配电管理地理信息系统解决方案

一、项目实施的背景及意义
    信息化是我国加快实现工业化和现代化的必然选择。随着世界范围的电力体制改革浪潮及国内电力体制改革的深化，电力企业正全面走向市场经济。如何利用现代科学技术提高企业效益，提升企业竞争力，满足社会对电力企业的要求，完善配电管理的技术手段，而传统的信息处理技术已不能适应电力企业对越来越复杂的电网运行、维护、管理的需要。为此，以地理信息系统技术解决电力企业配电管理工作的问题成为电力企业关注的重点。
    地理信息系统是集计算机科学、地理学、测绘学、遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学、应用数学和管理科学为一体的交叉科学。它以整个地球或部分区域的资源、环境等空间数据为基础，在计算机软件、硬件、网络等技术支持下，采用地理空间分析方法，通过对地理空间数据的采集、存储、处理、检索、显示和综合分析，为管理和决策适时提供多种空间的和动态的地理空间资源信息。
    配电管理地理信息系统就是利用地理信息系统技术，结合电力系统的运行、配电设备的维护、管理实际业务需求而开发的综合管理信息系统。从实际情况看，配电管理的各种业务信息和空间地理信息环境有着密切的联系，利用地理信息技术管理和处理这些信息，对于提高电力系统生产效率和效益、配电设备的管理和科学决策水平等具有十分重要的现实意义。

二、项目实施的目标
1、本项目研究基于地理信息平台的配电管理信息系统，包括了输配电线路资料、变电站资料、变压器资料、电缆资料管理，实现了配电业务数据、空间数据、属性数据的输入、存贮、分析、管理、查询、输出的自动化，符合配电管理科学化、规范化、现代化的要求；
2、完全实现了本系统与配电生产管理、用电营销、远程抄表等MIS系统的有机融合，解决了GIS与MIS之间的数据共享问题。通过GIS调用MIS相关数据的功能，成功实现了GIS空间数据与属性数据的实时更新，同时减少了重复录入，保证了多种系统数据的一致性；
3、本项目运用GIS空间数据搜索技术，建立了理论线损计算模型，实现了理论线损，替代了传统的手工录入线路结线图的理论线损计算方式，并且实现实际线损的计算，提供实际线损、理论线损、最佳理论线损率的对比分析；
4、本项目结合GPS技术，系统实现了采集的电杆、变压器等外业数据批量导入功能，并提供台帐自动生成、架空线自动连线的功能；通过调用系统GPS接口，分析对比现场数据与地图数据，实现了线路巡视监督功能；
5、将三维可视化的研究成果应用于配电地理信息中，实现了线路三维模拟巡视、配电设施环境再现，使配电设施具体表达更直观、准确、便于线路规划、构架的分析、决策；

三 详细解决方案
1. 地理信息平台操作
   系统提供地理信息平台的一般常用操作，如地图的缩放、漫游、鹰眼视图等操作。并根据配电自身的特点，设计了符合配电管理要求的功能，如线路模拟巡视、线路量算、各区快速定位、电压分类查询等。
系统地理信息平台操作具体实现了以下功能：
(1) 地图常用操作：包括地图的放大、缩小、漫游、图层设置、鹰眼视图、距离测量。
(2) 各区快速定位：能够快速定位到某个区域内，如具体乡镇，查看该区域内的电网的实际走向和布置、电力设施的地理分布等。
(3) 线路分类查询：按6KV、10KV、35KV不同的电压等级对线路进行分类，分不同的图层存放，用户可以根据实际需要关闭或打开相关图层。
(4) 线路模拟巡视功能：选择主线路或分支线，实现动态模拟巡视，使操作人员对线路的走向了解更直观。
(5) 线路量算:对某条线路从起始杆量算出到指定的距离所确定的电杆位置。
(6) 图形查询：系统根据用户可划定区域范围检索并统计出该区域内所有的架空线、电杆、变压器等配电线路及设备情况。
(7) 地址查询：通过操作人员输入检索词，系统会在所有打开的图层检索出属性数据包含该检索词的地名、区域等。
(8) 图纸打印：实现指定区域内的线路图打印功能。
(9) 用户自定义配电符号功能。
2.线路、设备综合管理
    线路、设备综合管理是本系统的主要功能，具体功能包括变电站、线路、架空线、电缆、电杆、变压器、配电室等资料功能。具体实现了以下功能：
(1) 提供详细完备设备台帐资料，台帐资料囊括了配电管理所涉及到的技术指标与技术参数，具备设备资料库的功能。
(2) 实现各级设备关联查询功能，如查询线路台帐时，可方便地查询到该线路所属的变电站；查询变压器避雷器能够查询并在地图上定位出所属变压器的位置。
(3) 实现设备图片资料管理功能，操作者可对图片进行放缩。
(4) 用户修改设备台帐资料时，系统会自动保存每次修改的情况，提供历史资料库功能。
(5) 实现了设备台帐数据报表打印功能。
(6) 实现了设备的工程管理、图纸管理、运行管理、检修管理、事故管理、试验管理。
3.实现了生产、营销、远程抄表、供电所软件与配电管理的统一
    实现了与生产管理系统、用电营销系统以及远程抄表系统数据共享。通过访问 MIS系统的接口，成功实现了GIS空间数据与属性数据的实时更新，具体实现的功能包括以下几个方面：
(1) 通过访问用电营销系统，实现了查询、汇总设定时间内变电站某条线路的电费征收情况，信息包括户名、户号、地址、电量、电费以及征收日期。并且该用户的业务变压器情况、业务低压申请情况、业务高压申请情况。
(2) 通过访问远程抄表系统，实现了查询设定时间内变电站某条线路的正向有功电量、正向无功电量、反向有功电量、反向无功电量信息。
(3) 通过生产管理系统，实现了查询变电站的基本信息、变电站设备、线路信息。
(4) 通过访问供电所软件系统，实现查看每个变压器台区线路运行状态、设备缺陷情况。
4．线路停运管理与设备故障管理
    线路停运检修是电力部门日常工作的重要一部分，系统结合电力部门的实际业务需求，实现了线路停运管理与设备故障缺陷管理。
    线路停运管理提供线路停运的输入窗口，记录信息包括停运时间、操作人员、操作情况记录。当停运记录修改后，地图中线路会相应改变颜色，以区别正常运行的线路，使操作人员能够从地图上查询出配电线路的各段运行状态。
设备故障管理与线路停运管理类似，实现了设备状态的管理。
线路停运与设备故障信息的数据既可从系统中录入，也可从供电所软件中导入数据。
5.理论线损、实际线损的计算分析、对比
    系统通过运用理论线损电量计算方法，结合地理空间数据和台帐资料数据建立理论线损计算模型，实现了每条线路的理论线损计算分析，替代了传统的手工录入线路结线图的理论线损计算方式。
实现理论线损、实际线损、最佳理论线损率这三类数据的对比。
6.线路模拟仿真
    通过运用三维可视化技术，并结合地形图、地名标注等信息，实现了线路三维模拟巡视，使配电设施环境再现，为线路规划、构架的分析、决策提供重要的参考价值。
7. GPS外业采集数据的导入与整理
    外业数据采集是本项目实施的重要的一部分，外业数据采集是数据库建设步骤的核心部分，系统提供的具体功能包括以下几个方面：
(1) 实现了电杆资料的批量录入：通过自行定义录入格式，可把采集到的电杆数据录入到台帐资料中，作为设备资产管理的一部分，录入的信息包括电杆所属变电站、所属线路、所属分支线、杆号、坐标、高程值等；同时在地图确定其所在位置。
(2) 实现了架空线段台帐的自动生成功能：通过自行定义格式，按照具体的变电站，生成架空线台帐，主要信息包括线路编码、支线名、起杆号、止杆号、档距、导线条数、导线类型、导线截面等。
(3) 实现了架空线在地图上自动连线功能，系统根据架空线的起止杆杆号，在地图上自动连成架空线，这种自动连线方式代替了手工连线，提高了效率与准确度。
(4) 实现了变压器资料的批量录入：通过自行定义录入格式，可把采集到的变压器数据录入到台帐资料中，作为设备资产管理的一部分，录入的信息包括变压器所属电杆、变压器名称、编号、所属线路、所属分支线、坐标、高程值等；同时在地图确定其所在位置。