摘要：文章主要從介紹GIS系統(tǒng)的相關(guān)概念入手，分析了其特點和功能，并對主要功能進(jìn)行了介紹，最后對其應(yīng)用的現(xiàn)狀及其存在的原因進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；GIS；配網(wǎng)自動化；配網(wǎng)綜合信息管理；電力行業(yè) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM73 文章編號：1009-2374（2015）22-0058-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.029

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)，尤其是與GIS相結(jié)合的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)，它是一項綜合了電網(wǎng)、通訊和計算機(jī)等多個領(lǐng)域高端技術(shù)的現(xiàn)代化系統(tǒng)。隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，為滿足人民更高要求的生活需要，必須要確保電力行業(yè)的穩(wěn)定運行。但是，電力行業(yè)的發(fā)展常常伴隨著巨大的安全隱患，為了確保其安全性，就需要不斷擴(kuò)大GIS工作

范圍。

1 GIS系統(tǒng)概述

1.1 GIS系統(tǒng)基本概念

GIS系統(tǒng)，也就是地理信息系統(tǒng)，它是一種利用地理信息的相關(guān)方法，對與地理分布有觀點數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，是計算機(jī)、測繪和應(yīng)用數(shù)學(xué)等多個領(lǐng)域的結(jié)合。GIS系統(tǒng)運用于很多領(lǐng)域，特別是在配網(wǎng)自動

化中。

1.2 GIS系統(tǒng)的組成

通常情況下，GIS系統(tǒng)包含五個主要組成部分，分別是硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)、系統(tǒng)的組織管理人員和開發(fā)人員以及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。以下就硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的具體內(nèi)容進(jìn)行簡單講解。

1.2.1 硬件系統(tǒng)。GIS的硬件系統(tǒng)與通常的計算機(jī)硬件設(shè)備類似，包括的內(nèi)容也較為普遍，GIS硬件系統(tǒng)離不開計算機(jī)主機(jī)的操控，其對數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的要求也比較高，由于其常被用于電網(wǎng)系統(tǒng)中，所以其組成還包括通信傳輸設(shè)備。

1.2.2 軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)是整個GIS系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵。它的主要內(nèi)容包括三方面：第一，計算機(jī)軟件系統(tǒng)，就是計算機(jī)所必備的操作系統(tǒng)、編程語言以及圖形處理程序等；第二，GIS基礎(chǔ)軟件，也就是能夠讓客戶進(jìn)行多次開發(fā)的GIS基礎(chǔ)平臺；第三，GIS二次開發(fā)軟件，就是針對客戶的需求，對GIS基礎(chǔ)軟件進(jìn)行二次開發(fā)。當(dāng)然軟件系統(tǒng)還包括一些其他細(xì)小的軟件程序。

2 配網(wǎng)自動化GIS系統(tǒng)的特點和功能

2.1 配網(wǎng)自動化GIS系統(tǒng)的特點

配網(wǎng)自動化GIS系統(tǒng)與其他系統(tǒng)最大的區(qū)別就在于它既能在離線方式下進(jìn)行，也能在在線方式下進(jìn)行，以下就這兩種方式的特點進(jìn)行簡單介紹。

2.1.1 配網(wǎng)自動化GIS系統(tǒng)離線方式下的特點。離線方式下的特點可以概括為五點：第一，能進(jìn)行自動制圖，且圖形能夠任意放縮和漫游傳送；第二，可以對海量的地理背景圖進(jìn)行管理；第三，可以對設(shè)備設(shè)施進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和查詢；第四，可以有效處理客戶停電申訴；第五，可以進(jìn)行各項模擬操作，包括故障模擬和自動化裝置模擬等。

2.1.2 配網(wǎng)自動化GIS系統(tǒng)在線方式下的特點。在線方式下的特點可以概括為四點：第一，可以顯示設(shè)備運行狀態(tài)的信息及數(shù)據(jù)；第二，可以實時反映供電區(qū)域和停電區(qū)域的變化；第三，可以實時對電網(wǎng)運行的狀況進(jìn)行監(jiān)督；第四，可以對電網(wǎng)設(shè)施及其運行邏輯進(jìn)行建模等。

2.2 配網(wǎng)自動化GIS系統(tǒng)的功能和技術(shù)

配網(wǎng)自動化GIS系統(tǒng)的功能十分廣泛，主要的兩項功能就是站內(nèi)自動化和饋線自動化。其中，站內(nèi)自動化GIS主要是查詢配網(wǎng)中配電設(shè)備的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)，分析包括變電站和開關(guān)柜在內(nèi)的運行方式以及配電范圍，并能及時顯示故障區(qū)域的實際情況，做出相關(guān)決策。站內(nèi)自動化GIS就是對設(shè)備的缺陷、變動及異常運行進(jìn)行有效管理。饋線自動化GIS著眼于供電線路的管理，包括對供電線路的信息及數(shù)據(jù)的查詢以及故障的沿線追蹤和資源分配等。

配網(wǎng)自動化GIS系統(tǒng)的技術(shù)都是科技不斷發(fā)展的產(chǎn)物，主要包括可視化技術(shù)、空間查詢技術(shù)、空間分析技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)和地圖分層技術(shù)。

3 GIS系統(tǒng)在配網(wǎng)自動化中的應(yīng)用

3.1 GIS在配網(wǎng)綜合信息管理中的應(yīng)用

GIS系統(tǒng)可以清晰直接地反映地理數(shù)據(jù)信息，這對配網(wǎng)綜合信息管理具有非常大的作用。將GIS系統(tǒng)運用到配網(wǎng)綜合信息管理中，不僅可以簡化信息管理流程，更可以促進(jìn)信息的地理化發(fā)展，促進(jìn)整個配電網(wǎng)絡(luò)不斷走向科學(xué)化。GIS系統(tǒng)對地理信息的分析能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他系統(tǒng)，配網(wǎng)信息管理人員可以利用GIS系統(tǒng)獲得與地理直接有關(guān)的信息，為實際進(jìn)行配網(wǎng)建設(shè)提供更有效的支持和幫助。

GIS系統(tǒng)運用于配電自動化系統(tǒng)，要在操作計算機(jī)中裝上專業(yè)的桌面地圖功能，實現(xiàn)對道路、行政區(qū)域和電氣設(shè)備的分層顯示，以便于工作人員在實際操作時可以對線路的實際分布情況及趨勢進(jìn)行觀察，結(jié)合GIS建立的地圖以及實際情況進(jìn)行分析選擇，也可利用數(shù)據(jù)庫信息和配電設(shè)備的完整參數(shù)信息對相關(guān)屬性進(jìn)行分類統(tǒng)計，為后期的實際操作提供依據(jù)。

3.2 GIS在SCADA中的應(yīng)用

在配網(wǎng)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）是有其專門數(shù)據(jù)庫的，將GIS系統(tǒng)運用到SCADA系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)兩者數(shù)據(jù)庫的有效結(jié)合。兩者數(shù)據(jù)庫間信息的傳遞是通過以下方式進(jìn)行的：第一，GIS向SCADA傳送。GIS數(shù)據(jù)庫將外部傳送的圖形格式信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其與SCADA數(shù)據(jù)庫中的信息同類化，再將該信息傳送給SCADA數(shù)據(jù)庫；第二，SCADA向GIS傳送。SCADA數(shù)據(jù)庫將配電系統(tǒng)的運行信息按周期傳送給GIS數(shù)據(jù)庫，這里的周期通常情況下是1～2秒。

在實際應(yīng)用過程中，兩種系統(tǒng)的整合使SCADA系統(tǒng)可以直接利用地理圖形為背景，結(jié)合自身對配網(wǎng)運行過程的實時監(jiān)控，可以很直觀地反映出運行情況，有利于工作人員簡化分析流程，降低失誤的頻率，從而降低事故發(fā)生的可能性。

3.3 GIS在變壓器負(fù)荷管理過程中的應(yīng)用

變壓器負(fù)荷管理就是控制變壓器的負(fù)載電荷，防止其過載而損壞。將GIS系統(tǒng)運用于變壓器負(fù)荷管理中，可以通過GIS系統(tǒng)為變壓器所載電荷進(jìn)行實時監(jiān)控，將其監(jiān)控信息以圖表或非圖表的形式進(jìn)行展示，也可以為其管理過程提供更多有用的信息，既能防止其損毀，又能在一定程度上提高其性能。GIS系統(tǒng)為變壓器負(fù)荷管理系統(tǒng)提供了大量的數(shù)據(jù)，使得各項屬性都能在地圖上完整顯現(xiàn)。將GIS系統(tǒng)與變壓器負(fù)荷管理系統(tǒng)中的負(fù)荷分布圖概覽功能結(jié)合在一起，可以將當(dāng)前的負(fù)荷狀態(tài)清晰地展示出來，有利于工作人員及時觀察負(fù)荷狀況，并能及時采取預(yù)防措施。

4 我國電力行業(yè)GIS系統(tǒng)存在的問題及難點

4.1 我國電力行業(yè)GIS系統(tǒng)存在的問題

我國電力行業(yè)GIS系統(tǒng)存在的問題主要表現(xiàn)為兩點：第一，軟件功能的開發(fā)不深入，由于國內(nèi)相關(guān)技術(shù)沒有達(dá)到足以自我開發(fā)的水平，所以我國許多電力行業(yè)使用的GIS系統(tǒng)采用的都是國外引進(jìn)的技術(shù)，這些技術(shù)雖然水平較高，但試用范圍主要是一些交通規(guī)劃或是城市整體規(guī)劃，與電力行業(yè)的實際情況不符，難以直接采用；第二，GIS系統(tǒng)在電力行業(yè)的運用局限于設(shè)備管理以及圖紙管理，GIS系統(tǒng)的功能十分廣泛，但受到各方面的約束，致使其許多功能被擱置無法采用，這必然是一大損失。

4.2 我國電力行業(yè)GIS系統(tǒng)存在的難點

我國電力行業(yè)GIS系統(tǒng)存在的難點也包含兩點：第一，工作量大，首先是配網(wǎng)本身所涉及的資料和數(shù)據(jù)較多，整理這些資料需消耗大量的人力財力，其次是配網(wǎng)會經(jīng)常發(fā)生變動，致使數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作不斷反復(fù)，大大增加了工作量；第二，許多單位無能力對GIS系統(tǒng)進(jìn)行二次開發(fā)，使得軟件功能不健全。

5 結(jié)語

綜上所述，GIS系統(tǒng)隨著科技水平的不斷提高也發(fā)生了變革。GIS技術(shù)有其獨特的功能，使得它運用于多個先進(jìn)領(lǐng)域，并發(fā)揮著舉足輕重的作用。本文最后提出的我國電力行業(yè)GIS系統(tǒng)存在的問題和難點，雖然是片面的，但卻值得相關(guān)技術(shù)行業(yè)深思，促使GIS技術(shù)得以更好的發(fā)展。

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作者簡介：張宇（1981-），男，山西太原人，國網(wǎng)公司太原供電公司工程師，研究方向：電氣工程及其自動化。

（責(zé)任編輯：陳 倩）