一种基于GIS的10千伏线路管理系统及方法与流程

本发明涉及配电网络领域，具体涉及一种基于gis的10千伏线路管理系统及方法。

背景技术：

10kv配电网络中的线路线损是配变管理中常见的问题，由于造成线损的原因很多,其管理工作十分困难，当前，在线损“四分”管理工作中，10kv线损管理是一项重要但又及其枯燥的工作。另外，10kv线路下台区基础资料难以收集，由于城市建设、配网改造工程等大多是在抢进度、揽资金、重技术的情况下完成的，加快配网建设的同时，台区的管理工作却考虑很少；台区的用户信息、计量资料、合同书和业务单等不齐全的现象普遍存在；而由此引发的计量、债权纠纷屡屡发生；这些情况在很大程度上增加了基层供电企业的经营风险，同时也在一定程度上造成企业效益的流失；营销用采环节在出现问题后，也常常由于基础资料难以收集等原因造成责任不清、难以处理，使制度失去了原有的约束力。在10kv线损管理工作中，如何通过10kv可视化和数据分析相结合的方式，对10kv线损进行有效管理，以期在增强10kv管理的规范化、标准化水平的同时，从根本上解决10kv线路降低损耗的目的，为提高我国经济效益和社会效益做出贡献，是当下亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于gis的10千伏线路管理系统及方法，利用图表和数据分析相结合将10kv线损进行精益化管理。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于gis的10千伏线路管理系统，包括配网全景展示模块、配网运行监测模块、配网辅助决策模块和配网维护模块，

所述配网全景展示模块，其用于以gis地理信息档案为基础，在地图上建立并展示10千伏线路中的配网设备拓扑模型、用户分布模型和负荷分布模型；

所述配网运行监测模块，其用于监测所述配网设备拓扑模型中各配网设备的运行数据；

所述配网辅助决策模块，其用于对所述配网全景展示模块中的配网设备拓扑模型、用户分布模型和所述负荷分布模型，以及所述配网运行监测模块中监测到的配网设备的运行数据进行综合分析，得出所述配网设备拓扑模型中配网设备运行的薄弱环节；

所述配网维护模块，其用于根据所述配网设备拓扑模型中配网设备运行的薄弱环节，调整所述配网设备拓扑模型中的拓扑关系。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述配网全景展示模块具体用于，以gis地理信息档案为基础，将tmr档案、pms档案、营销用采档案进行融合形成所述配网设备拓扑模型、用户分布模型和负荷分布模型，并在地图上以图形化地理信息形式对10千伏线路中的所述配网设备拓扑模型、用户分布模型和负荷分布模型进行展示。

进一步，所述配网运行监测模块具体用于，在所述配网设备拓扑模型的基础上，通过所述tmr档案和营销用采档案的实时数据构建配网设备运行状况监测模型，且所述配网设备运行状况监测模型以图形化地理信息形式对配网设备的异动分布变化进行追踪监测。

进一步，所述配网辅助决策模块具体用于，根据所述用户分布模型和负荷分布模型构建配网用电负荷变化的全网负荷变化模型，根据所述配网设备运行状况监测模型检测的各配网设备的运行数据构建监测配网供电量和售电量之差的线损变化监测模型，且基于所述配网设备拓扑模型通过hadoop和spark工具计算处理全网负荷变化模型和线损变化监测模型中的配网采集数据，并结合tmr档案、pms档案、营销用采档案的实时数据来评测全网负荷和线损变化情况，得出所述配网设备拓扑模型中配网设备运行的薄弱环节。

本发明的有益效果是：在本发明一种基于gis的10千伏线路管理系统中，基于gis地理信息等档案数据构建电网设备拓扑模型、用户分布模型和负荷分布模型，以图形化地理信息形式来监测配网设备和用户的档案管理，通过图形拓扑模型对10kv线路现存问题的分析和解决；在增强10kv管理的规范化、标准化水平的同时，从根本上解决10kv线路降低损耗的目的，为提高我国经济效益和社会效益做出贡献。

基于上述一种基于gis的10千伏线路管理系统，本发明还提供一种基于gis的10千伏线路管理方法。

一种基于gis的10千伏线路管理方法，包括以下步骤，

s1，以gis地理信息档案为基础，在地图上建立并展示10千伏线路中的配网设备拓扑模型、用户分布模型和负荷分布模型；

s2，监测所述配网设备拓扑模型中各配网设备的运行数据；

s3，于对所述配网全景展示模块中的配网设备拓扑模型、用户分布模型和所述负荷分布模型，以及所述配网运行监测模块中监测到的配网设备的运行数据进行综合分析，得出所述配网设备拓扑模型中配网设备运行的薄弱环节；

s4，根据所述配网设备拓扑模型中配网设备运行的薄弱环节，调整所述配网设备拓扑模型中的拓扑关系。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述s1具体为，以gis地理信息档案为基础，将tmr档案、pms档案、营销用采档案进行融合形成所述配网设备拓扑模型、用户分布模型和负荷分布模型，并在地图上以图形化地理信息形式对10千伏线路中的所述配网设备拓扑模型、用户分布模型和负荷分布模型进行展示。

进一步，所述s2具体为，在所述配网设备拓扑模型的基础上，通过所述tmr档案和营销用采档案的实时数据构建配网设备运行状况监测模型，且所述配网设备运行状况监测模型以图形化地理信息形式对配网设备的异动分布变化进行追踪监测。

进一步，所述s3具体为，根据所述用户分布模型和负荷分布模型构建配网用电负荷变化的全网负荷变化模型，根据所述配网设备运行状况监测模型检测的各配网设备的运行数据构建监测配网供电量和售电量之差的线损变化监测模型，且基于所述配网设备拓扑模型通过hadoop和spark工具计算处理全网负荷变化模型和线损变化监测模型中的配网采集数据，并结合tmr档案、pms档案、营销用采档案的实时数据来评测全网负荷和线损变化情况，得出所述配网设备拓扑模型中配网设备运行的薄弱环节。

本发明的有益效果是：在本发明一种基于gis的10千伏线路管理方法中，基于gis地理信息等档案数据构建电网设备拓扑模型、用户分布模型和负荷分布模型，以图形化地理信息形式来监测配网设备和用户的档案管理，通过图形拓扑模型对10kv线路现存问题的分析和解决；在增强10kv管理的规范化、标准化水平的同时，从根本上解决10kv线路降低损耗的目的，为提高我国经济效益和社会效益做出贡献。

附图说明

图1为本发明一种基于gis的10千伏线路管理系统的结构框图；

图2为本发明一种基于gis的10千伏线路管理系统的数据处理模式图；

图3为本发明一种基于gis的10千伏线路管理方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，一种基于gis的10千伏线路管理系统，包括配网全景展示模块、配网运行监测模块、配网辅助决策模块和配网维护模块，

所述配网全景展示模块，其用于以gis地理信息档案为基础，在地图上建立并展示10千伏线路中的配网设备拓扑模型、用户分布模型和负荷分布模型；

所述配网运行监测模块，其用于监测所述配网设备拓扑模型中各配网设备的运行数据；

所述配网辅助决策模块，其用于对所述配网全景展示模块中的配网设备拓扑模型、用户分布模型和所述负荷分布模型，以及所述配网运行监测模块中监测到的配网设备的运行数据进行综合分析，得出所述配网设备拓扑模型中配网设备运行的薄弱环节；

所述配网维护模块，其用于根据所述配网设备拓扑模型中配网设备运行的薄弱环节，调整所述配网设备拓扑模型中的拓扑关系。

具体的：

所述配网全景展示模块具体用于，以gis地理信息档案为基础，将tmr档案、pms档案、营销用采档案进行融合形成所述配网设备拓扑模型、用户分布模型和负荷分布模型(即将tmr档案、pms档案、营销用采档案通过gis的方式进行展现)，并在地图上以图形化地理信息形式对10千伏线路中的所述配网设备拓扑模型、用户分布模型和负荷分布模型进行展示。

所述配网运行监测模块具体用于，在所述配网设备拓扑模型的基础上，通过所述tmr档案和营销用采档案的实时数据构建配网设备运行状况监测模型，且所述配网设备运行状况监测模型以图形化地理信息形式对配网设备的异动分布变化进行追踪监测。

所述配网辅助决策模块具体用于，根据所述用户分布模型和负荷分布模型构建配网用电负荷变化的全网负荷变化模型，根据所述配网设备运行状况监测模型检测的各配网设备的运行数据构建监测配网供电量和售电量之差的线损变化监测模型，且基于所述配网设备拓扑模型通过hadoop和spark工具计算处理全网负荷变化模型和线损变化监测模型中的配网采集数据，并结合tmr档案、pms档案、营销用采档案的实时数据来评测全网负荷和线损变化情况，得出所述配网设备拓扑模型中配网设备运行的薄弱环节。

本发明一种基于gis的10千伏线路管理系统在gis地理信息档案的基础上将tmr档案、pms档案、营销用采档案进行融合构建以变电站、线路、变压器等重要配电设备为节点，以设备连接关系和电能传输方向为线的配网设备拓扑模型，和以用户供电电压等级、供电区域、用户类别、用电类别等为维度的，反应用户地理分布情况的用户分布模型，并以图形化地理信息形式来监测配网设备和用户的档案管理，通过图形拓扑模型对10kv线路现存问题的分析和解决。

地理信息系统(gis)技术是近些年迅速发展起来的一门空间信息分析技术，在资源与环境应用领域中，它发挥着技术先导的作用。gis技术不仅可以有效地管理具有空间属性的各种资源环境信息，对资源环境管理与实践模式进行快速和重复的分析测试，便于指定决策、进行科学和政策的标准评价，而且可以有效地对多时期的资源状况及生产活动变化进行动态监测和分析比较，也可将数据收集、空间分析和决策过程综合为一个共同的信息流，明显地提高工作效率和经济效益，为解决资源环境问题及保障可持续发展提供技术支持。结合工作实际，本发明提出了在gis可视化的平台下，利用图表和数据分析相结合，将10kv线损进行精益化管理，采取基于gis技术对10kv线路进行分析与计算来降低线损具有十分重要的经济和社会效益。pms指电力行业中的设备(资产)运维精益管理系统，tmr指关口电能计量系统，营销用采档案是电力营销系统和用电采集系统这两个系统里的用电信息档案。

在本发明一种基于gis的10千伏线路管理系统中，所述配网运行监测模块用于监测所述配网设备拓扑模型中各配网设备的运行数据，具体的是监测配网变电站、线路、变压器等配电设备运行情况，主要监测线路的可开放容量、线损、负荷、台区负载率、供电电压等指标数据；所述配网辅助决策模块中得出所述配网设备拓扑模型中配网设备运行的薄弱环节，可以为配网建设、配网管理提供数据支撑，并对配网运行异常情况提供管理意见；所述配网维护模块调整所述配网设备拓扑模型中的拓扑关系，具体为：根据系统监测需要，调整配电设备拓扑关系、配电设备所属单位、系统阈值、编辑gis地图图层等。

本发明采用gis和营配贯通业务系统数据集成，建立一个满足电网全局监测需要的一种基于gis的10千伏线路管理系统。本发明基于配电设备拓扑模型，通过hadoop、spark等工具，计算处理全网负荷变化模型和线损变化监测模型中的配网采集数据，并结合tmr档案、pms档案、营销用采档案的实时数据来评测全网负荷和线损变化情况，而不是简单的依赖各业务系统档案记录来计算监测负荷和线损，这可以快速有效的分析网线区域是否可被监测，以及监测结果的是否有效；一旦，有某节点或区域出现故障不可监测，则可以通过图计算剔除这部分(调整拓扑关系)，从而保证整体监测结果的有效性和准确性。同时，负荷变化和线损变化又是对全网负荷变化模型和线损变化监测模型的校验的监测，因为存在错误的档案配电设备拓扑模型或错误的实时数据会导致负荷变化和线损变化模型出现异常波动，借助深度学习技术，通过对负荷变化和线损变化模式的学习和识别，系统可以判断出究竟是档案或实时采集数据导致了异常，还是确实出现了负荷和线损异动，并且准确的定位问题节点所在。

本发明一种基于gis的10千伏线路管理系统的建设是建立在营销用采、发策、运检等部门的基础数据上，因此在系统建设过程时，必须克服数据处理困难，本发明一种基于gis的10千伏线路管理系统的数据处理的模式如图2所示，包括：外部数据接入、数据融合存储、数据计算服务、业务应用4个过程。

基于上述一种基于gis的10千伏线路管理系统，本发明还提供一种基于gis的10千伏线路管理方法。

如图3所示，一种基于gis的10千伏线路管理方法，包括以下步骤，

s1，以gis地理信息档案为基础，在地图上建立并展示10千伏线路中的配网设备拓扑模型、用户分布模型和负荷分布模型；

s2，监测所述配网设备拓扑模型中各配网设备的运行数据；

s3，于对所述配网全景展示模块中的配网设备拓扑模型、用户分布模型和所述负荷分布模型，以及所述配网运行监测模块中监测到的配网设备的运行数据进行综合分析，得出所述配网设备拓扑模型中配网设备运行的薄弱环节；

s4，根据所述配网设备拓扑模型中配网设备运行的薄弱环节，调整所述配网设备拓扑模型中的拓扑关系。

具体的：

所述s1具体为，以gis地理信息档案为基础，将tmr档案、pms档案、营销用采档案进行融合形成所述配网设备拓扑模型、用户分布模型和负荷分布模型，并在地图上以图形化地理信息形式对10千伏线路中的所述配网设备拓扑模型、用户分布模型和负荷分布模型进行展示。

所述s2具体为，在所述配网设备拓扑模型的基础上，通过所述tmr档案和营销用采档案的实时数据构建配网设备运行状况监测模型，且所述配网设备运行状况监测模型以图形化地理信息形式对配网设备的异动分布变化进行追踪监测。

所述s3具体为，根据所述用户分布模型和负荷分布模型构建配网用电负荷变化的全网负荷变化模型，根据所述配网设备运行状况监测模型检测的各配网设备的运行数据构建监测配网供电量和售电量之差的线损变化监测模型，且基于所述配网设备拓扑模型通过hadoop和spark工具计算处理全网负荷变化模型和线损变化监测模型中的配网采集数据，并结合tmr档案、pms档案、营销用采档案的实时数据来评测全网负荷和线损变化情况，得出所述配网设备拓扑模型中配网设备运行的薄弱环节。

本发明一种基于gis的10千伏线路管理方法基于gis地理信息的可视化分析功能：以gis地理信息形式可视化展示设备情况分布、用户情况分布、负荷与量损情况分布与变化情况，帮助分析、定位各种异动的时空特征，可以提高决策支持能力。同时，精确可靠线损管理方案：基于配网设备拓扑模型，通过hadoop、spark等图计算方式来计算评测负荷和线损变化，而不是简单的依赖各业务系统档案记录来统计计算监测负荷和线损，快速有效的分析网线区域是否可被监测，以及监测结果的是否有效。另外完善的数据质量监测体系：通过电网拓扑模型、全网负荷变化模型和线损变化监测模型，以及tmr档案、pms档案、营销用采档案的实时数据，可以有效解决难以评估数据质量，缺少有效手段及时发现监测过程中数据质量影响监测结果，导致监测结果不准确和不全面的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。