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电网GIS输配电一体化模式的探讨

文档作者：陈盛慧傅俊强文档来源： I．台州电业局 2．杭州新世纪信息技术有限公司		点击数：	更新时间： 2022年11月15日
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2007年第2期 浙江电力
ZHEJIANG ELECTRIC POWER 51
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：经验交流；
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电网GIS输配电一体化模式的探讨
Study on Integrated Design of GIS in Transmission Network
陈盛慧 ，傅俊强
(I．台州电业局，浙江 台州 317000；2．杭州新世纪信息技术有限公司，浙江杭州 310013)
摘要：介绍国内供电企业GIS建设现状，分析目前常规GIS设计模式产生的原因，提出建立电网GIS
输配电一体化的设想，重点介绍了其概念及内容，阐述了该模式的优势，对地市供电企业建设一体
化GIS的可行性进行分析。
关键词：电网GIS；输配电一体化；数据整合
中图分类号：TP391 文献标识码： B 文章编号：1007—1881(2007)02—0051—04
0 引言
近年来，随着国民经济的快速发展，电
网规模也急剧扩大，不同电压等级的变电站
数量、变电容量和线路长度都在快速增长，
电网的运行维护任务日趋繁重，管理难度与
成本越来越高。依靠科技进步，不断提升电
网管理水平，成为各级供电企业追求的目
标。
GIS(地理信息系统，geographic information
system)是电网空间数据的重要载体与管理工
具，传统的设计模式主要依据组织结构与电
网管理职能来划分各系统，每类系统只为相
关职能部门服务，如县局建设配电GIS，地市
局建设输电GIS、通信光纤GIS，几类系统之
间没有直接的数据联系，纵向组织问也没有
任何空间数据交换。这种模式不能全面完整
地反映地区电网空间分布整体情况，软硬件
资源利用率低，投资成本高，数据分散应用
整合困难。
电网GIS输配电一体化模式将改变传统
的分散设计理念，其核心是对电网空间信息
资源的统一规划设计，它通过建设集中的地
区级电网空间数据中心，在统一平台与模型
的基础上，开发各种空间数据服务与GIS应
用，解决市地供电企业与所辖县级供电企业
之间空间数据与应用共享问题，从根本上解
决传统GIS模式的诸多弊端，这对于减少企业
重复投资，提升软硬件资源利用率，具有现
实的意义。
1 供电企业GIS建设现状
1．1 GIs技术在供电企业应用现状
经过近10年的研究与实践， 电网GIS目
前已经走出探索与研究阶段，开始步人实用
化阶段。与前几年相比，一个明显的变化
是，GIS在功能范围上有了很大的扩充，除涵
盖传统的“AM／FM／GIS” 之外，更加贴近企
业生产业务实际，重视与企业生产业务流程
的融合，GIS作为专业化的图形分析展现工具
而得到普遍认可。另外一个较为明显的是GIS
应用方向的转变，随着企业级实时数据库的
建设，GIS开始系统地使用存贮在实时数据库
(如OSIsofi公司的PI)中的电网运行数据，在
电子地图上实时模拟电网的运行状态，分析
其历史变化，预测其发展趋势。如嘉兴电力
局利用PI数据库中的自动化数据，能够在GIS
上在线分析输电线路的孤垂与负荷、温度等
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52 浙江电力 2007年第2期
相关因素的变化关系，并在断面图上实时模
拟线路孤垂变化情况。从这种角度来看，电
网GIs已经由单纯的只反映电网拓朴结构的
静态GIS开始转向既能反映当前电网运行状
况又能预测其发展变化的实时GIS。
随着电力信息化的发展推进，数据整
合、应用集成的发展趋势更加明显，客观上
要求各系统开放数据资源，输电GIS与配电
GIS之间、通信光纤GIS之间也要求彼此共享
不同的空间数据资源， 在数据整合的基础
上，对外提供统一的空间数据服务，满足实
际业务对跨系统数据共享的需要，而通过接
口与中间件技术打通几套GIS的方法在实践
中会遇到诸多的问题，如不同系统间的坐标
变换、输配电线路交叉跨越，通信光纤同步
输电线路资源等问题，技术难度较大，难以
彻底解决；这就需要重新审视目前的设计模
式， 围绕着数据整合、应用集成的思路，探
索符合电力业务实际需要的设计模式。
1．2 电网G】【s常规建设模式分析
在供电企业GIS建设过程中，常规的设
计模式是把配电GIS、输电GIS、通信光纤
GIS分开单独设计，并不考虑几套系统问的内
在逻辑关系， 这主要有以下几个方面的原
因。
(1)GIS开发单位业务发展的限制。GIS开
发单位最初大多以开发配电网GIS起步，在
进行设计时，主要关注的是配电网的管理，
对输电业务、通信业务并没有深入的认识。
除此之外，这几类系统在开发时间、开发厂
商、主管单位、平台技术、设计理念上也存
在很多差异，从而导致了各套系统分离的现
状。
(2)供电企业认识水平的限制。虽然电力
系统在很早就认识到统一规划、分步实施的
重要性，但在实际建设时，还有很多不到位
的地方，导致各类GIS系统问互不关联。
(3)GIS平台技术与设计理念的限制。在
电网GIS建设过程中，GIS平台选取主要聚焦
在ArcGIS、GE SmallWorld等大型的GIS平台
上，这些平台均有自己的鲜明特点，但这些
平台还在发展，还在不断地融合新的信息技
术与设计理念。而早期的配电GIS、输电
GIS、通信光纤GIS不可避免地受GIS平台设
计技术的限制，从而在一定程度上造成了相
互分离的现状。
2 电网GIS输配电一体化技术特点
电网GIS输配电一体化基于数据整合、应
用集成的设计模式，在地区级电网空间数据
集中的基础上，统一开发各类GIS应用，满足
地市局、县局的实际需要，它主要具有以下
技术特点。
2．I 模型一体化
输电网络、配电网络、通信光纤网络之
间联系非常密切，它们不仅在网络结构上相
似，而且在电气(拓扑)上紧密相连，在空间
位置存在着交叉重叠，是一个密不可分的整
体。GIS是对电网的真实模拟与抽象，GIS空
间中的“电网”也应像现实世界中的电网一
样，是一个有机的整体，是企业各部门都需
要共享的公共信息资源。在设计电网GIS时，
要有系统观念，从整体上对电网模型进行一
体化的设计， 避免人为地产生新的信息孤
岛。
在进行一体化建模时，应采用流行的面
向对象的设计方法进行全信息建模，模型既
包括输电、变电、配电领域内的不同电压等
级的电力设备， 又包括与输配电紧密相关的
通信光纤网络设备， 不仅包括了设备模型的
文本属性信息，而且包含设备模型的图形及
空间拓扑信息，形成全网一致描述，使图形
和数据一体化集成，从而彻底解决传统生产
管理应用中静态图形和数据关系割裂的问
题。模型一体化设计的实质是在传统的输电
GIS与配电GIS间建立对电网对象的一致定义
与管理，在具体设计时，除考虑GIS平台设计
技术之外，可以适当参考IEC 61970／61968中
的CIM模型标准。
2．2 数据集中部署
数据集中部署是实现电网GIS输配电一体
化的前提，在地区统一平台基础上建立集中
的空间数据中心，实现地区局输电数据、通
信光纤数据与县局配电数据的物理集中存
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2007年第2期 陈盛慧，等：电网GIS输配电一体化模式的探讨 53
贮，一体化的模型设计使各类型空间数据逻
辑集中成为可能。以SmallWorld GIS平台为
例，空间数据可以集中部署在地区局统一的
GIS主机上， 通过Smallworld的SOC(Spatial
Object Controller)技术实现空间数据的统一控
制， 通过SIAS(Smallworld Internet Application
Server)提供一致的基于B／S模式的空间数据
服务， 以台州电业局为例，整体部署结构如
图1所示。
台州输电、配电、光纤GIS
应用端输配电线路数据共享
台州各区(县局)配电GIS应用端
台州光~I：GIS应用端
台州市局GISn~务
I
J
图1 台州电业局数据的集中共享
2．3 输配电同图显示
输配电同图显示即在同一张电子地图上
既能够显示区域内所有的配网数据，又能够
显示输电网络、通信光纤网络数据，满足跨
专业综合统计与分析的需要。
要实现输配同图显示，首先需要统一电
子地图资源，在统一坐标体系的基础上，确
定合适的坐标原点，实现不同比例尺电子地
图(如1：10000与1：500)的无缝拼接与校
正，统一坐标体系与坐标原点也是实现电网
设备在电子地图上准备定位的基础。其次需
要统一设备编码，建立能够涵盖各电压等级
设备的编码体系，规范设备命名。编码在设
计时要充分结合现有的标准，避免重复工
作。
2．4 统一权限管理
统一的权限管理是“应用集成” 的保
障。考虑到使用对象的业务差异性与管理目
标的不同，在具体开发电网GIS各子系统
时，要从整体上规划权限体系，不仅要支持
现有的组织模式与业务模式，能够满足地、
县两级企业内所有专业、部门对电网的不同
维护需要，而且要具有灵活性与扩充性，能
适应组织结构的调整。
GIS中的权限体系配置时要根据各专业管
理范围确定，如高压输电线路编辑与输人权
限在市局主管输电线路的业务部门(如线路工
区)， 只能通过专业的输电GIS子系统来维
护，而通信管理部门要利用线路资源时，只
能通过通信光纤GIS子系统获取，通信光纤
GIS子系统中对线路资源不具有任何更改与编
辑权限，但具有对通信线路的编码与更改权
限，这与实际的业务管理模式是相符合的。
3 电网GIS输配电一体化优势
与传统的GIS设计模式相比较，电网GIS
输配电一体化的设计模式具有以下优点。
3．1 投资少、维护成本低
电网GIS输配电一体化模式，只需地市局
购买一套硬件设备与GIS软件平台，就能够满
足管理需要，而且软件统一开发实施，可节
省大量的投资，可以更加充分利用服务器资
源，性价比得到极大提高。
新的设计模式在部署与13常维护时能够
有效节省人力与成本支出。由于数据集中在
地市局，只需要一套班子就能对整个地区内
的所有输配电数据进行13常备份维护工作，
而且系统升级时能够加快部署速度，减少IrI’
运维人员工作量。
3．2 深化应用，提升业务管理
从功能覆盖范围来看， 除传统的输电
GIS、配电GIS、通信光纤GIS功能有所增强之
外，一些涉及到多系统的边界问题也得到有
效解决，如按照传统的分散建设模式，由于
输电GIS与配电GIS没有数据联系，很难同时
从两套系统中获取全面的输配电线路交叉跨
越数据，而交跨点是运行巡视的重点部位，
需要特别关注；而输配一体化设计模式则能
有效解决这些问题；除此之外，跨各类GIS系
统间的数据同步更新也是传统模式难以解决
盎
薏
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的障碍，如通信部门在管理光纤网络时，需
要及时获取最新的输电架空线路最新数据，
传统模式下的输电GIS与光纤通信GIS很难有
效解决。新的设计模式不仅能有效解决类似
问题，深化了GIS应用，而且能提升各专业
的管理水平。
4 可行性分析
(1)经过近些年的发展，以GIS二次开发
商为代表的开发单位，在供电企业的GIS开
发中已经占据了主导地位，它们在与电力系
统不断接触过程中，逐步熟悉电力业务，解
决了影响其发展的关键问题；业务范围也不
断扩大，在配电GIS开发成功后，又将产品
体系延伸到输电GIS、光纤通信GIS等各个领
域，输电GIS与配电GIS、通信光纤GIS从设
计技术上来看，本身并没有太大的差异，只
是业务目标与服务对象不同而已。因此， 随
着开发商实施项目的增多与业务积累，客观
上已经具备了对电网GIS空间数据资源进行
统一规划开发的能力。
(2)供电企业认识与管理水平提高。随着
电力信息化应用的推进，传统分散GIS设计
模式逐渐暴露出很多问题，企业经常面临着
数据整合的困惑，因为数据整合对原有的系
统冲击很大，原有的系统难以满足数据共享
的要求。通过对GIS应用的深入，对GIS及统
一规划有了更加深入的认识与体验，从而能
够更加客观地看待一体化的GIS设计模式。
(3)GIS平台技术的提升与设计理念的更
新。随着大型GIS平台的不断更新与技术升
级，除传统的功能之外，大型的GIS平台本
身为电力业务提供更多的支持。很多GIS平
台本身就提供了丰富的电力设备模型，开发
技术也在不断升级，融入了主流的开发与设
计技术，为电网GIS输配一体化设计创造了技
术条件。
5 结语
电网GIS输配电一体化旨在解决长期以来
困扰地市供电企业与县级供电企业电网空间
信息共享问题， 该模式将输电GIS、配电
GIS、通信光纤GIS所涉及的空间信息资源进
行有效整合与统一设计，与现有的组织架构
与业务管理职能有效结合，扩展了传统的GIS
系统，为县级供电企业、地市供电企业对电
网空间信息的充分获取创造技术条件，在地
市供电企业具有广阔的应用推广前景。目前
台州电业局已经按照此设计理念，完成了台
州地区电网空间数据与应用的统一规划，并
按照输配一体化的设计模式有条不紊地推进
电网GIS的建设工作。
参考文献：
[1] 周长新，韩强．电力GIS系统建设探讨[J]．电力信
息化，2004，(1O)，70—72．
[2] 曹健雄，邹盟军．在GE Smallworld GIS平台上构建电
网运行系统[J]．电工技术杂志，2004，(8)，65—67．
【3] 刘德刚，陆洪智．配电网GIS的一种开发模式探讨[J]．
地球科学一中国地质大学学报。2002．(5)。326—328．
收稿日期：2006—10—15
作者简介： 陈盛慧(1974一)， 男， 浙江温岭人， 学士学
位，长期从事工业电气自动化及电力信息化工作。

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