随着我国城市经济建设和社会的快速发展,用电负荷日益增长,电网运行的控制及管理工作变得较以往任何时期都更为复杂。由于现在电网运行管理直接面对电力企业和广大的电力用户,网络数据量大,电气接线复杂,动态变化频繁,现有的电网运行管理手段已经难以适应现代化电网生产建设和发展的需要。为了进一步满足电力企业及其广大用户对电网“安全、可靠、优质、高效、经济运行”的现代化要求,需要采用现代化的技术和管理手段来进行规划和管理,以便增强对电网设备的资产管理、运行管理和监管能力,提高供电可靠性和电能质量,从而更加及时地为电力客户提供优质、高效、安全的服务。为此,利用GIS技术进行管理已是大势所趋。
在传统模式下,电力生产管理信息的载体是图纸、报表、语言(如调度指令等),传递方式是手工交接。这种机制下,信息的更新之后于生产数据的变化,在电力生产管理活动的各专业环节中,导致生产管理信息的“不全面、不一致、不及时、不正确”现象。解决这一严重问题的途径,是在生产各部门之间及部门内各工作岗位之间,建立起信息及时传递和同步更新的共享机制和环境。由于电力生产、规划、管理和经营具有许多天然的空间网络拓扑特征,建立基于GIS技术的电力公共应用平台,将是这种机制和环境的基础。
电力企业信息系统的各个子系统设计与开发都要从整体和系统的角度考虑其角色和作用,并有效地利用最新的信息技术,如GIS技术、组件技术、WEB技术、数据仓库技术、CASE技术等,实现企业设施资源、人力资源、工作流程、客户关系、规划、设计、运营和维护、市场策略等业务管理与决策的信息化与智能化,构造一个既相互独立、又相互协作、资源共享、可互操作业务综合网络,实现企业经济和社会效益的最大化。因此,电力GIS应用平台本身不应该是孤立和封闭的系统,而应该是能够与电网生产管理的各个环节和已有的各种IT系统如MIS、OA等,更一般地要能够与电力企业地ERP系统进行有机地结合,使之构成一个集成的、综合的信息管理和决策支持平台。
GIS 在电力行业应用非常广泛,根据国内目前的应用情况,大致可以分为:输变电 GIS 系统、配电 GIS 系统、客户服务中心 GIS 系统、移动抢修 GIS 系统、 WebGIS 系统。
1 .输变电GIS系统
2.配电GIS系统
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3. 客户服务中心 GIS 系统
4. 移动抢修 GIS 系统
5. Web GIS 系统
配电GIS系统
配电 GIS信息管理系统按应用层次,应分为四大部分
各部分功能归纳如下:
图形编辑部分
图形编辑分为两大部分:基础图编辑和电网图形信息编辑。
(一)基础图形编辑:基础图形编辑分为几个方面,主要包括地理图形的分层处理;道路边线及道路中心线编辑;道路图层的属性编辑;建筑物图层处理(小区管理需要);等高线图层处理(三维分析需要)等。
1.地理图分层处理
地理图分层主要是在用户从当地测绘院、规划局所购买的 1:500或1:2000的地形图上,按分层原则分类提取地理信息,如道路层、建筑物层、河流湖泊层、绿地、地界、独立杆塔背景等。并将所提取的分层信息放入图库,统一管理,作为电网分析的背景以辅助分析。对于原始的地形图,目前多为DXF格式,因此,用户在购买时必须要求提供严格的、清晰的分层编码。
系统功能:数据分层处理,建库、入库。
2.道路边线及道路中心线编辑
从地形图提取出的道路边线,往往是不完整、不连续的,必须建立相应的工具对其进行处理。
系统功能:编辑道路边线,保证道路的完整、连续;生成道路中线,并编辑如道路名称、道路类型、走廊条件等相关属性信息。
3.建筑物图层处理
对于小区管理、三维分析等功能,必须要对从地形图中提取的建筑物图层进行处理,以提供应用功能所需的数据。
系统功能:编辑建筑物图层,封闭建筑物,提取或输入有关楼层、单元数等信息。
(二)电网图形编辑:按目前的应用需求,电网图形编辑分为高压电网(输电线路)编辑、中压电网( 10KV线路)编辑、低压电网(380V)编辑、电缆通道编辑、电站模拟图编辑、站址分布编辑、系统图编辑等。
1.高压电网编辑
高压电网编辑是指将用户的 35KV及以上线路、设备的图形和属性信息按系统定义的格式和结构输入计算机。
系统功能:高压电网图形和属性数据录入
2.中压电网编辑
中压电网编辑是指将用户的 10KV线路、设备的图形和属性信息按系统定义的格式和结构输入计算机。由于配电网的主要组成就是中压电网,配电管理系统的大部分工作也主要针对中压电网,如配电SCADA管理、大用户负荷监控、配变远程抄表管理、线路负荷转移、不同类型电站管理等,另外由于电缆线路和架空线路的分类管理方式,因此中压电网的结构最为复杂。系统在建立之初,首先要认真分析中压电网的数据结构,定义出能适合各种应用分析的数据格式和结构。
系统功能:中压电网图形和属性数据录入
3.低压电网编辑
低压电网编辑是指将用户的 380V线路、设备的图形和属性信息按系统定义的格式和结构输入计算机。低压电网包括所有低压用户的信息,结构虽然相对简单,但图形及属性数据量非常大,同时由于大部分线路与中压合杆,编辑时也要考虑与中压的联接关系。
系统功能:低压电网图形和属性数据录入
4.电缆通道编辑
中压电网中的电缆线路,在图形上是可见的,但在实际上是埋设在地下的电缆通道中的,因此电缆通道作为独立的一层电网信息编辑。电缆通道的编辑,要考虑通道的种类、断面类型、层数和孔数的分布、工井的位置等信息,同时还要考虑通道内电缆的数目、分布情况、断面信息、相关属性信息等。
系统功能:电缆通道图形和属性数据录入
5. 电站模拟图编辑
电站模拟接线图中压电网的一部分,但由于其特殊的管理方式,又是独立的。按线路连接关系,电站模拟接线图与中压电网线路是连通的,按地理位置分布,每个电站的接线图又必须独立管理,独立编辑。电站模拟接线图中信息非常丰富,不但包括了变电线路信息、配电线路信息、电站内各种设备信息,更主要还包括了 SCADA遥测遥信信息,是SCADA系统与配电GIS系统的主要接口表现方式。
系统功能:电站模拟图图形和属性数据录入;遥测遥信信息点编辑; SCADA关联建立。
6.站址分布编辑
站址分布图是所有电站在地理图上的位置示意图。他与电站模拟图有一一对应的关系,但包含了不同类型的电站信息,按其线路连接方式分为变电站、配电站、开闭所、箱变、配电房等类型。
系统功能:电站位置分布图图形和属性数据录入。
功能应用部分
功能应用部分包括信息查询、应用分析、辅助决策、 TCM电话投诉管理、DJM配电工作管理等。
(一)图形分层显示
由于所有的电力或地理信息图形是分层管理的,因此用户可根据需求来选择在图形窗口看到的信息的内容。
系统功能:根据用户需求选择显示或不显示各类图层信息。
(二)图形缩放功能
对图形窗口的操作,根据范围显示图层信息。
系统功能:根据用户需求对图形窗口进行放大、缩小、移动、无极漫游、鹰眼显示等。
(三)查询统计
查询统计是对图形窗口内各种信息进行各类方式的空间和逻辑查询、检索、统计等操作。这是 GIS系统的最基本功能。
1.指定查询统计对象的方式
这类方式的查询是首先由用户指定查询的对象,如中压线路、中压设备、道路、站址分布等,在指定的图层上进行图上查询或条件查询。
系统功能:根据用户需求查询和统计各类图层信息及属性信息。
2.模糊查询方式
模糊查询是指用户不必指定具体查询对象,系统依据指定的顺序(如高、中低压设备、线路、道路、建筑物等排序方式),进行自动查找,查询在图上点击处的详细信息。
系统功能:根据用户用鼠标在图形窗口点取的位置,查询设备详细信息。
3.固定方式查询
按用户指定的固定的检索方式进行图形检索定位。主要方式包括:按图幅名检索;按道路名检索;按高压线路名检索;按中压线路名检索;按低压线路名检索;按电站名检索;按杆变名检索;按专线用户检索等。
系统功能:根据用户指定的检索条件,在图形窗口进行定位显示。
4.电网设备统计
按不同的方式统计电网图上的设备分类信息及详细信息。主要方式有:全网高压设备统计;全网中压设备统计;全网低压设备统计;某一出线设备统计;一点一侧设备统计;一点二侧设备统计;两点之间设备统计等。
系统功能:按用户指定方式统计电网的设备和线路信息。
5.业务信息查询
查询用户在日常业务管理中的一些关键指标和业务信息。主要包括:已发单(停电通知单)用户查询、停电范围查询、计划停电查询、故障停电查询、供电可靠性查询等。
系统功能:查询各类业务信息
(四)刀闸模拟操作
在调度的应用管理工作中,刀闸操作是最常用的基本功能。本功能主要用于模拟分析刀闸设备操作后的线路停供电状态。
系统功能:对中、低压电网图上的可操作设备,如开关、刀闸、熔丝等进行拉开或合上的模拟操作,并对操作后的停供电影响范围进行分析,将结果显示在电网上。
(五)挂牌操作
在调度日常的工作管理中,需要对某些设备或线路做一些特殊标志,用来表示该设备所处的状况,如:正在检修、设备锁定、分类代码等。这样的操作称为挂牌操作。
系统功能:对故障设备或某些特殊需标示的线路或设备,可根据不同情况挂不同性质的警示牌或提示牌,同时对挂警示牌的设备设置挂牌保护。
(六)供电源分析
对于错综复杂的中低压供电网络,其中的每一条线都有各自的供电来源,系统通过网络追踪功能,就能分析出每个线路或设备的上级供电源。
系统功能:分析电网中低压和中压线路的上级供电的电站出线及设备名称。
(七)供电范围分析
供电范围分析包括中压公变供电范围分析和中压电站供电范围分析两部分。
1.公变供电范围分析
中压线路上的公变,通常是低压线路的供电来源,一个公用变压器要带一片低压线路,而低压线路上则带有许多低压用户。因此,公变供电范围分析就是要分析某一公变所供的低压线路范围及所带的用户资料。
系统功能:分析电网中某公变的下级供电范围及所带的用户数、用户信息等资料。
2.电站供电范围分析
变电站或配电站是中压线路的供电来源,一个变电站或配电站要带一片中压线路。因此,电站供电范围分析就是要分析某一电站所供的中压线路范围及所带的用户资料。
系统功能:分析电网中某电站的出线供电范围及所带的设备数、用户数、用户信息等资料。
(八)线路负荷转移
以环网方式供电的中压电网中,每一条线路常有几条相邻的回路,相邻回路之间以打开方式的开关或刀闸相连。当正常供电的线路开关打开时,由于线路上所供的某些重要用户不能断电,必须合上相邻回路的开关,由相邻回路对其进行供电。这时就必须考虑需转移回路的负荷量、相邻回路的负荷量等一系列情况,提出负荷转移决策的辅助方案,供用户参考。
系统功能:对需转移负荷的线路进行分析,提交负荷转移报告。
(九)最优化停电方案分析
在线路设备检修或故障保修时,首先要保证所检修的设备处于停电状态,因此必须拉开为检修设备供电的开关或刀闸。但考虑到供电可靠率指标,必须使停电范围最小,所以要根据供电来源方向进行分析,找出影响范围最小的开关或刀闸,给用户一个辅助决策方案。
系统功能:模拟故障报修突发事件,根据需报修的设备自动分析出检修或处理这些设备时所必须拉开的刀闸、开关等设备,并给出最终停电设备及最小停电范围的分析报告。
(十)停电管理
停电管理包括计划停电管理、故障停电管理、停电通知单打印等。它主要对配电管理业务中两大主要业务进行规范化管理,按日常的业务流程将由于计划停电和故障停电影响的电网状态及影响范围记录在数据库中,为其他的应用分析提供依据。
1.计划停电管理
根据通常的业务流程,计划停电管理分为:停电计划申请、停电范围分析、停电计划审批、停电通知单打印、停电计划执行、停电终结、停电查询等几个过程,每个过程有着密切的相关性。
系统功能:根据通常的业务流程,模拟计划停电中从计划申请、审批到恢复的过程,分析其停电范围、停电可靠性、最终停电设备及必须拉开的刀闸,并计算停电户时数以用于可靠率计算。
2.故障停电管理
当系统发生故障停电后,为了管理的规范性,必须进行故障停电登录,记录故障发生的开始时间及影响的用户数。在故障停电结束后,也必须对恢复故障的时间进行登录。故障停电的起、止时间作为供电可靠率计算的依据之一。
系统功能:根据通常的业务流程,模拟故障停电开始到恢复的过程,分析其停电范围、停电可靠性、最终停电设备及必须拉开的刀闸,并计算停电户时数以用于可靠率计算
3.停电通知单打印
当某些设备或线路进行停电检修时,该线路或设备所带的电力用户就要受到停电的影响,因此必须发送停电用户通知单,让用户有所准备。
系统功能:打印停电用户通知单。
(十一)电站管理
对于电站接线图及站内设备信息,系统有一个独立的管理模块。该模块包括模拟图信息显示、站内设备信息查询、站内出线设备统计、站内开关操作、站内设备挂牌操作、站内 SCADA信息显示等多项功能。
1.模拟图信息显示
首先按电站类型、名称选择要进入的电站,然后系统进入电站管理模块。显示电站位置、站内模拟图等信息。
系统功能:显示电站位置、站内模拟图信息。
2.开关站出线设备统计
用户在电站模拟图上选择一条出线,系统根据网络拓扑关系自动追踪该出线上所有的设备,统计出各类设备数量及用户的容量。同时还可查询各类设备的详细台帐。
系统功能:统计电站内某一出线上的所有设备及容量。
3.电缆资料查询
查询站内线路与站外中压电网之间相连的电缆资料。
系统功能:站内电缆资料查询。
4.站内设备资料查询
查询站内各类设备的详细台帐资料。
系统功能:站内设备资料查询。
5.站内开关操作
对电站内开关、刀闸等设备进行开合操作,重新分析线路的停供电状态,刷新图形窗口,用原先定好的符号显示有电或无电线路及设备。
系统功能:对站内模拟图上的可操作设备,如开关、刀闸、熔丝等进行拉开或合上的模拟操作,并对操作后的停供电影响范围进行分析,将结果显示在电网上。
6.站外开关操作
在小屏显示条件下,对电站外设备进行开合操作,重新分析线路的停供电状态,刷新图形窗口,用原先定好的符号显示有电或无电线路及设备。
系统功能:对站外中压电网图上的可操作设备,如开关、刀闸、熔丝等进行拉开或合上的模拟操作,并对操作后的停供电影响范围进行分析,将结果显示在电网上。
7. SCADA信号处理
在配电自动化系统中,主要变配电站内的设备上都安装了 FTU、RTU实时监控设备,因此调度可通过SCADA系统对站内设备进行监控,获得设备的遥测、遥信信息,并对设备进行遥控操作。在GIS系统中,通过与SCADA系统的接口,也可获取上述各类信息,并在图形窗口显示出来。
系统功能:实时显示站所模拟图上设备的遥测信息,包括有功功率、无功功率、有功电流、无功电流等;通过 SCADA系统与GIS的接口,遥信招测站内开关变位信息,自动纠正站内刀闸开合状态并实时分析处理全网的线路及设备停供电状态,及时刷新图形窗口。
(十二)电缆断面分析
电缆断面分析是指对电缆通道做横断面的剖面分析。当用户选择一电缆通道后,图形窗口显示出该通道的剖面图,用户可以看到该通道的孔数和层数的分布状况及电缆的分布状况,并可进一步查询其中电缆的详细信息。
系统功能:分析电缆通道内的电缆分布状况,查询电缆资料。
(十三)架空线立面分析
架空线立面分析是对用户选择的段架空线路,分别点取起始杆和终点杆,然后系统将根据该段架空线相类排列情况及气温情况显示其立面图。同时可以查询每档线路的详细信息和电杆信息。
系统功能:分析单条架空线立面排列状况。
(十四)架空线断面分析
当多条线路同杆架设时,由于线路排列比较密,每条线路的分布情况不宜直观的看出。架空线断面分析就是对同杆架设的多条线路进行断面分析,使用户直观地查询到每条线路的位置及详细信息。
系统功能:分析同杆架设的多条架空线路断面排列状况。
(十五)用户报装辅助决策
用户报装包括中压用户报装和低压用户报装两部分,主要根据用户报装的容量划分,一般情况下, 50KV以下为低压用户报装,50KV以上为中压用户报装。用户报装作为一个独立的应用模块,包含了许多子功能,并包括与用电子系统数据库的接口。
1.门牌定位
主要为用户报装提供定位功能。系统可根据用户给定的道路名称及门牌号码,初步地定位到用户报装的大概位置。
系统功能:便于迅速将图幅范围定位于用户报装点所处的区域。
2.总户号的输入和选择
按照“给定”和“未知”两中方式设定报装用户总户号的取值。
数据来源:中低压电网、道路网图层及相关台帐属性信息;用电系统的用户数据库。
系统功能:给定用户报装的总户号。
3.接点的选择方式
决定用户报装的接点选择方式,分 "自动选择"和"辅助选择"两种。如果报装成功则显示各种可行的方案,包括接点设备和供电设备信息。
系统功能:决定用户报装的接点选择方式,并进而分析在该接点设备上报装的可行性。
4.生成报装线路及工程概算方案
根据用户选择的线路生成方式来生成报装线路,自动根据初始给定的线档距离自动布杆,并给出工程概算表,同时将报装记录保存到用户报装表中以供查询。
系统功能:生成报装线路,给出工程概算表。
5.查询报装记录
用户可根据报装流程号在用户报装表查询报装的详细记录,包括报装点用户资料、容量信息、接点设备信息等。
系统功能:通过给定报装流程号查询用户报装表中的记录。
6.修改初始值
工程概算的依据就是在用户报装之前给定的各种初始值,如每米线路的价格、每根电杆的价格、辅助材料的价格、人工费用等。这些值可在用户报装之前进行修改,以符合实际情况。
系统功能:修改报装分析过程中所需的各种初始数值,从而得出适合的分析结果。
7.余量查询
可查询每个报装方案中的接点设备的接电余量信息。
系统功能:查询选定接点设备的接电余量信息。
(十六)线路阻抗计算
(十七)实际线损计算:实际线损计算是对电站出线根据 SCADA系统的实时监测值计算线路的电量损耗值和线损率。
1.实际线损计算
实际线损计算是根据 SCADA系统采集的24小时整点电量值,计算前一天的分段实际线损,并计算线损率。对于线路上未安装RTU装置的配电变压器,则由用户输入经验值。
系统功能:分段计算线路实际线损。
2.实时线损计算
实时线损计算是以固定的时间段为间隔,通过调用 SCADA接口,实时招测入口开关、出口开关、线路上配电变压器的有功功率,实时积分出电量值,计算出线路的实时线损和实时线损率,并与用户提供的理论线损率作比较,一旦超出警戒值则发出报警,提示用户有窃电行为发生。
系统功能:计算线路的实时线损和实时线损率,判断是否超警戒值。
(十八)理论线损计算
理论线损的计算是选择一个代表日,采集电网上所有的出口开关、入口开关、线路变压器等负荷点的 24小时正点的发电、供电、输出、输入的电流、有功功率和无功功率、电压以及全天电量记录,根据网络拓扑结构,按理论线损计算公式计算每单条线路的理论线损值。
系统功能:计算线路的理论线损和理论线损率,输出报表。
(十九)负荷监控
与各种负控系统联网,在 GIS网上直观显示各负控点分布,查询和分析各负控点的实时负荷信息,查询负控设备台帐和负控用户档案,并能对异常情况进行分析。
系统功能:直观显示各负控点实时负荷信息和负控用户档案
(二十)负荷密度分析
根据电网上的用户专用变压器以及配电变压器的分布情况、变压器的负荷状态,在电网规划中建立多种空间分析模型,对电网负荷密度进行空间分析,包括区域负荷密度分析、线路和设备负荷强度分析、线路和设备负荷满载率分析等。
系统功能:按不同方式分析电网负荷分布状况。
(二十一)最佳路径分析模块
最佳路径分析即可作为 TCM故障投诉管理的一部分,也可独立用于模拟故障发生、工程抢险、巡视检测的辅助决策。在故障发生时,为了尽快到达故障地点,工程抢险车就必须选择一条最佳的抢修路径,以迅速到达目的地。在巡视检测时,同时要检测几个地段,怎样使工程车以最有效方式通过所有检测点,也必须以最佳路径分析来辅助决策。
1.设定道路的通行能力
道路的通行能力,受多种因素影响,如道路的宽窄、是不是主干道、交通流量大小、道路转弯时间等。因此,在做最佳路径分析时,首先要设定道路的通行能力和转弯时间。
系统功能:设定通行能力数值及道路的转弯时间。
2.固定抢修站定位
对于有固定抢修站的供电单位,首先要在图形窗口定位固定抢修站的位置。
系统功能:固定抢修站的位置定位。
3.显示环境设定
最佳路径分析的结果,除了提交一份路径报告外,最主要是在图形窗口直观地显示出来,因此要设定一些显示环境。
系统功能:设定显示环境
4.最佳抢修路径分析
在进行分析之前,首先要在图形窗口进行电力故障点的定位。然后根据最短路径原则进行分析,提交最佳路径报告。
系统功能:分析最佳路径,显示并提交最佳路径报告。
5.最佳巡视勘察路线分析
对巡视勘察的路径分析,要考虑最有效性,如何使巡视人员能依次通过所有勘察点,且保证线路不重复,就是最佳巡视勘察路径分析的原则。
系统功能:最佳巡视勘察路径分析。
(二十二)配电工作管理( DJM)模块
DJM是系统中的上层应用。在这个系统中,需要由服务器提供GIS信息、用户信息、实时系统数据等。并使用服务器端提供的OLE/COM工具,来使用服务器端使用的各种数据和服务。在DJM中,可以细分为配电网的运行管理、运行工作管理、设备检修管理、配电网档案和统计管理等几个子模块。
1.配电网的运行管理
具备网络分析功能。根据开关、刀闸和熔丝等的状态信息,以及配变的供电范围关系,构成配电网络拓扑结构和供电区域。在配电设备检修的方式下,优化供电接线方式,缩小停电范围并显示对用户的影响范围,并自动检索检修区内是否有特殊用户,以便及时处理。以地图为背景,图上设置状态与资料数据库建立有机的联系,显示设备档案,运行维护资料等。
系统功能:设备运行管理。
2.运行工作管理
运行工作管理的主要内容是安排设备的巡视检修计划。对不同的设备要制定不同的巡视周期,系统可根据巡视周期和上次巡视日期来自动判断哪些设备需要巡视检修。
系统功能:运行工作管理
3.设备检修管理
系统可根据检修管理指标,自动进行校核,自动列出各项指标的完成情况,提醒工作人员安排设备检修工作,并能提出设备检修计划。
系统功能:设备检修管理
4.统计报表功能
自动生成配电管理所需的各种生产月、季、年报表,并能生成配电专业年报,报表格式应能方便设定。主要统计项目如下:
(二十三)电网三维分析与应用
三维分析目前主要应用在输电线路上。首先对从地形图中提取的等高线层进行处理,生成 TIN格式数据,在此基础上将高压输电网叠加上来,然后可进行多类分析,如沿某条线路作飞行巡视、高压铁塔三维显示,二维到三维平滑切换显示等。
1. 数据处理
三维数据处理的主要内容是对等高线图层进行等高线闭合、数据校正、属性录入等处理,最后生成 TIN格式数据。同时对高压输电线路图层进行处理,添加有关杆塔位置、回路数等信息。
系统功能:生成三维数据格式。
2. 图上信息查询
在三维中通过鼠标事件获取点击点的 X、Y信息,利用X、Y信息,在二维窗口中查询具体的属性信息。
系统功能:图上信息查询。
3. 属性信息定位
在二维窗口中对设备属性信息查询的结果返回对象的关键字 /检索号信息,利用对象的关键字/检索号信息,在三维中进行定位。
系统功能:属性信息定位。
(二十四) SCADA实时变位监控
对 SCADA系统中所有开关变位信息在后台进行实时监控,一旦有跳闸事件发生,立即触发GIS系统进行电网分析,重新计算电网供停电状况,并在图形窗口推出刷新显示。
系统功能:实时变位监控
INTRANET应用部分
INTRANET应用部分主要包括信息查询和显示。可以让用户通过IE浏览器,对配电网中的所有信息进行检索和统计,并可查询相关的业务内容。
(一)图形分层显示
由于所有的电力或地理信息图形是分层管理的,因此用户可根据需求来选择在图形窗口看到的信息的内容。
系统功能:根据用户需求选择显示或不显示各类图层信息。
(二)图形缩放功能
对图形窗口的操作,根据范围显示图层信息。
系统功能:根据用户需求对图形窗口进行放大、缩小、移动、无极漫游、鹰眼显示等。
(三)查询统计
查询统计是对图形窗口内各种信息进行各类方式的空间和逻辑查询、检索、统计等操作。这是 GIS系统的最基本功能。
1.指定查询统计对象的方式
这类方式的查询是首先由用户指定查询的对象,如中压线路、中压设备、道路、站址分布等,在指定的图层上进行图上查询或条件查询。
系统功能:根据用户需求查询和统计各类图层信息及属性信息。
2.模糊查询方式
模糊查询是指用户不必指定具体查询对象,系统依据指定的顺序(如高、中低压设备、线路、道路、建筑物等排序方式),进行自动查找,查询在图上点击处的详细信息。
系统功能:根据用户用鼠标在图形窗口点取的位置,查询设备详细信息。
3.固定方式查询
按用户指定的固定的检索方式进行图形检索定位。主要方式包括:按图幅名检索;按道路名检索;按高压线路名检索;按中压线路名检索;按低压线路名检索;按电站名检索;按杆变名检索;按专线用户检索等。
系统功能:根据用户指定的检索条件,在图形窗口进行定位显示。
4.电网设备统计
按不同的方式统计电网图上的设备分类信息及详细信息。主要方式有:全网高压设备统计;全网中压设备统计;全网低压设备统计;某一出线设备统计;一点一侧设备统计;一点二侧设备统计;两点之间设备统计等。
系统功能:按用户指定方式统计电网的设备和线路信息。
5.业务信息查询
查询用户在日常业务管理中的一些关键指标和业务信息。主要包括:已发单(停电通知单)用户查询、停电范围查询、计划停电查询、故障停电查询、供电可靠性查询等。
系统功能:查询各类业务信息
客户服务中心GIS系统
1.故障投诉电话的输入
在接到故障投诉电话时,系统详细记录投诉用户的情况,并与用电数据库中进行匹配,调出用户其余信息,在 GIS系统提供的地理图形界面上,以地理位置定点对具体设备进行关联。
系统功能:投诉电话输入处理。
2.投诉电话分析处理
用户投诉电话输入以后,系统要根据输入信息进行分析处理,判断停电原因、停电范围等,并给出分析结果。
系统功能:投诉电话分析处理。
对要求回电话的用户按以下优先级列表显示:
系统反馈信息。系统在相应的故障处理阶段,应为投诉电话处理人员提供相应信息:
用户电话重复输入的处理。该功能使工作人员能够防止为同一个用户重复回电话。也容许工作人员把已恢复供电的用户从表中删除。如果当与用户联系时,问题没有被解决,使用响应投诉电话输入和核查表格方式来重新输入故障投诉电话。可以使用同一个表格来核查有关用户的详细情况以及停电状态。
3.故障信息统计
故障信息按运行单位(运行区,地区等)组织,分布在一组分层报表中。对每个区域提供下列汇总信息:
系统功能:分类统计故障信息。
4.停电的确认
停电的确认必须通过下列方法来实现;
系统功能:停电的确认。
5.抢修和恢复
对于已确认了故障的投诉,必须要安排故障抢修工作,给定抢修工作票,并记录抢修过程中的一系列信息及恢复供电时间等。
系统功能:故障抢修和恢复
抢修安排。系统应能将诊断出的故障位置和可以隔离的设备等信息,供配电自动化系统和配电工作管理系统共享。系统应可以显示维修工作的全面信息(如当前的工作、估计需要的时间、其他必要的协助、到达维修现场的时间等),帮助调度员分析、计划和协助抢修队的工作,使得关键的抢修可以尽可能快地完成。
故障定位。系统应结合GIS图形,利用GPS定位技术,指示抢修车辆的位置,以便于合理安排抢修任务,了解抢修对的工作地点。
停电工作票的实施。停电工作票的实施过程中,应可以输入和显示下列信息:
抢修和恢复。系统应能通过停电状态画面为调度人员提供以下处理故障恢复供电的步骤。
抢修处理档案。在抢修恢复的过程中,系统要记录检修人员接受命令的情况、故障恢复的时间,并生成故障及处理档案。
停电报告生成。系统应能在恢复供电后,以一定的时间周期或在工作人员的请求下产生停电报告,展示下列信息:
6.报表生成
系统应包括一个报表生成系统,在一定的周期或调度人员的要求下,对系统的所有停电故障进行统计,并至少应能生成下列标准报表:
系统功能:生成报表
输变电GIS系统
图层管理:
输电网显示
1. 输电网在行政区划图上分布显示:以不同颜色背景显示全市行政区划图,并叠加输电网在各个地区的分布
2. 各地市实时负荷显示
3. 全市输电网显示(以地形图为背景)
4. 通讯网显示
5. 显示方式
系统能将各电压等级的输变电线路图、线路上的各种设备图、单线图、变电站图、专题图以及基础地形图进行分层综合显示,具体功能如下:
输电网查询
1.线路信息查询功能:在全市图或分地区图显示时,点取任意一条输电线路,即可显示该条线路和名称、编号、电压等级、线路参数、实时潮流和其它技术参数,还可进行线路缺陷查询、污秽区查询、鸟害区查询、雷害区查询等专题查询。
2.变电站信息查询功能:在全市图或分地区图显示时,点取任意一个变电站位置,即可显示该变电站的一次接线图,同时显示如下功能菜单供选择:
3.微波线路、微波站位置显示和查询功能:在全市行政区划上叠加显示微波线路图和微波站位置图,也可叠加在详细的地理背景图上,并可对线路和站进行信息查询。
输电网统计
对输变电网络中的各种信息进行多种方式的空间统计,提供强大的 FM功能。可按线路进行统计;按行政区、开发区等区域进行统计;可用鼠标在图形窗口设定矩形、圆形或不规划多边形等任意范围,对此内的各类信息进行统计。统计结果可以打印输出。
1. 线路信息统计
2. 杆塔信息统计
3. 变电站所信息统计
4. 线路缺陷统计分析
5. 线路绝缘子及劣化率统计分析
6. 线路杆塔接地电阻及接地电阻率统计分析
7. 线路故障、事故统计分析
8. 线路雷击跳闸统计分析
9. 线路鸟害跳闸统计分析
10. 其它与输电网相关的统计
SCADA信息显示
在 GIS系统中与调度自动化的SCADA系统进行实时联网,在GIS系统中可实时显示输电网的动态信息。
1.显示遥测信息
2.接收SCADA正常变位信息
3.接收SCADA故障变位信息
4.潮流信息显示
5. SCADA历史曲线显示
利用 SCADA历史库中信息,在GIS图上显示各种历史曲线。
雷击信息GIS分析
1. GIS与雷击定位系统实时联网
GIS系统与雷击定位系统实时联网,GIS系统从雷击定位系统中获取如下实时信息:
2.实时雷击信息GIS分析
3.历史雷击信息GIS分析
故障测距GIS定位分析
利用电网(电缆)故障测距仪,在 GIS图上进行GIS定位分析。
1. GIS系统与故障测距仪联网:GIS系统获取故障测距仪测得的故障点距离值,如不具备联网条件,GIS系统也提供手工输入该测量距离值的界面。
2.故障测距GIS定位分析
故障抢修最短路径分析
系统为巡视和抢修车辆提供一点到多点和多点到一点的最优路径分析以及供电最短路径分析。地理信息系统和抢修车连为一体,抢修车的位置从地理信息图上可反映,出现抢修任务时,会通知离故障地点最近的抢修车迅速抢修。
模拟停电范围分析
GIS系统有在线运行和模拟运行二种状态。在模拟状态下,所有计算机都可以任意拉合开关进行模拟停电范围的分析,开关状态变化后线路和设备会根据供停电状态动态着色,直观反映模拟电网情况,该功能可用于如下几个方面:
输电网台帐管理
1.录入输电网设备基本参数,建立图数关联(映射)。基本参数有:
2.双向空间查询和统计:可对输电网设备进行多种方式的空间查询与统计。根据图形信息和属性信息的映射关系,实现双向的空间查询。
输电网运行管理
输电线路的运行信息管理要与原有的生产管理信息数据库结合,建立统一的数据库管理。
1.输电线试验记录管理:建立输电线路的试验记录管理,班组人员可以灵活方便地编辑、修改相应的试验记录。
2.输电线设备缺陷管理
( 1)线路设备缺陷记录
基于 GIS进行缺陷标注、缺陷查询、缺陷统计等综合管理,从发现到处理能够对缺陷进行记录、打印,记录的信息具有实时动态跟踪处理,单项查询。根据用户要求,建立完整的线路设备缺陷记录。
对设备缺陷数据库进行分析统计,生成统计图表。
( 2)线路设备缺陷卡片管理:建立设备缺陷卡片的管理,提供添加、删除、保存、查询、打印、传递功能。
3.线路巡视管理:包括设备巡视、巡视计划等模块
4.特殊区域管理
5.线路检修管理:对线路设备维护所包括的大修、小修、清扫等工作,利用GIS工具进行有效的管理。对线路设备的检修日期进行统计,并可实现超期报警,辅助制定线路定检计划。
6.输电线故障、事故管理:建立线路事故、障碍异常的记录管理
7.设备清扫测试管理
8.线路评级管理
9.线路季节性工作管理
高压污秽GIS空间分析
利用 GIS强大的空间分析能力,进行高压污秽分析,可采用二种方式完成:
1.利用环保局大气污染信息
2.利用电力局测试数据
Internet查询系统
分为输电网 Internet查询和雷击定位Internet查询二大功能:
1.输电网Internet查询:可在客户端通过通用浏览器IE实现以下功能:
( 1)图形操作功能
图层显示:采用浮动窗口形式,可控制其显示、关闭和最小化。通过选择图层,控制图形信息的显示和关闭。
图形缩放:包括恢复全景及无级缩放。
图形移动:包括鼠标操作移动及按行政区定位。
( 2)信息查询功能
信息查询:对图上信息进行查询,将得到其台帐。
台帐查询:根据台帐信息进行查询。
图上定位:对某线路或设备图上定位。
设备专档:将设备分为线路、变电站等类,以实现设备分类查询。
( 3)信息统计功能:可对任意区域内的各种设备数、负荷数进行统计。
( 4)与SCADA的Web模块的联接:能方便地进入SCADA的Web模块,在SCADA的Web模块中能方便地进入GIS的Web的模块。
2.雷击Internet查询
雷击定位 Internet查询系统向全省各地市电力局及县电力局开放,供全省电力系统共享雷击定位系统。
编辑维护
系统提供电网设施及与之相关的属性数据的编辑维护工具,可方便地进行数据的日常更新维护。系统在电力设备及其属性数据之间建立关联,真正使图形管理和属性管理紧密结合。提供了完备的电网设施建模工具、电网运行逻辑建模工具,可实现在线动态修改。
包括:
1. 地理图形编辑功能:可直接在地理图上对道路等信息做修改。
2. 单独的图形模块:系统提供标准变电站、变压器、电杆及杆上设备、电缆沟剖面图等图形模块,方便调用。
3. 电力设施图形编辑功能:可对变电站、变压器、电杆、架空线、电缆、电缆沟、电缆沟剖面图等电力设施的图形数据和连接关系进行修改编辑,并可对照图形数据,修改相应的属性数据资料。
4. 一次接线图编辑功能:系统提供一次接线图、系统网络图的修改工具。
5. 线路图形编辑:可对由输电工区提供的各种线路类型进行编辑,可进行增加、删除、移动、换向。
6. 设备图形编辑:可对多种设备进行编辑,如杆塔、开关、熔丝等,可进行增加、删除、移动、换向。
7. 线路或设备相关信息编辑:可对选中的线路、设备进行相关信息编辑,允许用户加入该线路、设备的实景照片或录像。
8. 电力设施属性编辑功能:可对由输电工区提供的线路、杆塔的技术台帐进行管理,该功能具有用户权限限定,友好的维护界面。
9. 连通性测试:系统将提供对编辑好的输电网图进行连通测试的工具,以保证数据的准确无误。
10. 图形输出:系统具有通用绘图输出功能,能将在当前屏幕上选取的任意范围电网图、电站图等输出到各种绘图设备中,便于电力部门的存档。
系统管理
1.运行方式管理
提供三种操作方式:模拟操作、运行操作、图形编辑。以模拟操作方式进行操作模拟、故障模拟、自动装置模拟及辅助分析决策。运行操作方式将提供配网在线运行状态,反映实时信息,推出故障设备及其周边线路、地理情况进行故障报警。以图形编辑方式完成对图形、属性信息的增删、修改,只有在该方式下,所作编辑才会写到存储于 SERVER的数据库中。系统提供了在三种操作方式之间切换的功能,以保证在AM/FM/GIS系统的模拟分析与实时系统互不影响。
2.用户权限管理
系统提供了可靠的权限管理:在用户管理方面,根据工作性质设置了管理员、各种操作员等,管理员可增加、修改使用者名单,并对每个用户设置各种不同模块的使用权限,提高系统的安全性。在模拟操作方式下,任何角色都可进行所有的系统操作,在此状态下,无操作记录,并且操作结果也不会记入数据库。在运行方式下,首先定义不同人对不同模块、不同库、不同字段的权限矩阵。应用程序菜单自动按权限变化不同角色将具有不同的操作权限,系统将如实进行操作记录,自动记录何人、何时进行过何种改变电网运行方式的操作进程和操作对象,并且所有操作结果都要记入数据库。在图形编辑模式下,线路及设备的增加、删除也将记入数据库。
3.运行日志管理
在线方式运行时,系统自动记录某人、某时进行过何种改变电网运行方式的操作进程和操作对象,并可进行查询,便于进行安全责任的管理。
4.离线状态的模拟操作
可在离线方式下进行模拟操作,显示某种故障可能导致的停电范围、某种操作可能恢复供电的区域等(处于离线操作的画面应有明显而特殊的标志)。离线模拟操作根据操作者的指令开始和结束,离线操作结束后能自动恢复在线运行。电网发生故障时,应能自动中断离线模拟操作而恢复正常在线运行,亦不影响其它工作站的正常操作和显示。
用户可以在离线方式下模拟操作。可以通过手动方式来修改某些设备的状态, NETWORK将根据这些设备状态采用向下跟踪的分析功能分析可能会导致的停电区域,在图上以不同的颜色或符号进行显示。同样,NETWORK也可以根据停电区域的分布情况,利用向上跟踪的分析功能分析可能导致该区域停电的设备故障,并通过手动方式改变该设备的状态在来分析供电情况。
提供非常灵活的界面设计工具 FORMEDIT。离线操作的界面和在线操作界面可以非常容易地相互进行切换。在线操作的界面上有转入离线操作的工具(例如菜单项或者按钮等),转入后将当前所有的数据都拷贝到离线操作的界面上。同样,离线操作的界面上也有工具恢复到在线操作的界面,并不影响在线操作的各项工作,例如接收实时监测系统采集到的实时数据等。当接收到故障信息后,可以终止离线操作而马上恢复到在线操作的状态。