地理信息系统融入一体化电网平台

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　　通过把GIS融入到一体化电网平台，上海电力实现了从50万伏到220伏电压的用户信息查询，完成了8万多个台区与780万用户的信息关联。
　　
　　上海市电力公司是管辖大型城市电网的企业，电网是公司生产运营的根本。而电力网络具有的地理分布和网络拓扑这两大特性，决定了利用GIS(地理信息系统)技术来构建基础的电网模型是非常合适的。上海市电力公司经过多年的应用实践，探索并建设了基于GIS技术、面向全电压等级(从500kV到220V居民进户点)全范围的、表达多维度信息的电网数据模型，从而在此基础平台上开展各类应用，并通过横向集成奠定了智能化供电企业的基础。
　　作为上海市最大的电网企业，上海电力的信息化建设主要以电网需求为核心，在IEC的61970和61968的CIM国际通用标准模型的基础上面进行了扩充，采用灵活的元数据配置方式，利用图形、电网拓扑、地理信息、设备技术参数、调度管辖信息、运行业务数据、实时采集等信息化工具形成面向电网的、表达多维度信息的一体化电网模型。
　　
　　关联电网与用户
　　
　　目前，通过一体化电网模型，上海电力可以从一台电脑屏幕上查看到从50万伏超高压到220伏普通电压的所有用户的电力信息，因为整个上海已经完成了在8万多个台区与上海全部780万用户电力信息的全部关联。也就是说，整个上海电网的供电范围和电网下面所链接的用户信息都实现了相互匹配。这也是把能够图示地理信息的GIS技术融入电网平台建设的主旨所在。
　　总体而言，上海电力的一体化电网平台系统有三大特点：
　　其一，是把所有的拓扑形成了一个共存的整体，包括电气网络、地理网络，通讯网络、管网网络和道路网络。如此一来，我们就可以通过任何一个节点，去实施所有的信息关联。也就是说，电网公司的工作人员，不用关心平台背后使用的是哪个系统，其实这个平台可能包含了很多系统，有电力的，有交通的，还有很多人是把通讯分开来的，另外光缆也是独立的一个界面，所有这些内容都被整台到一个统一的平台中。
　　其二，是采用了集中与分布相结合的体系结构。因为在全电压等级的一体化电网模型中，系统涉及的数据不仅种类繁多，而且数据规模可以说达到了海量级别，这就对数据的处理效率就提出严峻挑战。
　　事实上，上海的电力企业很早就开始使用GIS技术，但刚开始的时候，因为使用范围比较小，数据以及处理速度的问题不是很凸显，而转换到如今的整个上海电力的一体化电网平台上之后，这方面的问题就成为保障系统高效运行的关键。
　　所以，在设计一体化电网平台的时候，首先第一点就是“统一”，即把整个上海的工作模式全部都统一起来，不管是输电的工作模式还是配电的工作模式，不管是哪个单位的。由于涉及“统一”的范围太广对象太多，最初实施这方面工作时，难度的确很大。
　　上海电力下属有13个供电分公司，而从工作管理模式来说却又不尽相同，可能有15种、18种……因为上海电力在13个供电分公司以外，还有3家供电公司、3家电缆公司以及超高压公司和研究设计院，由于具体业务不同，每一家公司在延续自身传统的基础上都保有自己的一套工作方式，每一种调度包括所有的区调、地调和市调，都有自己的工作模式，甚至电器图上的图符都有可能不一样。所以从2003年开始，上海电力就开始实施统一标准的工作模式，强化企业的整体形象，从而更好地为客户服务。
　　具体在技术上，统一标准的工作模式采用了三层架构，整体的总数据存储在上海电力公司的一个大的数据库里，而图形数据则缓存在每一个供电分公司的下面。在应用的时候，如果工作人员需要使用图形实施编辑处理，则一定是用缓存在分公司本地的数据。所以，这些操作都可以在局域网里实现。
　　而在一体化电网平台层面，由于是基于SDE的数据存储，该方式速度较快，处理效率也较高，所以就放在上海电力的大数据库里。这样既可以改进统一电网平台系统的性能，又可以确保供电业务持续运行。因为如果系统有网络断掉导致广域网断掉，这时，任何一台桌面电脑中的图形数据也都还是可用的可查询，只是不能进行任何编辑处理。
　　事实上，这种设计在碰到应急故障时非常有用。曾经，上海电力就遭遇了网络故障导致的数据中断问题，而通过这种机制，应急系统就发挥了很好的作用。
　　其三，是使用了基于版本的控制机制。建立版本一体化的维护管理，就是建立了以设备验收为起点，包括图形、设备台帐、电网与用户信息互联、采集系统、资产转资等在内的信息维护及校验的全过程，实现了在统一数据模型下的不同应用间的数据协同和维护流程，避免了错误数据的传递，有效保证数据的安全、可靠和一致性
　　比如说，工作人员下一道工序就是上一道工序的检查者，如果上一道工序的数据录入员把数据录入错了，那么下一遭工序的工作人员就无法把数据录进去，通过这种相互的检查机制可以确保系统内数据的安全性、可靠性和一致性。
　　
　　结合图形和数据
　　
　　由于是基于ArcGIS平台搭建的一体化电网平台，该平台实现了把图形和数据结合在一起，做到了图数一体化。换句话说。用户既可以通过图形查数据，也可以通过数据查图形。
　　通过这个一体化电网平台，上海电力把全市所有的低压用户和电网全部进行了关联。比如说，在电脑屏幕的供电管网图上，特定段落的电网可以显示出这是处于哪个电压级的用户，地址是什么路多少号，属于哪个变电站，安装日期是什么时候等用户信息。
　　但是，实施这些信息关联的工作量其实非常巨大。中国自开始使用电力已有120多年的历史，而且第一个用户就是在上海的南京路亮起的路灯。目前上海所有电力用户数量超过780万，并向790万逼近了，如此多数量的用户，每一个都要把信息关联电网上，每一个都能够正向反向地在电网上查询出来，其中的工作量可想而知。而且，这其中的校验工作也是相当大，不是一个部门能够完全做到，一定需要协同工作的机制。
　　上海城区比较多而且很多是老城区，解放前就有很多是电缆了。从2005年开始，上海电力跟上海测绘院合作，把所有版块的竣工图纸全部录入到统一电网平台系统中，让现在所有电缆的实际走向数字化。同时，从2007年开始，上海电力的10千伏级以上的电缆，全部实施了三维跟侧，换句话说，工作人员在附图前还必须实施跟测，如果不跟测的话就无法完成。因为电力行业的人都知道，在电网线路中，每根电线的理解都是所有差异的。
　　而上海电力很好地解决了这个问题，并形成了一套有效的数据维护机制。就电缆和线路而言，它们都各有各分工，每条线路应该从什么地方录入，线路的命名该怎样，如何申请电缆名

牌和电缆走向，当电缆被割接以后，又该怎样维护它的相关数据，所有这些细小问题如今都有一套完整的机制来判定。
　　不过，2008年之前的380的电缆，并没有被要求全部都用竣工图纸入库。因为380的电缆，一般都局限在一个小区里，如果发生故障一般都得整条报废。所以，如果把这一块也实施的话，从性价比来说是不合算。在信息化建设过程中，上海电力有一个比较重要的原则，即用着必须有价值，或全部都得实用，或以后必须得派得上用处。模拟停电
　　现在，无论哪些区域哪些人在应用，无论工作人员看到的界面是怎样，后台就是一个整体的一体化电网平台。比如说，原来如果某些业务数据运用得最广，我们就先实行校验。如果随着后面运用的深入，我们则会对数据提出不同要求，然后再把这些数据进行更加深入的校准。而现在的统一电网平台已经结合了GIS图形，实现了配网的日常调度管理，其中也包括调度的操作，挂牌，调度日志，以及实现了电网的拓扑分析。由于用户信息直接关联在电网平台上面，所以这些用户的电网停电通知都可辅助生成，并对停电区域实行实时统计。
　　值得一提的是，上海电力首先是在调度上全面应用了这套系统。在电力调度上，工作人员平时习惯使用横平竖值的电系图，如今在统一电网平台上，工作人员看到的是各种颜色的配图直接标注出来，不管在地理图上，还是在电系图上，都可以进行图数的双向查询。而这些查询的关联，都是唯一匹配的。比如一个地理图和一个电系图展示的某个设备，如果能看得到它的设备ID号，那它就是唯一的一个。
　　如果说，工作人员可以查询某一堆设备下面的所有关联的用户信息，并通过示意图直接展示出来，那么电力公司就可以凭此实施模拟停电。也就是说，工作人员可以模拟拉掉一把刀闸，然后明确其影响的停电范围、停电用户数等信息，从而可以做出恰当且合适的停电决策。事实上，如今所有的停电通知书，都可以发放到户。
　　据了解，上海电力是目前全国惟一一家可将停电通知单全部基于这套统一电网平台系统实施发放的电力单位。另外，通过实时维护的基础数据和调度事件，上海电力实现了全网用户的供电可靠性的实时统计。
　　其中每一步的数据操作，全都是通过这个系统自动生成的。每个数据都必须完全真实，因为上海电力上报给国家电网的任何一个数据都可以实施倒查。如果想做假，那就麻烦了。因为这不仅需要把停电的用户数删掉，还要先把调度的事件也删掉，然后再把调度计划也删掉。如此一删的话，会涉及到很多方面，一个地方删不掉，这个数据在互相校验的过程中就会暴露问题。所以，上海电力的供电可靠性是完全实时统计的。
　　
　　数据应用走向深入
　　
　　目前，上海电力已建成的所有应用，包括配电调度、巡检移动作业、污区、雷击管理、综合生产计划、气象信息系统、电网规划信息系统都是基于GIS技术统一实现在一体化电网平台上。
　　拿全面应用在一体化电网平台上的电网巡检管理来说，所谓全面应用的巡检管理，就是不管电站也好，线路也好，全部信息都融合在电网平台上。比如用黄线标识电力的规划和保护，如果是在电站以内，就可做到点对点巡视，如果在电站以外，就可实行巡视回访，包括线路的缺陷，外损缘等信息，全部都可在电网平台系统上生成。
　　由于一体化电网平台实现了电路信息和地理信息的融合处理，上海电力根据这套系统还进行一个名为“高效巡线路线”的分配图，也就是说，如何巡视一条线路更加合理，效率更高，类似这些课题都可算是更加深入的应用。
　　另外，上海电力还实施了雾区和雷区的管理。其中的雷电定位系统可以自动采集雷电发生的信息，并分析这个雷电对电网运行的影响。雷电是不是击到了电网，雷电发生的时间存在哪些具体应用，全都可以在一个电脑屏幕上清楚显示。雾区管理则是实现上海市范围内的雾区图的动态维护以及定期信息发布等，为电网的安全稳定运行提供重要预警。此外，上海电力在建设电网规划信息图是也是基于GIS平台的支撑，实现了电网的历史网价、运行数据、城市规划等数据的收集和管理。
　　目前，上海电力已完成一个名为“精细化综合生产”的计划，并已实施落地。此后，上海电力所有的生产计划，都是通过统一电网平台上报计划之后，再经过电网使它进行捏合，然后得出怎样的停电方式更加合理、怎样可以提高可靠率等结论，这些都能在统一电网平台系统中实时完成。
　　当然，随着应用的深入，原来对于数据的要求可能又不能满足了。比如说，对调度上报的计划线路的要求可以更高，这时就需要对数据进行第二次梳理。目前上海电力对此已在梳理和进行的过程中。

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