GIS在高压输变电管理中的应用

【摘要】高压输变电管理是我国电力发展过程中需要注重的一个方面，因为，高压输变电管理涉及到电力的使用效果。而GIS的使用将能够很好的提高高压输变电管理的水平。本文将从以下几个方面来研究GIS在高压输变电管理中的应用。

【关键词】GIS；高压输变电；管理；应用

中图分类号：TM63文献标识码： A 文章编号：

一、前言

GIS是21世纪先进的地学信息系统，其在高压输变电管理中的应用使得GIS的功能能够被完全的体现出来，而对于高压输变电的管理来说，GIS确实是难得的优质的管理系统。

二、GIS定义

地理信息系统（Geographic Information System或Geo－Information system，GIS）有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

三、我国高压输变电技术的发展动态

1、新型材料应用的发展

在电力设备高电压大容量化的同时，设备的可靠性方面也取得了瞩目成就，我国材料技术的发展越来越受到重视。断路器、隔离开关、电缆、绝缘子和套管的绝缘材料一般由气体、树脂和合成材料代替了传统的空气绝缘、充油介质或陶瓷材料。合成材料如聚乙烯、聚丙烯作为电缆的绝缘材料在电力系统中已得到广泛的应用。

近年来出现的高压发电机有利于合成绝缘材料的发展。新型材料合成绝缘子的出现，打破了陶瓷绝缘子百年多的垄断地位。由于在防火、生产和安装上的优越性，有机合成材料在套管上的应用受到重视，并有最终取代油绝缘材料的趋势。

2、输变电技术发展趋势

（一）直流高压输电技术

直流输电能高效率、长距离和大容量输送电能，材料技术的进步使它摆脱了电力工业发展初期因设备绝缘问题受冷落的局面而倍受青睐。

（二）城市大容量高压输变电技术

随着城市规模的不断发展，城市用电量的迅猛增大促进了城市大容量输变电技术的发展。日本交链聚乙烯电缆在1965年用于22、66kV等级的线路，1975年用于154kV等级的线路，1989年南池上线作为世界上首条275kV长距离线路开始在城市中心运行。由此也促进了高压交链聚乙烯电缆的迅猛发展，也影响着我国输变电技术的发展。

四、GIS技术在高压输变电管理中应用的特点和意义

1.现阶段大电网的运营管理模式及缺陷

在传统的高压输变电管理中,多采用图纸和表单资料归档保存和调阅的模式。输电线路和电站图纸资料繁杂、量大,保管难度大。线路经常改变走径,杆塔增多、减少、提高、降低等,都要求图纸随时改变。手工描绘要组织人员依据现场勘查,再由室内描绘印刷成册,工作量大,往往跟不上时间要求,容易出错,造成图纸失实。当某杆塔发生故障时,维修人员凭记忆赶往故障杆塔。有时维修人员不熟悉路线,特别是在雾、雪、雨、风等恶劣天气条件下,容易延误抢修时间,造成极大的经济损失和社会影响。当汛期来临时,处于洪峰下游或淹没区的杆塔位置及抢修加固工作,时间紧,任务重,用传统方法很难满足领导决策和施工开展的需要。在运行中的塔材、拉线被盗后,为了确保材料规格,一般是在杆塔上直接用量具测量尺寸,费工费时且精度满足不了要求,容易造成返工和材料浪费,影响线路安全运行。

2.GIS技术在高压输变电管理中应用的特点

以上所列现阶段大电网的运营管理模式中的薄弱环节,是由传统技术条件造成的。若引进GIS技术并广泛应用,必将会有效地解决上述问题,获得可观的经济效益和社会效益。

GIS将高压输变电线路所涉及的空间信息和属性信息进行有机的组织,并提供数据更新的手段,便于用户查询、浏览、统计等。GIS技术在高压输变电管理中的应用具有优于传统管理模式的几个特点:

①自动化程度高;②可靠性高;③数据更新快;④信息量大;⑤有利于资源的优化配置。

3.GIS技术在高压输变电管理中应用的意义GIS技术的应用将会给传统管理模式(包括MIS管理系统模式)带来深远的影响。

（一）实现资源环境信息的科学管理并提供信息服务。GIS技术对采集的或已有的各种资源环境的地理和空间分布的图形及属性信息进行系统整理和统一科学分类,使分散的资料系统化,杂乱的数据标准化,变单要素资料为综合资料。从而实现资源环境信息的现代化管理,增加数据的使用频率,为用户提供动态的信息服务。

（二）实现资源环境信息的综合分析与评价并提供辅助决策。由于GIS具有综合图形数据和属性数据进行深层次的空间分析能力,利用它可以方便、迅速、准确地对各种不同形式、不同时相的资源环境信息进行统计分析、多要素综合分析、综合评价和决策分析等,并输出各种样式的图表、数据和文件等,为用户提供有力的辅助决策依据。

（三）建立良好的工作环境,形成高效的运作体系。GIS的建立,将为用户创建良好的数据基础、分析工具、评价技术和管理手段,从而减轻了用户的劳动强度,提高工作质量和效率,改善工作条件,完善管理机制,在各个部门内形成高效、协同的运作体系。

（四）实现资源信息共享。通过Internet或Intranet网络,实现系统各部门之间的资源环境信息共享,做到实时、快速、准确地为各部门提供多层次,多专业、高质量的信息服务,以支持科学管理和决策。

五、GIS在配电管理中的应用

明显的空间分布性是配电网管理的特点，它的发电、变电、输电、配电和用电五大资源，具有广阔的空间区域分布，因此电力企业管理电网应将空间数据作为核心管理对象。引入GIS技术后，利用地理信息系统的可视化空间事物管理优势，将系统中的各类数据进行抽象，分成点、线、面三类[3]。其中，可以将配电网中的变压器、开关、杆塔等是不依比例尺的独立符号表示成点，作为地图中的最基本单元；用封闭的多边形表示配电网系统中的供电区域和城市街区、房屋等面状物体。GIS的引用为电力系统提供了维护和管理的平台，使企业已有的MIS、DMS、SCADA、和EIP在维护和管理的基础上统一集成。总之，地理信息系统在配电管理中的应用提供了电力部门可视化信息管理的有力工具，在配电管理中发挥着重要的作用。

1、利用地理信息系统的可视化技术优势，配电管理系统将配电网分布图以电子地图的形式展现出来，通过建立数据库的连接进行统一的空间信息和属性信息管理，促进配电网管理系统的科学化。配电网的运行管理人员利用GIS系统能够方便地了解线路设备的档案情况，为配电网提供完整形象的巡检维护信息支持；帮助规划设计人员掌握用户分布和线路设备的情况。

2、在配电管理系统的电子地图上，利用GIS技术查询用户的定位、区域以及进行收费管理、区域统计等，从而方便用户管理、提高服务质量。按照证号和地址码等可以对用户进行快速定位；对数据库中的用户信息，可以根据地图上选择的区域进行查询；根据实际的地理环境分区打印收费清单，并逐一进行用户地址编码，从而避免不同区域内的交叉混乱，提高收费的准确性和可管理性；还可以进行全局、分区或指定区域的总户数、电量和收费率统计并进行分析比较。

3、配电GIS系统改变了配电网系统的资料管理形式，可以灵活地表现数据结果，如随时根据用户需要更改台账的表格形式，或根据具体需要打印各地区、各条线路的电网分布图。将电网设备的数据库信息、图形信息和地理信息有机结合起来，在地理背景之中显示设备的数据和图形信息的资料，将供电设施及网架结构与地理信息联系，使管理部门能够准确地掌握配电网的空间分布，更好地进行设备的运行和维护。

六、结束语

毋庸置疑，GIS在高压输变电管理中的应用将会在未来进一步的扩大，这是GIS巨大的优势所决定的，因此，我们要不断的深入研究GIS在高压输变电管理中的应用，提高它的应用水平。

【参考文献】

[1]边馥苓.地理信息系统原理和方法[M].北京:测绘出版社,1996.

[2]白燕斌,史惠康,等.OpenGL三维图形库编程指南[M].北京:机械工业出版社,1998.

[3]喻耀华.基于GIS的配电网管理信息系统[J].科技广场,2005(1):74-76.