基于GIS的电力规划数据支撑平台

基于GIS的电力规划数据支撑平台

徐淑萍

（国网四川省电力公司广元供电公司628000）

摘要：对电力规划行业尚未建立起统一的规划数据库平台和电力规划工作的共享性、可视化、自动化程度较低的现状，从整个行业的角度出发，提出了一种基于GIS技术的电力规划数据支撑平台的技术方案，并对其中的总体框架、数据库建设及关键技术等问题进行了设计和研究。基于该技术方案，整合了电力规划设计院的规划数据，初步建立起了电力规划数据支撑平台，并实现了预定功能。基于GIS技术的电力规划数据支撑平台的建设，对于提高国内电力规划数据的规范和共享、提升电力规划工作的质量和效率，以及促进电力规划行业的整体信息化水平有着重要的意义。

关键词：电力规划；数据库；规划管理

电力规划是一项复杂的系统工程，它具有信息量大、涉及面广、专业要求高、综合性强、不确定因素多等特点，是一项复杂的数据密集型和技术密集型工作。这些复杂性使得单纯依靠规划人员既有工作经验来开展工作已无法满足实际需求，必须借助信息化的技术手段进行辅助支持。在这种背景下，亟需从整个行业的角度出发进行统一规划和设计，利用GIS技术建立起技术先进、功能齐全的电力规划数据支撑平台，用来整合各种电力规划数据资源，从多种角度为电力规划提供辅助支持。

一、电力规划数据支撑平台总体架构

电力规划数据支撑平台从总体架构上分为数据库层和用户表现层，各层之间相互分离，以便于系统的灵活扩展。

1、数据库层。即在底层建立的规划数据库，它是整个数据管理和共享的基础。规划数据库中的数据按性质可分为空间数据与属性数据两大类。空间数据是指与空间位置相关的数据，主要包括电源点、变电站、电力线路、能源基地、基础地理数据等，它是可视化表现的基础；属性数据包括各种规划的相关信息，主要包括经济情况、能源资源信息、交通运输信息、电源信息、电网信息和设备运行情况等，它是规划数据库的核心。

2、用户表现层。是电力规划数据支撑平台架构的最高层，可为用户提供各种应用工作的平台。1）数据库层。即在底层建立的规划数据库，它是整个数据管理和共享的基础。规划数据库中的数据按性质可分为空间数据与属性数据两大类。空间数据是指与空间位置相关的数据，主要包括电源点、变电站、电力线路、能源基地、基础地理数据等，它是可视化表现的基础；属性数据包括各种规划的相关信息，主要包括经济情况、能源资源信息、交通运输信息、电源信息、电网信息和设备运行情况等，它是规划数据库的核心。2）用户表现层。是电力规划数据支撑平台架构的最高层，可为用户提供各种应用工作的平台。

二、电力规划数据支撑平台主要功能

电力规划数据支撑平台的功能，从业务角度出发可划分为数据发布和规划管理模块。

1、数据发布。数据发布模块主要对涉及到电力规划的各项基础数据进行管理，以满足数据收集、整理和积累的需要。主要工作是建立可视化的平台，即基于电子地图对规划成果和基础数据进行查询、统计、分析和图形的可视化展现，实现基础数据图形化管理、图和属性的双向关联。具体发布的数据内容包括：各省区国民经济发展情况、能源资源情况、历史用电情况、电源基本现况、变电站基本现况、发电设备主要运行情况、电网设备主要运行情况，最新电力系统现况、电源及变电站规划情况、送电及受电规划成果、水电站出力特性数据，主要煤炭基地水资源情况，两大电网基本情况，五大发电集团基本情况，电力工业运行隋况等。

2、规划管理。规划管理模块主要对与电力规划相关的文档资料进行管理，主要包括规划评审情况管理、规划成果管理、规划电网图管理和规划设计章程管理。1）规划评审情况管理。包括电源初步可行性研究、输电系统规划、接入系统和电网项目输变电工程可行性研究、省电网规划以及其他专题规划等文档资料的管理，并以数据表和记录的形式提供查询。2）规划成果管理。包括相关单位发布的相关电力规划成果的管理，并主要以文件的形式提供查询。3）规划设计章程管理。包括对电力系统规划设计的相关设计规程、规范、行业标准等文档资料进行管理，并支持全文检索模式的查询。

三、电力规划数据支撑平台关键技术

1、基于插件式集成应用框架的平台构建。电力规划数据支撑平台功能复杂、用户类型多，以及对软件的复用性、可扩展性和可配置性的要求高，整个系统采用插件式集成应用框架进行构建。插件是一种按照预定接口实现功能的软件构件，是一种提高软件复用性和可扩展性的有效方法。在插件式集成应用框架结构中，系统采用“集成框架+功能插件”的模式进行开发。首先开发集成框架，然后将集成框架设计成插件容器，并提供核心引擎，用以集成具体的功能插件。各功能模块按照严格的规范化插件接口实现功能插件，在插件容器中“即插即用”。集成框架统一管理每一个功能插件，负责在主程序运行时动态加载可用的插件，同时根据插件配置生成交互界面、协调插件间的互操作等，并提供一整套消息流转和解析机制。各功能插件之间通过消息机制进行通讯，以实现插件间的协同工作。使用插件式集成应用框架，系统的主程序只负责激活集成框架，功能简单明确，从而有利于减少系统启动等待时间并方便软件的部署与更新。系统的其他各项功能，如数据发布、规划研究、规划管理等，都以插件的方式引入系统，用户如要新增或修改功能，只需按照系统规定的插件接口规范去新增或修改插件即可。在这种模式下，系统的配置灵活、维护方便，扩展性强。

2、数据入库、存储、管理和维护。数据是GIS的重要内容，也是GIS的灵魂和生命。规划数据库中的数据只有不断更新、维护和管理，才会有实用价值。系统采用基于客户端／服务器模式的系统架构，实现对电力规划数据的集中式管理和分布式应用。在服务器端，使用Oracle数据管理软件统一存储、管理电力规划数据库中的空间数据和属性数据；在客户端，通过系统的数据连接模块访问服务器端中的数据。其中对于空间数据可通过ArcSDE空间数据引擎进行访问，对于属性数据则通过ADO．NET接口进行访问。在数据入库方面，针对现有规划成果数据来源分散的特点，以及在数据格式、数据规范等方面存在较大差异的现状，为保证人库数据的基础性和信息的共享，首先制定了统一的数据标准和数据规范，并在数据的空间编码、数据格式、数据接口、质量检查等数据处理过程中严格执行。同时，系统开发了数据录入、Excel数据文件入库、规划文件入库、空间要素自动编码、图层合并、数据迁徙与合并、数据质量检查等一系列数据入库和质量检查工具，并提供多种方式录入和检查数据，从而提高了数据入库的质量和效率。在数据存储方面，采用以下多种方法优化数据库的性能：①通过调整Oracle数据库服务器的内存、缓存、进程的优先级等措施来提高数据库服务器的性能；②通过空间索引、属性关键字索引来提高数据库访问效率；③对于空间栅格数据，采用多分辨率无缝影像数据库技术来实现高效存储、快速访问和无缝浏览。在数据库的维护和管理方面，采用多种方式，从管理制度到技术手段，从硬件到软件上保证数据的绝对安全。系统采用了基于用户名／密码的身份认证方式、基于角色／权限的访问控制机制、双机热备份、数据传输过程中的加密解密以及系统日志等技术手段来保障系统中数据的安全性和保密性。

从整个电力规划行业提出了一种基于GIS技术的电力规划数据支撑平台的技术方案，基于该技术方案，整合了电力规划设计院的规划数据，初步建立起了国家电力规划数据支撑平台，取得了电力规划标准化、图形化、自动化的效果，并能为政府部门提供翔实的数据、信息，能清晰地展现电力发展的历史、现状和未来，服务于高端咨询，从而为我国电力规划提供了有益的支撑。

参考文献：

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[2]梁芝贤，惠福莉．电缆沟道综合监控系统及其应用[J]．陕西电力，2014，（8）．

[3]李学军，宏立波．城市地下管线探测与管理技术的发展及应用[J]．城市勘测，2015，（4）1．