GIS系统在电网规划中的应用

摘 要：本文主要讲述GIS系统在配电网中的规划与设计，以及GIS配电网发展的计划措施。GIS的利用，应有效地顾及到地理方面的问题，尤其是在规划的过程中，更加具有交互性能及直观性， 依赖GIS系统功能超越性在调整方案方面显得更加灵活、更先进。

关键词：GIS系统；配电网；规划

中图分类号：P285 文献标识码：A

1配电网的规划措施

1.1 对配电网规划的分析

配电网的规划主要包含： 变电所优化、网络构造规划、短路容量分析、负荷数据测量、无功规划等。（1）对负荷数据的预测，主要有两个方面：一是预测未来的用电量，二是预测未来用电功率的需求量。（2）变电所优化的规划，主要是变电所位置及站容问题，在诸如线路容量、负荷需求、变电所容量等条件满足的情况下，对新建变电所的容量与选扯进行优化。（3）网络构造的优化方案，主要是系统的负荷限度及电源，能否满足在未来发展的需求，但可行性的建设要满足运行的约束条件及投资预算，而且还要使运行成本及投入资金最低化。（4）短路容量的分析，是根据网络结构设计、变压器容量、阻抗的选取、电压等级、工作方式等方面的控制问题，使各同级电压断路器的闭合电流与设备电流的动稳定相互配合。（5）无功规划，是对新增无功补偿装备容量、种类、最佳位置及时间的确定。

1.2配电网规划的要求

配电网规划的最终目的是为能寻找出更好的资金投入方案及决策，因此对配电网规划的基本要求如下：（1） 造价成本减少化；（2） 满足负荷量的增长；（3）确保供电质量；（4）与环境协调性保持一致。

2 GIS电网规划中的使用方法

2.1设计GIS系统的功能结构

GIS系统包含：用户层、数据信息层和应用层。电网规划层有：应用层、数据信息层和用户层3层。应用层的功能是把电网规划所用到的各性能聚集在一起，就如：对地理与电网属性方面信息的浏览和查找、电网数据更新、地理信息管理、电网图层信息管理、电网属性信息管理、系统管理、线路增减、变电站分布地扯等；数据层的功能是收集与电网有关的数据信息，GIS的为该层的重要组成部分；用户层的功能是为电网发展计划用户，提供权限控制保证及可视化的图像界面。系统主要利用客户端服务器的构造形式。地理信息库访问装备配件主要是利用ESRI提供的ARC SDE，客户端则以Visual Basic为主要开发工具，再对 ESRI的地理信息系统装备配件MapObject2.0进行改良开发。数据库管理则运用MicroSoft提供的SQL Server。

2.2导入地形数据信息

GIS系统的开发中对于地形数据地图信息的导入非常重要，地形数据地图信息能否正确导入，是保证数据库准确、可靠、简捷使用的建立前提。一般在我国规划数据的地图信息是运用AutoCAD软件完成，再把AutoCAD提供的数据用DXF交互器把现数据地图信息导入，这是一种有极为快捷、简便的方法。

2.3电网图层的管理

根据GIS系统图层数据信息的索引表，对通过不同版本的索引机制，管理地理信息图层及对SDE 存储的图层进行管理。为让管理更方便及能更高效的对图层妥当组织，对系统设计了5类的图层管理要求，包含有建新电网、长期规划电网、中期规划电网、电网稳定运行、近期规划电网。

2.4对分区分压容载比和负荷密度图的计算

GIS电网规划系统，可以通过不同电压变压器的所处点，并根据SCADA系统得出的负载情况，找出分区分压的容载比值。根据GIS系统，可得出 10 kV馈线的分布位置与自带配电变压器的容量值。通过到的10 kV馈线电流值，而得出该馈线的负荷值，将其进行一定权限重分配或平公每一台配电变压量，供电半径则根据每台配变的250 米来计算，最终可算出整个区域的负荷密度值分布图情况。

2.5对图形界面以下规划地理接线图的设计

GIS电网规划系统为设计人员在电网规划时，对于图形界面下的地理接线图的设计过程，非常简便、快捷等。GIS电网规划系统的功能非常强大，不仅提供了图形设计的应用平台，而且所有电力系统的图形模板，都内置于平台中，图形界面可视化对电网规划的地理接线图进行简化设计。

2.6对计算电网网络拓扑进行分析

GIS规划系统在算出两点间距方面，有着简便、快捷等优点，因此电网在取线路长度时，仅需通过电网地理接线图，便能非常容易地知道。GIS系统要使之前成图形生的拓扑关系，简化其计算参数以进行其他潮流计算方法、短路的电流计算法与电压的无功计算法及计算模块利用的数学拓扑关系的简化等，将电网计算与电网网络拓扑分析完成。

2.7查找、浏览接线图

相关的技术工作者在电网的规划过程中，要不时浏览及查找与电网有关的地理信息资料，而且还要根据发电厂与变电站配置方面的关系，就如，在对系统地图浏览时，查找变电站的代号时，可在菜单找出有关的接线图案，还能查出与当前站点相关联的输电线路及下级输电线路。而且还能根据关键字的查找、条件查找、图形信息查找、区域选择查找等查找方法，找出相关接线图。

2.8电网规划决策的辅助

GIS系统为对电网信息图层中的信息按区域进行统计中，而另外设计了统计分析功能，以支持决策，用鼠标随意选定某一区域，便可对该处进行统计分析，根据颜色的不同，显示出各区域的电力负荷情况。通过输电网GIS系统数据，对负荷结果进行预测，并且GIS系统可以得出分区分压变电站的容载系数平衡表、年度项目投入资金的预算表，供规划工作人员作决定时使用及逐年配置情况。

3 GIS系统在配电网规划中的优势

（1）GIS系统的构造具有完善、直观的图文查找性能及强大的运算能力，让规划工作人员的工作时间大大减少，使工作质量及效率得到提高，同时加快了工作的进度。（2）对GIS系统数据库管理信息的积累与配电网实行滚动规划，有利于社会的经济性发展。（3）如果将性能指标加以量化，便能使规划过程中更为直接，规划的结果也更具先进性和技术性科。（4）使城市规划与配电网规划同步，有助于对环境的协调。

参考文献

[1]GIS电网规划研究[J].中国电网，2009.