曾 益

宜黄县供电有限责任公司，江西抚州 344400

地理信息系统（GIS，Geographic Information System），是以相关地理信息的数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，借以为管理、决策等相关活动提供决策所需的必要信息。而配线系统由于会横跨很大的地域，因此在对其进行全面的控制方面有所障碍，其与GIS系统的结合，极大地增强了配线系统的可视化水平，对于整个配电网络的优化以及维护工作意义重大。

1 基于GIS的配电系统应用必然性分析

GIS系统与目前存在的整个配电系统相结合，是科技与经济两个方面发展的必然。从技术支持角度看，GIS系统自身已经历经多年的发展，其状态相对趋于成熟，且目前已经广泛应用于诸多管理系统，例如电信、水利、电力、通信、石油天然气、军事以及交通等，并于其中发挥着举足轻重的作用。随着科技的发展，计算机运算速度以及存储能力的不断提升，直接提升了大规模的数据库系统的运算效率，GIS系统也是在这一科技大潮中收益的目标之一。此外，计算机的普及，也使得GIS同配电系统的结合有了更大的应用潜力，这种二者相结合的系统的更大范围应用，在很大程度上得益于计算机系统以及网络的普及。

而从配电系统自身发展的角度看，呈现出更多的复杂特征。首先是我国配电系统相对而言较为复杂，由于我国地域广阔，各个地区配电网络形成的时间不一，采用的管理技术以及相关机制更有千秋，加之配电网络通常横跨很大的地域，更导致管理的困难。不同时期发展起来的配电网络，随着发展必将在一定程度上出现融合现象，而各项技术指标，以及配电网络所处的综合环境，都为多网融合带来了障碍。此外，我国10kv以下配电网络覆盖面大、设备数量巨大且庞杂，技术接口各异，直接导致线损水平以及故障率都偏高，维护困难并形成多种形式浪费。这些都从客观上要求GIS与配电系统相结合，共同对目前存在的配电网络实现有效管理。

2 配电GIS系统在实践工作中的应用讨论

就目前我国的配电网络管理工作状况而言，GIS在其中已经开始发挥作用。从目前科技发展的步伐以及GIS的应用状态看，未来的GIS在配电系统中将主要应用于如下几个方面：

2.1 针对配电网络的优化工作

我国配电网络发展相对缺乏均衡性，通常都是由早期若干个配电网络相互融合形成，这使得整个网络呈现出相对的特性分散，在各个融合节点处呈现出一定的不适应性，为整个网络综合效率的提升带来了一定的阻碍。

针对这种状况，可以首先利用GIS系统中的MapX功能来对配电网络进行深入的了解。具体工作包括对节点拓扑和线路分段拓扑的判断，以及不同部分网络连通性等空间关系。具体需要获取的数据包括通过选定变电所以及相应路线，获取线路标识以及路线中的各分段标识，从而确定各段线路起始以及终止信息，以及线路相邻节点状态，并根据潮流方向，得到整个配电网络的拓扑结构矩阵。在此基础上，运用网络的潮流计算程序对配电网络中各条线路展开计算，找出负荷分布不均衡的线或线路簇，对于局部网络运行功率因数偏低或者损耗过高的现象应当特别予以重视。

根据在现存配电网络中发现的种种问题，有针对性地对其实施优化工作。需要做的工作包括在配电线路之间增加联络线、在整个配电网络中增加供电回路借以平衡网络负荷，重新考量配电网络物理介质的适用性等。在对配电网络优化的过程中，应当注意整个网络的系统性，对同一个地区进行供电，在实际工作中存在多种途径，然而每种供电方式都会对应着不同的线损以及工作效率，基于这种情况，一方面应当重点着力于解决现存配电网络中的问题，另一方面则应当从系统整体着眼，进行全局性质的优化，力求得到最优的配电系统。

2.2 辅助线损计算工作

就我国目前存在的配电系统而言，计算线损是一个极难完成的任务。由于我国配电网络多由多个区域性网络融合而成，因此对于配电网络末梢的具体状况常常难以把握，系统中的配电元件参数以及相应的运行数据常常出现缺失状况，给线损的计算乃至估算带来不利因素。同时另一个影响线损计算的主要方面来源于低压电网。在我国，35kV以下的低压电网广泛分布在配电网络的末梢环节，节点多、分支多、元件规格不一等问题在此类配电系统中层出不穷。低压电网相对于配电系统主干网而言情况更加复杂，负荷分布不均，资料缺失状况也更为严重，因此对于低压配电系统的线损，目前只能采取电压损失率法或者台区损失率发进行大体的估算。

针对于这种情况，引入GIS系统可以从一定程度上帮助实现配电网络的线损计算。对于较为完善的GIS系统而言，通常可以实现配电系统完整地理信息的精确反映，并且能够保持其系统内开关类设备与运行方式变化保持一致，更完备的GIS配电系统还能够准确反映变电站以及开关站的各类出线运行数据。在此基础上GIS系统能够通过庞大的数据库支持实现对整个配电网络线损的最精确计算，其计算精度取决于GIS系统自身的完备性。同时，这样的GIS系统通常还能够给出若干对于网络优化的建议，帮助制定决策。

鉴于配电网络横跨较广的地理区域，因此对其行为展开计算机模拟并对其动态进行仿真和控制已经成为必然。对于GIS配电系统而言，虽然在建立初期可能会面临数据采集量大，建模工作繁重等问题，但是一旦建成，将极大有利于对整个配电系统的管理。因此GIS与配电系统的结合，必将会成为未来应用的主流方向。

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