上 海 沪 西 供 电 所 G I S 系 统 设 计

【摘要】本文就系统的观点，详细地说明了系统的构成、功能，子模块的设计思想以及实现该系统的GIS的ARC/INFO技术的应用， 并就ARC/INFO ，ARCVIEW，ORACLE的系统集成进行了探讨。

一、系统目标

　　地理信息系统--简称GIS，作为一门边缘科学， 它能把我们日常生活中的各种信息同地理位置和其它有关的视图结合起来。这样，就可根据用户需要将这些信息图文并茂地输送给每个用户，也可按目标对这些信息进行分析，以满足决策层的要求。 沪西供电所为上海市区供电局下属单位，担负着长宁区全部，静安、黄浦、普陀、徐汇区部分区域工农业生产、市政及人民生活的供电任务，供电区域面积达50.24平方公里，供电区域居住人口达150万，约占市区人口的20％左右。 沪西供电所现设有调度股、运行管理股、施工管理股、用电股、后勤股、规划设计股、安监科、财务股、保卫股、人教股、工程部、办公等股室，共有生产及后勤服务班组36个。现有设施：110千伏架空输电线2条，长1.73千米；110千伏变电站2座；35千伏架空输电线14条，长20.108千米；35千伏变电站27座；6.6～10千伏架空输电线126条，长178.068千米； 配电变压器846台（其中杆上变压器566台）；配电站243 座（其中电业配电站26座）；0.38千伏架空输电线长1700千米。据统计，沪西供电所共有用户214576户，其中工业用户3282户，居民用户193161；年售电量为24. 93亿千瓦时；销售收入为115735.7万元；最高用电负荷47.8万千瓦；负荷率85％；最高日用电量为986万千瓦时，线损率3.855％。
　　根据要求，沪西供电局管理信息系统一期工程的开发以生产管理为主，同时，应与沪西供电所现有的调度自动化实时系统等各种系统集成，采用图形、图像、文字、数据混合处理的方法，应用GIS和MIS相结合的原则处理各类信息，为沪西供电所各职能部门提供科学依据和最优化数据，从而在供电网络的规划、基建、生产及科研等方面进行高层次的管理。

二、功能总览

⒈　配电网规划
　　由于用户的地理信息与供电的属性信息紧密相联，可自动显示反映不同信息的图形，如不同地理环境、比例的街区地理图，不同电压等级的供电线路图，供电线路运行图、供电线路维护图、重要用户供电图、电网系统图以及对电网专题的分析图，以上数据可以重叠或分层显示、分析，通过有利的数据可以与城市规划部门交换信息，预留变电站、电缆沟的位置，做出更加合理的供电方案。
⒉地图、设备、状态及资料的动态管理和显示
　　配电网络以地理图作为背景，图上设备位置及状态与资料数据库有机联系，能在计算机屏幕所显示的图形上进一步展示各种设备档案、运行维护资料，实现动态管理，达到图形与实际一致。GIS 系统中对所有电线、设备的历史档案和运行及维护资料都能快速查阅显示,要求设备位置、 编号、铭牌、标注号码与实际挂牌一致,其运行状态用各种图标表示。
⒊实现故障隔离计算机配电自动化系统
　　GIS与SCADA系统的结合将能实时显示配电网运行、正常操作和事故信息及进行各种分析。
⒋配电判据功能
　　利用GIS的ARC/INFO的空间分析功能，可实现对配电网的正常、 异常配网的判断，以及对事故停电的分析、停电区域的查询等功能。
⒌新系统取代配网图板
　　先进的GIS图库最终将取代配网图板，为上海的配网自动化、 现代化服务。另外，在该系统基础上可扩展实现负荷控制管理、自动计量计费、供电可靠性管理、配电网电压管理等。

三、软件及分布设计

⒈该系统采用ORACLE关系型数据库管理系统进行信息存储和处理；
⒉ARC/INFO软件与ORACLE接口技术 在ARC/INFO基本模块中已包括与各类运用数据库的接口模块-DBI，包括与ORACLE数据库的接口技术。在ARC/INFO中直接共享ORACLE数据，用户端透明程度就象在使用ARC/INFO内部数据库一样。在ARC/INFO中也可直接调用ORACLE的SQL语言、执行SQL命令，还可以运行一段ORACLE中已编好的SQL程序。
⒊ARCVIEWⅡ与ORACLE接口技术 在 ARCVIEW Ⅱ软件中已包括了与 ORACLE 数据库的接口模块和共享ORACLE数据的功能。

四、GIS功能描述

（一）通用工具

⒈图层显示工具

　　按用户要求，选择要显示的图层（设计为开关按扭），可依制定的菜单排列顺序依次叠加显示或作取消显示；同时按习惯及主次、重要性，用不同的色或形予以区分； ⒉无极缩放工具 　　按习惯及为方便起见建立几种常见的缩放模式，利用ARC/INFO良好的图形界面，为用户提供无极缩放功能。如"开窗放大""中心放大""中心缩小""移向中心""返回前一状态""快速刷新预选内容"等； ⒊简单查询工具 　　运用灵活方便的MOUSE 直接在所显示的图形界面上实施与图相关的信息查询做到"点到为止"迅捷方便； ⒋组合查询工具 　　①分为二个部分　即：逻辑查询、空间查询 　　　Ⅰ　空间查询：定位方式可由鼠标与键盘交互使用范围搜索可建立惯用手段。如：单个、任意多个 矩形、圆、多边形或整屏 　　　Ⅱ　逻辑查询：建立任意组合的表达式作为一个条件，包括模糊条件进行搜索（包含逻辑关系、连 接关系及算术符等） 　　②查询结果显示包括属性显示和图形显示。同时搜索结果可进行硬拷贝，包括图形输出与报表生成 ⒌测量数据工具 　　可测量某一地物的地理位置(x，y) 　　可测量某一地物的长度 　　可测量某一地物的周长 　　可测量某一地物的面积 ⒍图形输出工具

(二)　线路用户管理
⒈用户站址显示(配电站查询) 　　可依类别分别显示Ⅰ型站、Ⅲ型站、OT站、刀站等，并对此实施查询 详细信息； ⒉用户地理位置查询 　　查询用户的详细的地理位置 ⒊35KV线路查询 ⒋6.6KV线路查询 ⒌0.38KV线路查询 ⒍架空线阻抗资料查询 ⒎用户资料查询 ⒏杆变资料查询 　包括杆变规范、杆变低压范围图、低压用户资料查询 ⒐电杆资料查询 ⒑线路操作 　　①杆刀操作 　　②符号操作

(三)　变电站管理
⒈查询

　　①主变继电保护整定书查询

　　②主变瓦斯保护整定书查询

　　③出线继电保护整定书查询

　　④电容器继电保护整定书查询

　　⑤分段自切保护查询

　　⑥专线用户资料查询

　　⑦电缆资料查询

　　⑧电容器资料查询

　　⑨变电站一次接线图查询


⒉调度

　　①杆刀操作 　　②开关操作 　　③符号操作


⒊故障操作

　　①线路全线停电

　　　由于计划停电或缺陷停电显示停电范围并给用户发停电通知书( 出口为MIS)

　　②开关检修

　　线路不停电 　　　根据邻近线路的负荷状况实施负荷转移，线路不停电

　　③线路停电范围扩大

　　由于杆上闸刀开口位置不一造成停电范围的相应调整

　　④工程抢修交通指南

　　以区域内的道路信息为基础，在出事地点与出发点之间找出最佳行车路线，为工程抢修节省宝贵的 交通时间。


⒋负荷转移辅助决策


(1)、线路负荷转移辅助决策 故障线路闸以后,查询远动信息中邻近相关线路实时负荷比较,为负荷转移提供辅助决策。

(2)、主变负荷转移辅助决策

a、向另一个主变转移 如果另一个主变的负荷剩余量能全部满足故障主变的负荷,则实施负荷全部向另一主变转移。

b、向其他变电站转移 否则先差别是否有相邻变电站的线路,尽可能将负荷转向其它变电站。因此先满足无相邻变电站先恢复供电。

c、限电 以上两种措施仍不能满足,只能以专业用户→架空线用户为顺序,以找大容量用户(重要用户除外) 为原则实施限电,待修复供电为止。

(四)规划工询 本功能除了能进行供电系统的线路规划和变电站规划外,还能进行用电申请规划及工询,系统只要输入用户地址、申请用电量、用户性质、系统会自动搜索离用户最近并且有空余容量的杆变,当在屏幕上完成线路走向设计后,系统会自动计算出工程材料数量和工程费。

(五)停电范围 1.显示停电范围 当变电站、高压线、杆变发生故障或因检修人为停电时,系统自动显示停电范围,一直详细到每幢停电的建筑物以及杆变到用户的电线等。 2.打印停电通知单

(六)配网判据 1.高压判据 根据SCADA信号进行分析判据 2.低压判据 根据报警电话的地址及性质,进行进户线故障、杆变故障、高压故障的判据,并自动显示故障位置以及该故障引起的影响区域。

(七)实时负荷监控 SCAD系统与GIS系统连接后,变电站出线的负荷情况,当超载时自动报警,并进入负荷转移系统进行负荷转移决策。

(八)阻抗计算 当变电站内部变化或杆变位置.