探究基于GIS的業(yè)擴(kuò)報(bào)裝優(yōu)化與決策系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：城市化的發(fā)展，增加了城市用電的負(fù)荷總量，電力設(shè)備、電力負(fù)荷分布也越來(lái)越呈現(xiàn)區(qū)域密集化。采用業(yè)擴(kuò)報(bào)裝決策，能夠?yàn)橛脩魣?bào)裝選擇科學(xué)的接線方式，判斷其是否需要新出線、是否需要新建電房等，這對(duì)整個(gè)配網(wǎng)結(jié)構(gòu)規(guī)劃和增強(qiáng)配網(wǎng)供電可靠性具有重要的作用。在業(yè)報(bào)裝決策系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，發(fā)揮了空間信息管理的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的有機(jī)整合和關(guān)聯(lián)管理，為報(bào)裝規(guī)劃人員提供了有力的數(shù)據(jù)支持，為輔助規(guī)劃人員的重大決策提供了依據(jù)?；诖?，本文就GIS業(yè)擴(kuò)報(bào)裝優(yōu)化與決策系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞GIS；業(yè)擴(kuò)報(bào)裝；優(yōu)化決策系統(tǒng)；設(shè)計(jì)中圖分類號(hào)S611文標(biāo)識(shí)碼一、業(yè)報(bào)裝的管理信息當(dāng)前業(yè)擴(kuò)報(bào)裝決策主要由人工完成，查閱零散的數(shù)據(jù)及紙質(zhì)檔案來(lái)完善決策信息，對(duì)業(yè)擴(kuò)報(bào)裝結(jié)構(gòu)的實(shí)用與正確性又嚴(yán)重影響GIS平的運(yùn)用為業(yè)擴(kuò)報(bào)裝決策的優(yōu)化提供了可靠的支持。平需管理的數(shù)據(jù)是線路、變電站、負(fù)荷等信息。1、變電站數(shù)據(jù)變電站在GIS平臺(tái)上需要整合變站基于GIS定位，總?cè)萘?、容量?gòu)成、負(fù)載率、已出線總數(shù)間總數(shù)負(fù)通過(guò)10千網(wǎng)絡(luò)移轉(zhuǎn)比例等有些信息無(wú)法從臺(tái)賬中取得通過(guò)SCADA系統(tǒng)即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)）計(jì)算負(fù)載率，然后得出變電站的負(fù)荷，由于當(dāng)前部分地方采用SCADA系統(tǒng)含采集、儲(chǔ)存變電站負(fù)荷，而是變壓器間的三相電流，并且大部分是壞數(shù)據(jù)，如因故障導(dǎo)致的大電流等。但GIS系統(tǒng)采用不同變電站同變壓器的一相電流之和，識(shí)別。理清壞數(shù)據(jù)后，得出變電站的負(fù)載率。在10千線路間組成環(huán)網(wǎng)便檢修或故障時(shí)通過(guò)環(huán)網(wǎng)移轉(zhuǎn)負(fù)荷小電時(shí)間與范圍。變電站10千瓦線環(huán)網(wǎng)，多數(shù)由與其他變電站的出現(xiàn)形成。通過(guò)發(fā)現(xiàn)各條千瓦路負(fù)荷通過(guò)環(huán)網(wǎng)移轉(zhuǎn)到另外變電站的百分比，得出變電站負(fù)荷從整體上能移轉(zhuǎn)的比例。此比例反映下級(jí)電網(wǎng)能支持千電，也顯示出該變電站有可靠的供電能力。2、線路數(shù)據(jù)線路數(shù)據(jù)有三個(gè)方面的屬性：（）路的長(zhǎng)度信息比如主干線長(zhǎng)度，架空線長(zhǎng)度、線路總長(zhǎng)、分支線條數(shù)、電纜長(zhǎng)度、線路供電半徑等。線路供電半徑要經(jīng)過(guò)計(jì)算得出，一般不顯示在臺(tái)賬信息中GIS系采取樹(shù)狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析得出線路供電半徑，從出現(xiàn)點(diǎn)出發(fā)，搜索路的可行路徑，以環(huán)網(wǎng)點(diǎn)、配電變壓器、導(dǎo)線末端看做線路終點(diǎn)，所行路途中，最長(zhǎng)路徑為線路供電半徑。（）路的負(fù)載信息。比如已報(bào)裝容量、備供配電變壓器容量、線路負(fù)載率等。變電負(fù)載率與線路負(fù)載率相似，同樣從SCADA統(tǒng)獲得負(fù)載電流并處理。（）路的可靠性最近故障次數(shù)、線路接線模式（雙聯(lián)絡(luò)、單聯(lián)絡(luò)、單輻射通過(guò)N―驗(yàn)、線路負(fù)載轉(zhuǎn)供百分比等數(shù)據(jù)。線路負(fù)載轉(zhuǎn)供百分比指若遇單輻射線路時(shí)，其負(fù)荷無(wú)法經(jīng)過(guò)環(huán)網(wǎng)移轉(zhuǎn)到其他線路；若線路含環(huán)網(wǎng)時(shí)，可為該線路分流的電流是環(huán)網(wǎng)線路額定電流與最大負(fù)載電流的差。分流情況小于0時(shí)，看做不可分流；把與之環(huán)網(wǎng)線路分流之和與最大負(fù)載電流之比負(fù)電流可移轉(zhuǎn)到其他線的比值高的線路由負(fù)荷專供電次數(shù)與時(shí)間減少，供電可靠性增強(qiáng)，對(duì)可靠性要求高的用戶應(yīng)優(yōu)先接入。線路還有其他屬性：（）用戶接入線路是否合適。分三種情況，推薦、不推薦與禁止。推薦指新用戶報(bào)裝時(shí)，可以優(yōu)先接入負(fù)載率比較低的線路。如可裝接容量低7MVA的配電變壓器，低于的負(fù)載率。不推薦指尚未過(guò)載的線路但將要過(guò)載；或線路經(jīng)短；或在城市中即將改造的架空線

路。禁止指裝接配電變壓器容量或線路負(fù)載率比較大，或者報(bào)裝容量與裝接容量綜合較大的緣故，此線路不應(yīng)接入新用戶。（）路是否適合延長(zhǎng)一些線路由于供電半徑較大，或受末端電壓合格率影響，不適合線路的延長(zhǎng)。同樣有推薦推與禁止情況斷標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合末端電壓合格率與供電半徑末電壓艱難計(jì)算，可考慮供電半徑，系統(tǒng)可依供電范圍大小自動(dòng)設(shè)定該線路狀態(tài)。（）支線是否適合增加。系統(tǒng)根據(jù)分支總長(zhǎng)及線路分支線兩項(xiàng)指標(biāo)自動(dòng)判斷。3、其他數(shù)據(jù)設(shè)備數(shù)據(jù)主要指導(dǎo)線臺(tái)賬信息和地點(diǎn)信息等。負(fù)荷數(shù)據(jù)包含配電變壓器接入線路分布信息。地理信息指地表、地形、距離信息。二、業(yè)報(bào)裝的查詢與功能展示平在多維、多源信息集成基礎(chǔ)上，為規(guī)劃人員提供了豐富的查詢功能。1、空間范圍指定查詢因中低壓配電系統(tǒng)供電半徑限制，線路與電房供電輻射較小，大密度城中負(fù)荷，應(yīng)在較近點(diǎn)接入新增用電容量；同時(shí)城中配電設(shè)施密集，人工查詢十分困難。因此空間范圍指定，使人員更快捷找出適合的接入點(diǎn)。像以用戶為中心為半徑，查詢適合接入點(diǎn)。該功能可減輕人員工作量，對(duì)合理方案進(jìn)行分析。2、查詢110千瓦變電站供電范（）劃人員直接在上定變電站的供電范圍進(jìn)行規(guī)劃。（）統(tǒng)自動(dòng)測(cè)定變電站供電范圍。沿著變電站的出線，記錄出線所帶的配電變壓器，視為該變電站的負(fù)荷點(diǎn)；負(fù)荷點(diǎn)用包絡(luò)線包圍，即為變電站的供電范圍。此過(guò)程運(yùn)用樹(shù)狀數(shù)據(jù)模式，逐層分析屬?gòu)年P(guān)系。展示變電站的供電范圍能有效防止供電范圍的交叉。業(yè)擴(kuò)報(bào)裝時(shí)應(yīng)先研究負(fù)荷點(diǎn)的所屬，最終從屬變電站的線路選擇接入點(diǎn)。（）詢線路屬性。系統(tǒng)自動(dòng)檢索個(gè)10千線路的參數(shù)，負(fù)載信息和拓?fù)洌蓴U(kuò)展地形、地貌信息）信息等。（）詢?cè)O(shè)備圖紙。系統(tǒng)自動(dòng)檢索指定范圍內(nèi)綜合房、電房、開(kāi)關(guān)房等設(shè)備。經(jīng)過(guò)綜合展示、信息關(guān)聯(lián)，利于人員充分了解情況，得出合理報(bào)裝方案。三、業(yè)擴(kuò)報(bào)裝優(yōu)化決策業(yè)擴(kuò)報(bào)裝優(yōu)化決策是為了給規(guī)劃人員提供幫助，為規(guī)劃人員確定規(guī)劃方案提供支持，降低業(yè)擴(kuò)報(bào)裝的工作量，提高業(yè)擴(kuò)報(bào)裝的優(yōu)化程度。利用平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化決策設(shè)計(jì)的主要流程可分為以下六步。1人接受電力用戶的業(yè)務(wù)裝其進(jìn)行詳細(xì)的審核戶用電的負(fù)荷屬性，包括負(fù)荷地點(diǎn)、報(bào)裝容量、負(fù)荷可靠性等進(jìn)行判斷，看其是否符合相關(guān)要求。2、確定業(yè)擴(kuò)報(bào)裝的范圍，并形成指定范圍內(nèi)的參考信息，同時(shí)在GIS平上進(jìn)行展示。指定范圍的確定，一般情況下是以負(fù)荷地點(diǎn)為中心，以一定長(zhǎng)度為半徑檢索變電站信息、設(shè)備信息和線路信息等。通常情況下，市區(qū)指定范圍的半徑一般為200m。3判業(yè)擴(kuò)報(bào)裝優(yōu)化決策是否需要新出線要的判斷依據(jù)是變電站優(yōu)先級(jí)具體步驟為：①當(dāng)變電站沒(méi)有可用的間隔時(shí)，不需要新出線，直接進(jìn)行第四步，判斷其是否需要新建電房。②對(duì)用戶的報(bào)裝容量進(jìn)行判斷，如果用戶報(bào)裝容量在規(guī)定值以上，則需要新出線，其中，容量規(guī)定值的規(guī)定需要根據(jù)各地不同情況而定。③如果用戶報(bào)裝容量低于規(guī)定值，就需要對(duì)指定范圍內(nèi)檢索出的線路進(jìn)行分析。在指定范圍內(nèi)，如果已經(jīng)接裝的變壓器容量、報(bào)裝容量之和大于規(guī)定的報(bào)裝容量上限，則需要新出線。同時(shí)，需要選擇空間間隔，利用最短距離的方法選擇新建線路。④對(duì)于其他情況，決策中都不建議新出線，只需要將新增負(fù)荷接入原有的線路中即可。

4用業(yè)擴(kuò)報(bào)裝是否需要新電房判斷依據(jù)為用戶報(bào)裝容量步為：①如果用戶業(yè)擴(kuò)報(bào)裝需要新出線，則要新建電房。②如果用戶業(yè)擴(kuò)報(bào)裝不需要新出線，但用戶業(yè)擴(kuò)報(bào)裝負(fù)荷容量大于規(guī)定值，則仍需新建電房。同樣，這個(gè)規(guī)定值也是根據(jù)各地不同的供電負(fù)荷情況確定的。③當(dāng)用戶報(bào)裝容量小于規(guī)定值時(shí)，需要考察用戶周圍一定范圍內(nèi)的電房能否為用戶提供足夠的容量，如果不能，則需要新建電房。如果用戶業(yè)擴(kuò)報(bào)裝需要新建電房，還要決定新建電房的接線方式，就要首先將不合格的線路排除在外，其次從可供選擇的線路中，根據(jù)距離作出選擇，距離越短，決策的優(yōu)先等級(jí)就越高?？梢哉f(shuō)，在確保不超過(guò)電房容量的基礎(chǔ)上，接線決策主要以距離為依據(jù)。5如根據(jù)上述步驟不能確定接入方式需要重新返回第一步對(duì)否降低用戶報(bào)裝容量進(jìn)行決策、判斷。6利GIS平將業(yè)擴(kuò)報(bào)裝決策轉(zhuǎn)入其他系統(tǒng)中并進(jìn)入工程立項(xiàng)規(guī)設(shè)計(jì)審等具體工作流程中。結(jié)束語(yǔ)隨著科技的進(jìn)步在力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用業(yè)報(bào)裝工作中充分利用GIS能夠簡(jiǎn)化配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，達(dá)到節(jié)能降損、提升配網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性的效果。城市化建設(shè)的深入，電網(wǎng)密集程度、復(fù)雜程度的增加，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的安全、穩(wěn)定性提出了更高的要求，因此，加強(qiáng)對(duì)業(yè)擴(kuò)報(bào)裝優(yōu)化決策的研究具有十分重要的意義。參考文獻(xiàn)