配电网规划管理中GIS技术的应用

2022-03-21版权声明我要投稿

  摘要:本文分析了配电网规划的内容及GIS技术的作用、功能,然后主要就配电网规划管理中GIS技术的应用提出了部分探讨性建议。

  关键词:配电网;规划;GIS;

  在信息化时代背景下,加强地理信息系统(GIS)技术在配电网规划管理中的应用,有效发挥GIS技术的功能优势,能切实提高配电网规划管理的科学性、合理性,更好地为社会提供供电服务。

1 配电网规划的内容及GIS技术的作用、功能

  配电网是电力供应的基础设施,必须在配电网的覆盖之下,电力能源才能输送到达。而我国的地域面积广阔、地形复杂,电力能源的需求结构多样、多变,这给配电网的建设带来了很大的难题,只有提前做好科学的规划工作,才能确保配电网始终保持安全、高效的运行,满足社会生活、生产的用电需求[1]。因此,就配电网规划的内容来说,不仅需要考虑到对环境条件的适应,还要考虑到对负荷的有效承载,从而通过合理的分配与组织,使配电网形成一个有机的整体。而要做到这一点,显然需要对诸多的信息进行汇总、处理和分析。

  现代信息化技术的出现与普及,催生了诸多的具体实用性技术,GIS技术便是其中之一,其主要的作用和功能是全方位地采集、存储、管理现实世界当中的地理数据、空间信息,并对其进行相应的分析和描述,降低原本数据、信息的抽象性,提高其“可读性”,发挥出这些数据信息的价值。GIS涉及到了对多门学科如地理学、水文学、地球物理、大气学、经济学等的综合应用,不过它最为突出的特点,依然是利用信息化技术所赋予的优势,如它可以通过对地理数据、空间信息的复杂分析,再可视化地显示出具体情况,为相关工作提供决策依据。就配电网规划中的GIS技术应用来说,在GIS技术的帮助下规划者可以更加直观、形象地掌握和了解地理位置信息,准确分析水文、地质、地貌,保证配电网能够完全地适应于周围环境条件。不仅如此,在GIS技术平台中,还可以综合性地反映出各个区域的电网结构、电网负荷以及地区经济情况,而且同样是以直观形象的方式显示出来,这些都是配电网规划需要考虑的重要信息。通过对这些信息的可视化、综合化,无疑更有利于配电网规划工作的开展[2]。再者,基于GIS技术,还可以建立专门的配电网规划知识库、模型库和专家系统,能够更加自动化、智能化地辅助配电网规划工作开展,根据对地理、经济、供电负荷等数据信息的综合分析,给出规划决策方面的建议。

2 配电网规划管理中GIS技术的应用

  2.1 配电网空间负荷预测规划中GIS技术的应用

  空间负荷预测是配电网规划中的重要一环,需要引起高度重视。其需要全面、详细和准确地了解区域用电情况、负荷性质等信息,并逐步缩小预测区域,进行针对性的空间负荷预测。在实际的配电网空间负荷预测中,最为常用的方法是负荷密度法,其特点是能够有效地控制预测误差。聚类分析法的应用也相当普遍,其能够通过从不同因素角度出发,分析同类负荷受到的影响,从而为配电网的规划提供更加详细、丰富的资料,增强规划的精准度,而且非常适合与GIS技术配合使用。如通过对GIS技术的应用,可以直观、准确地区分不同空间负荷,如居民负荷、工业负荷、农业负荷等,使规划人员能够更加轻松、便捷地获得相关资料、数据,提高其工作效率,减少其工作量。再者,通过GIS技术平台,规划人员还可以对各个规划区域进行更加微观的划分,采集小区中与各类负荷有联系的历史数据,以此作为依据来预测未来的负荷分布情况,计算、修整各个分区的负荷密度,准确计算出总负荷量[3]。

  2.2 配电网地理位置与容量规划中GIS技术的应用

  在基本确定了配电网的各空间负荷之后,便需要进一步分析、判断未来的负荷发展容量需求,使配电网的规划和建设,对未来的社会发展具有适应性。在这些工作中,GIS技术同样可以发挥着突出的作用,如在GIS技术所绘制的地形空间图形之下,结合对空间负荷的预测结果,就能够更加科学、合理地进行备选变电所位置的规划,使配电网不论是从地理环境角度还是从运转负荷角度来讲,都能够得到配电网拓扑结构的优化,控制建设和运行维护的成本,满足生活、生产用电需求。

  2.3 网络结构优化、短路容量校核与无功规划中GIS技术的应用

  如果要在配电网规划中,实现对网络结构的优化,就需要应用到模型库,借助其优势,来建立起相关非线性规划模型,设定规划目标年的高压状态中的网络结构,保证所有的配电网性能需求如变电站的容量、位置,空间负荷,以及投资和运行费用都得到满足。通过GIS技术的有效应用,对规划中各个目标年的短路容量与务工电压进行计算与分析,在短路容量校核系统的帮助下对相关参数进行校正,确保其设备容量与系统需求相适应,并且电能质量能够与标准相符。在确定了各个阶段的规划之后,通过GIS技术的应用,可以相当直观地将网络结构显示出来,同时还可以非常简便地进行相关信息如线路型号、长度投建以及改建年分等查询[4]。这样对配电网的规划以及管理都能够提供更详细的参考、依据支撑。

  2.4 新式测绘技术与GIS技术的配合使用

  当前,可见光激光点云技术与倾斜摄影技术的使用日渐广泛,其能够与GIS技术相互配合,建立出更加准确的三维空间模型,为配电网的规划、管理提供便利。如可以综合可见光激光点云数据、无人机倾斜摄影数据,从多个层次、多个角度进行全面的地理空间数据信息收集,然后再与GIS平台中的坐标算法进行转换、匹配,从而在GIS系统中,构建出更加直观、详细,更加符合人为认读、识别的配电网网架和设备三维空间模型。有了这样的三维空间模型作为技术支撑,不论是配电网的规划还是管理,都可以更加高效、准确、安全。

3 结语

  就目前的实际情况来看,我国的配电网建设工作已经取得了很大的成就,配电网覆盖范围越来越广,运转效率也越来越高,但是从发展的眼光来看,我国还有许多的地方需要新建、改建配电网。为此,应当将GIS等信息化技术应用到配电网的规划管理中来,利用其功能,借助其优势,帮助提高配电网规划管理的科学性、合理性,以使配电网能够更加符合未来社会的生活、生产需求。

参考文献

  [1] 陈功,程正逢,姚远,等.基于互联网+GIS及典设库的配电网三维数字化勘测设计[J].电力勘测设计,2020(S1):211-215.

  [2]崔志威,白先红,林溪桥,等.基于GIS系统的配电网线路重载、过载位置定位方法研究[J].广西电力,2019,42(3):51-56.

  [3]刘玺.基于GIS的配电网自动化实时监控系统的设计研究[J].通讯世界,2019,26(6):203-204.

  [4]孔碧光,刘晓欣,杨四华,等.配网GIS系统数据采集影响因素分析及处理措施研究[J].电气时代,2017(5):77-78,82.

作者:林佳 张国华 黄东明 郑维明 钟添荣 单位:国网福建省电力有限公司 国网福建省电力有限公司泉州供电公司 厦门亿力吉奥信息科技有限公司

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