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电力系统是一个庞大复杂的系统,无论是信息的覆盖面、深度、广度等都是一般系统无法比拟的。电力系统每天都要产生大量的与地理位置有关的信息,要充分发挥现有设备的能力,必须能及时、准确地掌握这些信息并进行快速的处理与分析。目前情况下,所有信息既具有一定的独立性,又有相关性。但直剑现在,对这些信息的管理仍旧是分散的、孤立的。这在很大程度上影响了工作的高效性和科学性。在电力系统正在走向市场竞争,面临挑战的今天,如何组织和管理电力系统信息越来越受到人们的重视。国内外经验证明,要做到上述一切,没有一个面向电力行业的地理图形信息系统(Geographic InformationSystem,简称GIS)是无法想象的。
随着GIS及相关技术的发展,AM/FM/GIS(Automated Mapping/Facilities Management/Geographic lnformation System,即自动制图/设备管理/地理图形信息系统)已成为一门独立的技术分支,它在城市供配电系统的规划和管理中开始得到广泛应用,成为供配电系统各种自动化的基础。其特点在于以地理信息为背景,将图形软件与数据库相结合来描述和管理各种电力设备的参数属性以及电网内的运行控制信息。在离线方面,AM/FM/OIS的主要应用有设备管理、用电管理、规划设计等。而在在线应用上,AM/FM/OIS主要和SCADA系统结合,互相交换运行数据和图形数据,为调度员提供准确的电网地理信息:另外,它还可以用作DMS的投诉电话热线系统,快速、准确地根据用户打来的大量故障投诉电话判断发生故障的地点以及抢修队伍目前所处的位置,及时派出抢修人员,使停电时间最短等。
开发电力系统的AM/FM/GIS技术是解决城市供配电行业当今所面临的问题的最佳选择。在不断提高供电可靠性及供电服务质量的同时,又要尽可能降低供电运行管理成本,这是供电部门当前工作中必须解决的主要矛盾。面对密织的电网,浩繁的设备、变迁中的区域,以及对用户服务的承诺,供电部门一直在寻求现代化的技术手段来满足其强烈的要求:如何用计算机来描述和管理复杂多变的电网;如何保证设备资料的时效性和完整性;如何通过信息系统资源的共享和智能化决策支持来提高运行管理的效率;如何对配电设施进行自动化处理;如何妥善安排检修计划,缩短故障修复时间等。更为重要的是,为达到上述目标而采用的技术手段能够让运行人员感到直观、简洁、方便。AM/FM/GIS为解决上述问题提供了合理、高效、完整的解决方案。
本文首先讨论了地理信息系统及其在电力方面的应用情况,分析了目前国内外研究现状及已有系统存在的不足;然后从数据模型及数据结构的基本理论出发,在系统的分析了地理信息系统的空间数据模型和数据结构的基础上,通过对GIS的常见数据模型及电网特性的分析,提出并设计了电力GIS系统的数据模型,同时讨论了电力GIS的数据组织方法及数据库的数据编码、建库一般流程等;接着详细分析了电力GIS系统的主要实现技术,重点分析并提出了基于GIS的电网拓扑分析方法;然后提出了基于优秀国产地理信息系统平台—MAPGIS的系统整体解决方案及设计思路。最后对系统的功能进行了祥细设计及阐述。