且地图的显示效果良好，可以满足系统的开发需求。

基于配电管理系统对数据的容量要求不是很高，却需要较稳定的数据量的考虑，在数据平台的选择上，使用的是SQL Server 2000，此技术的数据量相对比较的稳定，可以有效的保证数据的准确度，此外SQL Server 2000也是Windows平台上最为流行的数据库，在稳定的前提下，具有高速率的反应特点，同时能够最大限度的收缩和放大，可以达到数据储存的一系列要求，并且价格相对比较便宜[7]。

GIS配电信息系统使用Delphi5 以COM的方式进行开发，其中系统构架是C/S 模式，服务端采用的是SQL Server 2000 数据库，可以准确的提供数据和台账数据，MapObject 通过SDE 来管理GIS数据库，同时客户端可以直接访问属性数据库。

由上图可知，GIS配电信息系统在技术的使用上，主要是对MO进行封装，然后具体到每一个模块，地图操作使用相关的函数对应，其中同名函数可以通过模块操作地图的接口进行输入，模块相应的会被封装，这样主程序能够通过函数来读出模块的信息，信息会在系统的主菜单上显示。每个模块都具有数据传输的接口，主程序可以读取每个模块所反应的信息，只要启动程序，数据连接口就会接通，从而模块中的信息就会准确、及时的传送到主程序中，菜单就能显示对应的业务功能。如果出现新的设备或者有其它设备的更换，只需要加入新的模块或者把模块的设置调整即可，然后度文件夹里的原文件进行覆盖，并在数据库中添加相应的传输路径，这样就能实现系统的升级和扩展，十分方便和快捷。

结束语

GIS技术在不断的发展和进步，目前GIS技术在很多领域都有应用，例如城市的规划和管理、测绘、农业、灾害预测等，尤其是在配电管理系统中运用，实现了配电系统的信息化，方便了配电设备的管理和监测，提高了配电管理系统的管理水平和工作效率，促进了该行业的快速发展。

参考文献：

[1] 周明.GIS技术在电力信息系统中的应用[J]. 安徽电气工程职业技术学院学报. 2008(01)

[2] 冷伟.基于ArcGIS的电力配网系统的设计与实现[J]. 中国教育技术装备. 2010(18)

[3] 陈伟忠,秦开明,郇嘉嘉,黄少先.基于Web的配电网地理信息系统的研究[J]. 电气应用. 2009(21)

[4] 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)

[5] 海天舒,朴在林,宋野,常滨.基于GIS的可视化配电网线损研究[J]. 农业网络信息. 2011(01)

[6] 杨婕,孙霞,蒋健,王致杰.基于GIS的变电站综合管理信息系统的设计与实现[J]. 煤矿机电. 2008(06)

[7] 武卫平,张占永.综合地理信息系统在配电网中的应用[J]. 电工技术. 2008(07)