电力规划设计GIS平台的设计与实现

张美红

（国网山西省电力公司芮城县供电公司山西芮城044600）

摘要：电力配网作业是社会生产生活中一个最为主要的部分，其主要作用是面对用户进行电力变压以保证正常的供电活动。使电力具备商品属性就取决于电力配网调度工作在其中的协调作用，其所存在的重要性和维系人民日常生活和生产活动的必要性得意充分体现。而随着科学技术不断发展和经济社会的进步，对于电力的需求日益加大，电网配置也趋于复杂。线路的逐渐增多导致电力配线呈现出复杂和变化频繁的不利现象。而在在国家发展方向上对与电力配网的管理和发展较不重视导致其管理水平一直处于相对低下的状况。还有一个方面则是由于大多电力配网的信息资源管理还处于图纸储存和展示的阶段，其很难保证资源的实时性和先进性，对于相关数据的研究也产生了很大的阻碍。为此目前的电力配网管理上很难实现合理科学的管理结构。

关键词：电力规划；GIS平台；设计；分析

1导言

当前电力规划部门常用的工具是AutoCAD等软件，而电力规划具有数据量大、不确定因素多、涉及领域广以及更新变化快等特点，这些软件不支持海量空间数据，不能够充分利用已有专题数据和基础地理数据进行智能穿越识别、规划方案分析、自动渲染出图和智能改接线路等，整个过程需要规划人员全手工进行绘制，缺乏图形化、可视化的展现手段，严重影响了电力规划的效率。地理信息系统（GIS）由于其能对空间数据及其相关数据进行管理、处理、数据综合以及对空间现象、过程演化的模拟和预测等，已广泛地应用于土地利用、资源管理、环境监测、交通运输、城市规划等领域，为工程设计、规划和管理决策提供服务。利用GIS对地理空间数据处理的优势，可以辅助电网规划人员对具有地理特征的电网进行更加科学、有效的规划及对规划电网进行可视化、形象化管理。

2关键技术

2.1框架配置技术

当前，“平台＋插件”模型的实现机制已经成熟，基于框架配置技术的GIS应用框架的对象模型、消息机制和层次结构这一理论成果已经成功应用到了很多大型GIS平台中，实现了全插件式的专业应用框架，使平台功能扩展和GIS的应用开发具有可行性。将框架配置技术应用到电力规划设计GIS平台的开发中，整合电网业务的信息化流程，形成一个高度可扩展性的信息化管理平台。在系统中，应用框架配置技术将空间分析和规划、输电线路设计、变电选址等基本功能封装为独立的功能插件，对外提供功能的接口及功能函数，提高系统的可维护性、可扩展性，提高资源利用率，有效地保证平台的安全稳定运行。

2.2电网多元业务信息的共享与交互

电力规划设计过程中所涉及的业务主要有：系统规划业务、输电设计业务（线路选线、电气设计、结构设计）、变电业务（变电、土建）、勘测业务（测量、地质、水文等）。各业务的工作由不同的专业人员采用不同的业务系统完成，各专业之间的协同与信息共享效率低下。平台针对当前电力行业普遍使用的专业平台的设计成果数据进行数据接口设计，确保在设计成果管理上能无缝链接。通过数据结构设计和集成的应用方案，可对目前国内外主流的专业设计平台进行数据成果的解析，包含从地理到地质再到电力行业多种数据类型的数据接口设计。同时，平台以共同的电力资源数据库为基础，各业务之间既通过系统提资的方式进行交互，又可以通过数据访问权限开放的方式进行交互。实现现有业务信息之间共享及交互，有利于电网业务之间的协作，最大限度地利用现有资源，逐步实现各业务流程的整合。

2.3规划方案环境影响的智能分析与预警

电网历史规划图、电网现状专题图、地质图、地震图、舞动图、污区图、冰区图、气象等相关专题数据资料入库，在平台上统一管理与维护。平台基于各类专题信息进行环境影响智能分析与评价，涉及地理分析算法、规划设计专业知识等，针对不同的专题信息采取特定算法和统计方式自动对规划的输变电方案进行总体分析与评价，对严重影响线路走向的大方案进行预警，并生成环境影响评价概况。概要主要包括：环境评价概要、水土保持概要、地质灾害概要、地震安全评价概要、土地规划调整及利用现状概要、压覆矿产概要等。

3关于GIS平台在电力规划中的作用

随着科学技术的不断发展，各种管理平台相继被设计出来和应用到适用领域。而对于电力配网管理方面也有着许多可以推进发展和管理办法的软件和设计方案。其中GIS平台就是在目前用于提高电力配网调度管理模式自动化和科学水平的一个重要工具之一。全称则为地理信息系统。在电力配网调度作业中一般都是给相关的工作人员提供基本的电路和电网接线图，以此来表现出在进行电力供应过程中电力设备之间的连接情况，却很少能反映出连接中所表现的地理位置属性。这也是为工作人员提供数据和信息的一个盲点。而在进行电力配置调度过程当中不仅要求者工作人员对各设备电流走向进行相关的数据收集，也要对在电路中应用各种的系统和软件的使用情况和配置情况进行数据分析作业。面对以上要求，GIS平台可以在应用到电力配网管理模式当中，以此来实现对数据的收集和分析工作。提出在未来发展中提高电力配网管理自动化水平。

4系统实现与功能

4.1系统实现

遵循企业总体架构、SOA、插件式集成框架等思想和内容，采用面向对象的分析设计方法，建设一套一体化平台，并建设各类公共服务（如数据服务、功能服务、身份验证服务、GIS服务等）。强化对系统各项应用服务的监控，实现服务状态监控、服务维护等工作。平台建设过程中，各模块功能独立却又相互配合，共同为指定阶段的系统规划、输变电设计等业务提供技术支撑，完成业务流的配合实现。各模块通过统一规划对各阶段数据内容的维护辅助实现业务间数据流的贯通和数据共享，通过与管理过程的配合，对数据和内容的流转进行过程控制。平台的开发工具选用MicrosoftVisualStudio2010；数据库软件采用Oracle11g；对于和地图相关的二维功能开发采用ArcGIS组件；对于三维部分的开发采用AnGeoUniscope客户端开发包。

4.2系统功能

电力规划设计GIS平台包括二三维基本功能、系统规划、输变电设计、系统管理及功能配置、数据管理与维护等多个功能模块，每个大功能模块根据业务不同又细分系统功能类及子业务功能。

1）二三维基本功能实现二维地图的基本功能，包括地图浏览、元素创建、要素量算等功能；实现三维场景的基本功能，包括数据加载、三维浏览、三维空间分析等功能。2）系统规划模块主要功能包含电力发展咨询、网架规划设计、规划辅助决策、规划成果管理等多个方面的内容。3）输变电设计模块具备前期选线、选址、辅助施工图设计、三维展示、工程数据管理和数字化移交的功能。4）系统管理及功能配置实现对系统中所有用户、角色和权限、操作日志、插件、界面、系统参数等的管理与配置。

5结论

本文将传统电力规划设计方法和GIS技术融为一体，提出了一种基于GIS技术的电力规划设计平台的技术方案。

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