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电力GIS技术应用及若干相关问题           
电力GIS技术应用及若干相关问题
作者:佚名 文章来源:不详 点击数: 更新时间:2008-9-24 11:25:15
  部分技术进步较快的单位已先行一步,经过几年的实践探索积累了丰富的应用经验或教训,若干电力GIS 系统的建设工作已经地成功进入实用化发展阶段,这些单位的科技人员对电力GIS应用技术已有深刻认识,对市场中软件产品的优劣有着成熟的鉴别能力。许多同志还在电力GIS应用方法及理论方面做出了创造性的工作,为我国电力GIS 应用领先国际水平做出了巨大贡献。

  而对于另一些应用单位来说,需要解决的还是这样一些基本问题:

  B.电力GIS应用常见问题:

  一般传统GIS与AM/FM/GIS有什么区别?电力AM/FM/GIS软件平台应具备哪些基本功能?电力GIS系统与电力MIS系统是什么关系?在电力GIS系统建设中如何进行资源配置才能保证系统的实用化运行?

  显然,这些问题本应是依靠有关技术标准和应用规范来解决的,但是我国到目前为止尚未发布电力GIS应用推广的相关技术标准和系统应用规范,实际工作的迫切需求又不允许等待下去,因此这些还处于电力GIS应用尝试阶段的企业,则只能在还未建立起健全的技术监督机制的市场中寻求解决方案。由于在技术上对电力GIS应用缺乏透彻的理解,当面对技术市场鱼龙混杂、良莠不齐的无序竞争局面时,这些企业往往遇到技术采购决策困难的问题,另外同时难以避免的还有技术上走弯路所造成的额外时间成本开销,造成大量不必要的直接和间接经济损失。

  供电企业作为电力GIS市场的主体──"买方",它的价值取向的不成熟(不能清楚地描述自己的购买对象)造成了我国电力GIS市场机制发育的不平衡。

  C.阻碍电力GIS实用化的"技术误导":

  市场机制发育的不平衡、相应技术标准和应用规范的缺乏,都表明目前我国电力GIS 应用市场尚处于不健全、不规范时期。这种局面如果不能尽快得到改善,则不仅是对国产GIS软件产业的发展造成障碍,更为严重的将直接阻碍电力部门生产经营管理工作的现代化进程。而当前有直接影响的,是市场中存在的"技术误导"问题。

  据调查了解,目前在我国电力GIS应用市场中,存在部分GIS软件销售商,利用电力GIS市场机制尚不健全、不规范的机会,不向用户介绍国际上电力GIS技术已进入"应用牵引"、"需求牵引"的"AM/FM/GIS应用"时期,而站在各自利益的基础上,对应用部门展开强大的商业促销攻势,力图使用户接受一些不适合电力GIS应用的传统GIS软件平台。

   虽然随着时间的推移和应用经验的不断积累,国内电力用户将认识到,对于电力GIS应用及电力AM/FM/GIS这一新兴技术,必须走"应用牵引、互动创新"发展道路,但为了避免国家有限资源的无谓浪费,有关管理部门应对这种现象背后的问题给以足够的重视,尽快建立健全电力GIS 市场的技术监督机制。

  2.3 发挥社会主义市场经济优势,制定国家技术标准:

  A.消除"市场发展超前,技术标准滞后"现象

  当前,我国急速增长的电力GIS应用需求推动着市场迅速发展,而相应的技术标准和应用规范制定工作却未能及时完成。

  这种现象在国际上被称为 "市场发展超前,技术标准滞后" ,近年来在发达国家信息技术发展中时有出现,在完全自由的市场经济中往往是在造成社会财富不小的浪费之后,才能逐步实现技术标准的规范化。

  应该说这一矛盾目前在我国电力GIS应用领域中还只是初露苗头,但其负面影响已经显露出来。虽然在完全的自由市场经济中,解决这一矛盾将不可避免的付出社会财富浪费的代价,但在我国社会主义市场经济条件下,由于国家政策的引导作用,技术标准规范化的过程将大大加快,社会财富的浪费应能降低到较小的程度。

  为此,希望国家有关部门对此给予高度重视,抓紧时机尽快推出有关技术标准和应用规范,抑制"市场发展超前,技术标准滞后"矛盾的进一步扩大,促进我国电力GIS应用市场健康发展,使电力GIS的应用推广能够顺利完成。

  B.必须制订我国自己的电力GIS技术标准

  呈然,目前国际上还没有GIS技术工业标准,而电力AM/FM/GIS技术发展也刚刚开始进入实用化阶段,加之它具有极强的"本地化特征",所以也不可能形成相应的国际工业标准。因此,我国的电力GIS应用及AM/FM/GIS技术标准、规范只能立足我们自己的国情来研究制定。

  一般说来,电力GIS应用的技术标准及应用规范应包含这样几个方面内容:

  ◎AM/FM/GIS软件平台基本功能及应用软件功能定义、软件系统结构及运行方式描述;

  ◎AM/FM/GIS数据交换格式定义(包括设备编码数据格式及电网拓扑结构描述数据格式、电力图形符号范例、GIS数据格式可采用国家标准)、数据交换操作描述、电网信息安全保密条例;

  ◎电力GIS通用功能描述及其运行性能评价标准(如调度图形操作响应时间等);

  ◎技术支持功能定义、技术支持体系结构及运行方式描述;

  ◎培训内容定义、培训教育体系结构及运行方式描述等。

  C.重视培养电力GIS技术专家队伍

  另外必须重视的是应通过制定技术标准和应用规范的过程,在整个电力行业中培养、建设起一支电力GIS应用技术专家队伍,以协助基层应用单位增强对电力GIS应用及AM/FM/GIS技术的理解,破除对国外GIS软件的迷信思想,从观念上深刻认识到国产电力AM/FM/GIS软件与国内电力GIS应用技术密切结合,将达到甚至超过国外同类系统所具有的应用水平。同时意识到应用国产电力AM/FM/GIS软件,开发适合中国国情的电力GIS应用系统,恰恰是我国电力系统在生产经营管理方面赶超国际水平的机遇所在。

3 国际先进水平的国产电力GIS软件及应用实例:

  3.1国产电力GIS技术达到国际一流水平

  该说面对迅速展开的电力GIS应用技术市场,国产电力AM/FM/GIS技术在技术水平及实用化经验方面,已经做好了充分准备。据国内外有关专家(包括GIS及电力专家)评价,目前国产电力AM/FM/GIS软件的技术水准及实用化水平,已经赶上甚至超过目前国际上同类系统,中国已经拥有世界一流水平的电力AM/FM/GIS软件和应用技术。在公正、公平的竞争规则下,国产电力AM/FM/GIS软件完全有能力全面占领国内电力GIS应用技术市场。

  事实上,目前国内真正进入到实用化运行的大型电力GIS系统(同一套系统中"电网建模工作站"数量在32个以上),基本上都是供电企业与国内软件厂商密切合作采用国产AM/FM/GIS技术建设完成的。在使用国产电力AM/FM/GIS软件后,电力企业认为国产软件已完全能够满足电力行业的应用需求,它完全有能力超越国外AM/FM/GIS软件,为我国城乡电网建设与改造工程贡献力量。

  因此,从纯技术的角度看,国产电力GIS应用软件才是我国电力行业促进科技术进步最需要的产品。以下是国产电力AM/FM/GIS平台软件EFGIS在国内电力行业的一些典型应用实例的情况简介:

  3.2 广州中区供电局AM/FM/GIS系统简介

  《广州中区电网图形管理信息系统》是深圳市雅都图形软件股份有限公司针对广州中区供电局的要求和生产实际,结合图形技术、数据库技术、网络技术,开发的新一代面向电力生产的电力GIS系统,是雅都图形公司电力GIS软件产品EFGIS的第一个用户系统,也是国产AM/FM/GIS平台软件GROW在电力行业的首次应用。

  该系统于一九九五年开始开发,一九九六年投入运行使用,目前已稳定运行四年时间。系统经过不断的改造、扩展,性能逐步提高,已应用于中区供电局生产的各个方面。该系统应用是生产辅助支持系统,涉及安监、生技、调度、输电配电等部门,数据保持同步更新,满足配网结构和运行方式经常变更的需要。系统同时可接受遥测遥信实时信息,在满足电力系统实时性要求的前提下,为配网运行提供能够直观查看运行状态,迅速处理故障问题的有效手段。通过已建立的电网拓朴结构,在存储大量设备资料和接受实时数据的基础上可对电力系统运行进行分析,为电力生产提供辅助决策功能。目前已成为广州中区供电局基本生产管理系统。

  3.3 北京城区供电局AM/FM/GIS系统简介

  《北京城区配电网地理信息管理系统》基于雅都图形公司的EFGIS开发,于一九九六年底开始建设,一九九七年下半年投入运行,其第三期的开发工作被国家科技部和国电公司列为首批"国家GIS应用示范工程",目前已通过北京供电局验收投入实用化运行。

  该系统以配网技术管理为基础,面向供电生产需求,采用先进的计算机和通讯手段,利用AM/FM/GIS技术,建造一系列配网科学化管理的模型,用于中压10kv的架空线网络及相关380v的低压架空线网络的管理。通过关系数据库将地理图、供电系统图及属性数据库信息联系起来,用屏幕点图操作,直接查询属性数据库信息,使图形管理与数据管理融为一体。运用多向交叉提取技术,实现供电相关数据的由此及彼的灵活方便查询和综合分析。对指定区域或线段进行特定科目的统计计算,使图形、数据管理智能化。为工程管理人员规划、预算、决策等提供重要的参考资料。系统提供理论线损和统计线损的计算模型,供用户随时进行某一线路的线损分析或全网统计线损,掌握线路的损耗情况,为配网规划和改造提供理论依据。并能够进行相应的运行方式模拟、转供电方案及用户报装方案的辅助生成。通过引入配网SCADA系统的实时数据,最终形成城市配网科学化和信息化管理体系,提高了北京城区供电局配网科学化管理水平。

  3.4 武汉供电局AM/FM/GIS系统简介

  《武汉供电局AM/FM/GIS系统》于一九九九年初建构于武汉供电局ATM城域网中,系EFGIS系统企业级版本的首个"完全用户",是国内目前规模最大的企业级电力GIS应用系统(同时也是目前国内最大的GIS应用系统──见国家科技部2000年4月举行的"国家GIS技术应用工作交流会议" 郑立中主任的工作报告)。系统采用了具有国际先进水平的"多级分布式C/S结构AM/FM/GIS技术",实现了连结武汉三镇,使包括汉口、汉阳、武昌、青山供电分局和市局五地数据,能够安全实时地共享以"区域自治"方式完成数据加工。该系统的实施方案是把一级服务器设在市局,二级服务器分别设在各分局,各分局亦可脱离一级服务器独立工作,并通过TCP/IP协议实现局与局之间的跨域通信。 各分局拥有各自的图形服器和数据库服务器,无需通过供电局的城域网向远程服务器请求响应,各局的客户端只向其各自的服务器进行录入、修改的工作请求。这样既可以大大降低城域网的流量负荷,也可减轻各服务器对海量数据处理的负担,提高工作效率。同时为了保证图形数据与资料数据的一致性。本系统提供了一致性数据检查功能,保证了资料的准确性和完备性。系统还提供方便的用户管理辅助工具,系统管理员能够轻松地对每个应用的用户进行增删和权限分配。权限的分配对图形数据可细分至每一图块,甚至每一结点,对资料数据可细分至每张表,甚至每一记录。保障了系统的安全性,增强了管理员的综合管理能力。

   3.5 成都双流供电局配网自动化系统简介

  《成都双流供电局配网自动化系统》是深圳市雅都图形软件股份有限公司与南京南瑞自动化总公司系统公司于一九九九年初合作开发的项目。该系统基于优秀国产AM/FM/GIS软件平台 GROW之上,首创了配网SCADA主站系统和AM/FM/GIS系统紧密耦合的先例,实现了两系统进程级通讯,从而构成了一个真正意义上的DMS系统。其中AM/FM/GIS系统不仅完成设备管理和自动成图等功能,还实现配网监视、网络拓扑分析、网络动态着色、追踪着色、故障定位、隔离、及负荷转移等多项功能;配网SCADA主站系统除具有传统SCADA功能外,还配备适用于配网的调度控制、短路电流计算、潮流计算、短期负荷预测、无功优化等功能,构成一个功能分布、负载均衡、多机协同工作的配网调度自动化统一体。

  3.6 沈阳开发区供电局配网自动化系统简介

  《沈阳开发区供电局配网自动化系统》是深圳市雅都图形软件股份有限公司与沈阳供电局调度所,于一九九九年七月开始合作开发的项目。该系统基于优秀国产AM/FM/GIS软件平台 GROW之上,将配网SCADA主站系统和AM/FM/GIS系统紧密耦合,是一个实现了两系统进程级通讯的DMS系统。

  配网SCADA主站系统除具有传统SCADA功能外,能够以图形方式显示现场设备采集上来的遥测及遥信数据,并实时的建立实际的网络模型,利用开发的各种工具对其进行分析,从而使调度具有快速判断、处理故障的能力。

  配网SCADA主站系统由动点定义(配置实时数据)、动点展开(实时运行)两部分组成。动点定义是为动点展开服务的一个必要的工具,用它建立起图形上的点与其对应的现场设备之间的关联,调整动点图形的位置,大小,颜色等;动点展开是本系统的重点使用的工具,由它与服务器、数据库取得联系,获取实时信息,实时的显示所取得的信息,在有重大事件发生时进行声光报警,遥信变位时自动查找故障所在点,进行热点推图、并提供了完善的电网分析工具,如故障隔离、转供电分析工具、联络线显示、单线显示、调度挂牌、线路电源点追踪、遥控操作等功能。 系统在保证实时网运行效率的同时实现两网之间的实时数据、电网结构信息(含拓扑及参数)、AM/FM/GIS系统运行控制参数的交换传送。系统不仅完成设备管理和自动成图等功能,还实现网络拓扑分析、网络动态着色、追踪着色、故障定位及隔离、负荷转移、用户报装、方式模拟、线损计算、停电管理、可靠性基础数据统计、调度挂牌、停电报修、事故处理、运行监视及Web查询等多项功能;

  系统以Web浏览器方式为局内的管理部门和部分高压用户提供相关的配网信息,系统维护工作在服务器端即可完成,一般用户不需安装和维护复杂的系统软件,方便系统维护。Web服务提供基本的GIS 图形操作功能,系统实现了图数交叉查询,设备定位,可查询变电站、配电室及高压用户的一次结线图,实现了地形图、网络图、线路结

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