新时期电力GIS系统建设方案

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1、新新时时期期电电力力 GIS 系系统统建建设设方案方案编写： 李国勇 日期： 2006-11-7 版本： 0.1 北京恒华伟业科技发展有限公司北京恒华伟业科技发展有限公司共 15 页 第 2 页摘要摘要：本文着重阐述了新时期电力 GIS 系统的建设模式，提出了新时期电力 GIS 系统的总 体结构、功能结构、技术路线及实施步骤，同时对电力 GIS 系统的发展历程及现状进行了 简单的描述。 关键词关键词：电力 GIS 输电 配电 SG186 标准 IEC61970/IEC61968 资产管理 电网状态 名词解释名词解释： BAP：Business Application Platform SG18

2、6之安全生产管理之业务应用平台 GAP：Geographic Application Platform SG186之安全生产管理之图形应用平台 IEC61970：IEC制定的EMS（能量管理系统）接口标准 IEC61968：IEC制定的配电管理系统的应用集成标准一一一 电电力力 GIS 系系统统的的发发展展历历程程目前 GIS 在电力行业已得到广泛而且深入的运用，为电力行业的信息化建设发挥了重 要推动的作用，GIS 技术已经深入到输电、变电、配电，甚至用电管理领域。但是，GIS 技术在电力行业信息化建设中的作用和地位确立也经历了一个漫长而又曲折的过程，这一 发展历程可分为三个阶段：启蒙阶段、发

3、展阶段和规范阶段。1.1 启蒙启蒙阶阶段段这一阶段始于上世纪 90 年代初，终于 1998 年（是年，国电公司启动了城乡电网改造 工程） 。这一时期的主要关注的问题是 GIS 是什么、GIS 能否应用于电力行业、GIS 能为电 力信息化建设做什么等。当时在电力行业引入 GIS 存在诸多困难，首先，电力企业多数决 策人员对 GIS 技术认识不够，只有少数人能够正确认识 GIS 的用途和作用；其次，国内 IT 技术尤其是软件技术的应用尚处于刚起步阶段，故管理信息系统的建设也同样处于起步阶 段。 1996 年上海电力公司沪西供电所（现为沪西供电分公司）率先将 GIS 技术引入到其配 电管理信息系统，

4、并将 GIS 系统和 MIS 系统合并为一个系统进行建设，该模式一直沿用至 今。之后，其它少数几个电力公司也建立了输配电 GIS 系统。 在这一阶段，基本的 AM/FM 功能都已实现，同时输配电运行管理的部分功能也与 GIS 系统实现了集成，一些辅助决策功能也已经有了初步的尝试，如：故障抢修分析、电 话报修分析等。 需要说明的是，很多电力公司已经在该阶段建立了生产 MIS 系统。这对后续阶段 GIS 系统的建设模式产生了深远的影响。1.2 发发展展阶阶段段该阶段始于 1998 年（国电公司城乡电网改造工程开始） ，终于 2005 年（“十五计划” 结束， “十一五计划”即将开始） 。 随着国电

5、公司城乡电网改造工程的启动和推进，电力行业信息化建设的号角也随之吹 响，本次改造工程在信息化建设方面的重点是信息网络系统、调度 SCADA 系统及配电自 动化系统（DMS）的建设，管理信息系统的建设也得到了很大推进。而 GIS 系统的建设成 为当时电力公司“创一流”工作的“必修课” ，因此在本次电网改造工程期间，电力 GIS 得到广泛的应用和很大的发展。而且，在这一期间，多采用全省统一 GIS 平台的模式，以新时期电力 GIS 系统建设方案共 15 页 第 3 页地市级输配电 GIS 市场为主导，网省级的电力 GIS 市场较小，北京、上海、天津、重庆及 其它省会城市的输配电 GIS 系统均建立

6、于该时期。 城乡电网改造结束后至 2005 年，电力行业 GIS 系统市场以网省级的输电 GIS 系统为 主，很多网省级电力公司的输电 GIS 系统都是在这一时期建立起来的，如华中电网公司、 华北电网公司、东北电网公司、华东电网公司、西北电网公司、山西省、贵州省、甘肃省、 江西省、云南省等。 “技术推动” （Technology Push）是这一阶段电力 GIS 发展的主要特征。同时，又具 有“市场发展超前，技术标准滞后”的特征。虽然，全国各地的电力公司都在建设电力 GIS 系统，建设模式大都接近，系统功能结构也比较接近，只是具体细节不同，但当时并未制 定一个统一的行业标准，各电力公司及各开发

7、商均自行其事。 在该阶段的电力 GIS 的建设中，几乎所有可以在 GIS 系统上实现的与输配电生产管理 有关的功能都已经实现了，AM/FM 在该阶段成为电力 GIS 系统的“最小功能集合” ，制图 及各种图纸管理功能得到加强，实用化程度得到提高；电网网络分析功能成为必需实现的 功能，如：电源追踪、供电范围分析、最佳抢修路径分析；其它辅助决策分析功能也有不 同程度的实现，如：最优停电方案分析、负荷转移分析、供电可靠率计算及线损/网损分析 等，个别电力 GIS 系统甚至有电网规划辅助决策分析的尝试；多数电力 GIS 系统都实现了 与 SCADA、DMS、EMS 及负控系统的接口，将这些系统的数据反

8、映到 GIS 图上，并为这 些系统提供图形数据访问服务。 在该阶段，两种类型的电力 GIS 系统的建设模式得以确定，融合模式和分立模式。在 融合模式中，GIS 系统和 MIS 系统是一个系统，实现两个系统的统一设计、统一开发、统 一部署，该模式以上海电力公司输配电生产管理系统为典型代表，其它采用该模式的系统 还有北京电力公司配电生产管理系统（后期） 、西北电网公司输电生产管理系统等。在分立 模式中，GIS 和 MIS 各自建设，由电力公司统一领导，不同开发商设计、开发和实施，两 个系统间通过接口交换数据，并实现部分功能的集成，该模式以北京电力公司的配电 GIS 系统（早期）为典型代表，其它采用

9、该模式的电力公司包括：天津、重庆、大连、武汉等， 由于在上一阶段，很多电力公司都已不同程度地建立了输配电 MIS 系统，因此，这些电力 公司在本阶段建设 GIS 系统时多采用该模式。 在该阶段的后期，电力 GIS 新的建设模式已经初露端倪，即 GIS 与 MIS 系统的有效集 成，而且正在逐步过渡到应用牵引阶段（Application Pull） 。1.3 规规范范阶阶段段该阶段为从 2005 年底至今。经过 10 余年电力 GIS 系统的建设，各大电力公司及国电 公司都开始着手总结经验，重新思索电力 GIS 系统的建设模式，走出技术推动阶段的电力 GIS 进入以应用牵引为主导，建立相应规范和

10、和标准的规范阶段。这一阶段中需要重点强 调的是国电公司正在实施的 SG186 工程，该工程不但要建立电力 GIS 系统建设的规范和标 准，同时也要建立整个电力管理信息系统的规范和标准，这标志着这电力信息系统建设已 经进入成熟期，以往各行其事的格局将彻底改变。 另外，值得一提的是，上海电力公司早在 2003 就已开始着手开展这一阶段的工作，制 定了上海电力公司输配电生产管理系统的建设规范，并且已经实现了全市各分公司的输配 电生产管理系统的统一，仍然采用的是 GIS 和 MIS 融合的模式。北京恒华伟业科技发展有限公司共 15 页 第 4 页一一一 电电力力 GIS 系系统统的的现现状分析状分析经

11、过 10 余年的建设和发展，绝大多数网省级电力公司和地市级电力公司都已经建立了 电力 GIS 系统，输电和配电是电力 GIS 的“主战场” ，同时也已延伸到了用电领域。 总体来说，现有电力 GIS 在系统架构方面多数为 C/S 和 B/S 架构相结合的架构。C/S 结构的子系统用于实现 GIS 图形编辑及高级应用功能，B/S 结构的系统用于实现设备管理 及其它 MIS 类功能。 从发展的角度来看，电力 GIS 正处于规范阶段，电力 GIS 系统建设的相关标准正在制 定过程中，因此，现有的电力 GIS 系统都没有遵循某一建设规范。2.1 输电输电 GIS 现现状状目前，各电力公司输电 GIS 建

12、设的规模和实现的功能都不尽相同，但从总体上来说， 多数输电 GIS 系统都实现了输电网地理接线图、变电站一次接线图、单线图、交叉跨越图、 输电线路相序图的管理；部分系统实现了输电网联络图、输电线路立面图、特殊区域（如 雷害区、鸟害区、重污区等）的管理；部分系统实现了局部区域内的 3 维输电 GIS 功能， 个别系统甚至建立了变电站内设备的 3 维模型；多数系统都实现了输变电设备查询统计功 能，但多数未按全生命周期的资产管理的理念实现设备管理功能；部分系统在 GIS 系统中 实现了输变电运行管理的部分功能，如设备轮换管理、巡视管理、缺陷管理和检修管理等； 部分系统实现了与 EMS /SCADA

13、系统、雷电系统的集成；部分系统实现了基于移动 GIS 技术和 GPS 技术的野外迅检及数据采集功能。 两种类型建设模式的系统都存在，在分立模式中，GIS 系统和 MIS 多数在数据层面集 成，功能各自开发，因此存在部分功能的重复建设。2.2 配配电电 GIS 现现状状目前，各地市电力公司的配电 GIS 系统建设的差异还比较大，有的仅实现了基本的 AM/FM 功能，而有的已经渗入配电生产管理的方方面面，如：电网运行状态管理、杆变 运行管理、用户接线图管理等。 多数配电 GIS 系统都已实现 10kV 及以上配电网地理接线图管理、配电站一次接线图 管理、配电线路设备查询统计；部分系统实现了电缆沟剖

14、面图、配电网逻辑接线图、专线 用户接线图的管理；部分系统实现了配电运行管理的部分功能，如：线路巡视、缺陷、检 修及计划管理；多数系统实现了电源分析、供电范围分析功能，少数系统实现了最优停电 分析、停电模拟分析、负荷转移分析等电网分析功能；部分系统实现了与 EMS/SCADA 系 统、DMS 系统、用电 MIS 及负控系统的集成；个别系统实现了与视频监控系统的集成； 部分系统实现了基于移动 GIS 技术和 GPS 技术的户外迅检及数据采集功能。2.3 用用电电 GIS 现现状状目前，电力 GIS 已经渗透到用电领域，但是建立用电 GIS 的电力公司远不及建立输配 电 GIS 系统的多，所以，用电

15、 GIS 的发展潜力还比较大。 用电 GIS 系统主要实现了各类用户 GIS 数据管理、用户报修、用户报装、用电稽查、新时期电力 GIS 系统建设方案共 15 页 第 5 页用电迅检及抢修车辆调度等功能。部分用电 GIS 和客服中心的 Call Center 系统进行集成， 实现快速相应用户报修功能和用户投诉功能。 目前，只有少数几个电力公司建立了此系统，因此用电 GIS 具有一定的市场潜力。2.4 电电力通信网力通信网络络 GIS 现现状状其功能需求与电信行业通信网络资源 GIS 系统相同，与输配电 GIS 需求差异较大。目 前建立该系统的电力公司不多，是一个没有充分开发的市场。一一一 新新

16、时时期生期生产产管理系管理系统统的特征的特征SG186 工程的号角已然吹响，而这一响亮的声音明示着电力 GIS 系统建设新时期的开 始，电力 GIS 系统的建设即将或正在变得与以前大不一样。3.1 新新时时期概述期概述国电公司“十一五”规划中明确提出：要强化集约化发展、集约化管理和集约化经营， 建设“一强三优”现代公司；大力推进公司信息化建设，加速公司各个环节的信息化进程， 以信息化带动生产自动化和管理现代化，是实现公司发展目标的重要举措。 同时，该规划又指出：信息化要依托现代管理理念，面向流程优化和应用整合，提供 一体化解决方案，将信息系统从目前所起的基本辅助作用，提升到企业级的应用。 从上面描述中，我们不难发现，国电公司已经宣布过去“重硬轻软”的信息化建设时 代的结束，信息系统不再处于“辅助”地位，已经提升到企业级的应用层面。 “十一五”规划制定后不久，国电公司随即提出了国家电网公司信息化建设技术路线-“SG186工程” 。SG186工程对电力GIS系统的建设提出了明确的要求，并给出了相应的建 设规范。 另外，部分新技术日渐成熟，这对企