電力地理信息系統解決方案
一、電力概述隨著我國城市經濟建設和社會的快速發展,用電負荷日益增長,電網運行的控制及管理工作變得較以往任何時期都更為復雜。由于現在電網運行管理直接面對電力企業和廣大的電力用戶,網絡數據量大,電氣接
功能應用部分
功能應用部分包括信息查詢、應用分析、輔助決策、TCM電話投訴管理、DJM配電工作管理等。
(一)圖形分層顯示
由于所有的電力或地理信息圖形是分層管理的,因此用戶可根據需求來選擇在圖形窗口看到的信息的內容。
系統功能:根據用戶需求選擇顯示或不顯示各類圖層信息。
(二)圖形縮放功能
對圖形窗口的操作,根據范圍顯示圖層信息。
系統功能:根據用戶需求對圖形窗口進行放大、縮小、移動、無極漫游、鷹眼顯示等。
(三)查詢統計
查詢統計是對圖形窗口內各種信息進行各類方式的空間和邏輯查詢、檢索、統計等操作。這是GIS系統的最基本功能。
1.指定查詢統計對象的方式
這類方式的查詢是首先由用戶指定查詢的對象,如中壓線路、中壓設備、道路、站址分布等,在指定的圖層上進行圖上查詢或條件查詢。
系統功能:根據用戶需求查詢和統計各類圖層信息及屬性信息。
◆ 提供便捷的圖上查詢功能,使用戶能夠方便地通過在圖上以單點、拉框、選擇多邊形等方式查詢和統計指定范圍內的指定圖層的分類和詳細信息。
◆ 提供便捷的條件查詢功能,使用戶能夠方便地通過數據庫內的設備屬性信息值來構造查詢條件,查到指定查詢對象在圖上的位置,并列出詳細內容。
2.模糊查詢方式
模糊查詢是指用戶不必指定具體查詢對象,系統依據指定的順序(如高、中低壓設備、線路、道路、建筑物等排序方式),進行自動查找,查詢在圖上點擊處的詳細信息。
系統功能:根據用戶用鼠標在圖形窗口點取的位置,查詢設備詳細信息。
3.固定方式查詢
按用戶指定的固定的檢索方式進行圖形檢索定位。主要方式包括:按圖幅名檢索;按道路名檢索;按高壓線路名檢索;按中壓線路名檢索;按低壓線路名檢索;按電站名檢索;按桿變名檢索;按專線用戶檢索等。
系統功能:根據用戶指定的檢索條件,在圖形窗口進行定位顯示。
4.電網設備統計
按不同的方式統計電網圖上的設備分類信息及詳細信息。主要方式有:全網高壓設備統計;全網中壓設備統計;全網低壓設備統計;某一出線設備統計;一點一側設備統計;一點二側設備統計;兩點之間設備統計等。
系統功能:按用戶指定方式統計電網的設備和線路信息。
◆ 全網設備統計。可分類統計高、中、低壓電網中全部的設備及線路信息,并可統計各種設備的數量和容量。
◆ 按出線名稱統計功能。可按出線的名稱統計該線路上所有的設備個數、線路長度、設備詳細臺帳信息等。
◆ 按連通關系統計功能。可分別按一點一側、一點二側、兩點之間方式統計相連通線路上的設備及線路信息。
5.業務信息查詢
查詢用戶在日常業務管理中的一些關鍵指標和業務信息。主要包括:已發單(停電通知單)用戶查詢、停電范圍查詢、計劃停電查詢、故障停電查詢、供電可靠性查詢等。
系統功能:查詢各類業務信息
◆ 已發單(停電通知單)用戶查詢。查詢已發停電通知單用戶的信息。
◆ 停電范圍查詢。進行全部范圍的停電查詢,由停電線路查詢到其所處的道路,然后匯總輸出。
◆ 計劃停電查詢。可對已執行或未執行的所有計劃停電申請進行查詢。查詢方式主要包括月度停電計劃查詢、已執行并恢復供電線路查詢、已執行但未恢復供電線路查詢、未執行線路查詢等方式。
◆ 供電可靠性計算。可按照年、月、日任意時間段來對全網及單一設備、線路、桿變、用戶、站所進行供電可靠性指標計算,計算依據為停電戶時表。[附:計算公式為可靠率=(1-停電時戶數/(統計期限*24小時*總用戶數))*100%,停電時戶數=當天停電用戶數*停電時間]
(四)刀閘模擬操作
在調度的應用管理工作中,刀閘操作是最常用的基本功能。本功能主要用于模擬分析刀閘設備操作后的線路停供電狀態。
系統功能:對中、低壓電網圖上的可操作設備,如開關、刀閘、熔絲等進行拉開或合上的模擬操作,并對操作后的停供電影響范圍進行分析,將結果顯示在電網上。
(五)掛牌操作
在調度日常的工作管理中,需要對某些設備或線路做一些特殊標志,用來表示該設備所處的狀況,如:正在檢修、設備鎖定、分類代碼等。這樣的操作稱為掛牌操作。
系統功能:對故障設備或某些特殊需標示的線路或設備,可根據不同情況掛不同性質的警示牌或提示牌,同時對掛警示牌的設備設置掛牌保護。
◆ 保護性掛牌操作。此類牌主要用于設備檢修,具有閉鎖操作功能。在掛牌前首先需判斷掛牌的對象是否帶電,帶電則提出警告,要求用戶先斷電再掛牌。另外在設備檢修結束后要合閘通電時,程序先通過網絡分析,判斷是否該線路上是否有處于掛牌保護狀態的設備,如果有系統要發出警告,提醒用戶必須按規范操作,先摘牌,再通電。
◆ 提示性掛牌操作。此類掛牌只是為一些設備設置標識用,不需要分析判斷設備帶電狀態,可直接掛牌。
(六)供電源分析
對于錯綜復雜的中低壓供電網絡,其中的每一條線都有各自的供電來源,系統通過網絡追蹤功能,就能分析出每個線路或設備的上級供電源。
系統功能:分析電網中低壓和中壓線路的上級供電的電站出線及設備名稱。
(七)供電范圍分析
供電范圍分析包括中壓公變供電范圍分析和中壓電站供電范圍分析兩部分。
1.公變供電范圍分析
中壓線路上的公變,通常是低壓線路的供電來源,一個公用變壓器要帶一片低壓線路,而低壓線路上則帶有許多低壓用戶。因此,公變供電范圍分析就是要分析某一公變所供的低壓線路范圍及所帶的用戶資料。
系統功能:分析電網中某公變的下級供電范圍及所帶的用戶數、用戶信息等資料。
2.電站供電范圍分析
變電站或配電站是中壓線路的供電來源,一個變電站或配電站要帶一片中壓線路。因此,電站供電范圍分析就是要分析某一電站所供的中壓線路范圍及所帶的用戶資料。
系統功能:分析電網中某電站的出線供電范圍及所帶的設備數、用戶數、用戶信息等資料。
(八)線路負荷轉移
以環網方式供電的中壓電網中,每一條線路常有幾條相鄰的回路,相鄰回路之間以打開方式的開關或刀閘相連。當正常供電的線路開關打開時,由于線路上所供的某些重要用戶不能斷電,必須合上相鄰回路的開關,由相鄰回路對其進行供電。這時就必須考慮需轉移回路的負荷量、相鄰回路的負荷量等一系列情況,提出負荷轉移決策的輔助方案,供用戶參考。
系統功能:對需轉移負荷的線路進行分析,提交負荷轉移報告。
(九)最優化停電方案分析
在線路設備檢修或故障保修時,首先要保證所檢修的設備處于停電狀態,因此必須拉開為檢修設備供電的開關或刀閘。但考慮到供電可靠率指標,必須使停電范圍最小,所以要根據供電來源方向進行分析,找出影響范圍最小的開關或刀閘,給用戶一個輔助決策方案。
系統功能:模擬故障報修突發事件,根據需報修的設備自動分析出檢修或處理這些設備時所必須拉開的刀閘、開關等設備,并給出最終停電設備及最小停電范圍的分析報告。
(十)停電管理
停電管理包括計劃停電管理、故障停電管理、停電通知單打印等。它主要對配電管理業務中兩大主要業務進行規范化管理,按日常的業務流程將由于計劃停電和故障停電影響的電網狀態及影響范圍記錄在數據庫中,為其他的應用分析提供依據。
1.計劃停電管理
根據通常的業務流程,計劃停電管理分為:停電計劃申請、停電范圍分析、停電計劃審批、停電通知單打印、停電計劃執行、停電終結、停電查詢等幾個過程,每個過程有著密切的相關性。
系統功能:根據通常的業務流程,模擬計劃停電中從計劃申請、審批到恢復的過程,分析其停電范圍、停電可靠性、最終停電設備及必須拉開的刀閘,并計算停電戶時數以用于可靠率計算。
◆ 計劃停電申請。用戶在作停電計劃時,要由施工部門首先做出計劃,提出停電申請,然后報調度部門審批。用戶可在圖上選擇需檢修的線路或設備,填寫計劃停電申請表。
◆ 停電范圍分析。用戶將所有未執行的停電申請列出,然后選擇其中一條進行分析。系統經過分析,計算出該線路停電所影響的最小停電范圍、影響的用戶數等,彈出一個停電方案分析報告。并列出該線路停電所必須拉開的刀閘。
◆ 停電計劃審批。調度根據某條計劃停電的起、止時間計算該線路停電對整個電網的停電可靠率影響,給出該線路和全網的供電可靠率。同時建立停電歷史庫,對停電記錄進行搜索,如發現本年度已有該記錄停電記錄,則系統提示該線路不允許再停電。調度可選擇決定哪一條申請通過批準,確定后,此停電申請既可執行。
◆ 停電通知單打印。根據審批的停電計劃自動追蹤出該計劃所影響的停電用戶,彈出停電通知單打印界面,由用戶輸入計劃停電的具體時間,并輸出打印。
◆ 停電計劃執行(刀閘操作)。調度可根據停電方案所分析出的結果,拉開刀閘,并彈出停電申請表,自動填入實際的停電開始時間(允許用戶更正)。
◆ 停電終結。計劃停電結束后,用戶需對停電的線路進行恢復供電。調度可根據停電方案所分析出的結果,合上刀閘,恢復對該線路的供電并計算出實際的計劃停電結束時間、停電時戶數等。分別填寫到計劃停電申請表及停電戶時表中。
◆ 停電查詢。用戶可對已執行或未執行的所有計劃停電申請進行查詢。查詢方式主要包括月度停電計劃查詢、已執行并恢復供電線路查詢、已執行但未恢復供電線路查詢、未執行線路查詢等方式。
2.故障停電管理
當系統發生故障停電后,為了管理的規范性,必須進行故障停電登錄,記錄故障發生的開始時間及影響的用戶數。在故障停電結束后,也必須對恢復故障的時間進行登錄。故障停電的起、止時間作為供電可靠率計算的依據之一。
系統功能:根據通常的業務流程,模擬故障停電開始到恢復的過程,分析其停電范圍、停電可靠性、最終停電設備及必須拉開的刀閘,并計算停電戶時數以用于可靠率計算
◆ 故障停電登錄。當用戶在圖上選中發生故障的設備或線路后,如果該設備或線路在數據庫里的故障登錄表沒有登記或已恢復,則會彈故障登錄表,由用戶填入故障發生時間、故障原因、故障設備名稱等內容。
◆ 故障停電分析。根據發生故障的設備或線路進行停電范圍分析,計算出該設備或線路停電所影響的最小停電范圍、影響的用戶數等。
◆ 故障停電恢復。按條件選擇故障停電登錄表中需恢復停電的設備或線路,對其進行故障停電恢復操作,填入恢復送電時間等相關內容。
◆ 故障停電查詢。可按圖上定位、條件查詢兩種方式查詢故障停電記錄。
3.停電通知單打印
當某些設備或線路進行停電檢修時,該線路或設備所帶的電力用戶就要受到停電的影響,因此必須發送停電用戶通知單,讓用戶有所準備。
系統功能:打印停電用戶通知單。
◆ 全線打印方式。用戶首先選擇須打印的線路,然后系統經分析后,將該線路上所有用戶列出,以供用戶選擇要打印停電通知單的對象,并填寫停電時間,然后打印輸出停電通知單。
◆ 公變用戶打印方式。用戶在圖形窗口選擇桿變,系統將桿變所帶的所有低壓用戶列出,以供用戶選擇要打印停電通知單的對象,并填寫停電時間,然后打印輸出停電通知單。
◆ 專線用戶打印方式。用戶在圖形窗口選擇專線用戶,系統直接打印該用戶停電通知單。
功能應用部分包括信息查詢、應用分析、輔助決策、TCM電話投訴管理、DJM配電工作管理等。
(一)圖形分層顯示
由于所有的電力或地理信息圖形是分層管理的,因此用戶可根據需求來選擇在圖形窗口看到的信息的內容。
系統功能:根據用戶需求選擇顯示或不顯示各類圖層信息。
(二)圖形縮放功能
對圖形窗口的操作,根據范圍顯示圖層信息。
系統功能:根據用戶需求對圖形窗口進行放大、縮小、移動、無極漫游、鷹眼顯示等。
(三)查詢統計
查詢統計是對圖形窗口內各種信息進行各類方式的空間和邏輯查詢、檢索、統計等操作。這是GIS系統的最基本功能。
1.指定查詢統計對象的方式
這類方式的查詢是首先由用戶指定查詢的對象,如中壓線路、中壓設備、道路、站址分布等,在指定的圖層上進行圖上查詢或條件查詢。
系統功能:根據用戶需求查詢和統計各類圖層信息及屬性信息。
◆ 提供便捷的圖上查詢功能,使用戶能夠方便地通過在圖上以單點、拉框、選擇多邊形等方式查詢和統計指定范圍內的指定圖層的分類和詳細信息。
◆ 提供便捷的條件查詢功能,使用戶能夠方便地通過數據庫內的設備屬性信息值來構造查詢條件,查到指定查詢對象在圖上的位置,并列出詳細內容。
2.模糊查詢方式
模糊查詢是指用戶不必指定具體查詢對象,系統依據指定的順序(如高、中低壓設備、線路、道路、建筑物等排序方式),進行自動查找,查詢在圖上點擊處的詳細信息。
系統功能:根據用戶用鼠標在圖形窗口點取的位置,查詢設備詳細信息。
3.固定方式查詢
按用戶指定的固定的檢索方式進行圖形檢索定位。主要方式包括:按圖幅名檢索;按道路名檢索;按高壓線路名檢索;按中壓線路名檢索;按低壓線路名檢索;按電站名檢索;按桿變名檢索;按專線用戶檢索等。
系統功能:根據用戶指定的檢索條件,在圖形窗口進行定位顯示。
4.電網設備統計
按不同的方式統計電網圖上的設備分類信息及詳細信息。主要方式有:全網高壓設備統計;全網中壓設備統計;全網低壓設備統計;某一出線設備統計;一點一側設備統計;一點二側設備統計;兩點之間設備統計等。
系統功能:按用戶指定方式統計電網的設備和線路信息。
◆ 全網設備統計。可分類統計高、中、低壓電網中全部的設備及線路信息,并可統計各種設備的數量和容量。
◆ 按出線名稱統計功能。可按出線的名稱統計該線路上所有的設備個數、線路長度、設備詳細臺帳信息等。
◆ 按連通關系統計功能。可分別按一點一側、一點二側、兩點之間方式統計相連通線路上的設備及線路信息。
5.業務信息查詢
查詢用戶在日常業務管理中的一些關鍵指標和業務信息。主要包括:已發單(停電通知單)用戶查詢、停電范圍查詢、計劃停電查詢、故障停電查詢、供電可靠性查詢等。
系統功能:查詢各類業務信息
◆ 已發單(停電通知單)用戶查詢。查詢已發停電通知單用戶的信息。
◆ 停電范圍查詢。進行全部范圍的停電查詢,由停電線路查詢到其所處的道路,然后匯總輸出。
◆ 計劃停電查詢。可對已執行或未執行的所有計劃停電申請進行查詢。查詢方式主要包括月度停電計劃查詢、已執行并恢復供電線路查詢、已執行但未恢復供電線路查詢、未執行線路查詢等方式。
◆ 供電可靠性計算。可按照年、月、日任意時間段來對全網及單一設備、線路、桿變、用戶、站所進行供電可靠性指標計算,計算依據為停電戶時表。[附:計算公式為可靠率=(1-停電時戶數/(統計期限*24小時*總用戶數))*100%,停電時戶數=當天停電用戶數*停電時間]
(四)刀閘模擬操作
在調度的應用管理工作中,刀閘操作是最常用的基本功能。本功能主要用于模擬分析刀閘設備操作后的線路停供電狀態。
系統功能:對中、低壓電網圖上的可操作設備,如開關、刀閘、熔絲等進行拉開或合上的模擬操作,并對操作后的停供電影響范圍進行分析,將結果顯示在電網上。
(五)掛牌操作
在調度日常的工作管理中,需要對某些設備或線路做一些特殊標志,用來表示該設備所處的狀況,如:正在檢修、設備鎖定、分類代碼等。這樣的操作稱為掛牌操作。
系統功能:對故障設備或某些特殊需標示的線路或設備,可根據不同情況掛不同性質的警示牌或提示牌,同時對掛警示牌的設備設置掛牌保護。
◆ 保護性掛牌操作。此類牌主要用于設備檢修,具有閉鎖操作功能。在掛牌前首先需判斷掛牌的對象是否帶電,帶電則提出警告,要求用戶先斷電再掛牌。另外在設備檢修結束后要合閘通電時,程序先通過網絡分析,判斷是否該線路上是否有處于掛牌保護狀態的設備,如果有系統要發出警告,提醒用戶必須按規范操作,先摘牌,再通電。
◆ 提示性掛牌操作。此類掛牌只是為一些設備設置標識用,不需要分析判斷設備帶電狀態,可直接掛牌。
(六)供電源分析
對于錯綜復雜的中低壓供電網絡,其中的每一條線都有各自的供電來源,系統通過網絡追蹤功能,就能分析出每個線路或設備的上級供電源。
系統功能:分析電網中低壓和中壓線路的上級供電的電站出線及設備名稱。
(七)供電范圍分析
供電范圍分析包括中壓公變供電范圍分析和中壓電站供電范圍分析兩部分。
1.公變供電范圍分析
中壓線路上的公變,通常是低壓線路的供電來源,一個公用變壓器要帶一片低壓線路,而低壓線路上則帶有許多低壓用戶。因此,公變供電范圍分析就是要分析某一公變所供的低壓線路范圍及所帶的用戶資料。
系統功能:分析電網中某公變的下級供電范圍及所帶的用戶數、用戶信息等資料。
2.電站供電范圍分析
變電站或配電站是中壓線路的供電來源,一個變電站或配電站要帶一片中壓線路。因此,電站供電范圍分析就是要分析某一電站所供的中壓線路范圍及所帶的用戶資料。
系統功能:分析電網中某電站的出線供電范圍及所帶的設備數、用戶數、用戶信息等資料。
(八)線路負荷轉移
以環網方式供電的中壓電網中,每一條線路常有幾條相鄰的回路,相鄰回路之間以打開方式的開關或刀閘相連。當正常供電的線路開關打開時,由于線路上所供的某些重要用戶不能斷電,必須合上相鄰回路的開關,由相鄰回路對其進行供電。這時就必須考慮需轉移回路的負荷量、相鄰回路的負荷量等一系列情況,提出負荷轉移決策的輔助方案,供用戶參考。
系統功能:對需轉移負荷的線路進行分析,提交負荷轉移報告。
(九)最優化停電方案分析
在線路設備檢修或故障保修時,首先要保證所檢修的設備處于停電狀態,因此必須拉開為檢修設備供電的開關或刀閘。但考慮到供電可靠率指標,必須使停電范圍最小,所以要根據供電來源方向進行分析,找出影響范圍最小的開關或刀閘,給用戶一個輔助決策方案。
系統功能:模擬故障報修突發事件,根據需報修的設備自動分析出檢修或處理這些設備時所必須拉開的刀閘、開關等設備,并給出最終停電設備及最小停電范圍的分析報告。
(十)停電管理
停電管理包括計劃停電管理、故障停電管理、停電通知單打印等。它主要對配電管理業務中兩大主要業務進行規范化管理,按日常的業務流程將由于計劃停電和故障停電影響的電網狀態及影響范圍記錄在數據庫中,為其他的應用分析提供依據。
1.計劃停電管理
根據通常的業務流程,計劃停電管理分為:停電計劃申請、停電范圍分析、停電計劃審批、停電通知單打印、停電計劃執行、停電終結、停電查詢等幾個過程,每個過程有著密切的相關性。
系統功能:根據通常的業務流程,模擬計劃停電中從計劃申請、審批到恢復的過程,分析其停電范圍、停電可靠性、最終停電設備及必須拉開的刀閘,并計算停電戶時數以用于可靠率計算。
◆ 計劃停電申請。用戶在作停電計劃時,要由施工部門首先做出計劃,提出停電申請,然后報調度部門審批。用戶可在圖上選擇需檢修的線路或設備,填寫計劃停電申請表。
◆ 停電范圍分析。用戶將所有未執行的停電申請列出,然后選擇其中一條進行分析。系統經過分析,計算出該線路停電所影響的最小停電范圍、影響的用戶數等,彈出一個停電方案分析報告。并列出該線路停電所必須拉開的刀閘。
◆ 停電計劃審批。調度根據某條計劃停電的起、止時間計算該線路停電對整個電網的停電可靠率影響,給出該線路和全網的供電可靠率。同時建立停電歷史庫,對停電記錄進行搜索,如發現本年度已有該記錄停電記錄,則系統提示該線路不允許再停電。調度可選擇決定哪一條申請通過批準,確定后,此停電申請既可執行。
◆ 停電通知單打印。根據審批的停電計劃自動追蹤出該計劃所影響的停電用戶,彈出停電通知單打印界面,由用戶輸入計劃停電的具體時間,并輸出打印。
◆ 停電計劃執行(刀閘操作)。調度可根據停電方案所分析出的結果,拉開刀閘,并彈出停電申請表,自動填入實際的停電開始時間(允許用戶更正)。
◆ 停電終結。計劃停電結束后,用戶需對停電的線路進行恢復供電。調度可根據停電方案所分析出的結果,合上刀閘,恢復對該線路的供電并計算出實際的計劃停電結束時間、停電時戶數等。分別填寫到計劃停電申請表及停電戶時表中。
◆ 停電查詢。用戶可對已執行或未執行的所有計劃停電申請進行查詢。查詢方式主要包括月度停電計劃查詢、已執行并恢復供電線路查詢、已執行但未恢復供電線路查詢、未執行線路查詢等方式。
2.故障停電管理
當系統發生故障停電后,為了管理的規范性,必須進行故障停電登錄,記錄故障發生的開始時間及影響的用戶數。在故障停電結束后,也必須對恢復故障的時間進行登錄。故障停電的起、止時間作為供電可靠率計算的依據之一。
系統功能:根據通常的業務流程,模擬故障停電開始到恢復的過程,分析其停電范圍、停電可靠性、最終停電設備及必須拉開的刀閘,并計算停電戶時數以用于可靠率計算
◆ 故障停電登錄。當用戶在圖上選中發生故障的設備或線路后,如果該設備或線路在數據庫里的故障登錄表沒有登記或已恢復,則會彈故障登錄表,由用戶填入故障發生時間、故障原因、故障設備名稱等內容。
◆ 故障停電分析。根據發生故障的設備或線路進行停電范圍分析,計算出該設備或線路停電所影響的最小停電范圍、影響的用戶數等。
◆ 故障停電恢復。按條件選擇故障停電登錄表中需恢復停電的設備或線路,對其進行故障停電恢復操作,填入恢復送電時間等相關內容。
◆ 故障停電查詢。可按圖上定位、條件查詢兩種方式查詢故障停電記錄。
3.停電通知單打印
當某些設備或線路進行停電檢修時,該線路或設備所帶的電力用戶就要受到停電的影響,因此必須發送停電用戶通知單,讓用戶有所準備。
系統功能:打印停電用戶通知單。
◆ 全線打印方式。用戶首先選擇須打印的線路,然后系統經分析后,將該線路上所有用戶列出,以供用戶選擇要打印停電通知單的對象,并填寫停電時間,然后打印輸出停電通知單。
◆ 公變用戶打印方式。用戶在圖形窗口選擇桿變,系統將桿變所帶的所有低壓用戶列出,以供用戶選擇要打印停電通知單的對象,并填寫停電時間,然后打印輸出停電通知單。
◆ 專線用戶打印方式。用戶在圖形窗口選擇專線用戶,系統直接打印該用戶停電通知單。
責任編輯:葉雨田
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