GIS在电力配电网系统中的应用
随着我国科学技术的进步，对电力的需求也不断增大，各种新技术在电力配电系统中得到广泛应用。在这样的背景下，我国电网系统规模也越来越大，结构也随着变得复杂。建立电力配电网系统时需要对该地区的空间地理环境信息有足够的了解，而传统的信息技术无法达到这一要求，此时采用GIS技术正好能满足配电网系统对这方面的需求。文章通过对GIS技术和电力配电网系统进行介绍，从而阐述基于GIS技术的配电网智能系统的规划方法，进而对GIS在配电网中的应用进行探讨。
标签：GIS；地理信息系统；电力配电网系统
1 关于GIS技术和电力配电系统的相关介绍
GIS即地理信息系统的简称，是一种特定的空间信息系统，它能够在计算机技术的支持下对地理信息进行储存、处理、运算、分析以及应用，还可以对地球上的信息进行图形分析等。同时，GIS是一门以地图学、地理学以及遥感和计算机科学为基础的综合性学科，且在各个领域得到应用，它可以通过对空间地理信息进行分析和处理，进而将地理分析的结果和地图独特的视觉化效果与计算机数据库管理技术集成在一起。
1.1 GIS技术的特点
1.1.1 开放性
GIS技术能够支持ORACLE、SQLSERVER等多种大型的计算机数据库管理系统，并支持多种计算机操作系统，同时还能运行多种开发工具和编程语言，且在编程时可以嵌入多种非专用编程环境，具有很强的可连接性和可扩充性以及开放式的环境。
1.1.2 先进性
GIS技术采用与世界同步的计算机数据库技术、网络技术、图形技术以及地理信息处理技术，能够有效的支持图纸查询和远程数据，并利用系统的先进功能直接对地图、各类数据进行打印。此外，系统还具备完善的现场勘测数据，线路杆塔等的具体位置，同时兼并分层控制图纸、漫游、无级缩放、直接选择定位等功能，可以直接进行相关计算来完成线路设备的安装以及迁移。能够用计算机技术来分析线路的方位和区域，从而为用户提供可依赖的分析依据，方便管理人员进行判断决策。
1.1.3 发展性
在GIS技术的应用开发过程中，可以方便系统的扩展功能与其它应用的衔
接，使得系统开发成功后可以进一步发展，具有有效的可连接性与可扩充性。
2 关于电力配电系统的介绍
2.1 电力GIS所具有的功能
电力GIS需要对系统的信息做到瞬间收集并对其进行处理和分析，以保障电力系统信息的实时性，同时电力GIS对储存容量、数据处理以及传输速度的要求也比较高。电力GIS还具有足够的可靠性和稳定性，满足电力行业对可维护性高的要求，它还能够实现数据的多次输出，以达到业务系统高准确性以及高可靠性的要求。随着对电力的需求量不断增大，电力系统已经发展成一个庞大的复杂系统，电力系统获取的实时信息量大，整个系统的接口多样且复杂，信息系统的覆盖面也非常广，这都体现了电力GIS设施的分散性以及设备的多样性。
2.2 电力配电系统具备的特点
整个电力配电系统具有相对集中性和系统开放性，同时该系统具备了规划所需要的地理图形和数据，且这些数据实现了数据的共享，使得用户可以对这些数据进行访问。同时，随着各种技术的日益更新，在开发设计该系统时实现了可连接性和可扩充性。而GIS技术和常见的数据库都是兼容的，使得系统能够在多种操作系统上运行，从而为整个系统的应用提供了便利。
3 基于GIS技术的配电网智能系统与规划方法
3.1 空间负荷预测
在预测该地区的空间负荷之前，需要对地理图形和配电网系统进行数据化，并将其所具有的相关资料输入到数据库，最后在地理图形上利用空间负荷预测的方法对该地区的负荷分布图进行分析，并推测未来发展的趋势。
空间负荷预测是进行配电网系统规划的基础，只有对某地区的未来负荷进行预测，才能对该地区的电力配电网系统进行规划设计。在预测空间负荷时，可以利用GIS的相关功能以及城市规划部门提供的资料对该地区的总量负荷进行分析，从而预测需要规划地区的空间负荷，最后对该地区的配电网系统进行设计规划。
3.2 系统网络结构优化
在完成空间负荷预测之后，就需要对系统的网络结构进行优化，优化模型常常采用非线性混合整数规划模型。在建立数学模型时，可以将规划电力配电网系统的年投资作为目标函数，以变压器和线路的容量、负荷需求以及配电网的放射条件作为约束，最后采取基于规则的专家规划与最优化算法相结合的方式。在优化结束后，可以在地图上显示各个地区的配电网络结构并直观的看到系统的扩展情况。
4 GIS技术在电力配电系统中的应用
4.1 GIS在电力配电网系统中的应用现状
20世纪90年代我国开始在电力配电网系统中应用GIS技术，但由于GIS与电力配电系统结合是一件比较难的事，到现在我国对GIS技术应用的研究依旧缓慢。对于GIS而言，在规划电力配电网系统时需要保障数据的及时性和准确性，但在实现的应用GIS过程中，由于缺少这样的保障制度，导致无法在配电网系统中发挥GIS的优势。从现在的情况来看，电力GIS还存在一些问题，例如没有好的系统开发平台，导致很多高级功能都无法实现；与其它系统没有接口，无法实现数据的共享等等。
4.2 GIS技术在配电网系统中的应用
在配电网系统中应用GIS技术时，需要将GPS技术有效的结合在一起，具体包括信息的采集、智能管理线路、抢修调度管理以及地图管理系统四个部分。系统通过对地理空间信息进行采集，然后根据这些信息规划配电网线路，并对这些线路进行智能化管理，规划完成后，还需要保障能够对系统中常出现的问题进行抢修，最后制定出该地区的地图管理系统。
目前，我国已有很多在电力管理系统中应用GIS技术，并取得了很好的成果。例如，在江苏省一家电力信息公司，通过加强对GIS技术的研究和应用，成功的把客户服务系统、调度管理信息系统、输电管理系统建立在GIS平台上；上海泸西供电所通过在数字电网系统中应用GIS技术，成功的对该地区150万用户的用电状态进行监控，从而改善了供电业的服务方式，并利用GIS技术对配电网系统的完全性进行了保障，当电网发生事故时，采用GIS技术输出事故现场的电路以及线路图，从而为抢修人员提供了准确的信息。
5 结束语
GIS在电力配电网系统中的研究对于供电系统有效的管理电息系统，提高企业的办事效率有很大的作用，同时，还可以优化企业的电网结构，提高供电管理的工作效率，给社会和企业带来显著的经济效益。因此，将GIS技术引进电力配电网系统中，不仅能方便电力企业管理规划系统数据，还能更直接的看清系统构造以及系统的交互性。另外，在规划配电网系统时，可以应用GIS技术对配网的地理信息进行工程设计，以提高设计的效率，从而使得配电网系统的规划与整个城市的规划同步进行。
参考文献
[1]曹书平，况明生.GIS在配电网中的应用与发展[J].中国科技信息，2009.
[2]房劲，庞霞，陈峥.地理信息系统在配电网管理中的应用[J].科技资讯，2010.
[3]苏琳，康积涛.GIS系统在配电网规划设计中的应用[J].供用电，2006.
[4]王成山，王赛一.基于空间GIS的城市中压配电网络智能规划（一）辐射接线模式的自动布局[J].电力系统自动化，2004.
