ESRI电力输配电及电力设施管理解决方案
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ESRI从事AM/FM/GIS理论研究、产品开发及应用拓展已有三十余年的历史,遍布全球数以百万计的用户,为ESRI的技术进步和自身的壮大提供了巨大的推动力和发展空间。ESRI以其深厚的理论及工程技
术底蕴,加之强大的技术开发力量,在对广大用户大量的反馈信息进行分析、整理和发掘的同时,始终积极地对各种主流的IT技术加以广泛而深入的关注,并对自己的产品体系结构及技术进行及时的优化和重构。从而使ESRI得以长期保持GIS领头羊的地位,并为GIS界和广大用户持续地提供各个不同的发展时期中最新、最好、最强有力的技术、服务和支持。

随着GIS技术在国民经济建设各领域、各部门的应用日益普及和深入,GIS的潜在价值正在被不断地发现和挖掘。GIS系统作为国民经济重要基础设施之一的重要性和不可替代性正在被广泛认识和接受。GIS正在逐渐成为各种各样基于IT的信息系统和应用系统的公共平台。GIS需要发挥的已不仅仅是其最传统同时也是最基本的作为空间查询检索和专题制图辅助工具的那些功能和作用,更重要地,GIS正在逐步成为一种与我们的工作、学习、生产和生活密不可分的重要因素。对于现代IT文明的各个组成部分,如:网络、计算机、操作系统、数据库、人机交互、软件工程以及程序设计语言和方法等,GIS应该采取的是一种积极借鉴、充分融合的思路。

就FM(公共设施管理)而言,一个单纯为设施管理而建立的一个独立的“纯FM”系统已远远不能满足要求。设施的前期规划、工程实施、服务保障、系统维护以及客户管理等,都必须充分地利用除各种专业设施数据以外的其它空间数据及相关属性数据,诸如:基础空间定位数据、行政区划数据、城市规划数据、国民经济产值分布数据、人口统计数据、客户及潜在客户分布数据、竞争对手势力及其客户分布数据等,通过对这些数据的综合空间分析以得出能够对FM的规划、管理和服务等具有科学参考价值的辅助决策信息,从而在效率和质量两方面同步提高公共设施的规划、管理和服务水平。而这些,仅凭单纯意义上的设施管理已完全不能涵盖和满足。因此,ESRI所强调和追求的是在提供丰富的FM机制和功能的前提下,与GIS充分地结合,利用GIS的强大空间分析功能对FM提供深层的支持和扩展空间。

ESRI在其崭新的AM/FM/GIS平台系列软件ArcGIS中,除了继续保持ESRI产品既有的强大空间数据管理和分析能力外,还全面采用了工业标准的和开放的主流IT技术,主要表现在:

数据管理采用全关系DBMS,在所有主流的工业标准的DBMS中管理空间数据和相关的属性数据。同时,提供并发、高效和安全的海量空间数据驱动引擎和丰富的客户端软件。

设计并实现了面向对象的、全新的空间数据模型:Geodatabase(地理数据库),使得空间数据对象及其相互之间的关系、使用和连接规则等均可以方便地表示、存储、管理和扩展。

数据模型的定义和框架生成可采用工业标准的CASE(计算机辅助软件工程)工具完成,方便、准确、快捷并易于维护。

从低端到高端的平台产品均采用共同的、工业标准的体系结构:基于组件对象模型(COM)进行构造,使得ArcGIS系列各产品之间以及ArcGIS与其他厂商的产品或系统之间可以在共同遵守工业标准的前提下,方便而无缝地互连、互嵌和扩展。

全面支持工业标准的开发环境,如:VBA、VB、VC++、Delphi等,为系统的定制和开发提供了自由的选择空间和有充分保障的人力资源。

ESRI在不断追求其产品的功能和效率的同时,始终坚持一种系统的观点,以图在系统的高度,为广大用户和二次开发商提供最好的系统性价比。这种系统的观点,可分解为以下几个方面:

系统伸缩性:在网络技术和环境日趋成熟和完善的时代,任何一个信息系统都不应是孤立存在的,它不应该成为信息海洋中的一座“孤岛”。在设计和规划系统之初,我们就应该从宏观、从全局、从长远的观点来统筹考虑;但因为经费的投入问题、现阶段的应用需求以及其它各种硬软环境的制约,又往往迫使我们无法“一步到位”。因此,“统筹规划,分步实施”就不失为一种上佳选择。而要做到这一点,系统所依赖的平台的“可伸缩性(可扩展性)”则是关键。ArcGIS系列产品由于采用了工业标准的、开放的、统一的对象组件库(ArcObjects)作为其公共的技术基础,使得从其低端平台产品(如:ArcView 8)到高端产品(如:ArcInfo 8)的过渡和升级可保证数据和应用功能(程序)无须改动和转换而平滑地进行。从而充分地保护用户和开发商的前期投资和工作,保证系统的分步实施不会因为平台的提升和系统规模及功能需求的扩展而陷入进退两难的境地。

系统集成性:GIS系统在实际的应用中往往要跟其它诸如MIS或SCADA等系统结合,方可满足需求。因此,我们常常会谈论到所谓“无缝集成”的问题。对“无缝”的追求其实是因为以往许多软件系统(包括GIS平台)在与外部系统连接时是“有缝”的,甚至是“两层皮”,无法很好地集成和融合。ArcGIS采用了工业标准的COM体系结构,使得基于ArcGIS平台的系统和其它的系统或第三方的工具、模型等成果之间具有了一种工业标准的“约定”或“接口”,只要大家遵守这些工业标准的约定,就可以轻松实现真正意义上的“无缝”连接或集成。

系统安全性:系统的安全性应具有三个方面的意义:一是系统自身的坚固性,即系统应具备对不同类型和规模的数据和使用对象都不能崩溃的特质,以及灵活而强有力的恢复机制;二是系统应具备完善的权限控制机制以保障系统不被有意或无意地破坏;三是系统应具备在并发响应和交互操作的环境下保障数据安全和一致性。ArcGIS集ESRI三十年GIS研究、开发和应用经验之大成,其系统稳定性可以说是千锤百炼;ArcGIS系列中用于空间数据管理引擎的ArcSDE提供了独特的空间数据版本管理功能,在保证工作效率的前提下,很好地解决了空间数据的并发操作和数据一致性问题。

针对电力行业,ESRI的技术优势

GIS又不是一个孤立的系统,随着IT技术日新月异的发展,整个IT行业的新技术和新思想为电力GIS应用系统的建设以及应用系统的平台提出了新的要求。ESRI在对各种主流的IT技术(例如:网络、计算机、操作系统、数据库、人机交互、软件工程以及程序设计语言和方法等)进行跟踪和广泛深入了解的同时,对其产品结构及技术进行了优化和重构,推出新一代的GIS平台ArcGIS系列。其特点:

1、可扩展的体系结构

电力企业的信息系统的最终目的是实现企业信息化,这种融合多种信息、多种技术于一体的庞大的企业级信息系统将历时很长时间,在实施上必须实行“统筹规划、分步实施”的方案,在软件平台的选择上务必要求具有很好的可扩展性。

ArcGIS系列灵活的C/S、B/S体系结构为用户今后的系统拓展留有很好自由空间。另外,由于ArcGIS系列采用了工业标准的、开放的、统一的对象组件库(ArcObjects)作为其公共的技术基础,使得从其低端平台产品到高端产品的过渡和升级可保证数据和应用功能(程序)无须改动和转换而平滑地进行。从而充分地保护用户的前期投资和工作,保证系统的分步实施不会因为平台的提升和系统规模及功能需求的扩展而陷入进退两难的境地。

2、完全开放的体系结构:

右图是整个ArcGIS系列软件的体系结构,可以看得出来,从底层的网络通信协议,到数据库的管理,以及数据模型的建立和客户化手段,ArcGIS软件采用的都是目前IT界公认的标准技术或主流技术,例如:网络协议采用TCP/IP、XML(扩展的HTML);数据库采用标准的SQL数据库,Oracle、SQL Server、DB2、Informix等;数据模型采用面向对象的技术以及标准的COM组件技术,众所周知,对象(Object)是对现实世界的逻辑描述,对象技术的引入对于系统建设来说,可维护性、可重用性以及坚固性等各方面都更好;客户化手段更加丰富,除了内置VBA之外,VB、C++、Delphi、PB等都可以成为开发工具。

每个层面上的开放从技术上保证了GIS与其它信息系统,如SCADA,EMS/DMS等系统能够实现完全的融合,实现在全局范围内最大限度的信息共享、资源共享,构建真正的电力企业一体化企业应用系统,而不是一个个独立的信息孤岛。

3、稳定性和安全性

电力企业在国民经济发展中起着支柱作用,电力系统是一个实时运行的系统,其安全可靠性是电力企业的管理者首先需要考虑的问题,国家电力公司甚至明文要求,电力企业的安全可靠性要达到99.97%。

ArcSDE软件作为服务器端产品,将所有的空间数据和属性数据都存储在RDBMS中,充分利用数据库管理机制,包括双机热备、数据影射以及其它安全机制等;ArcSDE的异步缓冲机制能够处理对多用户的并发访问以及快速响应;ArcSDE可以运行于UNIX和NT/2000平台上,众所周知,UNIX服务器的安全性、连续运转的可靠性等各方面都要比PC Server强很多。这些都从技术上保障了系统的稳定性以及高可靠性。

另外,ESRI作为全球最大的GIS软件厂家,其ArcGIS软件在全球100多个国家和地区有上百万套系统在运行,其用户数在全球是最多的,其中在电力、电信、军事等对安全性以及稳定性都要求很高的部门都得到了广泛的应用,其安全性和稳定性毫无疑问是经得起考验和验证的。

4、面向对象的空间数据模型

数据模型是现实世界的某一部分的逻辑描述。传统的GIS软件没有引入面向对象的概念,只能对点、线、面等数据进行操作和分析,对这些点、线、面只能通过属性来定义,但是在实际操作中,这种方式是非常受局限的。

ArcGIS从设计初期开始,就以建立面向对象的空间数据库(GeoDatabse)为整个系统设计的核心。通过定义这种面向对象的空间数据模型,电力方面的用户面对的不再是与电力业务没有关系,抽象的点、线、面等数据,而是直接操作大家所熟悉的对象,例如电杆、变压器、刀闸、线路或其它设备。

5、分布式数据库

省电力公司与下面的地市局供电局的数据库之间可以构成分布式的数据库。由于每个地市局所管辖的区域不同,采用分布式数据库的方式,各个地市局可以自己管理和维护自己所管辖区域内的数据,并可以通过网络调用查看其它地市局的数据(在所赋予的权限范围内)。这样,通过分散数据的存储和管理可以加强数据的管理和维护,保证数据的实时性、安全性以及加强数据的共享。

目前,江苏省电力公司及其下属的七个地市供电局,包括:南京、扬州、苏州、常州、泰州、无锡、徐州就是采用的这种工作模式,并取得了很好的应用效果。

6、采用数据库来存储和管理

空间数据数据库技术给大家带来的好处不言而喻,其安全机制、数据备份机制、并发操作机制等都是传统的文件管理方式无法比拟的。

ArcSDE软件在整个ArcGIS系列软件中处于服务器端的,在系统建设中处于数据中心的位置。通过ArcSDE将所有的空间数据以对象的形式都存储在RDBMS(如:Oracle、SQL Server、DB2、Informix)中,不仅可以利用这些数据库强大的管理优势,ArcSDE独有的异步缓冲机制以及建立多级索引和R-TREE的检索方式能够有效减少网络负载,迅速定位到查询目标,在多用户并发访问时大大提高访问效率。
ESRI作为业界最大的厂商,和数据库厂家的合作关系也是最密切的,ArcSDE的每一个版本都是ESRI与数据库厂商基于底层的技术合作开发,从而有效保障其可靠性和稳定性以及访问效率和版本更新的速度。同时ArcGIS也是目前为止,采用面向对象技术支持的数据库平台最多的GIS软件,并且是跨平台的,可以运行于任何一种硬件环境:PC、 SUN、Compaq Unix、HP Unix、IBM等。

7、采用工业标准的CASE工具定义数据模型

在定义空间数据模型时,ESRI采用的是工业标准的CASE工具,如Visio、Rational等。方便快捷并且便于维护。电力方面的用户可以直接通过它直接定义诸如电杆、变压器、线路、刀闸的数据模型,例如变压器的阈值、刀闸的操作规则等等。

8、完全基于工业标准的组件对象模型(COM)

电力GIS发展到今天,已经不再是单纯的地理信息系统,它需要与潜力企业内的其它信息系统融合,例如SCADA、MIS等,即所谓的“无缝连接”。由于ArcGIS系列底层采用的完全符合工业标准的COM技术,使得基于ArcGIS平台的系统和其它的系统或第三方的工具、模型等成果之间具有了一种工业标准的“约定”或“接口”,只要大家遵守这些工业标准的约定,就可以轻松实现真正意义上的“无缝”连接或集成。

9、全面支持工业标准的开发环境,如:VBA、VB、VC++、Delphi等

可以看到我们多次提到“工业标准”,如工业标准的CASE工具、工业标准的COM、工业标准的开发环境等等,由于采用了完全工业标准的东西,为系统的定制和开发提供了自由的选择空间和有充分保障的人力资源。

10、版本管理的功能

在电力线路规划、数据编辑时常常会发生冲突的时候,为了解决并发操作中的冲突问题,保证全局数据的一致性、安全性,在ArcGIS软件里提供了版本管理的功能。

11、规则库的建立

在定义空间数据模型的同时,我们还定义了这些对象的规则,包括显示规则、操作规则等等。例如线路的显示规则:带电为绿色,不带电为红色。下次变化时只需更改规则库即可,而无需更改应用程序,操作规则:故障检修时不能进行带电操作;用户不能直接接到高压线路上,中间必须通过变压器设备。这些规则库的建立便于我们快速建立应用系统以及便于我们进行日常的系统维护和管理。

12、灵活硬件配置

众所周知,Unix工作站在性能以及安全性等方面都优于PC,但是PC价格要比Unix工作站低很多,为了使系统能够达到最佳的性能价格比,一方面充分发挥Unix工作站的性能优势,在服务器端配置Unix工作站;一方面通过PC降低系统的硬件投资,在客户端配置PC。ArcGIS支持多平台从根本上保障了这一点。ArcSDE作为服务器端软件,运行于多种环境,可以是Windows NT/2000,也可以是SUN OS、Compaq Tru64、IBM AIX、HP UNIX等。ArcIMS作为Web服务器端的软件,也可以运行于PC以及Unix等多种环境。

13、Intranet/Internet GIS数据发布

现在的电力企业大部分都有很好的企业内部网,通过企业内部网可以使很多信息资源都能够达到共享。

ArcIMS是ArcGIS系列软件里用于Internet/Intranet GIS应用分发的软件,在整个系统建设中处于网络中心的位置。ArcIMS支持多种前端数据浏览的方式:HTML View(影象数据传输)、Java View(矢量数据传输)、ActiveX View。采用ArcIMS可以几乎不用开发,只需要简单的定制就可以达到数据发布的目的,并且还提供服务功能的扩展。

ArcIMS支持PC和Unix多种运行环境。

14、免费的数据模型提供

ESRI与众多用户和开发商合作,定义了许多基于行业的数据模型。

Miner & Miner是ESRI在电力行业重要的合作伙伴,从事电力信息系统的应用与开发,成立于1946年,从1986年开始基于ESRI产品进行AM/FM/GIS应用系统的开发,其应用遍布北美,包括Boulder, Colorado; Yankton, South Dakota; Athens, GA, and Washington, D.C等80多个电力企业用户。Miner & Miner结合自己几十年对电力信息系统的认识和理解,对输电管理(Transimission)和配电管理(Distribution) 通过Visio建模工具建立了两个对象数据模型,在模型中不仅定义了很多电力设备,还定义了这些设备的规则,包括显示规则以及操作规则,以及这些设备之间的关系。并且,这些模型都是通过Internet免费向用户提供,用户不需要任何费用就可以拥有一套完整的电力数据模型,可以直接用于系统应用开发,也可以作为系统建设的借鉴和参考。

GIS与电力企业信息系统建设

正确、全面、及时地获取电力企业的各种资源信息,并加以提炼、分析,为电力企业的管理者和决策者提供辅助决策的依据,从而保障电力网络安全、高效地运作,以及为更多用户提供更加完善周到的服务,这是在电力企业内建设信息系统的根本出发点。

在电力企业,根据不同的分工,分成很多垂直部门,比如:调度、用电、输变电等等,这些部门之间既彼此独立,又相互合作。GIS作为一个基础平台,应用在电力企业各个部门中,满足电力企业统一管理、统一规划的需要。GIS以其良好的开发性和可扩展性,集成并融合企业内已有的SCADA、MIS、用电管理等信息系统,并以其丰富直观的表达形式,从GIS分析的角度为电力企业信息系统建设构造新的,具有创新性的应用。

利用GIS软件构件电力企业信息系统,可以完成如下功能:

1.基本功能

图形显示:系统能将各电压等级的输配电线路图、线路上的各种设备图、变配电站 图、开关站图以及基础地形图进行分层综合显示,具体功能如下:系统能将各电压等级的输配电线路图、线路上的各种设备图、变配电站 图、开关站图以及基础地形图进行分层综合显示,具体功能如下:

图形无级缩放:能对图形进行开窗、中心放大、中心缩小、中心移动、任意中心放大、任意中心缩小、返回前状态和全景显示等功能。
图形平滑漫游:系统为用户提供平滑的漫游功能,并实现无缝、无刷新的视觉效果,便于用户游览及快速定位。
图形显示“鹰眼”功能:系统可同时显示全景图视窗、在全景图上可移动当前视窗所处的地理位置,而在局部区域图上进行缩放及移动又可以在全景图上得以反映,用户可方便地了解全局和局部的关系。
图形信息疏密效果协同校正功能:系统在进行无级缩放时,可自动根据当前视窗的比例尺,调整显示图层数和某一图层中信息量的疏密关系及效果,保证最佳的视觉效果和最快的显示速度。
空间查询:可对输配电GIS系统中的图形信息和属性信息(数据库信息)进行灵活多样的双向空间查询。

通过图形信息查询台帐信息:可用单目标图形、多目标图形、任意拉矩形框选取、任意多边形选取等方式,进行该区域内的设备台帐查询。
通过属性信息查询图形信息:可用关系符号、逻辑符号、算是符号的任意组合,进行满足条件的属性信息和图形信息的查询。
图----数、数----图交叉检索:系统可灵活交叉使用图形查数据和数据查图形的方法进行繁杂要求的空间查询和检索。
空间统计:对输配电网络中的各种信息进行多种方式的空间统计。对输配电网络中的各种信息进行多种方式的空间统计。

按线路统计:可按线路对线路上各种设备、容量、负荷等进行统计
按区域统计:可按行政区、开发区等区域对设备、容量、负荷等进行统计。
打印输出:打印选定线路图打印选定线路图

打印选定范围的施工图
打印统计及查询结果
制作图例、指北针等与结果一起打印
2. 输变电管理、配电管理

在电力系统中,输、变、配电系统中功能有很多相似之处,因此在此处,关于其功能描述可以一起来考虑。同样,除了上面所描述的基本功能以外,还可以利用ArcGIS软件开发出如下应用:

线路操作及空间分析:在模拟方式和在线方式两种状态下,对输配电线路进行多种操作及空间分析在模拟方式和在线方式两种状态下,对输配电线路进行多种操作及空间分析

开关、闸刀、熔丝操作及停电范围分析:系统能对各电压等级线路上的任意开关、闸刀、熔丝进行拉开和闭和的操作,并实时显示运行方式改变后电网中线路和设备供停电状态,进行供停电范围的分析。
供电电源分析:在电网图上任意选取一条线路,通过网络拓扑追踪功能,自动追踪到该条线路的供电电源点,如变电站的某条出线或某个区域的供电电源点
配变供电范围分析:在电网图上选中变个配变,系统自动将该配变的供电范围进行显示,并列出该配变所带来的全部用户信息。
线路阻抗分析:系统能对系统电网中的各种线路进行线路阻抗的自动计算,并进行线路阻抗的查询和分析工作。
线路挂牌操作:在停电停役、运行方式变更等实际电网运行中,可利用本系统进行线路挂牌操作,标挂各种提示标识及警示铭牌,同时记载挂牌时间、操作人及挂牌原因等。系统具有防止挂牌误操作的只能判断功能,保证电网安全。
限电/停电通知管理:系统能自动根据选中的变配电站、开关站的某一条出线或线路上某一段线进行限电通知单或停电通知单的自动生成和自动打印。
变配电站、开关站操作及空间分析:对电网中各变配电站、开关站内接线图上各种设备进行多种操作和空间分析,并提供模拟操作和在线操作两种运行方式。对电网中各变配电站、开关站内接线图上各种设备进行多种操作和空间分析,并提供模拟操作和在线操作两种运行方式。

站内刀闸操作及空间分析:可对站内任意开关、闸刀、分断自切等设备进行拉开和闭合操作,并显示操作后站内各种线路和设备的带电状态,同时可进行站内操作引起的电网供停电范围的分析。
遥测信号实时显示:系统能与SCADA系统联网运行,在变配电站的图形上实时显示遥测信号的负荷、电流等信息,实现实时监控功能
遥信信号对站内设备实时变位:系统与SCADA系统联网后,利用接收到的遥信信号对变配电站内的开关等设备进行自动变位,并根据变位后的运行状态对电网自动进行供停电范围的分析。
站内挂牌操作:在停电停役和运行方式变更时,可在站内标挂各种提示标识及警示铭牌,同时记载挂牌时间、操作人及挂牌原因,并具有防止误操作的只能判断功能,保证电网安全。
最优化停电隔离点决策:当接收到故障停电报警信号或需某个设备及某条线路要检修时,可利用ArcGIS决策模型,自动决策出最晓停电范围的最优化停电隔离点,给开具抢修操作票提供依据,并保证人能够最优的供电可靠性指标。

配电潮流分析:系统根据配电网中实时负荷的采集情况,对开环配电网和闭环配电网,进行配电网的实时潮流分析,为平衡网络负荷和网络重构等高级应用提供科学依据。

负荷转移决策:当故障停电或需检修停电时,都要将部分负荷转移到其它变配电站或本站的其它出线上,系统种建立了负荷转移决策模型,提供调度人员或抢修人员最优化的负荷转移方案。当故障停电或需检修停电时,都要将部分负荷转移到其它变配电站或本站的其它出线上,系统种建立了负荷转移决策模型,提供调度人员或抢修人员最优化的负荷转移方案。

供电可靠性分析:电力部规定了供电可靠性指标必须大于99.97%,在系统种可进行供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数等方面的可靠性分析,在系统中各相关模块运行时都与供电可靠性分析紧密结合,为科学制定各种方案服务。

停电管理:

计划停电:在制定停电计划时进行供电可靠性分析,在执行计划停电时进行最佳停电隔离点决策和负荷转移决策,并对制定计划、执行计划和恢复供电的流程进行管理。为业扩流程等工程管理提供科学依据。
故障停电:在自动收到SCADA故障停电信息或在图上选取故障停电位置后,系统进行最佳停电隔离点决策和负荷转移决策,并将发生故障到恢复供电的整个流程信息记载在故障停电表中,作为供电可靠性分析的依据。
运行维护:

巡视:包括设备巡视、缺陷标注、巡视计划等模块,能利用GIS电网图完成设备巡视、缺陷标注等工作,并采用自动和交互两种方式制定巡视计划。
检测:包括负荷测量、接地测量、交跨测量等模块,在GIS电网图上完成负荷测量、接地测量、交跨测量等信息的登入和管理。
设备维护:对设备维护所包括的大修、小修、清扫、消缺等工作,利用GIS工具进行有效的管理。
用户电话报警辅助决策:在系统中建立了用户电话报警的只是库和模型库,当在一个区域内收到二个以上报警电话后,系统自动判断出配变故障或某类线路故障,并能实时显示报警位置,帮助抢修人员排除故障。在系统中建立了用户电话报警的只是库和模型库,当在一个区域内收到二个以上报警电话后,系统自动判断出配变故障或某类线路故障,并能实时显示报警位置,帮助抢修人员排除故障。

利用GPS跟踪定位:当接到报警通知后,能够根据抢修车上的GPS精确定位抢修车所在位置,并在指挥中心地图上进行显示,立即制订抢修方案,及时排除故障,恢复供电。

用户报装辅助决策:在系统中建立了用户报装的知识库和模型库,当接收到营业系统用户报装信息后,系统根据路径追踪模型和负荷平衡模型,自动决策出新用户可接最近的配变或杆木,并自动寻找最优布线路径(或通过交互操作),同时给出工程概算信息。在系统中建立了用户报装的知识库和模型库,当接收到营业系统用户报装信息后,系统根据路径追踪模型和负荷平衡模型,自动决策出新用户可接最近的配变或杆木,并自动寻找最优布线路径(或通过交互操作),同时给出工程概算信息。

负荷现状分析:在电网规划中建立多种空间分析模型,对电网负荷密度进行空间分析,包括区域负荷密度分析、线路和设备负荷强度分析、线路和设备负荷满载率分析等。在电网规划中建立多种空间分析模型,对电网负荷密度进行空间分析,包括区域负荷密度分析、线路和设备负荷强度分析、线路和设备负荷满载率分析等。

负荷信息分析:能与各种负控系统联网,在GIS 网上直观显示各负控点分布,查询和分析各负控点的负荷信息,查询负控设备台帐和负控用户档案,并能对异常情况进行分析。

配网设计:根据设计规程,在GIS图上输入线路类型、起始点等边界条件后,系统进行自动布线,并生成线路纵横面图等,完成配电辅助设计工作。

最短路径分析:在巡视和工程抢修中都要进行最短路径(或最短时间)的分析,系统提供了巡视或抢修车辆一点到多点和多点到一点的最优化路径分析,在图形显示同时还能给出调度路径表。在巡视和工程抢修中都要进行最短路径(或最短时间)的分析,系统提供了巡视或抢修车辆一点到多点和多点到一点的最优化路径分析,在图形显示同时还能给出调度路径表。

系统管理:

运行方式管理:用户可任意设置模拟运行和在线运行两种运行方式
用户权限管理:系统管理员可增加使用者名单,并对每个用户设置不同模块的使用权限,提高系统的安全性。该功能由服务器端的ArcSDE软件完成。
运行日志管理:在线方式运行时,系统自动记录某人、某时进行过何种改变电网运行凡是的操作和操作对象,并可进行查询,便于进行安全责任的管理。
3. 用电管理

用电管理主要是用电市场的管理。查询和统计功能主要体现在用电市场占有率的分析,并且能够以多种形式表达查询和统计的结果,例如:饼图、直方图、点状图等。同样可以和配电管理系统构成应用上的C/S方式,调用输变电管理和配电管理系统中的分析结果,例如供电范围分析、停电范围分析、用户报装等。可以与负控系统关联,在图上反映负控信息。

在数据准备充分的情况下,可以与地形数据、水系数据、道路信息等进行叠加分析,从而对高压杆塔的选址等提供辅助决策的依据。

建议配置方案

电力企业建立GIS应用系统是一个循序渐进、分布实施的过程,GIS的配置情况根据电力企业GIS的应用规模,应用模式以及功能要求不同而不同。我们根据电力企业的规模以及投资情况,建议如下两种配置,仅供大家参考。

方案一、适合地区级供电局

说明:

服务器是整个系统的核心,从系统的稳定性和可靠性考虑,建议采用UNIX 服务器。
对于服务器软件,ArcSDE是建立在通用工业标准商用数据库基础之上的空间数据库引擎。如果局里已有了类似于ORACLE等关系型数据库可以继续使用该数据库,如果没有数据库,建议采用ORACLE、DB2、SQL Server、Informix等关系型数据库。
由于配电管理部门要大量用到GIS的网络分析功能,所以在该配置中建议采用NT ArcInfo 8.1作为应用平台。
用电管理和输电管理部门以及其它部门在日常业务中,大部分只需要对图形进行显示、查询、统计、图形输出等操作,因此建议采用ArcView 8.1和MapObjects软件。如果在需要类似于停电范围分析、负荷转移分析等网络分析时。
该方案采用的是C/S方式,ArcInfo8.1、ArcEditor 8.1、ArcView8.1和MapObjects都是作为ArcSDE的客户端,实现全局数据共享。
该系统具有很好的可扩展性,可以增加客户的数量,可以增加客户端的应用,还可以通过ArcIMS将所有的这些应用发布到WEB上,形成三层体系结构。

系统功能描述

1、服务器:在市局中心,由系统管理员来对其进行管理和维护。配置ArcSDE软件,数据库可以任意选择。主要功能是实现全局数据的存储与共享,利用ArcSDE软件与以下其他部分构成C/S方式,能够很好地解决并发操作、快速响应、权限管理等一系列问题。

2、配电管理和用电管理:在该建议方案中,我们采用了NT ArcInfo及其扩展模块来构造配电管理和用电管理系统的应用。配电管理和用电管理系统是整个系统应用最复杂的部分,要大量地用到网络拓扑分析功能。作为ArcSDE的客户端,同样也可以共享服务器上的数据,构造自己的应用,例如可以完成最短路径分析,变电设备运行管理,挂牌操作,停电范围分析等。另外在输变电管理部门内部还可以配置一些PC机运行ArcView 8.1 或ArcEditor 8.1、MapObjects应用,可以构成ArcInfo 8.1的客户端应用。

3、对于其它科室和部门来说,其需求更多的是图形数据的显示、查询、统计、报表输出等功能,ArcView 8.1和MapObjects从数据库中读取数据,可以完成分层显示、以不同的符号和颜色来表示电力设备的状态等各种实时信息。同时还可以调用ArcInfo的功能来完成一些特殊的分析功能进行在前端的显示。

4、用电管理:用电管理主要功能集中体现在对目前用电市场管理方面,例如用电市场的占有率分析、客户服务管理、抄表等。因此体现在GIS方面主要功能有查询、统计、打印输出等。因此在此方案中,配置一些MapObjects的应用或ArcView 8.1的应用,一方面,这两个软件本身能够灵活便捷地构造这些功能,并能够将查询、统计的结果以多种形式表现出来,甚至可以直接嵌入到OFFICE文档里。

方案二、适合县市级供电局

说明:

由于县级供电局相对于地区级供电局来说,规模要小,数据量也少,因此建议采用基于ArcEditor8.1、ArcView 8.1和MapObjects作为整个系统应用开发平台,放在配电管理部门。可以对图形进行显示、查询、统计、报表制作、图形输出等。同时,ArcEditor 8.1可以连接数字化仪,在系统建设的初期,还可以作为数据录入的工具。
该系统还可以通过IMS软件将GIS数据和应用发布到Internet/Intranet上,网络用户只需要使用浏览器。

系统功能描述:

方案二适用于县级市中等规模的城市。县级市供电局数据量相对来说要较地区级城市要少,并且并发访问和操作的人数也少,但是业务需求与其它市局的需求基本上一样,包括配电、用电、输变电等,因此,建议采用NT ArcInfo作为服务器,一方面作为数据服务器,可以存储与空间信息相关的所有数据,同时还可以与其它数据库进行关联;另一方面,除了完成配电管理外,还可以作为全局的应用服务器,局里其它科室采用ArcView8.1或MapObjects除了完成显示、查询、统计、输出等分析以外,还可以调用ArcInfo8.1的分析功能完成某些指定的分析,并将结果在前端进行显示。

两种方案的共同优点为:

开放性:电力系统由于信息化程度较高,相信在省各供电局大部分已有或正准备建设MIS、SCADA或其它信息系统,由于在该方案中采用的NT ArcInfo 8.1、ArcEditor 8.1、ArcView 8.1和MapObjects软件都采用了COM技术,能够直接将GIS嵌入到这些系统里去,很好地与其融合。

可扩展性:该配置具有很好的可扩展性。每一个子系统:输变电管理、配电管理、用电管理、通讯管理以及各个县局的应用都可以在目前配置的基础上进行扩展。例如县局可以根据县局的经济情况来进行适当的调整,配置可以从ArcEditor 8.1、ArcView8.1或MapObjects起步,对于资金比较充裕的县局,可以考虑配置NT ArcInfo软件,能够将功能完成得更加充分和完善;还可以通过ArcIMS将GIS数据发布出去,形成三层体系结构。这一优点也符合工程逐步进行的特点。

数据:数据来源可以多样。ArcInfo 8.1软件可以接受近百种不同格式数据之间转换的能力,除了能够直接读取符合工业标准的DXF、DWG等格式的数据以外,还可以转换MIF、DGN等格式的数据,大大减少工作量,提高工程进度,并避免了数据转换过程中数据信息的丢失。

前端产品的多样化:前端产品根据不同的应用需求配置不同的软件,灵活性强,并能够减少投资。:前端产品根据不同的应用需求配置不同的软件,灵活性强,并能够减少投资。

由于在方案一中采用了ArcSDE技术,具有如下特点:

保证全局数据的一致性
支持超大型数据集
高性能的空间数据提取
灵活、高性能的空间数据搜索
解决多用户,分布式并发操作
逻辑上的无缝、连续的数据
两阶段事物提交控制
支持多种硬件平台
有力而灵活的应用开发环境
完整灵活的安全控制机制
多用户并发查询的快速响应
AM/FM/GIS:ESRI丰富的前端产品能够适应各种不同部门不同层次的需求,使得采用ESRI产品构造的此系统应用到电力业务的每一个环节,自动生成工作票、操作票,自动打印停电/限电通知单,电力设施和设备的空间管理等。

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转载于:https://www.cnblogs.com/sunGIS/archive/2007/04/29/732496.html

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