电力GIS应用的分析与思考
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[摘要]随着我国城乡电网改造进程的不断深入，目前电力gis应用市场也逐渐打开。在电力GIS应用软件和建设技术方面，我国已走在世界前列。我国电力系统当前赶超国际先进水平的生产经营管理其机遇就在于开发和应用符合当前中国国情的电力GIS应用系统，这对整个电力系统的生产管理水平都有很大的推动作用。
[关键字]电力 GIS 应用 分析
[中图分类号] TM769 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-4-229-2
GIS（Geographic Information System 地理信息系统）是用于回答具有物质属性和空间坐标且与时间相关联问题的艺术、科学、工程和技术的统称，是以计算机为工具，用来创建和描述地理实体和地理现象及其时空特征和时空关联特性的数字表达方法。电力GIS是GIS在电力工业中的具体应用。传统的管理方式是以图纸方式存放电网线路图，应用GIS系统后变为集约化的数字方式存放。输电线路其主要特点为通过地区地区地理条件相对复杂、线路距离长且分布广泛、与众多通讯线路交叉跨越，杆塔位置与输电线路地理空间条件密切相关。与此同时提高电压等级和增大电网容量就要求了输电线路更高的可靠性，遇见故障时能及时定位和解除，电力GIS的应用正好填补了这方面的空缺，不仅能将所需要的数据更形象、更直观地与图形紧密联系起来，而且能把结果以图形的方式显示出来，方便了电力系统管理决策人员更直观、更科学、更及时、更准确地制定计划并处理问题。
1 电力系统输电线路的选线方法
构建在SG186工程一体化平台之内，实现电网资源的结构化管理和图形化展现，以面向服务的架构为各类业务应用提供电网图形和分析服务的企业级电网空间信息服务平台，简称“电网GIS平台”。电力网络建设的前提就是了一个因地制宜的输电线路设计，其设计质量直接关系到整个电力线路的投资运行的建设维护费用和运行的可靠性，电力线路的线路设计最关键的部分就是线路路径的选择。
1.1 施工招标线路调查应用
提供全线电子沙盘和电子标书，用户可全方位观察施工现场真实环境，详尽浏览线路通道走廊情况，明确地物之间的相对关系，了解气象、地质、水文等施工条件。为用户提供多种施工专题信息，如：线路路径走向、线路环境概况、分级交通道路、行政区划信息、重要交叉跨越等。用户还可通过接口向平台中补充新的调查信息，如：新增房屋等。可以从平台输出专题图片制作投标说明书。
1.2 电子交桩应用
通常，输电线路从设计完成后到施工单位进场前，一般有一段时间，这一段时间可能会发生一些意外情况，如：设计桩位丢失，部分通道内地物变化较大，局部地段线路附近还可能出现农民抢种作物，抢盖房屋等现象。这些给线路施工带来较大的影响。电子交桩技术可以在一定程度上解决上述问题。该技术使用GPS等设备进行终勘，不打塔位桩（或者少量），而是将桩位坐标标识在施工应用平台上。设计院除了移交杆塔坐标外，还要移交GPS基准站坐标。施工单位进场后，利用施工应用平台，以GPS数据进行桩位恢复工作。该工作可以不改变现有的勘测设计工作流程，只是施工单位在桩位复测时，使用GPS设备进行复测。
在输电线路建设中使用电子交桩技术，优势是比较明显的，它不用担心桩位丢失；其次可以很大程度上减少施工前抢种、抢盖，降低通道清理费用；而且在勘测设计阶段可以不进行通道清理，只在施工阶段一次性砍伐，有较大的环保效益。
1.3 基础施工应用
实现“虚拟交桩”，为用户提供详细桩位信息，便于线路复测。塔基周围使用高精度数据展现，用户可深入了解各塔基的施工环境。平面布置功能，使用户可在场景中进行现场布置。各种量算/测功能，使用户可以量算坐标、长度、面积、高差、高程、实时提取断面图，为制定施工方案提供参考依据。提供“数字化”基础施工图，基础型式以三维方式展现，并和杆塔直接关联，便于技术人员查询和使用。基础施工全过程使用真实照片记录，包括隐蔽工程，使施工过程可以追溯，有利于质量控制。
1.4 组塔施工应用
每基杆塔按照实际塔型以立体方式在场景中展现，提供每基杆塔的技术参数和详细信息，可方便查询与统计这些信息。为每基杆塔提供详尽的“数字化”档案，并提供便捷的查询手段。每基杆塔组塔全过程使用真实照片记录。提供索道架设方案辅助设计功能。可动态模拟组塔方式。
1.5 架线施工及附件安装应用
真实模拟架线后的现场情况，对交叉跨越也以立体方式展现，并提供了架线施工必要的技术参数，可直接关联和查询。根据设置的条件自动选择张/牵力场，自动生成跨越架架设方案，对连续档内的弧垂进行模拟并自动选择控制档，提取并计算架线施工需要的各种技术数据，如：代表参数、悬点高差角等。
1.6 数字档案应用
数字档案在施工过程中自然形成，平台提供“数字化”设计档案，施工单位在建设工程中补充施工过程档案。提供权限管理、录入、下载、删除、重命名等功能便于施工单位在工程建设中使用和管理数字化档案.
2 应用GIS技术建立选线模型
辅助选线是整个该平台的核心部分，平台将所获得的多种空间矢量和栅格数据有机的结合起来，以不同层次（多层专题叠加）、不同角度（二维平面和三维立体）展现在可视化用户交流平台上，并提供包括以辅助规划选线和初始杆塔排位为主的功能体系。
2.1 辅助规划选线
通过二维和三维信息直观的反馈，提供选线工具，综合考虑地形地貌、交叉跨越、水文地质和气象等因素，实现在平台上进行输电线路转角塔位的快速选择目的，确定线路基本走向以及对设计完成的线路进行路径的调整，最后生成路径选择大方案。根据不同考虑可以制定出多个选择大方案，并实现对多个大方案进行线路交叉跨越、杆塔利用率以及水文和气象等因素的综合分析，得出量化的线路走廊资源占用和经济、生态指标。
2.2 初始杆塔排位
实现在规划选线的路径大方案确定的情况下提供杆塔排位工具进行杆塔的初始排位，提取线路的平断面数据。在平断面图上将直线塔以最优的位置排列在转角塔之间，同时根据地形地势设计每一个塔位的呼高、升降、塔型等属性，在考虑到线路杆塔的杆塔基础、钢材指标以及杆塔利用率等因素的基础上进行进一步的线路优化，达到提高工程设计质量，合理节约工程投资的目的。
3 输电线路线损分析
在电能的输送和分配的过程中，由于元件消耗的电能和功率的损失造成了线损。线损分析结果给后期的电网设备维护管理和结构调整提供了重要的参考依据，直接影响到供电系统的经济效益。首先要对线损计算进行分类。一般线损计算分为两类，即统计线损计算和理论线损计算。前者根据电能表在某个时段的抄表电量计算得出结果，反应的是该时段内的实际线损。作为考查线损管理工作的重要指标，统计线损计算也为反窃电、电容补偿等工作提供了重要根据。后者主要根据根据电网设备的参数和相应时段的运行负荷情况计算得出。统计线损与理论线损进行比较可以看出管理上的差距，分析存在的问题并针对发现的问题采取措施，切实提高电力系统的经营管理水平。
4 结语
虽然我国的电力GIS应用已快速增长，其市场也在不断的发展。但是国家对于这方面的技术标准以及应用规范方面还存在很多盲区，目前已形成了GIS的市场超前发展，而相对应的技术标准严重落后的尴尬局面。日后应多在我国GIS专家协助条件下，结合国内电力GIS应用经验，提高GIS认识水平，制定出符合我国电力行业现状的GIS 技术应用标准和规范，切实保障电力GIS的应用。
参考文献
[1]李晓军，李中.电力GIS应用的分析与思考[J].中国电力教育.2007（S3）.
[2]曾江源.GIS的应用与研究[J].电脑知识与技术.2009（25）.
[3]窦友平，杨永平.基于Google Earth的电力GIS应用[J].云南电力技术. 2010（01）.