摘要：電力系統(tǒng)的配網(wǎng)管理涉及電網(wǎng)空間分布和內(nèi)部狀態(tài)變化的復(fù)雜問題，信息系統(tǒng)是支持配網(wǎng)管理的基本手段。傳統(tǒng)配網(wǎng)管理信息系統(tǒng)基于表格形式表現(xiàn)對象屬性，無法反映描述對象的空間聯(lián)系和系統(tǒng)的空間分布模式。地理信息系統(tǒng)（GIS）能夠有效描述二維空間問題，將GIS技術(shù)引入配網(wǎng)管理信息系統(tǒng)將極大地?cái)U(kuò)展管理信息系統(tǒng)的描述能力和表現(xiàn)形式。分析傳統(tǒng)配網(wǎng)管理信息系統(tǒng)所面臨的問題，提出配網(wǎng)管理GIS系統(tǒng)的目標(biāo)設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)，討論配網(wǎng)管理GIS系統(tǒng)的技術(shù)路線，結(jié)合南充電業(yè)局河?xùn)|供電局的需求分析，闡述了GIS在供電系統(tǒng)中建立的意義和GIS技術(shù)在配網(wǎng)生產(chǎn)經(jīng)營信息管理中的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?；GIS；配網(wǎng)系統(tǒng) 　　近年來隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，日益增長的用電需求與薄弱的配電網(wǎng)架的矛盾已十分突出。為了提高供電質(zhì)量，最大限度地滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會用電需求，城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)與改造工程主要有兩部分內(nèi)容，一部分是電網(wǎng)設(shè)備的建設(shè)與改造，另一部分工作則是應(yīng)用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，提高電網(wǎng)生產(chǎn)經(jīng)營的科學(xué)管理水平。根據(jù)國內(nèi)外的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)來看，電力GIS系統(tǒng)是城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)與改造工程必須使用的信息技術(shù)。 　　GIS（GeographicInformation System）——“地理信息系統(tǒng)”是將自然環(huán)境及人類活動(dòng)信息以計(jì)算機(jī)進(jìn)行“數(shù)字化”綜合管理、分析、應(yīng)用的復(fù)合型信息技術(shù)。美國政府1998年年初提出的“數(shù)字地球計(jì)劃”中將大力發(fā)展的主體技術(shù)之一就是GIS。作為于20世紀(jì)80年代中期才形成的新計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，GIS近年來在技術(shù)及應(yīng)用方面得到了迅速發(fā)展，毫無疑問，下個(gè)世紀(jì)GIS將被深入應(yīng)用于人類幾乎所有的經(jīng)濟(jì)及生產(chǎn)活動(dòng)之中。同樣，電力局GIS技術(shù)在促進(jìn)中國電力生產(chǎn)經(jīng)營管理工作趕超國際先進(jìn)水平的進(jìn)程中，也將起到強(qiáng)勁的助推器作用。 　　雖然南充電業(yè)局在信息管理方面取得較大的成績，特別是南充電業(yè)局管理信息系統(tǒng)（MIS）對生產(chǎn)管理已經(jīng)取得很大的成績；但由于配電網(wǎng)的信息具有空間性和時(shí)間性難于統(tǒng)一管理，所以供電局信息的處理，基本上還是處于大部分計(jì)算機(jī)單機(jī)處理、小系統(tǒng)和手工并存的階段。在這一階段中，信息的手工處理和計(jì)算機(jī)處理并存，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)交流方式和現(xiàn)代化的傳輸方式同在，難免出現(xiàn)各種問題。隨著該局的不斷發(fā)展和社會政治經(jīng)濟(jì)管理水平的不斷提高，原有的手工處理和計(jì)算機(jī)處理共存的工作模式已經(jīng)成為制約南充電業(yè)局河?xùn)|供電局提高現(xiàn)代化管理水平的瓶頸，因此建立配電網(wǎng)管理地理信息系統(tǒng)已成為必然。 一、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)機(jī)理 　　1、解決方案 　　通過對南充電業(yè)局河?xùn)|供電局管理現(xiàn)狀的分析和需求調(diào)查，可以明確：建立南充電業(yè)局河?xùn)|供電局配網(wǎng)管理地理信息系統(tǒng)（NCPDGIS）具有可行性和必要性。根據(jù)企業(yè)管理逐步實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、現(xiàn)代化和無紙化辦公的目標(biāo)要求，NCPDGIS系統(tǒng)的任務(wù)就是順利地完成由手工處理階段向計(jì)算機(jī)處理階段過渡，使信息管理系統(tǒng)逐步地完整、完善和規(guī)范化，從根本上提高配電網(wǎng)的現(xiàn)代化管理水平。因此NCPDGIS的建設(shè)須以配電網(wǎng)生產(chǎn)和技術(shù)管理為基礎(chǔ)，以配電網(wǎng)信息管理為核心，面向供電生產(chǎn)需求，靈活地利用AM／FM／GIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、通信和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，構(gòu)造一系列配電網(wǎng)管理模型，最終設(shè)計(jì)出配電網(wǎng)信息化管理的整體解決方案。實(shí)現(xiàn)增效節(jié)能、提高供電可靠性和綜合服務(wù)質(zhì)量，創(chuàng)造更高更好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。 2、總體設(shè)計(jì) 　　NCPDGIS的總體設(shè)計(jì)，是在系統(tǒng)調(diào)查和分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。它將提出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)建議，為系統(tǒng)的分項(xiàng)詳細(xì)設(shè)計(jì)和工程實(shí)施提供依據(jù)。 　　為便于系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)達(dá)到目標(biāo)，遵循以下一些原則，作為進(jìn)行總體設(shè)計(jì)的指導(dǎo)和依據(jù)。 　?。?） 采用軟件工程的方法：任何一個(gè)軟件系統(tǒng)都有其一定的生命周期。系統(tǒng)的整個(gè)開發(fā)周期，可分為系統(tǒng)調(diào)查階段、系統(tǒng)分析階段、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)階段、分項(xiàng)詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)施階段、系統(tǒng)試運(yùn)行階段和系統(tǒng)評價(jià)階段，從而保證系統(tǒng)開發(fā)的科學(xué)性和開發(fā)的質(zhì)量。 　?。?） 系統(tǒng)整體性原則：NCPDGIS系統(tǒng)的開發(fā)是從全局出發(fā)以企業(yè)發(fā)展規(guī)劃與目標(biāo)為依據(jù)，仔細(xì)分析各方面需求來實(shí)現(xiàn)整體目標(biāo)。即系統(tǒng)設(shè)計(jì)面向功能、面向全局各部門。 　?。?） 系統(tǒng)的開放性原則：系統(tǒng)的開放性表現(xiàn)為對外界有良好的信息交換能力，對內(nèi)部有良好的互聯(lián)與兼容能力，對用戶提供充分的維護(hù)與擴(kuò)充功能，有較強(qiáng)的應(yīng)變能力以適應(yīng)企業(yè)與環(huán)境變化。 　?。?） 系統(tǒng)的穩(wěn)定性原則：系統(tǒng)從實(shí)際出發(fā)，符合企業(yè)的條件和人員素質(zhì)狀況，在人機(jī)界面的設(shè)計(jì)上應(yīng)與實(shí)際相符合，為系統(tǒng)的使用者提供良好的人機(jī)界面。 　?。?） 系統(tǒng)的分步實(shí)施原則：NCPDGIS系統(tǒng)的開發(fā)與建設(shè)，采用“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施、實(shí)用當(dāng)先、易于擴(kuò)充”的方針，整個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)在統(tǒng)一規(guī)劃指導(dǎo)下，分階段進(jìn)行，使系統(tǒng)邊建設(shè)邊發(fā)揮效益。 　　軟件采用的結(jié)構(gòu)和程序模塊化構(gòu)造，要充分考慮系統(tǒng)的可擴(kuò)充性和可維護(hù)性，留有再開發(fā)的接口，在用戶需求變化比較大的情況下，可以根據(jù)需要修改某個(gè)模塊、增加新的功能以及重組系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以達(dá)到程序可重用的目的。另外對數(shù)據(jù)庫表的修改維護(hù)可以在很短時(shí)間內(nèi)完成。 二、系統(tǒng)約定、拓?fù)潢P(guān)系的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 　　1、系統(tǒng)約定 　?。?） 變電站：變電站（拉框繪制）是畫所有設(shè)備的起點(diǎn)，點(diǎn)取變電站內(nèi)任意位置畫出電源點(diǎn)，由電源點(diǎn)來連通拓?fù)洌? 　?。?） 出線開關(guān)：點(diǎn)取變電站邊框位置來繪制，由它引出線路； 　　（3） 開關(guān)刀閘：開關(guān)刀閘作為線路的分?jǐn)?，可以畫在一段?dǎo)線中間，把該導(dǎo)線分?jǐn)酁閮啥螌?dǎo)線，也可畫在導(dǎo)線端點(diǎn)，然后在這個(gè)開關(guān)上再引出一段導(dǎo)線。 　?。?） 線路：主線從出線開關(guān)引出，線路上可有多個(gè)關(guān)鍵桿，支線必須由關(guān)鍵桿引出，所有線路雙擊結(jié)束。 　?。?） 變壓器：變壓器只能掛接于導(dǎo)線的末端，也就是在設(shè)計(jì)變壓器時(shí)，必須引出一段導(dǎo)線，即點(diǎn)取任意導(dǎo)線末端拉出一定位置和方向放開； 　　（6） 聯(lián)絡(luò)開關(guān)：聯(lián)絡(luò)開關(guān)是常開的開關(guān)，當(dāng)兩條線路中間有聯(lián)絡(luò)線時(shí)，聯(lián)絡(luò)線上的開關(guān)（即聯(lián)絡(luò)開關(guān)）在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)處于斷開狀態(tài)； 　?。?） 架空電桿：畫在一段導(dǎo)線中間，點(diǎn)取導(dǎo)線上任一點(diǎn)拉出一定位置放開。 2、電網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系 　　電網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系是按照各類設(shè)備在地圖上的相鄰關(guān)系，并遵循現(xiàn)實(shí)中電網(wǎng)設(shè)備的連接關(guān)系，由變電站出線開關(guān)起始，沿送電方向記錄線路上的設(shè)備，直至線路終點(diǎn)。 　　3、拓?fù)潢P(guān)系的建立 　　由于現(xiàn)實(shí)中電網(wǎng)設(shè)備的連接關(guān)系有上、下級，起點(diǎn)、終點(diǎn)的區(qū)分，因此在繪制電網(wǎng)設(shè)備圖，建立電網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系的設(shè)計(jì)過程中就必須遵循沿電流方向的原則。首先繪制變電站、站內(nèi)電源點(diǎn)及變電站的出線開關(guān)，然后繪制出線開關(guān)引出的導(dǎo)線，輸入導(dǎo)線的屬性信息后，再繪制導(dǎo)線上的各種用電設(shè)備。遇到兩條線路中間有聯(lián)絡(luò)線時(shí)，聯(lián)絡(luò)開關(guān)為聯(lián)絡(luò)線上的電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)斷開的開關(guān)；最后用主窗體右下方的“連通設(shè)備”按鈕點(diǎn)取站內(nèi)電源點(diǎn)與該站的某出線開關(guān)把電源連通，每個(gè)出線開關(guān)在新繪制時(shí)都要與該站內(nèi)電源點(diǎn)連通。 三、NCPDGIS的主要功能 　　NCPDGIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能有： 　　①圖形和數(shù)據(jù)的錄入及編輯功能； 　　②道路名、線路名跟蹤功能； 　?、墼O(shè)備的快速定位功能； 　?、苣M倒閘和停電統(tǒng)計(jì)； 　?、輪尉€圖管理； 　?、迼l圖管理； 　?、呦到y(tǒng)圖的自動(dòng)生成及維護(hù)功能； 　?、嘧冸娬緝?nèi)一次結(jié)線圖； 　?、峋€路設(shè)計(jì)； 　　生產(chǎn)管理： 　　設(shè)備統(tǒng)計(jì)； 　　與SCADA實(shí)時(shí)信息的接口； 　　通用報(bào)表輸出工具； 　　系統(tǒng)數(shù)據(jù)維護(hù)； 　　權(quán)限控制； 　　安全日志管理。 四、系統(tǒng)在管理和生產(chǎn)上的應(yīng)用 　　該系統(tǒng)的應(yīng)用使南充電業(yè)局河?xùn)|供電局的工作質(zhì)量和效率得到極大的提高，已經(jīng)從量的變化轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)的飛躍，其實(shí)用性、高效率和易操作性深受使用者的普遍歡迎，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 　?。?） 設(shè)備統(tǒng)計(jì)：該統(tǒng)計(jì)功能的實(shí)現(xiàn)，將以往所有設(shè)備運(yùn)行專責(zé)人每年末需要10到20天時(shí)間完成的現(xiàn)場設(shè)備資產(chǎn)統(tǒng)計(jì)工作變?yōu)橐惶烊客瓿桑òù蛴。实玫綐O大提高。 　?。?） 設(shè)施資料的更新和查詢：過去采用手工翻閱多本圖冊和臺帳才能完成的查詢工作，現(xiàn)在僅用幾秒鐘就完成了所有相關(guān)內(nèi)容的查閱。 　?。?） 設(shè)施圖紙和相關(guān)資料的共享：過去各部門之間經(jīng)常要傳送一些相關(guān)的圖紙和資料，以解決交叉資料的使用和維護(hù)問題，采用該系統(tǒng)從根本上解決了各部門之間圖形和數(shù)據(jù)資料的“分散加工”與“整體共享”的矛盾。 （4） 顯示停電影響范圍以及停電設(shè)備和用戶的自動(dòng)查詢和統(tǒng)計(jì)功能，可事先通知相關(guān)的重要單位，避免不必要的損失。 五、結(jié)論 　　通過對配網(wǎng)管理地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和功能應(yīng)用得到以下結(jié)論。 　　（1） 根據(jù)南充電業(yè)局河?xùn)|供電局配網(wǎng)管理的需求，給出建立配網(wǎng)管理GIS系統(tǒng)的技術(shù)路線和技術(shù)思路； 　?。?） 給出配網(wǎng)管理信息系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)和功能的實(shí)現(xiàn)的過程； 　?。?） 建立南充電業(yè)局河?xùn)|供電局配網(wǎng)管理地理信息系統(tǒng)（NCPDGIS），提高了供電業(yè)務(wù)管理水平和工作效率，在提高配網(wǎng)的安全穩(wěn)定和高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平方面以及在提高事故情況下的快速反應(yīng)能力。