地理信息系统技术在城市电网中的应用探讨

Electric Power System EquipmentTechnology Frontier技术前沿

2019年第8期

2019 No.8

地理信息系统技术在城市电网中的应用探讨

徐 晖

（中铁建电气化局集团南方工程有限公司，湖北武汉 430076）

［摘 要］地理信息系统技术是对一定空间内有关地理的各种数据进行收集、存储、分析和描述的技术系统。如今，我国城市的建设愈加完善，人们对城市电网的要求也更高。地理信息系统技术应用于城市电网能够使得城市电网规划得更加完善，建设得更加优质。本文首先分析了地理信息系统应用于城市电网的重要性和优势，又从地理信息系统技术的种种作用出发，探究了地理信息系统技术在城市电网中的具体应用，希望能为城市电网规划工作带来助益和参考，最终推动城市电网建设的不断完善。

［关键词］地理信息系统；城市电网；测绘技术［中图分类号］TM63　　　　　［文献标志码］A　　　　　［文章编号］1001–523X（2019）08–0223–02

Discussion on the Application of GIS Technology in Urban Power Grid

Xu Hui

［Abstract］Geographic information system technology is a technical system for collecting, storing, analyzing and describing various data related to geography in a certain space. Nowadays, the construction of China’s cities is getting more and more perfect, and people’s requirements for urban power grids are also higher. The application of GIS technology to urban power grids can make urban power grid planning more complete and build better. This paper first analyzes the importance and advantages of GIS in urban power grids, and from the various roles of GIS technology, explores the specific application of GIS technology in urban power grids, hoping to work for urban power grid planning To help and reference, and ultimately promote the continuous improvement of urban power grid construction. ［Keywords］geographic information system; urban power grid; mapping technology1 地理信息系统在城市电网规划中的重要性

改革开放至今，我国城市有了翻天覆地的变化，城市供电格局也变化巨大，过去那种传统、老套的配电方式已经阻碍了城市的发展脚步，加上现在的小区也更加智能化、信息化，人们急需更加智能、安全的配电系统。而地理信息系统技术又是城市电网改革必需的重要技术之一，其能优化城市电网，

为城市建设助力。

现在，电力能源在我国经济发展过程中扮演着重要的角色。调查发现，我国电力系统有国家电网主管，其业务范围已经涵盖了23个省、5个自治区和4个直辖市，超过900万平方公里的土地都已经被电力系统所覆盖，这也展现出了我国社会的巨大进步。然而，如果电力系统出现了异常情况必然会

的充电桩，为了解决这个问题，系统为用户提供预约充电功能，确保驾驶员可以在预约时间内到达时直接充电，减少了驾驶员的等待时间。如果在充电桩查询期间充电桩的当前状态是非空闲的，则不能进行预订。

2.3 充电记录查询

通过VS2010开发环境，服务器采用三层架构设计控制台应用程序，实现服务器功能，同时方便管理人员操作系统。根据计费记录查询模块的设计，实现如下过程：客户端与服务器交互并将用户ID发送到服务器。服务器查询数据库中用户的计费记录，并将十个最新记录发送给客户端。客户端收到数据后，会对数据做出初步判断。如果判断存在充电记录，则将分析数据。为每条记录创建一个动态数组，以保存计费记录的每个条目的数据，并将所有记录保存到数据列表中作为ListView的数据源。

2.4 充电桩平台系统测试

室条件的，在实验验证期间同时连接了100个充电桩。系统运行后，依次开始对20个充电桩进行充电，并检查每个充电桩在下层接口上的状态更新情况。而Android客户端系统通过同时操作五部手机对系统进行随机试用。同时，5个手机客户端将检查同一地点的充电桩信息，并且桩信息是相同的。同时，预约同一个闲置桩。结果，只有一个用户可以成功预约，并且提示所有其他用户该桩没有空闲。所有其他功能都以相同的方式验证，验证结果显示客户端正常运行。3 结语

本文通过对手机APP充电桩移动平台客户端的开发研究，使得终端用户可以采用手机APP进行预约用电，降低用户用电成本，有效引导新能源汽车有序充放电、客户侧储能装置参与电网调节，对于构建泛在电力物联网、电网调峰、安全、经济运行具有重要意义。

参考文献

[1] 吕海博，郭旗，刘国峰.电动汽车充电桩信息维护管理系统的设计与应用[J].供用电，2018，35（3）：86-92，16.[2] 武圣，易正，孙玉昆，等.基于智能地锁解决燃油车占位和充电预约的技术研究与设计[J].现代信息科技，2018（3）：167-169.[3] 卢荐胤，易琨，田秀，等.电动汽车充电桩手机支付APP系统介绍[J].汽车维修与保养，2018（11）：71-73.

2019.8 电力系统装备丨223

在测试过程中，手机预约非闲置充电桩，查询充电用户

的充电记录，当记录为空，并直接将结果与数据库中的数据进行比较以检查结果。对于不同的测试项目，给出了功能设计的预期结果和最终测试结果以供验证。

从理论上讲，在系统服务器的设计过程中，可以同时操作1000个充电桩。为了验证服务器系统的兼容性，由于实验

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Technology Frontier技术前沿

Electric Power System Equipment电力系统装备

给无数个城市、区、县带来困扰。以2007年石河子电网大面积停电事故为例，石河子电网突然停电，并且也未能迅速调修好，石河子市有相当长的一段时间处于停电状态，影响了当地居民的工作、生活。损失的电量更是高达521.5万kWH，给当地经济也带来了较大的消极影响。地理信息系统技术应用于城市电网之后，能够降低上述事故发生的概率，的规划，认知周边的地理环境，更好地选择按照地址以及远近期进出线通道方案，同时也要将电网规划和地方规划结合起来对站址和有关通道展开预控和防护。

2.4 空间数据管理模式

地理信息系统的数据种类主要有两种，一种是地理信息数据，一种是有关的属性数据，也就是电网的有关数据。地还能迅速隔离故障，使得问题不再延展，同时，该技术还能使得抢修工作尽快完成，使得城市尽快恢复用电，为城市带来安全与稳定。

2 地理信息系统技术在城市电网中的具体应用分析

每个城市、不同地区的气候、地理位置、地质条件都是有差异的。城市电网建设也要正视这些差异，选择适合本地区情况的电网规划设计方案。总之，不同城市的电网建设没有通用的规律可循，所以城市电网建设必须应用地理信息系统技术，融入了这一技术，电网建设才能更加科学，更加契合当地情况。具体来说，城市电网建设利用地理信息系统技术时，要用到地理信息系统技术的以下功能。

2.1 地形数据导入

地理信息系统技术应用于城市电网时，肯定要进行地形数据导入。简单来说，要应用好该技术，需要先导入地形数据地图，这样才能建设数据精确、信息完备的数据库，为城市电网建设提供数据支持。如今，AutoCAD绘制的地形数据地图十分清晰，地形数据导入可以利用软件提升质量和水平。总之，地形数据导入能够使得当前电网的情况与城市空间的数据关联起来，这样地理信息系统技术也能帮助城市电网有依据地进行规划、升级。

2.2 可视化功能

如今，我国各个城市都在蓬勃发展当中，城市的规模也在逐步扩大，城市居民也越来越多，对电力能源的需求也持续增长，在这种形势下，我国城市电网的变动也较为频繁，电网地理接线图需要根据城市的变化发展而不断更新。地理信息系统技术应用于城市电网能够使得城市的地理信息与城市电网数据有机结合起来，使得城市电息能够清晰、直观地呈现出来，这就是地理信息系统的可视化功能。这一功能使得电网地理接线图能够及时更新，跟上城市发展的脚步，也使得城市电网规划更加省时、省力、省钱，为城市电网建设带来了优质的技术。

2.3 辅助功能开发平台

地理信息系统和电网的有关数据相结合，能够完成电网的有关算法方案的检验，可以经由地理信息的相关信息数据和电网数据信息的融合对电网规划方案的时效性，经济性乃至周遭环境的影响进行一些评定，帮助规划人员展开一些合理的规划方案来进行选择。

2.3.1 负荷预测

电网长时间的负荷预测需要和区域间地方中长期展开一定的规划，产业结构的布局应当合理，要有一定的历史信息数据库，对区域内用电量比较大的用户的变动情况以及区域内由于天气和气候变动带来的一些变化、还有周遭工程项目的投设等时机情况展开调查和总结。地理信息系统的研发平台可以保存有关历史用电数据，并且在保留历史数据的前提下，对拥有的数据展开汇总、整合，另外，用户还可以融合区域内电网发展的筹划等情况对厂区方案的规制乃至长期的发展情况进行了解和部署。

2.3.2 变电站布点、定容与电网线路布局

变电站是在一定的区域内电网的供应枢纽，只有保障其

布局和容量的科学性和合理性，以及和电网线路路径之间合理规划，才可以保障区域内部的电网稳定和安全的运营，通过对区域内部的负荷的检测，现在拥有的一些电网的结构可以初步确定变电站的一些范围，再根据地理信息和城镇方面

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理空间数据主要可以通过三种主要元素来表现，也就是点、线、面。

2.5 铁路电气相关应用

目前高速铁路的运行关键是依赖于电气化技术中的接触网技术。在实际铁路接触网工程施工中，为满足供电要求，节省占地投资，有些地区的接触网供电设计中还专门针对当地情况作了特殊处理，通过各方面的深入研究，进行模拟计算，确定关于接触网系统参数、隧道悬挂方式、接地基础方式等在施工中的合理应用。对于山区，采用特殊的高塔安装方法；柱接地线也从原来的圆钢变为钢绞线；接触网支柱采用等直径圆杆和预留孔，以提高接触网的稳定性。为了避免这些材料的长期风化损失，存在支撑装置向下滑动并且力的方向不平衡的问题。其次为制定符合当地城市发展，且不影响当地企业和居民用电情况的方案，施工中一般是运用临时下锚插入式的无电区作业，即把施工区域的两端临时绝缘，用新增旁支电线在施工范围的带电区外面临时下锚，确保供电网的正常供电。此外，采用施工方法，将施工条件，工作日，关键路线关闭时间等因素带来优化的区域工作面，减少运输调度减缓能力，减少线路施工干扰。确保同时打开联系人网络。

随着铁路电气化技术的迅速发展和电网复杂程度的增加，对牵引变电站的综合自动化也提出了迫切的需求。铁路施工中广泛应用计算机技术，改变传统的二次设备模式，以此为基础来实现牵引供电系统的综合自动化技术。其有效应用，能够保证在无人管理和远方集中监控模式的前提下，实现信息共享、减少施工难度和工程造价；在变电站，可以突出集中保护，控制监控和故障诊断的特点。例如，在广深电气化铁路牵引供电系统中，采用新型集中监控遥控装置和自动超相分离装置，实现铁路供电调度的远程控制和自动化，并解决机车司机在相分离绝缘过程中的频繁操作，确保机车过多时的安全。以上这些优点对铁路施工的各级调度活动来说，有利于获取更多供电信息，及时掌握电网运行情况，从而减少电缆损耗数，提高供电设备的技术质量和电网运行的可靠性。3 结语

地理信息系统技术利用了测绘技术、数据库技术、计算机编程技术三种技术，并将三者有机结合用于空间分析中。地理信息系统技术能够采集精确的数据、存储数据信息、分析并编辑数据信息，还能将上述信息绘制成地图，也给空间分析带来了数据支持。总之，地理信息系统功能丰富，也被世界各国广泛应用。该技术多用于国土资源管理、灾害预测、城市规划等领域，所以，在城市电网建设中，也要应用地理信息系统技术。本文首先阐述了地理信息系统应用于电网规划的优势和重要性，又结合实际工作经验，分析了地理信息系统技术如何应用于城市电网，希望能使得城市电网建设更加科学、完备。

参考文献

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