1、1论输电线路运行管理地理信息系统研究与开发摘要：输电线路是电网输电系统中的重要组成部分，输电系统的更新换代促进输电网络效能的提高。输电网络管理对于地理信息系统的运用是优化输电网络信息化程度的重要条件。随着输电量与用电需求的逐年激增，对于输电网络硬件设施的建设也在不断改进，电网的输电效能以及数据整理量将面临更大的考验，因此，输电线路信息化管理与运用地理信息化系统（GIS）都是目前电网建设工程中需要解决的重要课程之一。 关键词：输电线路；管理运行；GIS；信息化模拟 中图分类号：U463.62 文献标识码：A 文章编号： GIS（Geographic Information System 地理信息
2、系统）在地质勘测，环境保护等领域都有着重要作用，它是通过卫星对地面图像信息进行数据化处理，能够及时反映出地面以及地下结构的变化程度。在计算机数据的整合处理中，该系统能够对收集到的数据进行分析比较，工作人员可以根据自己需要对数据进行采样分析。输电线路具有跨度大，区域分布广等特点，传统的输电线路运行管理都是采用人工进行实地的勘测和检查，对于输电线路运行过程中出现的问题不能及时收到反馈，对于特殊地形区域输电线路的安全养护也不能全方面覆盖。因此，GIS 在输电线2路运行管理中的运用可以提高电网运作效能，有效减少供电事故的发生。一、GIS 系统在现阶段电网运行管理中的使用状况 目前看来，GIS 的相关技
3、术已经在输电线路的运行管理工作中得到了广泛的运用，电力部门电网监测 GIS 系统可以实时地对输电区域的图像、数据进行全面收集，GIS 系统的研发与推广也在不断进行。由于输电线路中包含数量繁多的配电设备，如：变压器：瓷瓶、负荷开关等。线路上层高度过高，接地电缆线路复杂，对于输电设备的日常管理和养护工作显得相当繁琐。在线路养护以及供电运行过程中，变压器开关频繁闭合导致输电设备运行负担加重，地下线缆的养护工作由于需要对地表进行挖掘，工作难度也比较大。此外，正常的输电线路周期性检修、故障排除、断电回复、增压、增容等任务也需要消耗大量的人力物力，这对于输电系统的运行管理形成很大的工作难度。GIS 系统在
4、输电运行管理的广泛运用可以从根本上解决相关问题，并且全自动化的电力输出保障系统24 小时对输电线路可以做到无间隙控制。在高压输电运行管理中，以GIS 为核心建立输电运行检修平台，根据计算模拟建立平台运行数据，可以对输电线路实时做出正射影像传感分析，在 DEM 平台的基础上增加对输电线路所经过的河流、山区、道路等地形进行数据建模，以输电塔杆作为建模矢量，对所属区域可以根据需要进行放大或缩小，同时还增设了线路设备使用状况的查询功能。 目前我国的输电网络 GIS 系统主要建立在二维数据信号模拟的基础3上，以不同代码类型标注地面的不同层次，在每一个层次中都能够使模拟信号的发生对象表现出物体的实际特征，
5、然而二维 GIS 模拟已经无法满现代化的输电线路的运行需要，全新的三维成像空间 GIS 信息模拟系统正在研究和应用中。 三维 GIS 输电信息模拟系统具有更为强大的信息采集和模拟能力，其特点是针对三维地理空间建立三维地理图层，对输电线路的运行管理以及日常巡检养护都能有直观的反映。可以说三维 GIS 模拟系统是提供输电能效一体化的多功能操作平台，对高度差以及重力影响下的线路可以进行精确建模计算。 二、三维 GIS 信息系统的发展概况 输电线路信息管理反馈是工作中的重点，信息采集和输出可以确定最终输电方案，对于输电线路管理系统的运行效能有着更高的要求。输电网络从 GIS 系统中反馈的数据能够反映出
6、线路运行的根本属性。在输电线路的开发和运行中对于有效信息又需要重复筛选。如何选择高效、准确的参考数据对于系统运行以及故障排除都有十分重要的意义，现有硬件设备的对海量信息进行筛选和重新组合有很大的限制。 输电线路乃至输电网络都是一个庞大复杂的电力传输系统，输电线路本身就包含着大量的相关配电设施，其功能和使用情况对于输电线路具有支持作用，另外系统运行过程中对于输电状态的动态信息也需要及时地反馈和分析，因此在输电网络构架之中也拥有海量信息需要处理。 GIS 三维信息系统可以通过实时监控对输电运行中的数据进行收集和4汇总，数据的形式包括图像、音频、视频等多种格式范围，并且三维 GIS系统对于输电线路经
7、过区域的地理环境，动态气象等都有精确的分析，地理信息分析对于空间管理和模拟布控有着强大的分析能力，并且能够为输电线路的运行过程提供一个实时动态的数据监可视预测，由于很多信息的分布是以时间为基点进行排列的，但在另一方面，以时间为数据分类基点会给系统的处理带来很大的困难。 受计算机数据处理水平的制约，数值的计算是 GIS 模拟的主要运行方式，很多输电网络管理软件建立在这个平台之上，但仍然依靠数据的计算作为指令的运行方式，由于目前计算机的运算处理等级没有达到系统要求的级别，系统的模拟动态表现功能的过程显现不足。众所周知的是计算机是以二维空间数据运算为基础的，用二维数据的交换方式不能够给操作人员表现出
8、概念的动态辅助，对于综合分析输电网络信息具有滞涩性，而 GIS 平台的设计还必须朝着数据直观传输反映的方向进行深层次的研究。 GIS 系统数据分析对于某个输电系统的高级化运行状态进行可视化处理还需要更深入的研发，数据分析的目的在于通过系统运算把零散的数据进行整合，数据的可视化处理是 GIS 系统的最高运行方式，在数据建模的过程中，可以通过数据可视化处理加快了数据分析的速度。这种技术使用的准确性在可视化程度的提升后会得到有效印证。这同时也对电力系统的的日常操作以及紧急事故处置都有至关重要的意义。 在目前输电系统的科学运作平台中，实现数据分流交换的可视化还停留在初级研发阶段，在以后的输电工程建设中
9、还有广泛的需求空间。 5三、三维 GIS 技术在输电线路应用中的优势 三维空间是目前学界对于正常生活空间形态的模拟系统的定义，二维 GIS 采用平面信息模拟系统对收集的信息进行简化和建模，在多层次和空间跨度上明显表现功能不足。大规模输电线路的建和需要更强大的数据分析交换能力，对于地形和水流情况的信息进行模拟估算，三维 GIS技术能够采用更为关键的空间分析技术，有效地提高数据查询和计算能力。与二维 GIS 系统相比，三维 GIS 系统对于数据的采集和模拟会更为系统化，X、Y、Z 三坐标轴能够对模拟工程建设更为直观和准确，其立体造型能够无线扩展空间的包容性，准确表达空间内层次之间的关系，同时，对于
10、空间内矢量的走向也能够做到精确表述。在可操作性的表现上，对于数据的便捷和整理可以直接得出分析结果，只要查询对象存在于三维空间的构架之内，通过集合建模都可以对数据进行模拟。 此外，三维 GIS 在输电线路工程建设前后都可以根据区域内环境变化对输电设施的影响进行评估，通过虚拟数据进行时间轴的测量，把环境与设施结构的系数进行周期性放大，最终可以达到建模的时间运行模拟。 随着计算机信息技术的不断发展，三维 GIS 技术会在各领域得到广泛的应用，输电线路运行管理在通过对 GIS 系统的不断改进过程中，能够有效提高电网的输电运行效率，较少工程建设中的不必要损失，对确保电网运行安全、日常维护等工作也能起到保障性作用。 6参考文献： 1龚健雅。地理信息系统基础。北京：科学出版社，200l 2黄杏元等。地理信息系统概论(修订版)。北京：高等教育出版社，2003 3张超，陈丙咸，邬伦。地理信息系统。北京：高等教育出版社，1995 4宫鹏编。城市地理信息系统：方法与应用。中国海外地理信息系统协会，1996 5肖乐斌，钟耳顺，刘纪远等。三维 GIS 的基本问题探讨。地理信息系统论坛，200110 6王继业。21 世纪的信息高速公路：电力信息技术与电力信息化。北京：中国电力出 版社，2001 7黄志明。输电线路建设和展望。中国电力，1999，32(10)：3437
