縣級供電企業(yè)低壓配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的研發(fā)論文
摘要:結(jié)合地理信息系統(tǒng)平臺的特點和技術(shù)優(yōu)勢，針對縣級供電企業(yè)的實際情況，采用B/S模式開發(fā)了低壓地理信息系統(tǒng)，設計并實現(xiàn)了低壓配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)管理、低壓設備管理、低壓物資管理、低壓理論線損計算4大模塊，為實現(xiàn)縣級供電企業(yè)的現(xiàn)代化管理打下了基礎。
關(guān)鍵詞:縣級供電企業(yè);GIS;低壓配電網(wǎng);B/S模式;線損計算
1、低壓配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)
低壓配電網(wǎng)是指電壓等級在10 kV以下的配電網(wǎng)絡，包括400，380，220 V.低壓配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)(GIS)是將供電企業(yè)低壓配電網(wǎng)的日常管理工作與地理信息技術(shù)、計算機技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)有機結(jié)合形成的軟件系統(tǒng)[1].該系統(tǒng)利用全球衛(wèi)星定位設備采集低壓配電網(wǎng)中的變壓器、桿塔和表箱的地理位置，在矢量化的電子地圖背景上自動繪制出配電線路和接戶線走向，形成了低壓配電網(wǎng)全方位管理的可視化工作平臺.依托該工作平臺，以直觀可視的方式對低壓配電網(wǎng)和低壓設備進行管理，將極大提高供電企業(yè)的管理水平和工作效率.另外，低壓GIS通過共享MIS數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)對低壓電力客戶的可視化查詢[2].更為重要的是，以低壓GIS中形成的配電網(wǎng)拓撲關(guān)系為基礎，結(jié)合各用戶的用電量就可以對配電地區(qū)的理論線損率進行準確計算，為降損節(jié)能管理工作提供科學依據(jù)[3]。
1.1低壓地理信息系統(tǒng)與高壓地理信息系統(tǒng)的比較高壓配電網(wǎng)是指電壓等級在10 kV及其以上的配電網(wǎng)絡，對于縣級供電企業(yè)來說，主要包括10，35，110，220 kV.高壓配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)，簡稱高壓GIS.盡管低壓GIS和高壓GIS都是對配電網(wǎng)進行管理的系統(tǒng)，但是由于對象的不同，在系統(tǒng)規(guī)劃和功能設計上有很大的差異，具體見表1[4]。
1.2低壓地理信息系統(tǒng)的技術(shù)難點低壓GIS的建立是一個龐大而又復雜的過程，需要大量數(shù)據(jù)、圖形、文檔、標準以及各部門之間的配合與統(tǒng)一，在建設中需要考慮以下問題:a.系統(tǒng)用戶數(shù)據(jù)龐大，應用服務器運行數(shù)據(jù)負荷較重，一旦發(fā)生服務器“崩潰”等問題，后果嚴重。
因此要求開發(fā)系統(tǒng)的容量、軟硬件兼容，開發(fā)平臺以及數(shù)據(jù)庫可以支撐龐大的數(shù)據(jù)負荷，或者備有數(shù)據(jù)庫存儲服務器，以防萬一。
b.末端用戶數(shù)量眾多且分布集中，幾米的誤差可能導致表箱的地理空間位置錯位甚至完全混亂。
因此對GPS采集數(shù)據(jù)的精度要求較高，要對入戶表箱的每個點分理明白。
c.在基礎數(shù)據(jù)準備階段，要進行大量數(shù)據(jù)的采集、測量和存儲，要求GPS手持儀的采集手段快捷，數(shù)據(jù)錄入方便，提供低人耗高成效的工作方式。
2、低壓地理信息系統(tǒng)開發(fā)
2.1系統(tǒng)開發(fā)目標a.充分利用網(wǎng)絡資源.以B/S方式運行，將基礎性、全局性的處理交由服務器執(zhí)行，而對數(shù)據(jù)量較小的簡單操作則由客戶端直接完成.能夠靈活高效地尋求計算負荷和網(wǎng)絡流量負載在服務器端和客戶端的合理分配。
b.3層結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)核心層.減少服務器負擔，并且通過服務器負載均衡的技術(shù)解決多用戶同時運行的瓶頸問題，整個系統(tǒng)在Internet/Intranet和網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫上完成，保證數(shù)據(jù)的唯一性和一致性。
c.簡單的操作系統(tǒng).用戶只要經(jīng)過簡單的培訓就可完成系統(tǒng)的所有操作，降低系統(tǒng)維護的復雜程度。
d.基于MVC架構(gòu).以IIS為基礎的ASP系統(tǒng)服務器端使用VBScript腳本語言，客戶端使用JavaScript腳本語言，基于AJAX框架。
e.基于GIS的低壓理論線損計算.可以根據(jù)圖形拓撲關(guān)系和低壓MIS數(shù)據(jù)進行低壓理論線損計算.以精確的.GIS數(shù)據(jù)做支持，使低壓理論線損計算更加準確[7-8]。
f.圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)一體化存儲.確保快速查詢等操作速度，避免計算機受到病毒破壞或其它故障造成圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)不一致的問題.數(shù)據(jù)庫一體化，提供通用數(shù)據(jù)接口，保證數(shù)據(jù)共享。
g.一體化人機界面.提供友好的、人性化人機界面，所有菜單格式和圖形界面格調(diào)統(tǒng)一規(guī)范.自定義各種設備的圖形符號，豐富且人性化的視圖導航工具，簡單易用的圖形繪制功能，靈活實用的圖形編輯功能，完善的權(quán)限管理和統(tǒng)計功能。
2.2系統(tǒng)開發(fā)模式
針對縣級供電企業(yè)對低壓地理信息系統(tǒng)的功能要求及其所具備的條件，在比較了B/S和C/S兩種開發(fā)模式的基礎上(見表2)，擬采用基于B/S模式的低壓地理信息系統(tǒng).這樣既可以降低硬件資源購買及軟件開發(fā)的費用，又可以降低后期維護的費用，工作人員可以在任何時間和地點登陸地理信息系統(tǒng)，真正實現(xiàn)了實時操作的功能。
3、低壓地理信息系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)
3.1低壓地理信息系統(tǒng)的主要模塊設計3.1低壓GIS管理利用全球衛(wèi)星定位設備采集低壓配電網(wǎng)中的變壓器、桿塔和表箱的地理位置，在圖2所示的矢量化電子地圖背景上自動繪制出配電線路和接戶線走向，形成低壓配電網(wǎng)全方位管理的可視化工作平臺。
3.2低壓設備管理依托該工作平臺，以直觀可視的方式對低壓配電網(wǎng)和低壓設備進行管理，將極大地提高供電企業(yè)的管理水平和工作效率.另外，低壓GIS通過共享MIS數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)對低壓電力客戶的可視化查詢。
3.3低壓設備物資管理
供電企業(yè)的管理過程同時也是各種電力物資的消耗過程，物資儲備會占用大量資金.另外，由于物資供應渠道多，物資品種規(guī)格又千變?nèi)f化，建立物資管理信息系統(tǒng)非常必要，也是當務之急.本系統(tǒng)可以使農(nóng)電物資的申請、審批、使用、回收等環(huán)節(jié)均實行統(tǒng)一規(guī)劃管理，提高了管理的透明度，彌補了原有人工統(tǒng)計的疏漏，提高了經(jīng)濟效益。
3.4低壓線損計算
以低壓GIS中形成的配電網(wǎng)拓撲關(guān)系為基礎，結(jié)合各用戶的用電量就可以對配電區(qū)的理論線損率進行準確計算，為降損節(jié)能管理工作提供科學依據(jù)。
4、結(jié)語
結(jié)合縣級供電企業(yè)的需求實際，運用地理信息技術(shù)和軟件開發(fā)技術(shù)，開發(fā)了適用于縣級供電企業(yè)的低壓配電網(wǎng)GIS全方位管理的可視化工作平臺，技術(shù)先進，系統(tǒng)功能設計合理，性價比高，具有系統(tǒng)定制能力和二次開發(fā)能力，安全可靠，為實現(xiàn)縣級供電企業(yè)的現(xiàn)代化管理打下了夯實的基礎。
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