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1、. . .地理信息系统在电力系统中的应用研究毕业论文目 录1 绪 论11.1 论文研究的背景11.2 论文研究的意义和价值11.3 本文主要工作22 地理信息系统（GIS）与电力系统42.1 地理信息系统概述4 2.1.1 GIS的定义4 2.1.2 GIS系统组成4 2.1.2 GIS功能概述4 2.1.3 GIS二次开发功能52.2 GIS与电力系统5 2.2.1 电力GIS的概念与特点5 2.2.2 电力系统中引入GIS的必要性62.2.3 电力GIS优势62.2.4 电力GIS基本功能7 2.3 GIS在国外电力系统的发展概况7 2.3.1 国外发展状况8 2.3.2 国发展状况82.
2、4 GIS在电力系统中的应用8 2.5电力GIS系统的应用过程中的不足浅析10 2.6 数字电力与电力GIS应用系统113 基于GIS的电力管理信息系统框架133.1基于GIS的电力管理信息系统概述13 3.1.1电力企业特点13 3.1.2电力GIS建设思路13 3.1.3电力GIS工程建设目标143.2系统框架143.3网络框架16 3.4数据库设计163.5 电力GIS功能174 基于GIS的超高压输电线路管理信息系统开发214.1系统体系结构21 4.1.1信息需求分析21 4.1.2输电管理的容23 4.1.3系统属性数据244.2系统开发介绍26 4.2.1 MapInfo功能介绍
3、26 4.2.2 VB+OLE+MapInfo的组合274.3系统数据库设计28 4.3.1地图图层数据库设计284.3.2属性数据库的设计304.3.3地图图层数据库与属性数据库的关联314.4系统界面及功能324.4.1设计流程32 4.4.2界面及功能334.5部分模块调用程序的设计434.6遇到的问题及解决454.6.1电网模型454.6.2杆塔成线454.6.3查询454.6.4 Visual Basic与MapInfo交互494.6.5属性信息查看504.7本章小结525 总 结53致 谢54参考文献55附录57翻译部分63 中文译文63 英文原文69.参考资料. . .1 绪论1
4、.1论文研究的背景随着1998年“数字地球”，21世纪“数字中国”、“数字城市”、“数字电力”及相关概念的提出，地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）作为数字化电网、信息化企业的一个重要技术支撑手段，在国外电力企业的研究与应用正在迅速增长。电力系统从发电厂、输电线路(架空线、电缆)、变电站、配电所一直到千家万户电度表,大量各种各样、不同规的电气设施分布在广阔的地域和空间。面对纵横交织的电网分布、日益复杂的电力设施、时刻变化的电网信息、不断变迁的城市道路与建筑，尤其是电网中许多与空间位置有关的数据，如何充分合理利用目前有限的电力资源，如何在需要的时
5、候迅速准确地提供完整的信息，也就是如何将各种图形、地图、数据属性信息统一管理并达到共享成为一大难题。在电力系统中，输电系统的运行、雷电系统的定位、电力设施的管理、供配电系统的运行和维护、计划检修、故障管理、报装管理、停电管理、电网规划、用电变更、电力营销等, 都与地理信息密切相关。因此，必须采用信息化、图形化手段对电力系统进行管理，而地理信息系统作为支持空间定位信息，数字化获取，图形、属性数据一体化管理和应用的技术体系，为供电企业的现代化管理提供了新的途径和手段。基于GIS技术管理和处理这些信息，对于提高电力系统的生产效率、管理质量和科学决策水平具有十分重要的现实意义。采用基于地理信息系统管理
6、电力系统信息将成为一种趋势。 1996年起，国家电网公司开始引进电力地理信息系统（简称电力GIS）应用，北京、上海、等地相继开展了电力地理信息系统项目建设。随着国家电网公司集团化运作、集约化发展、精细化管理和标准化建设的“四化”战略的深入推进，截止2007年4月，各省公司及其下属单位共建设电力GIS项目144个，大部分电力GIS应用由地市公司单独建设，也有部分应用是由网省公司建设后推广到地市公司1。 目前，电力GIS主要应用于输电、变电、配电三大专业，这些专业应用开始建设时间较早，建设数量很多，其他如营销、调度、通信等GIS的应用最近几年也开始建设。代表性网省公司主要有北京、上海、等。1.2论
7、文研究的意义和价值电力系统特别是电网的大量信息和地理环境密切相关，从发、输、配电实际应用环境出发，采用最新的GIS技术，组织、分析和显示电网各项数据，实现电网信息的地图化、运行数据可视化，可促进电网生产、管理现代化，对“数字化电网”、“数字电力”的实现意义重大。利用GIS技术可以实现电网的图纸和属性数据统一管理、保证更新的一致性，同时可以将属性数据、图纸存入数据库，进行共享、检索和统计分析，可以有效提高建设、维护工作效率，提高电力企业的经济效益。电网空间属性和特征属性的结合，可以进行电网基本信息、状态信息的查询、检索、分析；对电网安全状况及趋势进行预测预报，提供并发布预警信息，从而为采取应急处
8、理措施提供决策依据，把灾害带来的损失减少到最低限度。1.3本文主要工作作为一个电力系统自动化专业的本科生，作者此前对GIS的专业知识所知甚少，因此花了较多的精力和时间去学习GIS方面的知识，然而毕业设计时间有限，所以在比较深入了解地理信息系统（GIS）技术基础上，对地理信息系统的开发平台ARCGIS和MapInfo进行学习和选择比较，最终选择了功能强大且比较容易掌握的MapInfo平台，采用VB+OLE+MapInfo的开发组合模式；同时，对地理信息系统在电力系统中的应用状况进行了深入了解，在了解电力企业运行模式的基础上，针对电力系统的需求和特点，给出了基于GIS的电力系统管理信息系统的框架结
9、构，并运用VB+OLE+MapInfo集成开发技术设计了一个小型的基于GIS的西北超高压输电线路管理信息系统。概括起来，本文主要工作如下： 1.学习地理信息系统的概念、本质以及特点和基本功能2.调研地理信息系统在国外电力系统的发展概况。3.在了解地理信息系统在电力系统发展概况的同时分析其具体应用和功能。4.基于GIS的电力系统管理信息系统框架，包括建设思路、目标；总体框架结构、网络环境下框架结构；数据库设计、基本功能分析。5.在以上学习的基础上，开发基于GIS的超高压输电线路管理信息系统，系统能够实现对西北超高压750KV电网的可视化查看、漫游、缩放和测距,电网编辑（添加杆塔、线路等）,电网属
10、性数据存取（杆塔、线路、变电设备台帐等）,电网定位,电力环境信息，空间查询,统计输出等功能。毕业设计思路如下：GIS概念、功能等电力系统及特点电力地理信息系统（电力GIS）国外应用现状国内应用现状优势、功能电力管理信息系统应用框架电力GIS建设思路、目标系统框架系统网络框架数据库设计电力GIS功能基于GIS的超高压输电线路管理信息系统设计C/S模式 Windows平台VB+OLE+MapInfo的组合地图图层数据库、属性数据库设计功能：漫游、缩放、测距； 添加杆塔、线路；杆塔、线路、变电设备台帐；查询；电力环境信息；输出等遇到的问题及解决总结图1.1 毕业设计思路2 地理信息系统GIS与电力系
11、统2.1地理信息系统概述2.1.1 GIS的定义地理信息系统（Geographical Information System，简称GIS）是地理学、计算机科学和信息管理学等多种科学交叉的产物，它把相互联系的各种地理方面的信息抽象为计算机可以表示和描述的数据存储起来，利用计算机强大的数据处理功能对其进行再加工，提取出地理信息系统所关心的各种空间属性以及与之相联系的社会属性，并在此基础上提供实时控制、自动决策与智能分析等功能。所以GIS的本质就是通过研究和分析计算机化的地理信息，在一定空间和时间围对地理系统的各种要素进行控制和操作1，2，4。 可以从下例不同的角度来理解GIS:1.面向功能:GIS
12、是采集、存储、检查、操作、分析和显示地理数据的系统。2.面向应用:根据GIS应用领域的不同，可将GIS分为各类应用系统，例如土地信息系统、城市信息系统、规划信息系统、空间决策支持系统、输电网地理信息系统等。3.工具箱: GIS是一系列用来采集、存储、查询、变换和显示空间数据的工具的集合。这里要强调的是GIS提供的是用于处理地理数据的工具。4.基于数据库:GIS是一类数据库系统，它的数据有空间次序，并且提供一个对数据进行操作的操作集合，用来回答对数据库中空间实体的查询5。GIS是一门多学科综合的边缘学科，二十世纪六十年代初诞生，具有代表性的商业化的GIS产品和专业公司有ARCGIS、MapInf
13、o、Genamap和国的SuperMap、MapBar等。2.1.2 GIS系统组成 完整的地理信息系统（GIS）主要由四部分构成，即硬件系统、软件系统、地理空间数据、计算机网络和系统管理操作人员。硬软件系统是GIS的核心部分，空间数据库可以用来表达和组织各种地理数据，计算机网络为实现数据共享、建立网络GIS搭起了桥梁。管理人员和用户决定系统的工作方式和信息表示方式。2.1.3 GIS功能概述地理信息系统的主要功能有以下几个方面：1.地理数据的采集、存储和编辑；2.空间数据管理；3.空间数据的查询与分析；4.制图及图形编辑功能等；5.数据的获取、编辑、存储、输出。2.1.4 GIS二次开发功能
14、GIS二次开发功能主要包括创建、修改、显示和查询。如图2.1:开发功能显示基本显示特征对象显示缩放及漫游创建新地图新图层修改空间数据非空间数据删除查询空间数据非空间数据空间位置信息查空间捷径查询图 2.1 GIS二次开发结构图2.2 GIS与电力系统2.2.1电力GIS概念及特点1.电力GIS概念电力地理信息系统（简称电力GIS）就是利用地理信息系统技术，结合电力系统的运行、维护、管理和电能营销、客户服务等科学技术，实现电网安全运行、维护、管理和经营活动正常运转的一门综合性的科学与技术。电力GIS将电力企业（我国电力企业从2003年实施厂网分离，此处电力企业均指各网、省电力公司）的电力设备、变电站、输配电网络、电力用户与电力负荷和生产及管理等核心业务连接起来，形成电力信息化的生产管理的综合信息系统。它提供的电力设备设施信息、电网运行状态信息、电力技术信息、生产管理信息、电力市场信息与山川、河流、地势、城镇、公路街道、楼群，以及气象、水文、地质、资源等自然环境信息集中于统一系统中。通过GIS可查询有关数据、图片、图像、地图、技术资料、管理知识等6。2.电力GIS特点 电力GIS除具备GIS的基本特点外还具备如下特点7：(1)电力系统运行参数实时性及信息的动态变化性，需要对瞬间信息
