地理信息系统在配电网自动化中的应用(1)
2017-09-08 02:51
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[摘要]:地理信息系统(GIS)是在计算机软件技术支持下采集
[摘要]:地理信息系统(GIS)是在计算机软件技术支持下采集、储存、管理、检索和综合分析各种地理空间信息,以多种形式输出数据与图形产品的计算机系统。介绍了GIS的数据组织及其在配网自动化中的主要应用,包括离线和在线两个方面,提出了基于组件的系统开发模式及建立WEBGIS的必要性和可靠性。
[关键词]:地理信息系统配电网自动化应用
以实际地理位置为背景的电力设备分布图,不仅能在设备管理上为用户增加设备空间位置的信息,而且通过实时信息能准确地反映配电网的实时工作状况。因此,GIS已成为配电网自动化不可缺少的组成部分。
1数据组织
地理空间数据是指以空间位置为参考的数据,地图是空间数据的一种表达方式,空间位置通常是用空间实体与某中参数坐标系统的关系来表达。
各种地理空间实体,如居民区、街道、市政管线、电话亭、电力线路等,在计算机中的表达一般抽象为点、线、面这3种最基本的实体,任何空间实体都可以用点、线、面,再加上说明和记号来表示。
这种空间数据的组织能满足配电网自动化的要求,根据实际地理位置布置设备、线路,展示配电网的实际分布,采用层的概念组织图形和管理基础数据,自由分层,层次之间又可以灵活的自由组合。
与空间图形数据对应的还有属性数据,既对图形相关要素的描述信息,如配电线路的长度、电缆型号、线路编号、额定电流、配变型号、编号、名称、安装位置、投运时间、检修情况和实验报告等。
这些属性数据的用途为结合图形进行档案资料的查询提供具体信息。对已经在管理信息系统(MIS)中录入和使用的部分属性数据,可通过共享途径直接获取,末录入的则必须在GIS中进行录入和编辑。
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属性数据可存于任何关系型数据库中,如:SQLSERVER,SYBASE,ORACLE等传统的关系型数据库不能管理具有地理属性的空间数据,所以大多以文件形式存储。从数据的多用户、访问安全性以及数据操作的高效性来讲,这种储存形式力不从心。各大GIS公司相继推出这类产品。如:ESRI公司的SDE(空间数据库引擎),通过SDE把地理空间数据加到商业关系型数据库:MAPINFO公司的SPATIALWARE上,可以将地理数据存储到RDBMS中,ORACLE81SPATIAL使得ORACLE81数据库具有空间数据的管理能力。
2配电网GIS的建立
目前开发配电网GIS有两种趋势,一种是把GIS作为整个配电网自动化的基础平台,另一种是把GIS作为其中的组成部分,与SCADA等其他系统共同完成整个配电网自动化的功能。笔者认为第二种方案比较可行。原因是目前大部分地区SCADA系统的功能已经完成,并且投入运行,作为新增加的GIS只要通过数据库的关联,就能实现信息的共享,而且又能保证各个子系统的独立性,使整个系统的可维护性增强。同时减少了开发GIS子系统的工作量,免去了资金的重复投入。
3配电网自动化中GIS实现的功能及其特点
GIS在配电网自动化中的应用可以分为离线和在线两个方面。
3.1离线应用方面主要包括:
A.图形的操作:在以地理图为背景的配电网分布图上,可以分层显示变电站、线路、变压器、开关到电杆以及到用户的地理位置。由于这些图形均为矢量图,可完成无级放大、缩小和漫游,并且地理的比例尺及视野可以任意设定。
B:空间数据测量:测量两点、多点之间的距离和任意定义区域的面积。通过鼠标定位,既可得出该点的坐标,可完成配电线长度的测量,也可以统计供电区域的面积。
C:设备档案管理:管理所有的配电系统设备档案和用户档案,根据要求进行各种查询统计。主要根据属性数据与空间数据关系,进行双项查询。条件查询(从数据库查询图形,按设备的属性数据库查找设备地理位置,对典型设备可以进行查询、显示、列表、统计)和空间查询(从图形查询属性数据,在图形上对任意设备进行定点查询和多边形小区查询,并且显示、列表和统计)