电力地理信息系统 doc.docx
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1、电力地理信息系统 doc土地资源网-专业的土地流转平台 电力地理信息系统 1系统总体分析 1.0 电力系统简述 电力系统是由发电厂输配电网客户用电设备构成的总称。电是商品,它的生产与销售是在瞬间、在线完成。电力系统从网络观点可分为输电网与配电网,这些网是由发电厂、输电线路、变电站、配电线路构成。电网的建设总是基于特定的地理环境。 1.1系统建设的目的和意义 随着人类社会发展需要,电力网建设越来越复杂。电力网建设过程所要考虑的因素越来越多,运用传统的设计、运行、维护、管理手段已不能满足需要。同时,随着国民经济的发展与人民生活水平的提高,各种大型及民用用电设备对电力系统的依赖性越来越大,要求越来越
2、高,与现有的电网管理与维护模式的矛盾越来越突出。 电力GIS(地理信息系统)融电力系统技术、计算机图形处理技术和空间数据库技术于一体,它在输配电管理上的广泛应用,将为输配电管理带来质的飞跃。 电力GIS在地理信息的基础上,对设备和线路进行综合管理,优化电网的负荷分布,及时发现并辅助排除停电故障,大大减少了客土地资源网- 土地资源网-专业的土地流转平台 户的损失。并且可为输配电网的各项决策提供强有力的帮助。电力GIS在电力系统的应用,能够大幅度提高劳动效率,减轻劳动强度,使电网的管理、决策科学化,为事故定位和排除提供有力的支持。 因此,目前国内外在电力地理信息系统开发应用上均投入巨大的人力和财力
3、。 1.2 国内目前开发应用现状及存在问题 1.2.1 开发应用平台现状 电力GIS开发应用平台,目前主要选用ARC/INFO和Mapinfo,亦有选用其他平台,但为数较少。ARC/INFO平台多应用于输电网GIS或中心城市的输配电GIS;Mapinfo平台多应用于中小城市电力GIS。 1.2.2 存在问题 开发应用深度不够。主要表现为:多以平面地理信息加输配电网线路走经和输配电设备管理为主,奇少或无进行立体的空间应用。如结合GPS全球定位系统进行线路巡线跟踪、线路检修跟踪、带电作业跟踪、故障抢修车辆或人员跟踪与调度、电网规划/设计辅助决策等等。 数据更新时效性差。 系统性差。 2 电力GIS
4、框架结构 电力GIS是输配电管理信息和自动化系统的重要组成部分,其基本功能是完成输配电网设施、设备、运行、维护的管理,并与SCADA土地资源网- 土地资源网-专业的土地流转平台 联动,实现输配电网实时数据的基本处理,更高级的功能则应能为输配电网运行、维护管理和调度提供辅助决策依据。 2.1系统的功能结构 系统的功能结构按信息类型和管理方式可分为静态管理与动态管理,其组成如图2.1所示。 输配电地理信息系统 输配 线路 设备 实时 SCADA 故障 制图 通讯 报修 输出 网设计 信息 信息 信息 接口 接口 管理 管理 管理 图2.1 静态、动态信息管理功能组成 其中,输配电网设计功能主要实现
5、在地理底图上进行布线,设备分布图编辑、维护、空间数据库的建库以及数据库的维护等。 线路信息管理功能主要实现对线路信息、服务区域信息、停供电情况等进行管理。 设备信息管理主要完成输配电网设备的查询、统计分析以及相关专题图信息的管理和处理功能。 实时信息管理主要完成站点、站名的编辑、遥测遥信信息的实时监控、线路运行状态显示、故障报修信息处理、负荷监控等功能。 SCADA通讯接口主要完成与SCADA系统的通讯,以获取遥测和遥信信息,便于在GIS中进行管理。 故障报修接口主要完成与客户故障报修系统的通讯,以便将故障土地资源网- 土地资源网-专业的土地流转平台 信息反映在GIS中。 制图输出主要实现线路
6、图、设备分布图及各种专题图的叠加输出或分层输出。输出设备包括常规的绘图设备和激光印字机、针式打印机等。输出数据的类型还包括表格、文字及图等。 2.2空间数据库组成 系统所涉及的数据包括空间数据和非空间数据以及相关的声音、图形、图片等。这些数据均以空间数据为基础,通过关联建成完整的空间数据库。 空间数据库的组成如图2.2所示: 输配电GIS空间数据库 基础空间 配电设备、设施 数据库 空间数据库 道路 河流 铁路 建筑 线路 变电 变压 杆塔 开关 台区用 数据 数据 数据 物数 数据 站数 器数 数据 数据 户信息 库 库 库 据库 库 据库 据库 库 库 数据库 图2.2 输配电GIS空间数
7、据库组成 2.3系统的框架结构 本系统是建立在计算机软、硬件和GIS基础平台上的,针对空间数据库而实施一系列分析、管理任务的多功能集成系统。其总体结构如图2.3所示。 GIS服务器中,存放输配电网设施、设备的空间数据、地理底图等静态数据库。 工作站运行GIS应用软件,实现各种功能。 土地资源网- 土地资源网-专业的土地流转平台 3 系统的功能规范 输配电网GIS的主要功能包括图形数据生成;输配电网设备分 调度员 工作站 调度员 工作站 实时网 GIS工作站 GIS工作站 前置机 SCADA数据库服务器 SCADA数据库服务器 GIS服务器Web 网 GIS服务器 Web GIS 服务器 RTU
8、/FTU RTU/FTU 图2.3 系统的总体框架 GIS浏览器 GIS浏览器 GIS系统 布线路图生成;查询以及综合统计;线路负荷控制及分析;停电管理以及停电方案分析;线路刀闸操作;客户故障报修及客户报装自动配线、带电工作跟踪、线路巡检跟踪、变电站选址、输配电线路辅助设计等。 3.1 GIS图形管理 利用系统的地理信息管理实现地理图形与输配电线路、电气设备分层显示,独立管理。 1)地理背景图; 地理背景图利用扫描仪输入,并进行矢量化、剪裁和拼接,并可对地图进行各种编辑。 2)输配电线路和设备分布图。 以地理背景图作为底图,完成所有电力线路、电力设备分布以及通信线路图的分层录入和编辑,这些图形
9、包括: a输配电架空线路图: l 架空线路分布图 l 变压器分布图 l 开关分布图 l 高压客户分布图 l 电杆分布图 l 避雷器和接地装置分布图 l 输配电线路图 l 低压台区图 l 线路交叉分布图 b电缆网络图: l 开关站分布图 l 箱变分布图 l 变电亭分布图 l 电缆供电大客户分布图 l 接续箱分布图 l 电缆接头分布图 土地资源网- 土地资源网-专业的土地流转平台 l 双电源客户分布图 l 地下电缆分布图 c输配电接线图: l 变电所主接线图 l 变电亭主接线图 l 开关站主接线图 l 箱变主接线图 l 高压客户主接线图 l 线路交叉分布图 3.2 输配电设备属性设置 所有的输配电
10、系统设备和客户设备属性均采用数据库软件进行管理,管理内容包括对变电站、输配电线路、电杆、变电亭、配电变压器、高压客户、开关以及避雷器等设备的基本属性数据进行编辑、录入以及管理。 3.3 图形的显示功能 1)图形无级缩放; 能对图形进行开窗放大、中心放大、中心缩小、中心移动、任 意中心放大、任意中心缩小、返回前状态和全景显示等功能。 2)图形平滑漫游; 系统为客户提供平滑的漫游功能,并实现无缝、无刷新的视觉 效果,便于客户浏览及快速定位。 3)图形显示“鹰眼”功能; 土地资源网- 土地资源网-专业的土地流转平台 系统可同时显示全景图视窗和局部区域图视窗,在全景图上可 移动当前视窗所处的地理位置,
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