基于gis的电网规划项目全过程闭环管控方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于GIS的电网规划项目全过程闭环管控方法及系统，包括：对设定区域电网现状进行诊断分析；确定线路或设备存在问题的重要程度以及解决方案，对问题线路或设备进行电网规划；电网规划信息数据采集与预处理；根据采集到的数据，基于电网GIS现状网架，在电网GIS平台进行电网规划项目可研评审以及电网规划项目图形绘制；对电网规划项目内容的技术可行性进行评价。本发明有益效果：与电网GIS平台结合，提升智能配网监控、地理信息等基础数据融合力度，完善规划GIS系统功能，实现中低压项目从项目提报、项目库管理、可研评审、GIS图纸绘制、项目后评估全过程在线管理。
【专利说明】
基于GIS的电网规划项目全过程闭环管控方法及系统
技术领域
[0001]本发明涉及电网规划过程管控技术领域，尤其涉及一种基于GIS的电网规划项目全过程闭环管控方法及系统。
【背景技术】
[0002]电网规划是一项复杂艰巨的系统工程，具有规模大、涉及领域广、参与部门多等特点，电网规划设计工作是一项复杂的系统工程，具有数据量大、不确定因素多、涉及领域广以及更新变化快等特点。
[0003]现有的电网规划项目管理存如下问题:
[0004](I)规划项目涉及数据量大，人工统计汇总，造成流程不畅，零散的数据也很难进行分析应用。配电网规划数据涵盖全省电网110kV、35kV、10kV等新建、扩建、变电站及线路改造项目信息，统计内容涉及工程性质区划、供电区分类、所属企业、电压等级、建设类型、新增容量、无功补偿、投资情况、资金来源、投运时间、农网性质等方方面面，数据量巨大。
[0005](2)长期以来电网仅以满足负荷需求为目标，目标单一，缺乏远景目标网架规划指弓丨，存在重复建设和大拆大建现象。规划执行各流程环节的衔接有待加强。规划编制、项目前期、投资计划、工程实施、项目后评估五个环节衔接不够紧密，不利于规划执行的推进。
[0006](3)缺少规划项目管理工具软件，建立电网规划项目管理数据库，完善配网规划和项目评估管理体系。规范电网规划管理模式，对电网规划资料进行科学分析和统一管理，对电网规划项目进行优化选择和跟踪评估。
[0007](4)电网规划项目缺少地理信息系统等管控工具，无法及时掌握规划项目分布情况、选址定容情况，造成规划项目重复投资、建设，项目提报准确性不够，缺少从项目提报、项目库管理、可研评审、GIS图纸绘制、项目后评估全过程在线管控工具。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是为了解决上述问题，提出了一种基于GIS的电网规划项目全过程闭环管控方法及系统。通过电网规划GIS平台，实现“电网现状诊断分析一电网规划信息采集一电网规划绘制一可研评审管控一电网项目管控一电网规划后评估”的全过程闭环管控。
[0009]为实现上述目的，本发明采用下述技术方案:
[0010]一种基于GIS的电网规划项目全过程闭环管控方法，包括以下步骤:
[0011](I)对设定区域电网现状进行诊断分析，对存在问题的线路和电网设备进行问题编号，并每一个问题编号分别列出问题线路或设备的详细情况；
[0012](2)确定线路或设备存在问题的重要程度以及解决方案，对问题线路或设备进行电网规划；
[0013](3)电网规划信息数据采集与预处理，通过省、市、县规划数据采集工具，形成电网规划项目，并保存至电网规划项目信息库；
[0014] (4)根据采集到的数据，基于电网GIS现状网架，在电网GIS平台进行电网规划项目可研评审以及电网规划项目图形绘制；
[0015] (5)对电网规划项目内容的技术可行性进行评价。
[0016]进一步地，所述电网规划项目包括:项目一般信息、规划方案GIS定位、项目可研资料以及项目所对应的问题编号。
[0017]进一步地，进行电网规划项目可研评审的具体方法为:
[0018]电网规划项目数据经过实时web服务发布，在web系统进行展示和审核；
[0019]根据电网规划项目数据与电网GIS图形信息，确定电网项目关键数据资料，分析关键数据资料来源、去向、作用及其关联关系，实现电网规划项目可研提报、可研编制、可研评审以及可研批复的全过程管控。
[0020]进一步地，进行电网规划项目图形绘制的方法包括:
[0021]将电网具体设备用点要素表示，将电网线路用线要素表示，省地县三级分别根据各自的电网规划要求在电网规划GIS底图上进行电网规划项目绘制，最终形成全省一张规划图，并建立起规划项目与规划图形的关联。
[0022]进一步地，对电网规划项目内容的技术可行性进行评价的方法包括:
[0023]展示建设成的项目列表，包括:每个建设项目的项目情况以及改造前后电网运行情况对比，根据对比结果判断电网规划项目可行性。
[0024] —种基于GIS的电网规划项目全过程闭环管控系统，包括:
[0025]诊断分析模块:对设定区域电网现状进行诊断分析，对存在问题的线路和电网设备进行问题编号，并每一个问题编号分别列出问题线路或设备的详细情况；
[0026]电网规划模块:确定线路或设备存在问题的重要程度以及解决方案，对问题线路或设备进行电网规划；
[0027]数据采集模块:用于电网规划信息数据的采集与预处理，形成电网规划项目；
[0028]电网规划项目信息库:用于存储电网规划项目数据；
[0029]科研评审模块:用于根据数据采集模块采集到的数据，基于电网GIS现状网架，在电网GIS平台进行电网规划项目可研评审；
[0030]电网规划项目图形绘制模块:用于在电网GIS平台上进行电网规划项目图形绘制；
[0031]可行性评价模块:用于对电网规划项目进行可行性评价。
[0032]进一步地，所述电网规划项目包括:项目一般信息、规划方案GIS定位、项目可研资料以及项目所对应的问题编号。[〇〇33] 进一步地，还包括:[〇〇34]用于对电网规划项目数据经过实时web服务发布，在web系统进行展示和审核的模块；
[0035]用于根据电网规划项目数据与电网GIS图形信息，确定电网项目关键数据资料的模块;用于分析关键数据资料来源、去向、作用及其关联关系，实现电网规划项目可研提报、 可研编制、可研评审以及可研批复的全过程管控的模块。[〇〇36] 进一步地，还包括:
[0037]用于省地县三级分别根据各自的电网规划要求在电网规划GIS底图上进行电网规划项目绘制的模块；
[0038]用于将电网规划绘制的图形形成全省一张规划图的模块；
[0039]用于建立起规划项目与规划图形的关联的模块。
[0040]进一步地，还包括:用于展示建设成的项目列表的模块；
[0041]用于改造前后电网运行情况进行对比，根据对比结果判断电网规划项目可行性的模块。
[0042]本发明的有益效果是:
[0043]通过与电网GIS平台结合，提升智能配网监控、地理信息等基础数据融合力度，完善规划GIS系统功能，实现中低压项目从项目提报、项目库管理、可研评审、GIS图纸绘制、项目后评估全过程在线管理。
[0044]本发明提供从国网GIS平台现状数据智能提取(加密、加偏)、底图服务切换(矢量底图、影响底图、彩色底图、全省底图)、地图数据任务可视化分离、所画规划数据智能拼接、合并、ArcMap服务实时发布，实时WEBGIS展示、电网资源导出CAD格式、地市(县区)规划数据任务上报、数据审核、版本管理等。
[0045]本发明实现了GIS数据有效、集中的管理，降低了重复的手动绘图时间，大大提高了工作效率及工作质量，降低电网规划管理成本。
[0046]规划项目建设实施后，通过后评价工作对电网规划内容的技术可行性进行评价，掌握配电网规划对规划目标的满足程度和现状电网的改善程度，促进了配电网规划的科学性、合理性。
【附图说明】
[0047]图1是本发明基于GIS的电网规划项目全过程闭环管控方法流程图。
【具体实施方式】
:
[0048]下面结合附图与实例对本发明做进一步说明:
[0049]—种基于GIS的电网规划项目全过程闭环管控方法，如图1所示，包括以下步骤:
[0050](I)对设定区域电网现状进行诊断分析，对存在问题的线路和电网设备进行问题编号，并每一个问题编号分别列出问题线路或设备的详细情况；
[0051]详细情况包括设备的问题设备所属区县、管理单位、线路及设备的名称、负载及容量及GIS问题定位、主要属性、设备台账、负荷曲线、GIS定位、是否需要解决等信息，从多方面了解问题的详细情况、发生原因、解决情况等。实现了寻找问题、定位问题设备的功能，为问题治理提供了基础。
[0052]对设定区域电网现状进行诊断分析，确定电网薄弱环节，针对电网薄弱环节，进行电网规划;从电网规模、供电质量、电网结构、装备水平、供电能力、智能化水平等方面诊断电网薄弱环节，为电网规划提供决策支持。实现配变重过载、轻空载，台区过电压、低电压分布情况在线监测和精准定位等功能，全面提升配网规划评审工作效率和质量。
[0053](2)确定线路或设备存在问题的重要程度以及解决方案，对问题线路或设备进行电网规划；
[0054]在诊断出线路和设备存在问题之后，下一个流程是问题治理，根据到诊断出的所有问题，提示问题的重要程度，并显示出问题的解决措施。根据问题编号可以看出的详细情况，包括问题设备所属区县、管理单位、线路及设备的名称、负载及容量及GIS问题定位，设备问题在地图上显示，一目了然。根据问题开展电网规划信息数据采集与预处理，通过省、 市、县规划数据采集工具，形成电网规划项目信息库。
[0055](3)电网规划信息数据采集与预处理，通过省、市、县规划数据采集工具，形成电网规划项目，并保存至电网规划项目信息库；电网规划项目信息库实现了在问题治理过程中提出的治理措施，并把治理措施规划成项目，并以项目包的形式展示出来，展示内容包括项目一般信息、规划方案GIS定位、项目可研资料、所对应的问题编号等，为项目的建设提供了基础。[0〇56]数据采集包括:[〇〇57]基础数据采集:从国网GIS数据中抽取需要的基础数据，获得电网设备的坐标点信息，并对所述坐标点信息进行加偏处理；国网GIS数据抽取加偏及纠偏，从国网GIS数据中抽取所需要的基础数据，并通过对各类电网要素坐标加偏增加数据的安全性，在数据展示时需要对数据进行纠偏操作。[〇〇58]平台数据接入:建立与PMS生产管理系统和调度系统的数据接口；采集电网设备属性信息，并根据需要对电网设备属性信息进行维护。连接有PMS生产管理系统、调度系统等等，方便用户在绘制电网设备时进行属性维护，对已有设备只需要关联设备即可，不需要重新输入设备的所有属性。
[0059](4)根据采集到的数据，基于电网GIS现状网架，在电网GIS平台进行电网规划项目可研评审以及电网规划项目图形绘制；
[0060]根据电网规划项目数据与电网GIS图形信息，确定电网项目关键数据资料，分析数据资料来源、去向、作用及其关联关系，实现可研项目和资料展示、查询、编辑和管理，对配网项目进行精确控制和批量审查，实现可研项目提报、可研编制、可研评审、可研批复全过程管理。[0061 ]进行电网规划项目图形绘制的方法包括:
[0062]将电网具体设备用点要素表示，将电网线路用线要素表示，省地县三级分别根据各自的电网规划要求在电网规划GIS底图上进行电网规划项目绘制，最终形成全省一张规划图，并建立起规划项目与规划图形的关联。
[0063]采用窗体应用程序，读取国网GIS平台数据库，将主网、配网电网数据采集过来，若两点之间的垂直距离小于设定距离，则看作为直线，采用递归机制将中间的点全部删掉，最终将所有线元素冗余的点去掉。[〇〇64]结合电网的特点，GIS中的地理数据分为三类:点要素、线要素、面要素。发电厂、变电站、柱上变压器等由点要素表示，电网线路由线要素表示。设计了对电网要素的属性信息的管理功能，包括浏览、查找、增加、编辑、删除等操作。另外为方便操作，添加了一些非常实用的功能，包括电网要素的移动和复制、线路打断、同塔双回(两个设备之间有两条线，在绘制的时候只需要画好一条线后，自动生成一条与之平行的线，实现同塔双回)、底图服务(提供四种底图服务:影像底图、彩色底图、矢量底图、全省底图)切换、距离测量、面积测量、角度测量等。[0〇65]具体功能包括:
[0066]1)复位:清除当前图形操作工具的状态，鼠标置于指针状态；
[0067]2)缩放:提供拉框缩放、滚轮缩放及中键平移的图形浏览功能；
[0068]3)漫游:在当前比例尺下，使用拖拽操作移动图形显示范围；
[0069]4)中心放大:按固定比例放大当前图形；
[0070]5)中心缩小:按固定比例缩小当前图形；
[0071]6)全图显示:按图形的全图范围显示；对于地理接线图，提供全图范围设置功能，主网按省公司范围、配网按地市公司范围；
[0072]7)前一视图:显示当前图形的前一视图范围；
[0073]8)后一视图:显示当前图形的后一视图范围；
[0074]9)距离量测:通过画线操作，测量距离，鼠标移动时显示当前点与上一节点距离，两个节点间显示节点间线段距离，结束测量后显示全长距离，根据测量数据自动匹配单位；
[0075]10)面积量测:通过画多边形操作，测量面积，鼠标移动时显示当前多边形面积，结束测量后显示最终测量面积，根据测量数据自动匹配单位；
[0076]11)角度量测:通过画三点折线的方式测量角度，鼠标移动时显示当前角度。
[0077]另外，还能够实现电网设备查询或者定位，具体包括:
[0078]I)设备查询定位:按照空间查询、属性查询、空间及属性结合查询的方式，对电网的设备、设施进行查询，根据查询到的结果在GIS地图中进行地理位置定位；
[0079]2)线路设备查询统计:电网GIS系统提供按线路查询统计设备的功能，在GIS地图中选择某条线路，查询指定线路上各种类型的设备，并按照设备类型分类统计；
[0080]3)线路长度统计:根据线路两端点坐标计算线路长度；
[0081]4)两点间设备查询:选择两点，判断两点是否拓扑连通，如果连通则返回连通路径上的设备信息列表；
[0082]5)电网设备信息、运行信息以及规划信息查询:调用电力设备数据库的数据，查询设备信息，投运时间、设备型号、容量、线路长度信息，设备的运行信息以及电网规划项目信息。
[0083]作为另外一种实施方式，在进行电网规划绘图过程中，通过调取业务数据库的数据，能够实现以下功能；
[0084]变电站选址定容:在GIS地图中，根据现状负荷分布与规划目标负荷分布情况，确定待建变电站的数量、站址、变压器的容量和台数及供电范围，在满足变电站所带负荷和供电半径的条件下，降低变电站和电网投资及年运行费用；
[0085]接线模式识别:基于电网规划项目，自动识别配电网络联络关系，初步识别判定线路的接线模式，分析配电网网架的合理性；
[0086]电网拓扑分析:通过对线路经玮度坐标精确定位，自动计算规划线路的长度;根据线路的类型自动生成线路的电压等级、电气参数、线条颜色以及样式；以城市规划道路作为线路出线的参考信息，并能够进行线路测距；
[0087]电气计算分析:包括潮流计算和短路计算；
[0088]潮流计算为:根据电网拓扑图的连接关系及用户设置的参数计算潮流分布和无功电压，根据地理位置接线图自动生成电网拓扑图；并能够以图形或表格形式导出节点电压幅值、相角和线路功率；
[0089]短路计算为根据电网拓扑、发电机参数设置，分别进行单相接地、两相接地、两相短路或者三相短路故障形式下的短路电流计算，计算结果自动标注在电网拓扑图上；
[0090]管理员用户根据电网规划工作要求创建电网规划绘图批次;省、地、县三级用户根据分工使用系统提供的绘图系统对各电压等级规划项目分别进行绘制，绘制完成后按照县、地、市的顺序逐级向上汇总，最终形成全省一张规划图，并建立起规划项目与规划图形的关联。比如:省经研院用户(管理员用户)根据电网规划工作要求创建电网规划绘图批次 (如:十三五电网规划、中央预算项目规划)；省经研院用户、地市经研所用户、县公司用户根据分工使用系统提供的绘图系统对各电压等级规划项目进行绘制；省级用户绘制500kv项目的规划图，绘制完成后下发至地市级用户；地市级用户绘制1 l〇kv、220kv项目的规划图， 绘制完成后下发至县级用户;县级用户绘制l〇kv、35kv项目的规划图；绘制完成后上传至地市级用户进行审核，审核通过后上传至省级用户进行审核，最终形成“全省一张规划图”，并建立起规划项目与规划图形的关联。
[0091]GIS数据按照供电公司进行分离，根据底图以及对应区域的电网数据在所辖区域内进行绘制;能够进行设备自动拼接以及绘图数据智能校核管理。[〇〇92]1)进行设备自动拼接的方法是:[〇〇93]根据设备属性信息预先设置某两个设备之间的对应关系，并存储至关系数据库服务器；
[0094]通过实时数据库服务器查询并调取上述建立对应关系的设备的空间位置，根据空间位置以及对应关系自动建立两个设备的连接。
[0095]2)绘图数据智能校核管理具体为:绘制中若出现越界，则进行提示，并自动将越界部分打断;绘制中能够智能捕捉中心点和端点。[〇〇96]将形成的全省一张规划图分别进行图片格式输出、CAD格式输出和WEB地图发布。
[0097]将形成的全省一张规划图进行CAD格式输出的具体方法为:
[0098]为每一个电网设备配置CAD中的块信息，并保存至实时数据库服务器；
[0099]调取全省一张规划图中涉及到的所有块信息，得到CAD格式的文件；
[0100]得到CAD格式的文件输出:按照dxf格式的CAD文件结构按照段进行逐个输出，将整个图形的所有设备进行循环遍历，按照不同的电网设备进行分类，一个设备类型在输出后都将作为一个图层，BLOCKS段根据配置的信息去找到设备对应的块图形，进而输出当前图形所需要的BLOCKS段内容，然后将遍历到的设备转换成ENTITIES段内容，最终将所有的块和设备输出。
[0101](5)对电网规划项目内容的技术可行性进行评价。
[0102]展示建设成的项目列表，展示每个建设项目的项目情况，包括所属项目包、项目名称、竣工日期、改造前后情况对比等，主要对比指标包括供电半径、额定容量、额定电流、负载率等，根据具体对比结果进行规划电网可行性评价。将电网规划图与现状图进行对比显示，直观展现电网规划项目的建设情况和建设成效。
[0103]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【主权项】
1.一种基于GIS的电网规划项目全过程闭环管控方法，其特征是，包括以下步骤:(1)对设定区域电网现状进行诊断分析，对存在问题的线路和电网设备进行问题编号， 并每一个问题编号分别列出问题线路或设备的详细情况；(2)确定线路或设备存在问题的重要程度以及解决方案，对问题线路或设备进行电网 规划；(3)电网规划信息数据采集与预处理，通过省、市、县规划数据采集工具，形成电网规划 项目，并保存至电网规划项目信息库；(4)根据采集到的数据，基于电网GIS现状网架，在电网GIS平台进行电网规划项目可研 评审以及电网规划项目图形绘制；(5)对电网规划项目内容的技术可行性进行评价。2.如权利要求1所述的一种基于GIS的电网规划项目全过程闭环管控方法，其特征是， 所述电网规划项目包括:项目一般信息、规划方案GIS定位、项目可研资料以及项目所对应 的问题编号。3.如权利要求1所述的一种基于GIS的电网规划项目全过程闭环管控方法，其特征是， 进行电网规划项目可研评审的具体方法为:电网规划项目数据经过实时web服务发布，在web系统进行展示和审核；根据电网规划项目数据与电网GIS图形信息，确定电网项目关键数据资料，分析关键数 据资料来源、去向、作用及其关联关系，实现电网规划项目可研提报、可研编制、可研评审以 及可研批复的全过程管控。4.如权利要求1所述的一种基于GIS的电网规划项目全过程闭环管控方法，其特征是， 进行电网规划项目图形绘制的方法包括:将电网具体设备用点要素表示，将电网线路用线要素表示，省地县三级分别根据各自 的电网规划要求在电网规划GIS底图上进行电网规划项目绘制，最终形成全省一张规划图， 并建立起规划项目与规划图形的关联。5.如权利要求1所述的一种基于GIS的电网规划项目全过程闭环管控方法，其特征是， 对电网规划项目内容的技术可行性进行评价的方法包括:展示建设成的项目列表，包括:每个建设项目的项目情况以及改造前后电网运行情况 对比，根据对比结果判断电网规划项目可行性。6.—种基于GIS的电网规划项目全过程闭环管控系统，其特征是，包括:诊断分析模块:对设定区域电网现状进行诊断分析，对存在问题的线路和电网设备进 行问题编号，并每一个问题编号分别列出问题线路或设备的详细情况；电网规划模块:确定线路或设备存在问题的重要程度以及解决方案，对问题线路或设 备进行电网规划；数据采集模块:用于电网规划信息数据的采集与预处理，形成电网规划项目；电网规划项目信息库:用于存储电网规划项目数据；科研评审模块:用于根据数据采集模块采集到的数据，基于电网GIS现状网架，在电网 GIS平台进行电网规划项目可研评审；电网规划项目图形绘制模块:用于在电网GIS平台上进行电网规划项目图形绘制；可行性评价模块:用于对电网规划项目进行可行性评价。7.如权利要求6所述的一种基于GIS的电网规划项目全过程闭环管控系统，其特征是，所述电网规划项目包括:项目一般信息、规划方案GIS定位、项目可研资料以及项目所对应的问题编号。8.如权利要求6所述的一种基于GIS的电网规划项目全过程闭环管控系统，其特征是，还包括: 用于对电网规划项目数据经过实时web服务发布，在web系统进行展示和审核的模块；用于根据电网规划项目数据与电网GIS图形信息，确定电网项目关键数据资料的模块；用于分析关键数据资料来源、去向、作用及其关联关系，实现电网规划项目可研提报、可研编制、可研评审以及可研批复的全过程管控的模块。9.如权利要求6所述的一种基于GIS的电网规划项目全过程闭环管控系统，其特征是，还包括: 用于省地县三级分别根据各自的电网规划要求在电网规划GIS底图上进行电网规划项目绘制的模块； 用于将电网规划绘制的图形形成全省一张规划图的模块； 用于建立起规划项目与规划图形的关联的模块。10.如权利要求6所述的一种基于GIS的电网规划项目全过程闭环管控系统，其特征是，还包括:用于展示建设成的项目列表的模块； 用于改造前后电网运行情况进行对比，根据对比结果判断电网规划项目可行性的模块。
【文档编号】G06Q50/06GK105976124SQ201610333382
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】吴奎华, 李雪亮, 吴健, 杨波, 郑志杰, 薛万磊, 徐楠, 李凯
【申请人】国网山东省电力公司经济技术研究院, 国家电网公司