基於gis的配電網輸變配一體化運行管理系統的製作方法
2023-04-27 21:09:56
基於gis的配電網輸變配一體化運行管理系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及電力信息化【技術領域】，具體涉及基於GIS的配電網輸變配一體化運行管理系統；包括配網GIS系統，該配網GIS系統基於Flex WebMap平臺，所述配網GIS系統設置有線損分析模塊、負荷密度分析模塊、雷電分析模塊及氣象信息分析模塊，該配網GIS系統以GIS圖形的方式，生成線損柱狀圖、負荷密度分布圖、高溫分布圖、降雨量分布圖及雷擊分布圖，其直觀展示用電密集區域、高溫、雷擊、強暴雨引起的故障；本發明通過GIS圖形的方式，形成負荷密度分布圖、高溫分布圖、降雨量分布圖、雷擊分析圖，以直觀的方式展示用電密集區域、高溫、雷擊、強暴雨引起的故障，為配網改造及故障搶修提供決策支持，對安全生產、節能減耗、提高工作效率等有著很大的改善。
【專利說明】基於GIS的配電網輸變配一體化運行管理系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力信息化【技術領域】，具體涉及基於GIS的配電網輸變配一體化運行管理系統。
【背景技術】
[0002]地理信息系統(GIS)技術是近些年迅速發展起來的一門空間信息分析技術，在資源與環境應用領域中，它發揮著技術先導的作用。GIS技術不僅可以有效地管理具有空間屬性的各種資源環境信息，對資源環境管理和實踐模式進行快速和重複的分析測試，便於制定決策、進行科學和政策的標準評價，而且可以有效地對多時期的資源環境狀況及生產活動變化進行動態監測和分析比較，也可將數據收集、空間分析和決策過程綜合為一個共同的信息流，明顯地提高工作效率和經濟效益，為解決資源環境問題及保障可持續發展提供技術支持。
[0003]儘管現存的地理信息系統軟體很多，但對於它的研宄應用，歸納概括起來有二種情況。一是利用GIS系統來處理用戶的數據；二是在GIS的基礎上，利用它的開發函數庫二次開發出用戶的專用的地理信息系統軟體。目前已成功地應用到了包括資源管理、自動製圖、設施管理、城市和區域的規劃、人□和商業管理、交通運輸、石油和天然氣、教育、軍事等九大類別的一百多個領域。在美國及發達國家，地理信息系統的應用遍及環境保護、資源保護、災害預測、投資評價、城市規劃建設、政府管理等眾多領域。近年來，隨我國經濟建設的迅速發展，加速了地理信息系統應用的進程，在城市規劃管理、交通運輸、測繪、環保、農業、製圖等領域發揮了重要的作用，取得了良好的經濟效益和社會效益。
【發明內容】
[0004]本發明的目的為了解決上述問題，提供了一種基於GIS的配電網輸變配一體化運行管理系統。
[0005]為實現上述目的，本發明提供一種基於GIS的配電網輸變配一體化運行管理系統，包括配網GIS系統，該配網GIS系統基於Flex WebMap平臺，所述配網GIS系統設置有線損分析模塊、負荷密度分析模塊、雷電分析模塊及氣象信息分析模塊，該配網GIS系統以GIS圖形的方式，生成線損柱狀圖、負荷密度分布圖、高溫分布圖、降雨量分布圖及雷擊分布圖，其直觀展示用電密集區域、高溫、雷擊、強暴雨引起的故障。
[0006]進一步的，所述負荷密度分析模塊通過GIS圖形的方式，根據用戶設定的網格大小，自動計算每個單元格內包括的變壓器數量，對各個變壓器額定容量進行相加形成該單元格總的負荷值，從而計算單位面積的負荷密度，最終在GIS系統上形成負荷密度分布圖。
[0007]進一步的，所述配網GIS系統獲取PMIS中的變壓器信息，與GIS系統中的變壓器信息進行匹配。
[0008]進一步的，所述負荷密度分布圖的生成方法為在配網GIS系統上設定一個基準點，計算區域負荷密度時，繪製矩形，以設定的基準點作為基點繪製負荷密度分布圖。
[0009]具體的，所述線損分析模塊通過配網GIS系統獲取線損線路相關信息，並與配網GIS系統中的相關線路進行匹配，通過對線損率大小進行分析生成直觀的柱狀圖，點擊柱狀圖相關元素可進行GIS地理位置的定位及相關臺帳信息的查詢。
[0010]進一步的，所述氣象信息分析模塊根據溫差，在配網GIS系統中形成等溫圖，並根據生成的等溫圖、降雨進行緩存分析，分析出氣溫或者降雨會影響哪些電網線路或設備。
[0011]進一步的，所述雷電分析模塊在發生故障跳閘時，根據變電站SCADA系統提供的跳閘線路、跳閘時間，在配網GIS系統分析該線路周邊時間段內的落雷點信息，分析雷擊點對跳閘的影響，協助故障查找。
[0012]本發明具有以下有益效果:本發明通過GIS圖形的方式，形成負荷密度分布圖、高溫分布圖、降雨量分布圖、雷擊分析圖，以直觀的方式展示用電密集區域、高溫、雷擊、強暴雨引起的故障，為配網改造及故障搶修提供決策支持，對安全生產、節能減耗、提高工作效率等有著很大的改善。
【具體實施方式】
[0013]下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0014]本發明提供一種基於GIS的配電網輸變配一體化運行管理系統，包括配網GIS系統，該配網GIS系統基於Flex WebMap平臺，所述配網GIS系統設置有線損分析模塊、負荷密度分析模塊、雷電分析模塊及氣象信息分析模塊，該配網GIS系統以GIS圖形的方式，生成線損柱狀圖、負荷密度分布圖、高溫分布圖、降雨量分布圖及雷擊分布圖，其直觀展示用電1?、集區域、尚溫、雷擊、強暴雨引起的故障。
[0015]進一步的，所述負荷密度分析模塊通過GIS圖形的方式，根據用戶設定的網格大小，自動計算每個單元格內包括的變壓器數量，對各個變壓器額定容量進行相加形成該單元格總的負荷值，從而計算單位面積的負荷密度，最終在GIS系統上形成負荷密度分布圖。
[0016]進一步的，所述配網GIS系統獲取PMIS中的變壓器信息，與GIS系統中的變壓器信息進行匹配。
[0017]進一步的，所述負荷密度分布圖的生成方法為在配網GIS系統上設定一個基準點，計算區域負荷密度時，繪製矩形，以設定的基準點作為基點繪製負荷密度分布圖。
[0018]具體的，所述線損分析模塊通過配網GIS系統獲取線損線路相關信息，並與配網GIS系統中的相關線路進行匹配，通過對線損率大小進行分析生成直觀的柱狀圖，點擊柱狀圖相關元素可進行GIS地理位置的定位及相關臺帳信息的查詢。
[0019]進一步的，所述氣象信息分析模塊根據溫差，在配網GIS系統中形成等溫圖，並根據生成的等溫圖、降雨進行緩存分析，分析出氣溫或者降雨會影響哪些電網線路或設備。
[0020]進一步的，所述雷電分析模塊在發生故障跳閘時，根據變電站SCADA系統提供的跳閘線路、跳閘時間，在配網GIS系統分析該線路周邊時間段內的落雷點信息，分析雷擊點對跳閘的影響，協助故障查找。
[0021]本發明涉及網頁發布【技術領域】，本發明屬於對電網配電GIS運行中融合計量、雷電、氣象等的信息，構建圍繞配電網運行管理的圖形綜合分析應用信息平臺，通過對線損高、負荷密集、雷擊及氣象引起的配網設備損耗嚴重的情況有了直觀清晰的定位，對配網設備的使用和管理水平上一個新臺階。一種基於輸變配一體化GIS管理平臺為基礎的配電網運行管理平臺，以圖形化的方式實現配電網運行環境信息監控，查看高溫、強暴雨、雷擊對配網設備影響，生成了線損柱狀圖、負荷密度分布圖、高溫分布圖、降雨量分布圖，有效的提高配電設備利用率，減少配網設備的損耗。該系統將計量系統，雷電定位系統，氣象信息等系統通過技術手段有機地結合起來，成功應用於配電網設備狀態運行監控中，根據線損高低及負荷密集程度確定配網改造區域，直觀準確，避免人工測算造成的誤差，能夠提高設備利用率；通過系統查看受氣候影響的配網設備，實現直觀的確定故障區域，工作人員快速準確到達，節省現場工作時間，能夠提高電網氣象災害的防治能力。以GIS圖形的方式，形成負荷密度分布圖、高溫分布圖、降雨量分布圖、雷擊分析圖，以直觀的方式展示用電密集區域、高溫、雷擊、強暴雨引起的故障，為配網改造及故障搶修提供決策支持，對安全生產、節能減耗、提高工作效率等有著很大的改善。
[0022]自動負荷密度分析藉助計算機運算速度快、信息量大的特點，實現在GIS地圖上展現負荷密度的分布圖，類似氣象高溫分布圖一樣，直觀的展示負荷分布情況。只要進入負荷密度分布專題圖即可查看。由於實際中負荷密度統計區域的劃分以較為模糊，系統考慮自動生成lkm*lkm的地理網格(無需人工幹預)，根據該地理網格自動計算的負荷密度(3個月計算一次)，並生成「負荷密度分布圖」。在負荷密度的分布圖的基礎上，對密度較高的地點實現自由選擇負荷區域計算負荷密度功能。
[0023]圖形化線損分析對傳統的EXCEL 二維表的展示方式進行優化。其中分壓線損及線路線損生成直觀的柱狀圖；臺區線損按線損率的高低按不同顏色進行高亮。(配網GIS中前期先展示分壓線損、1kV線路線損、1kV臺區線損)；分壓線損及線路線損生成直觀的柱狀圖後，點擊柱狀圖相關元素可進行GIS地理位置的定位及相關臺帳信息的查詢。
[0024]雷電信息集成應用:在發生故障跳閘時，根據變電站SCADA系統提供的跳閘線路、跳閘時間，在配網GIS系統分析該線路周邊在前面5分鐘(時間任意設置)內的落雷點信息，分析雷擊點對跳閘的影響，協助故障查找。提供按線路在一定距離內的一定時間裡落雷情況進行查詢分析，為開關跳閘事故原因的分析提供充分依據。對半年、一年雷擊點信息進行疊加顯示，為避雷裝置的安裝提供一定的指導，更有針對性的發揮避雷器的作用。
[0025]氣象信息集成應用:在電網網架的基礎上集成氣象信息，實時掌握輸配電線路運行環境的工況信息，為預防氣象災害對電網設備傷害提供一定指導依據。通過與省氣象臺信息合作實現以下業務功能:
[0026]未來24小時氣象預報信息:提供全景範圍內的未來24小時氣象預報信息，數據由省氣象局提供。
[0027]當前實時氣象信息:提供全景範圍內的10km*10km範圍內實時氣象預報信息，數據由該位置周報的氣象站提供。
[0028]等溫圖:根據溫差，形成等溫線圖。
[0029]惡劣天氣影響設備查詢分析:根據降雨量、最高氣溫、最低氣溫等條件分析落在該區域的配電線路或配電設備。
[0030]負荷密度分析就是通過GIS圖形的方式，計算用戶用電量密集區域，通過分析為未來線路改造和業擴報裝提供一定的依據，系統根據城市中心點，根據用戶設定的網格大小，以lkm*lkm的網格，自動計算每個單元格內包括的變壓器數量，對各個變壓器額定容量進行相加形成該單元格總的負荷值，從而計算單位面積的負荷密度。以接口的方式獲取PMIS中的變壓器信息，與GIS系統中的變壓器信息進行匹配。以接口的方式獲取PMIS中的變壓器信息，與GIS系統中的變壓器信息進行匹配。額定負荷密度計算:額定負荷密度=單元格額定容量/單元格面積(說明:額定容量取每臺變壓器臺帳錄入的變壓器容量)。實際負荷密度計算:實際負荷密度=單元格實際負荷容量/單元格面積(說明:每臺變壓器的實際負荷值，取上一個月該變壓器平均負荷值進行計算。該值由PMIS接口在取變壓器負荷值時自動計算填充)。額定負荷密度與實際負荷密度的比較通過兩者的比較，以直觀的方式為用戶展示負荷分布不合理、設備利用率低的現狀，為用戶制定合理的運行規劃提供依據。
[0031]負荷密度分布圖:設定一個基準點，計算區域負荷密度時，繪製矩形，以設定的基準點作為基點繪製負荷密度分布圖，可以設定任意網格值，並提供導出圖片的功能，將負荷密度分布圖導出到本地保存，並提供選定單元格的變壓器清單及每個變壓器的詳細信息，包括變壓器名稱、型號、額定容量、實際容量；提供繪製任意圖形的負荷密度分析，並提供圖形區域內的變壓器清單及每個變壓器的詳細信息，包括變壓器名稱、型號、額定容量、實際容量；根據設定的基準點，以固定網格，自動計算每個單元格內的負荷密度，以月份為單位保存，提供每個月份的負荷密度分布圖，以便進行比較。
[0032]線損分析功能就是通過對線損率大小的分析，結合GIS圖形，為降低線損管理工作提供技術支撐，保證用電高峰期的平穩供電，以促進電力企業經濟效益和社會效益的逐步提升，並帶動我國電力行業整體管理水準的提高。線路線損生成直觀的柱狀圖；線路線損生成直觀的柱狀圖後，點擊柱狀圖相關元素可進行GIS地理位置的定位及相關臺帳信息的查詢。以接口的方式獲取線損線路的相關信息，與GIS系統中的相關線路進行匹配，按照配電網的實時變化狀態，按月份實時計算每條線路的理論損失，這樣獲得的送變電理論損失能夠為線損分析提供依據。在GIS系統中以列表的形式展示每個月份線損信息。
[0033]氣象信息分析:GIS系統建立電網事故預警模型，實現對暴雨、颱風、冰雪、大霧等及其可能對電網造成的災害進行定時、定點、定量化的短時一臨近預報和全方位、多層次的預警，不斷推進堅強智能電網建設、提升電網自身抗災減災能力的同時，進一步加強對氣象信息的及時獲取和綜合研判，將防範關口前移，提供的颱風、雷電、暴雨、暴雪、冰雹、寒潮、大霧、高溫、乾旱等多項災害天氣信息，動態發布藍、黃、橙、紅等4級氣象預警信息，提示有關部門做好應急處置準備。在電網網架的基礎上集成氣象信息，實時掌握輸配電線路運行環境的工況信息，為預防氣象災害對電網設備傷害提供一定指導依據。
[0034]根據溫差，形成等溫線圖，並根據生成的等溫圖、降雨等進行緩存分析，分析出氣溫或者降雨會影響那些電網線路或設備。
[0035]雷電信息分析:雷擊故障是影響電力系統安全運行的主要因素。一旦發生懷疑是雷擊的故障，需要快速得出在故障時間時線路中的那些部分附近有雷電活動，其強度有多大，距離線路有多遠，回擊次數有多少等參數，對線路雷擊點的定位提供了快速、準確的參考，並且大大減輕了維護人員的查障勞動強度，極大的縮短了線路故障停電時間。本功能的目標，在發生故障跳閘時，根據變電站SCADA系統提供的跳閘線路、跳閘時間，在配網GIS系統分析該線路周邊時間段內的落雷點信息，分析雷擊點對跳閘的影響，協助故障查找。根據線路周圍區域及坐標點查詢某半徑區域內某一時刻的雷擊情況功能入口。
[0036]綜上所述，I至4四個步驟涵蓋了配網設備運行過程中各類環境等的監測信息，從而為電網設備監測，檢修提供了科學依據，保證了電網安全穩定運行。
[0037]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.基於GIS的配電網輸變配一體化運行管理系統，其特徵在於:包括配網GIS系統，該配網GIS系統基於Flex WebMap平臺，所述配網GIS系統設置有線損分析模塊、負荷密度分析模塊、雷電分析模塊及氣象信息分析模塊，該配網GIS系統以GIS圖形的方式，生成線損柱狀圖、負荷密度分布圖、高溫分布圖、降雨量分布圖及雷擊分布圖，其直觀展示用電密集區域、高溫、雷擊、強暴雨引起的故障。
2.根據權利要求1所述的基於GIS的配電網輸變配一體化運行管理系統，其特徵在於:所述負荷密度分析模塊通過GIS圖形的方式，根據用戶設定的網格大小，自動計算每個單元格內包括的變壓器數量，對各個變壓器額定容量進行相加形成該單元格總的負荷值，從而計算單位面積的負荷密度，最終在GIS系統上形成負荷密度分布圖。
3.根據權利要求2所述的基於GIS的配電網輸變配一體化運行管理系統，其特徵在於:所述配網GIS系統獲取PMIS中的變壓器信息，與GIS系統中的變壓器信息進行匹配。
4.根據權利要求2所述的基於GIS的配電網輸變配一體化運行管理系統，其特徵在於:所述負荷密度分布圖的生成方法為在配網GIS系統上設定一個基準點，計算區域負荷密度時，繪製矩形，以設定的基準點作為基點繪製負荷密度分布圖。
5.根據權利要求1所述的基於GIS的配電網輸變配一體化運行管理系統，其特徵在於:所述線損分析模塊通過配網GIS系統獲取線損線路相關信息，並與配網GIS系統中的相關線路進行匹配，通過對線損率大小進行分析生成直觀的柱狀圖，點擊柱狀圖相關元素可進行GIS地理位置的定位及相關臺帳信息的查詢。
6.根據權利要求1所述的基於GIS的配電網輸變配一體化運行管理系統，其特徵在於:所述氣象信息分析模塊根據溫差，在配網GIS系統中形成等溫圖，並根據生成的等溫圖、降雨進行緩存分析，分析出氣溫或者降雨會影響哪些電網線路或設備。
7.根據權利要求1所述的基於GIS的配電網輸變配一體化運行管理系統，其特徵在於:所述雷電分析模塊在發生故障跳閘時，根據變電站SCADA系統提供的跳閘線路、跳閘時間，在配網GIS系統分析該線路周邊時間段內的落雷點信息，分析雷擊點對跳閘的影響，協助故障查找。
【文檔編號】G06Q10/06GK104504523SQ201410826204
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月25日 優先權日:2014年12月25日
【發明者】趙涓, 吳清華, 張 浩, 李冬梅, 高豔金 申請人:昆明能訊科技有限責任公司