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摘要：配电网作为电力企业直接服务广大用户的基础，其规划与设计的重要性不言而喻。本文对GIS系统进行了概述，分析了配电网规划设计的主要内容和基本要求，介绍了基于GIS系统的配电网规划方法和巨大优势。依托GIS系统自身的强大功能来进行配电网的规划设计，必将使规划过程更直观，规划方案更灵话，规划结果更科学、更先进。
关键词：配电网规划设计；GIS系统；应用
引言
GIS（地理信息系统），是一门介于地球科学、空间科学与信息科学等学科之间的交叉学科，它有效地融合了计算机科学、地理学及大量应用对象，利用计算机技术来获取、显示、分析、处理、管理地理图形及相关属性数据，具有强大的空间分析和图形处理功能，实现了空间数据与属性数据的完美结合。
1GIS系统及配电GIS系统应用发展对配电网规划的影响
地理信息系统（GIS）系统深刻影响配电网规划，大多数配电网规划利用地理信息（GIS）空间网络拓扑关系进行配网规划选址。如远景目标负荷预测、高压变电站和线路通道放的规划选址基本上是结合城市用地规划GIS系统进行综合考虑，该方法较易通过政府规划审批，具有操作可行性。配电GIS系统以GIS系统为基础，以网络、通信、面向对象的空间数据库等信息技术为依托，集成了生产和营销等各系统。配电GIS系统已经过了三阶段的发展：第一阶段主要包含AM/FM，以及覆盖相关生产管理部门、生产班组的配网生产管理系统。第二阶段通过智能电网的建设和实时系统的集成建设，建立配电网运行实时参数和设备台账数据的系统管理平台，成为相关应用子系统的公共数据平台，能够获取各实时系统的实时数据。第三阶段通过集成营销业务，发展成为营配贯通业务应用平台。功能涵盖自动业扩报装、停电影响及分析、四分位线损、可视化综合展示、营配数据及业务集成，实现营业、电费、计量等营销核心业务作业及管理的可视化管理，实现营销基础用户档案与电网资源集成，构建统一空间地理信息平台和数据共享平台，实现营销系统、用电采集系统（含公用配变）、PMS生产系统、SCADA系统等核心专业系统集成共享。当前的配电GIS系统不但具备GIS系统强大的空间数据处理和强大的网络分析拓扑功能，包含各电压等级的电网参数，实时运行状态及负荷数据，还可通过数据总线提取营销系统里的相关用户信息，专变及公变的实时负荷与PI电量等，为配电网规划提供强大数据支持。
2基于GIS系统的配电网规划方法
2.1空间负荷预测
空间负荷预测是配电网规划的基础，主要包括总电量和分类电量预测、总负荷和分类负荷预测、负荷分布预测。（1）空间负荷预测通常按用地类型和负荷性质将供电区域划分为若干个小区，再分别对每个小区的负荷进行预测，因此空间负荷预测实际上是将总量负荷分配给各个小区的过程。我国小区负荷预测主要是采用负荷密度法，该方法依据规划部门的区域发展规划从下到上进行，重点是对负荷密度的预测，不足是取值容易受人为主观因素影响。分类分区预测法通过修正来弥补采用同一负荷密度所带来的误差，该方法操作简单，计算量小，但结果不够细致，比较粗略。基于模糊算法和神经网络的聚类分析方法，则能够较好地考虑不同因素对同一类负荷的影响，其规划结果具有较高的精度，在缺乏历史数据的新建小区尤为适用。（2）举例说明基于GIS系统的预测实现方法。由于GIS系统的强大功能，因此将GIS系统引入空间负荷预测，可以极大地降低数据收集、分析和处理的难度和工作量。本文以网络聚类分析方法为例，介绍基于GIS系统的负荷密度法的实现方法。首先按负荷的性质将负荷分为：居民生活负荷、商业负荷、农业负荷、工业负荷和其他等几类。利用GIS系统的功能，将规划区域划为若干小区，收集小区内各类负荷及其相关因的历史数据和各小区的未来负荷分布数据。然后采用聚类分析法对收集到的各类数据进行聚类分析，同时按照规划部门提供的小区用地规划来提取分类数据与待测数据的隶属度，最后通过修正量计算，求得相应的小区负荷密度。因此，空间负荷预测可以转化成小区负荷分布预测，在此基础上再进行负荷叠加运算即可以求出负荷的空间分布。
2.2变电所的地理位置及容量优化规划
在进行过负荷空间预测，己知各小区负荷值及分布的基础上，为满足未来负荷发展的需要，就需要利用GIS系统，进行变电所的地理位置及容量优化规划。最终确定出目标年及中间阶段各年待建变电所的地理位置及容量，同时使配电网投资及运行费用最小。具体操作来说，可以利用己得到的空间负荷预测信息，在GIS系统的帮助下，在规划区域的电子地图上搜索所有可能的所址，从而大范围地确定出待建的候选变电所的地理位置。考虑到配电网规划设计的多阶段性以及动态特性，则可先算出满足目标年负荷目标的目标年所有变电所的地理位置和容量，作为候选所址和容量；然后把建设周期划分为若干个阶段，排列优选出既满足投资限额下总投资费用与运行费用最小又能满足中间各相应阶段负荷需要的中长期建设方案。
2.3网络结构优化规划
在完成空间负荷预测和变电所的地理位置及容量优化规划这两个步骤的基础上，紧接着进行的就是网络结构的优化规划。网络结构优化是通过建立非线性混合整数规划模型，在负荷需求、变电所的地理位置及容量、变压器和线路的容量限制和功率平衡等诸多条件的约束下，规划出目标年和中间各阶段各年度高压和中压配电线路网架结构，同时力求规划水平年各项费用之和最小。网络结构优化规划结束后，就可以依托GIS系统，在电子地图上形象地显示出各规划年度的网络结构，以及具体的线路信息（包括线路型号和长度、投建改建年份、所属变电所等），这样就可以在地图上直观地看到网络的扩展和分阶段目标。
结束语
建设基于配电GIS的配电网规划平台，为配电网规划提供丰富的数据信息、各类应用模型，从而提高规划的科学性、合理性，通过可视化操作和便捷的规划工具，大大提高规划人员的工作效率。
参考文献：
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