电力GIS网络模型的设计和实现

第９卷第４期２００７年８月

地球信息科学

ＧＥＯ－ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＳＣＩＥＮＣＥ

Ｖｏｌ．９，Ｎｏ．４Ａｕｇ．，２００７

收稿日期：２００６－０２－２２；修回日期：２００７－０５－２１．

作者简介：胡斌（１９７５－），湖南衡阳人，男，博士，毕业于中国科学院南京地理与湖泊研究所，主要从事虚拟现实与３Ｓ集成研

究。发表论文１０余篇，Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｂ＿ｈｕｂｉｎ＠１２６．ｃｏｍ

电力ＧＩＳ网络模型的设计和实现

胡斌，江南，陈钟明，邵华

（１中国科学院南京地理与湖泊研究所，南京２１０００８；２中国科学院研究生院，北京１００８６４；

３金智科技股份有限公司，南京２１０００８）

摘要：针对电力系统可靠性和实时性高，电网结构复杂，数据量大等特点，对电力ＧＩＳ的网络模型进行了深入研究，并根据分析结果设计和实现了电力ＧＩＳ的网络模型。该模型把电网的网络结构映射为几何网络和逻辑网络，实现了地理图与逻辑图的相互映射，通过引进复杂边和复杂交点技术解决了边“

破碎”和点“破碎”问题，从而大大简化了查询维护和网络分析的复杂性。该模型支持高效率的电网网络拓扑结构的实时重构，已在我们的输配电网ＧＩＳ中进行了成功应用。

关键词：电力ＧＩＳ；网络模型；几何网络；逻辑网络

１引言

随着经济建设和社会快速发展，电力建设不断加快，电网结构日趋庞大，输电设施日趋复杂，安全运行管理日趋困难。为便于电网管理数据的采集和更新及多系统间的无缝集成，提高电力企业经济效益，必须采用ＧＩＳ和ＭＩＳ相结合的技术。

众所周知，电力系统①需求可靠性和实时性：电网的不稳定将会影响很多行业的发展。②电网结构极其复杂，节点众多。输电网分布于广阔的城乡地域上，节点众多，本身就是一个极其复杂的网络，电网中还有各种各样的复杂设备，电气接线复杂，动态变化频繁，因此电网是一个牵一发而动全身的系统。③业务模型复杂，系统接口多。如台帐管理、潮流分析、线损计算、电网规划、负荷预计等。同时电力系统的使用者众多，可以是电力企业外部的查询用户，也可以是电力企业内部的用户。④数据量大，数据完整性和准确性要求高。

电网生产活动所涉及的信息包括：设备属性类信息、设施地理分布类信息、电网逻辑拓扑结构类信息和电网运行类信息［１］，这４类信息之间的模型结构关系如图１所示。

它们不仅面广量大，而且数据来源复杂：不仅包括各种比例尺的基础地理背景数据，还要融合其

他多种比例的地理数据来管理输电网中的不同电压等级的设备设施图形数据和台帐数据。电网管理行业中包括各类数据，如用户信息、设备信息、线路信息、检修信息、巡视信息、运行信息、勘察信息、报修信息、图纸信息、模拟操作、通讯信息等管理信息；有ＳＣＡＤＡ、ＤＭＳ、集抄信息、负控信息、综合测试仪等实时信息；有在线潮流计算、理论线损计算等理论计算信息；有电网规划、负荷预计等规划、预报信息，还有各种运行参数信息等。这些信息尤其是与电网网络结构相关的数据的完整性和准确性是电网正常运行的关键。本文旨在探讨电力ＧＩＳ网络模型的设计与实现。

图１电力ＧＩＳ信息流

Ｆｉｇ．１ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｔｒｅａｍｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃＧＩＳ

４期胡斌等：电力ＧＩＳ网络模型的设计和实现

２电力ＧＩＳ网络模型分析

根据以上对电力系统的分析，电力ＧＩＳ网络模型必须满足以下要求：

（１）具有高的可靠性和实时性；能对实际网络进行高度抽象，降低网络复杂性。

（２）能兼顾电网数据查询维护和网络分析的需要；正确反映电网结构，支持高效率的电网网络拓扑结构的实时重构。

（３）可扩展性好，支持业务模型的扩展；能自适应网络的变化，自动反映网络数据的改动，确保数据的一致性和完整性。

电力ＧＩＳ的信息流见图１。

在构造电力企业生产信息管理系统时，我们常用几何空间描述设施地理分布类信息；用逻辑空间描述电网拓扑结构类信息。几何空间是电网设备、设施的地理分布信息（沿布图、走向图等）管理构造的数字模型及其信息处理功能函数的集合，逻辑空间是电网逻辑结构信息（电系图、接线图）管理构造的数字模型及其信息处理功能函数的集合［２］。电力ＧＩＳ网络模型需要实现几何空间到逻辑空间的相互映射。

在实际的电网网络中，存在简单交点（ＳｉｍｐｌｅＪｕｎｃｔｉｏｎ）、简单边（ＳｉｍｐｌｅＥｄｇｅ）、复杂交点（Ｃｏｍ－ｐｌｅｘＪｕｎｃｔｉｏｎ）和复杂边（ＣｏｍｐｌｅｘＥｄｇｅ）［３］。复杂交点和复杂边本身是一个缩小了的网络，在进行数据查询和维护时经常要把它们当作一个整体，而在进行网络分析时，又必须把它们作为网络。正是因为复杂交点和复杂边使电网网络不同于一般的网络，难以用简单的网络模型对其进行描述和维护。

ＥＳＲＩ提出了一个网络分析模型结构，参考该模型描述，并结合电力ＧＩＳ的实际情况，我们把电网网络结构映射为两个网络：几何网络（ＧｅｏｍｅｔｒｉｃＮｅｔｗｏｒｋ）和逻辑网络（ＬｏｇｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ）。几何网络为实际的网络，由符合人们头脑实际概念的要素类（ＦｅａｔｕｒｅＣｌａｓｓ）构成，包含线要素和点要素。逻辑网络是一个计算机系统中的逻辑概念上的网络，一个逻辑网络存储边线元素（ＥｄｇｅＥｌｅｍｅｎｔ）和交点元素（ＪｕｎｃｔｉｏｎＥｌｅｍｅｎｔ）的连接关系。逻辑元素并不与几何要素一一对应，更普遍的情况是一个几何要素往往对应多个逻辑元素。以开关柜为例，其在几何网络中被当作交点要素，如果开关柜有多条电线连入和连出，其映射为逻辑网络元素时对应的是由多条边线和多个交点组成的小网络。所有的网络分析和算法全部在逻辑网络上完成，用户对于网络的维护是基于几何网络，由计算机系统自动映射到逻辑网络并维护这种逻辑关系的对应。

通过把电网网络结构映射为两个网络，我们实现了几何空间和逻辑空间的相互映射，降低了网络维护和分析的复杂性。比如复杂边线映射为逻辑元素时，可以将交点放置在边线的任何位置上，而不需对边线要素进行分割，解决了线段的破碎问题。对复杂交点，同样可以映射为一系列点元素，解决了点的分裂问题。图２是开关柜的几何网络和对应的逻辑网络图，反映了复杂点要素映射为一系列逻辑元素的情况。

图２开关柜的几何网络和对应的逻辑网络图Ｆｉｇ．２Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃｎｅｔｗｏｒｋａｎｄｌｏｇｉｃａｌｎｅｔｗｏｒｋｏｆｓｗｉｔｃｈ

在电网网络中，另一个重要的概念是权（Ｗｅｉｇｈｔ）。权值主要用于确定穿过一条边或者通过一个交点时所需要的开销，边线和交点可以包含任意数量的权值。权可用于如线损计算等方面。

为了实现电网的网络分析，还需要建立网络元素的连通性规则（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）。电流总是从发电站流出，经过输电线和各级变压器流到用电单位，因此电流是有方向性的，发电站是网络源头（Ｓｏｕｒｃｅ），用电单位是网络终点（Ｓｉｎｋ），此外，电网中要素的可运行性（Ｅｎａｂｌｅｄ／Ｄｉｓａｂｌｅｄ）对电流流向也有影响，具有Ｄｉｓａｂｌｅｄ状态的要素不参与网络流向分析，因为没有电流流入或流出该要素。很多要素类型可以细分为许多子类型，通过建立子类型，可以更精确地设置网络要素间的连通性。网络连通性规则包括：边线－交点规则，边线－边线规则和边线－交点基数规则。

３电力ＧＩＳ网络模型的实现与应用根据上述对电力ＧＩＳ网络模型的分析，我们建

７１

??

地球信息科学２００７年

立了网络模型，用ＸＭＬＤＴＤ描述如下：

＜！ＤＯＣＴＹＰＥＮｅｔｗｏｒｋ［

＜！－－实际网络结构被映射为几何网络和逻辑网络－－＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＮｅｔｗｏｒｋ（ＧｅｏｍｅｔｒｙＮｅｔｗｏｒｋ，Ｌｏｇｉ－ｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ）＞

＜！－－几何网络由几何边集合和几何交点集合组成－－＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＧｅｏｍｅｔｒｙＮｅｔｗｏｒｋ（ＧｅｏｍｅｔｒｙＥｄｇｅｓ，ＧｅｏｍｅｔｒｙＪｕｎｃｔｉｏｎｓ）＞

＜！－－逻辑网络由逻辑边集合、逻辑交点集合和网络连通性规则组成－－＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＬｏｇｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ（ＬｏｇｉｃａｌＥｄｇｅｓ，ＬｏｇｉｃａｌＪｕｎｃｔｉｏｎｓ，Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＧｅｏｍｅｔｒｙＥｄｇｅｓ（ＧｅｏｍｅｔｒｙＥｄｇｅ＋）＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＧｅｏｍｅｔｒｙＪｕｎｃｔｉｏｎｓ（Ｇｅｏｍｅ－ｔｒｙＪｕｎｃｔｉｏｎ＋）＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＬｏｇｉｃａｌＥｄｇｅｓ（ＬｏｇｉｃａｌＥｄｇｅ＋）＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＬｏｇｉｃａｌＪｕｎｃｔｉｏｎｓ（ＬｏｇｉｃａｌＪｕｎｃｔｉｏｎ＋）＞

＜！－－连通性是连通关系节点集合－－＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＣｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ（ＣｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙＮｏｄｅ＋）＞

＜！－－几何边由要素类别、边标示、可运行性、权、是否复杂边以及几何形状标示－－＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＧｅｏｍｅｔｒｙＥｄｇｅ（ＦｅａｔｕｒｅＣｌａｓｓ，ＩＤ，Ｅｎａｂｌｅｄ，Ｗｅｉｇｈｔ，Ｃｏｍｐｌｅｘ，Ｇｅｏｍｅｔｒｙ）＞

＜！－－几何交点包括要素类别、标示、可运行性、权、是否复杂交点、是否源终点以及几何形状－－＞＜！ＥＬＥＭＥＮＴＧｅｏｍｅｔｒｙＪｕｎｃｔｉｏｎ（ＦｅａｔｕｒｅＣｌａｓｓ，ＩＤ，Ｅｎａｂｌｅｄ，Ｗｅｉｇｈｔ，Ｃｏｍｐｌｅｘ，Ａｎｃｉｌｌａｒｙ，Ｇｅｏｍｅｔｒｙ）＞＜！－－逻辑边包括几何标示、分段标示、可运行性、权－－＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＬｏｇｉｃａｌＥｄｇｅ（ＧｅｏｍｅｔｒｙＩＤ，ＳｕｂＩＤ，Ｅｎａｂｌｅｄ，Ｗｅｉｇｈｔ）＞

＜！－－逻辑交点包括几何标示、分段标示、可运行性、权－－＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＬｏｇｉｃａｌＪｕｎｃｔｉｏｎ（ＧｅｏｍｅｔｒｙＩＤ，ＳｕｂＩＤ，Ｅｎａｂｌｅｄ，Ｗｅｉｇｈｔ）＞

＜！－－连通关系节点包括源交点及邻接关系节点－－＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＣｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙＮｏｄｅ（ＪｕｎｃｔｉｏｎＩＤ，ＡｄｊｕｎｃｔｉｏｎＮｏｄｅ＋）＞

＜！－－邻接关系节点包括邻接点和邻接边－－＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＡｄｊｕｎｃｔｉｏｎＮｏｄｅ（Ｊｕｎｃｔｉｏｎ，Ｅｄｇｅ）＞

＜！—几何形状是有序点集合－－＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＧｅｏｍｅｔｒｙ（Ｐｏｉｎｔ＋）＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＰｏｉｎｔ（Ｘ，Ｙ）＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＣｏｍｐｌｅｘ（＃ＰＣＤＡＴＡ）＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＡｎｃｉｌｌａｒｙ（＃ＰＣＤＡＴＡ）＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＪｕｎｃｔｉｏｎＩＤ（＃ＰＣＤＡＴＡ）＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＪｕｎｃｔｉｏｎ（＃ＰＣＤＡＴＡ）＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＥｄｇｅ（＃ＰＣＤＡＴＡ）＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＦｅａｔｕｒｅＣｌａｓｓ（＃ＰＣＤＡＴＡ）＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＩＤ（＃ＰＣＤＡＴＡ）＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＧｅｏｍｅｔｒｙＩＤ（＃ＰＣＤＡＴＡ）＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＳｕｂＩＤ（＃ＰＣＤＡＴＡ）＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＰｏｓｉｔｉｏｎ（＃ＰＣＤＡＴＡ）＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＥｎａｂｌｅｄ（＃ＰＣＤＡＴＡ）＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＸ（＃ＰＣＤＡＴＡ）＞

＜！ＥＬＥＭＥＮＴＹ（＃ＰＣＤＡＴＡ）＞

］＞

以上网络模型的ＸＭＬ格式可以方便地映射为数据库中的一系列表结构。不过在上述ＤＴＤ中并没有反映边线－交点基数规则，在把这个网络结构的概念模型映射到数据库时必须加上。

在上述网络模型的基础上，我们高效地实现了以下电网分析功能。

?公用配变供电范围分析

?线路刀闸、开关、熔丝操作模拟分析

?供电电源分析

?最短路径分析

?停电及故障分析：根据开关变位信号和故障信息，对故障位置和停电范围进行分析和实时显示，并统计和提示受影响的重要用户。

确定对应的起止逻辑元素，根据起止逻辑元素的数量用经典的单源或多源最短路径算法确定最短逻辑路径［４］，最后映射到实际的几何网络。其他网络分析功能都可按几何网络和逻辑网络结合的方式进行。

４网络模型的设计特点与启示

（１）地理图与逻辑图的相互映射。在进行数据查询和维护时使用几何网络，在进行网络分析使用逻辑网络，这样既满足了我们工作的需要，又极大地降低了系统复杂性。

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４期胡斌等：电力ＧＩＳ网络模型的设计和实现（２）引进了复杂边和复杂交点。复杂边和复杂交点实际上就是一个缩小的网络。复杂边可以将交点放置在边线的任何位置上，而不对边线要素进行分割，使用这种方法可以解决线段的“破碎”问题。复杂交点把一个小网络映射为一个交点，解决了点的“破碎”问题。

（３）支持高效率的电网网络拓扑结构的实时重构。用户修改了电网设施的运行连接关系后（如线路设备改造＼运行方式变更、馈线发生永久故障时），系统能够实时响应，同步自动更新电网模型中的有关信息。提供的网络拓扑结构和相关参数可以用于线损计算和潮流分析。

（４）对网络进行了高度抽象，便于在其他类似行业推广，扩展性好。我们的网络模型对实际网络进行了高度抽象，与具体的电网网络并无耦合，便于推广到如交通、管线和河网等行业中，无需对网

络模型作大的变动，因此其灵活性和扩展性好。

我们在上述网络模型基础上建立了自己的电力ＧＩＳ平台，在此平台基础上开发了输配电网ＧＩＳ，配电网ＧＩＳ应用平台系统获得了美国环境系统研究所颁发的“特殊成就奖”，取得了良好的效果，极大地提高了供电单位的生产力。同时我们也把此网络模型成功地应用于路政与环保的ＧＩＳ分析。参考文献

［１］周大平，姜宁．基于单线图的配电网ＧＩＳ应用系统．电

力需求侧管理，２００５，（１）．

［２］卢娟，李沛川．浅析电力ＧＩＳ系统的发展及其主要功

能．测绘通报，２００５，（２）．

［３］ＭｉｃｈａｅｌＺｅｉｌｅｒ．ＭｏｄｅｌｉｎｇＯｕｒＷｏｒｌｄ．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｙｓ－

ｔｅｍｓＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｉｎｃ．１９９９．

［４］傅清祥，王晓东．算法与数据结构．电子工业出版社，

１９９８．

ＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆａＮｅｔｗｏｒｋＭｏｄｅｌｆｏｒＰｏｗｅｒＧＩＳ

ＨＵＢｉｎ，ＪＩＡＮＧＮａｎ，ＣＨＥＮＺｈｏｎｇｍｉｎｇ，ＳＨＡＯＨｕａ

（１ＮａｎｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｇｒａｐｈｙａｎｄＬｉｍｎｏｌｏｇｙ，ＣＡＳ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００８，Ｃｈｉｎａ；

２ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８６４，Ｃｈｉｎａ；３ＷｉｓｃｏｍＳｙｓｔｅｍＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００８，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｐｏｗｅｒＧＩＳｄｏｍａｉｎ，ｔｈｅｒｅａｒｅｓｏｍｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｓｕｃｈａｓｈｉｇｈｒｅａｌｔｉｍｅｒｅｓｐｏｎｓｅａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｃｏｍｐｌｅｘｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒｎｅｔｗｏｒｋａｎｄｌａｒｇｅｖｏｌｕｍｅｄａｔａ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｗｅｂｕｉｌｄａｎｅｔｗｏｒｋｍｏｄｅｌａｎｄｍａｋｅａｍａｐｐｉｎｇｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｒｅａｌｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒｎｅｔｗｏｒｋａｎｄｇｅｏｍｅｔｒｉｃ＆ｌｏｇｉｃａｌｎｅｔｗｏｒｋ，ｗｈｉｃｈｈｉｇｈｌｙｓｉｍｐｌｉｆｉｅｓｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｏｆｄａｔａｑｕｅｒｙ＆ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅａｎｄｎｅｔｗｏｒｋａｎａｌｙｓｉｓ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｗｅａｐ－ｐｌｙｔｈｉｓｍｏｄｅｌｉｎｔｏｐｏｗｅｒＧＩＳａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔｔｈｅｍａｐｐｉｎｇｂｅｔｗｅｅｎｇｅｏｇｒａｐｈｉｃｇｒａｐｈａｎｄｌｏｇｉｃａｌｇｒａｐｈ．Ｂｙｉｎ－ｔｒｏｄｕｃｉｎｇｃｏｍｐｌｅｘｅｄｇｅａｎｄｃｏｍｐｌｅｘｃｒｏｓｓｐｏｉｎｔ，ｗｅｒｅｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆ“ｃｒａｓｈｐｏｉｎｔ”ａｎｄ“ｃｒａｓｈｅｄｇｅ”．Ｂｅｃａｕｓｅｏｕｒｍｏｄｅｌｓｕｐｐｏｒｔｓｒｅａｌｔｉｍｅｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌｐｏｗｅｒｎｅｔｗｏｒｋ，ｉｔｍａｋｅｓｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｑｕｅｒｙｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｅａｓｉｅｒ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅａｂｏｖｅａｎａｌｙｓｅｓ，ｗｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｉｍｐｌｅｍｅｎｔｔｈｉｓｎｅｔｗｏｒｋｍｏｄ－ｅｌｉｎｔｈｅｐｏｗｅｒＧＩＳｄｏｍａｉｎ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒＧＩＳ；ｎｅｔｗｏｒｋｍｏｄｅｌ；ｇｅｏｍｅｔｒｉｃｎｅｔｗｏｒｋ；ｌｏｇｉｃａｌｎｅｔｗｏｒｋ

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地区电力网规划设计18

发电厂电气部分课程设计 设计题目地区电网及发电厂电气部分规划设计指导教师 院（系、部）自动化与电子工程学院 ~ ~ ~ [键入作者姓名]

1第一部分设计任务书 设计题目：某地区电网规划及XX发电厂电气部分设计 设计工程项目情况如下 1.电源情况 某市拟建一座XX火电厂，容量为2×50+125MW。Tmax取6500h。该厂部分容量的30%供给本市负荷：10kV负荷16MW；35kV负荷26MW，其余容量都投入地区电网，供给地区负荷。同时，地区电网又与大系统相连。 地区原有水电厂一座，容量为2×60MW。Tmax取4000h；没有本地负荷，全部供出汇入地区电网。 2.负荷情况 地区电网有两个大型变电所： 清泉变电所负荷为50+j30MV A，Tmax取5000h。 石岗变电所负荷为60+j40MV A，Tmax取5800h。 （均有一、二类负荷，约占66%，最小负荷可取60%） 3.气象数据 本地区平均气温15℃，最热月平均最高气温28℃。 4.位置数据 见图9-1（图中1cm代表30km）。数据如下： ①石岗变②水电厂③新建火电厂④清泉变⑤大系统 5.设计内容 ⑴根据所提供的数据，选定火电厂的发电机型号、参数，确定火电厂的电气 主接线和升压变压器台数、型号、容量、参数。 ⑵制定无功平衡方案，决定各节点补偿容量。 ⑶拟定地区电网接线方案。可初定出两个比较合理的方案参加经济比较。 (4)对火电厂内高、中、低三个电压等级母线进行短路电流计算。 图1-1 地区电网地理位置图

⑺选择火电厂电气主接线中的主要设备，并进行校验 6.设计成果 ⑴设计计算说明书一份，要求条目清楚，计算正确，文本整洁。 ⑵地区电网最大负荷潮流分布图一张，新建火电厂电气主接线图一张。 第二部分设计计算说明书 设计说明书 一、确定火电厂和水电厂的发电机型号、参数。 根据设计任务书，拟建火电厂容量为汽轮发电机50MW 2台、125MW1台；水电厂容量为水轮发电机60MW2台。 确定汽轮发电机型号、参数见表1-1，水轮发电机型号、参数见表1-2。 表1-1 汽轮发电机型号、参数 型号额定容 量 （MW）额定电压 （kV） 额定电 流 （A） 功率因 数 cosФ 次暂态电抗 Xd’’ 台数 QF-50-2 50 10.5 3440 0.86 0.124 2 QFS-125-2 125 13.8 6150 0.81 0.18 1 表1-2 水轮发电机型号、参数 型号额定容 量 （MW）额定电 压 （kV） 额定电 流 （A） 功率因 数 cosФ 次暂态电 抗 Xd’’ 台数 SF60-96/9000 60 13.8 2950 0.86 0.270 2 三、确定发电厂的电气主接线 1.火电厂电气主接线的确定 ⑴50MW汽轮发电机2台，发电机出口电压为10.5kV。10kV机压母线采用双母线分段接线方式，具有较高的可靠性和灵活性。 ⑵125MW汽轮发电机1台，发电机出口电压为13.8kV，直接用单元接线方式升压到110kV ⑶10kV机压母线接出2台三绕组升压变压器，其高压侧接入110kV母线；其中压侧为35kV，选用单母线接线方式。 2.水电厂电气主接线简图。 水电厂有60MW水轮发电机2台，发电机出口电压为13.8kV。直接用单元接线方式升压到110kv，110kv侧选用内桥接线方式，经济性好且运行很方便。 四、确定发电厂的主变压器 1.确定火电厂的主变压器 1台125MW发电机采用150MV A双绕组变压器直接升压至110kv；2台50MW 发电机采用2台63MV A三绕组变压器升至35kv和110kv两台变压器可以互为备用。 发电厂主变压器型号、参数见表9-4 表9-4 发电厂主变压器型号、参数

gis网络的四种模式

GIS网络的四种模式 [日期：2005-01-31] 来源：GIS帝国论坛作者：[字体：大中小] GIS(地理信息系统)建设首先是网络建设，网络在整个GIS项目中处于至关重要的地位。 GIS应用与常规事务处理有很大不同，突出表现在巨大的数据量、复杂的处理方式、空间的分布性，以及对安全容错机制的要求上，网络设计必须满足： (1)网络性能高，传输速率快GIS处理对象以图形图像为主，数据量大，非常规类型。当用户较多时，网络传输繁重，容易造成网络阻塞，因而要求有足够带宽和灵活的传送技术。 (2)Client/Server、Intranet结构，分布式数据处理GIS系统是一个有机组合的群体，通过网络将地理上分散、具有自治功能的多个计算机系统互联，实现信息交换、资源共享和协同工作。支持空间分布性、联机事务处理、多用户并发操作，是GIS网络基本特征。 (3)多媒体数据同步传输GIS处理越来越多地涉及声音、动画、影视等多媒体数据，因此需要实现时间敏感数据的同步传输。 (4)空间操作的复杂性，长型事务处理GIS基于空间数据的操作，例如图形修改、拓扑关系建立，都要求独占主机和网络资源，网络必须对此提供足够的支持，而且一旦操作失败，应具备容错和恢复等安全机制。 (5)GIS网络构成复杂，涉及诸多硬件平台、操作系统、网络类型的综合集成GIS硬件平台从传统小型机到各种UNIX服务器直至流行的个人工作站，几乎包括了计算产品的各种类型，还有扫描仪、绘图仪、数字化仪、硬盘阵列等专用设备；GIS系统必须同时支持UNI X、NT、Windows95等操作系统及Web/Browser应用，其客户端、服务器、中间件、开发工具等产品种类繁多、性能各异；网络设备选择涉及集线器、交换机、路由器、远程访问服务器等各个方面；如何从实际出发，对计算资源进行合理选型与配置以发挥最佳效益，是G IS网络设计的关键所在。 根据GIS上述特征，应采取结构化网络设计方式，进行细致的工作群组划分和网络分段，按照应用特点选择不同的网络技术，充分发挥各自优势；使用高性能服务器、交换机以提升网络主干性能。 由于应用规模和实际需求不同，GIS网络设计存在较大差别，本文通过GIS小型快速共享局域网、中型交换式局域网、大型ATM企业园区网、大型千兆以太企业广域网四个实例，较为全面地介绍GIS网络建设的不同模式。 一、GIS小型快速局域网 系统主机为INTERGRAPH的Wintel三维图形工作站TD系列12台和1台 UNIX服务器。网络设备采用3Com SuperStack II Hub100快速以太网集线器，具有24个端口共享100Mb /s带宽，通过UTP连接为星型拓扑结构。11台TD-2工作站安装NT WS作为客户端，1台TD- 4安装NT Server作为服务器，接入交换机100Mb/s端口，配置NETBEUI、TCP/IP网络协议，进行域名服务、网络资源管理，通过PC NFS实现与UNIX服务器的数据传输。

简述电力系统通信设计

简述电力系统通信设计 摘要：本文分析了目前电力通信网的特点，介绍了电力通信设计应满足的特性和电力通信设计一般采用的通道技术类型。 关键词：电力系统通信设计 0、引言 电力通信网是电力企业生产、经营和管理的核心支撑系统。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。电力通信网是由光纤、微波及卫星电路构成主干线，各支路充分利用电力线载波、特种光缆等电力系统特有的通信方式，并采用明线、电缆、无线等多种通信手段及程控交换机、调度总机等设备组成的多用户、多功能的综合通信网。 1、目前电力通信网的特点 (1)要求有较高的可靠性和灵活性。电力对人们的生产、生活及国民经济有着重大的影响，电力供应的安全稳定是电力工作的重中之重；而电力生产的不容间断性和运行状态变化的突然性，要求电力通信有高度的可靠性和灵活性。 (2)传输信息量少、种类复杂、实时性强。电力系统通信所传输的信息有话音信号、远动信号、继电保护信号、电力负荷监测信息、计算机信息及其他数字信息、图像信息等，信息量虽少，但一般都要求很强的实时性。目前一座110kV 普通变电站，正常情况下只需要1到2路600-1200Bd的远动信号，以及1到2路调度电话和行政电话。 (3)具有很大的耐“冲击”性。当电力系统发生事故时，在事故发生和波及的发电厂、变电站，通信业务量会骤增。通信的网络结构、传输通道的配置应能承受这种冲击;在发生重大自然灾害时，各种应急、备用的通信手段应能充分发挥作用。 (4)网络结构复杂。电力系统通信网中有着种类繁多的通信手段和各种不同性质的设备、机型，它们通过不同的接口方式和不同的转接方式，如用户线延伸、中继线传输、电力线载波设备与光纤、微波等设备的转接及其他同类型、不同类型设备的转接等，构成了电力系统复杂的通信网络结构。 (5)通信范围点多且面广。除发电厂、供电局等通信集中的地方外，供电区内所有的变电站、电管所也都是电力通信服务的对象。很多变电站地处偏远，通信设备的维护半径通常达上百公里。 (6)无人值守的机房居多。通信点的分散性、业务量少等特点决定了电力通信各站点不可能都设通信值班。事实上除中心枢纽通信站外，大多数站点都是无

电网规划设计

主电网规划设计 摘要 电网规划又称输电系统规划，以负荷预测和电源规划为基础。电网规划确定在何时、何地投建何种类型的输电线路及其回路数，以达到规划周期内所需要的输电能力，在满足各项技术指标的前提下使输电系统的费用最小。一个优秀的电网规划必须以坚实的前提工作为基础，包括收集整理系统的电力符合质料，当地的社会经济发展状况，电源点和输电线路方面的原始质料等。本文主要介绍了电网规划的内容、应具备的条件，电压等级选择及选择的原则；电网规划中的方案形成、方案校验及架空送电线路导线截面及输电能力。 关键词：电网规划内容条件方案

引言 城市是电力系统的主要负荷中心，城市电网运作是否良好取决于城市电网的规划与建设是否科学，是否经济合理，对于固定资产额巨大的供电企业而言，城网规划工作在供电企业的生存与发展中始终起着决定性的作用。 以前，供电企业既是政府的电力管理部门，又是电力供应商。供电企业城网规划的目标主要是提高城市电网的供电能力、供电质量与供电可靠性来满足社会对电力的需求，各级政府在政策、投资与管理上予以必要的支持，主要考虑的是社会效益。而目前，城网规划时还要考虑企业资产的保值。 量入为出，保持企业可持续发展是现代企业财务管理的一个基本要点。作为一个供电企业要从自己的产品——电，尤其是电价入手做好自己的财务分析工作。在同样供电能力、不同电价条件下，必有不同的供电产值与效益。不仅要围绕电价进行自己的财务分析，而且还要对电价的变化进行预测，进而精打细算自己的收入与支出，为电网建设定下目标，为设备的选型定下标准，为城网的规划工作定下基调。在一个供电企业正常经营的条件下，由目前的电价水平引起的企业收益状况将是影响城网规划工作总体思路的一个重要方面；同时电价的变化趋势也会对城网规划思路产生影响。 按照市场营销学的理论，任何市场都是可细分的。供电企业须对用户在目前的电价下，对供电能力、供电质量、供电可靠性方面的满意度进行分析，以此电价水平确定一个供电标准，了解用户高于或低于这个标准的各类需求，为今后供电市场的细分提供参考。国外出现的定制电价是优质优价的体现，是工业化国家政府所支持的，极有可能是我国将来电价改革的一个方向。 供电企业首先要根据公司的财务状况合理安排资金进行电网规划，进行电网投资，其次根据用户对供电能力、供电质量、供电可靠性的差异及对电价的承受

ArcGIS中网络分析

实验八、网络分析（道路网络分析） 一、实验目的 网络分析是GIS空间分析的重要功能分。有两类网络，一为道路（交通）网络，一为实体网络（比如，河流、排水管道、电力网络）。此实验主要涉及道路网络分析，主要内容包括： ●最佳路径分析，如：找出两地通达的最佳路径。 ●最近服务设施分析，如：引导最近的救护车到事故地点。 ●服务区域分析，如：确定公共设施（医院）的服务区域。 通过对本实习的学习，应达到以下几个目的： (1)加深对网络分析基本原理、方法的认识； (2)熟练掌握ARCGIS下进行道路网络分析的技术方法。 (3)结合实际、掌握利用网络分析方法解决地学空间分析问题的能力。 二、实验准备 软件准备：ArcMap, 要求有网络分析扩展模块的许可授权 数据准备： Shape文件创建网络数据集（高速公路：Highways, 主要街道：Major Streets, 公园：Parks，湖泊：Lakes，街道：Streets） Geodatabase网络数据集：NetworkAnalysis.mdb：包含：街道图层：Streets 仓库图层：Warehouses 商店图层：Stores 在ArcMap中加载启用NetWork Anylyst网络分析模块： 执行菜单命令［工具Tools］>>[Extensions], 在［Extensions］对话框中点击[Network Analyst] 启用网络分析模块，即装入Network Analyst空间分析扩展模块。 道路网络分析步骤 1. 创建分析图层 2. 添加网络位置 3. 设置分析选项 4. 执行分析过程显示分析结果 三、实验内容及步骤 （一）最佳路径分析 （二）最近服务设施分析 （三）服务区分析

电力网络设计

第一章概述 1、1 电力规划的基本概念 ●电力规划 电力规划是一种电力工业发展计划，是为了实现“电力先行”，保障和促进国民经济发展的一项重要工作。电力工业的任务是国民经济各个领域和人民生活等各个方面提供充足、可靠、合格、廉价的电能，因此，电力工业的发展和建设，必须超前于工农业等其他领域的发展，必须根据国民经济的发展，从总体的、长远的和发展的观点出发，进行规划和设计。 电力系统规划设计的任务不是对电力工业的建设项目（如发电厂、变电站和输电线）进行具体的设计，而是从国民经济发展、地区和环境、电力系统整体出发，在规划期的整个时间序列上来研究满足负荷增长需求和适应技术发展的经济合理的电力系统发展建设方案（包括应建设那些项目、项目规模的大小、各项目的基本参数、它们的建设及投入运行的顺序、某些重大的技术措施等等）。所以，电力系统规划设计研究的是整个电力系统在规划期内的战略决策。 ●电力规划分类 按规划期可以分为长远规划（规划期一般为十五至三十年），中期规划（规划期一般为十至十五年），和近期规划（规划期一般为五年）。 按电力生产环节分类，分为发电（电源）规划，供电（电网）规划等。 ●电力规划原则 1）从全局出发，统筹兼顾，综合平衡。正确处理需要与可能、近期与远期、大型与中小型、水电与火电，环境保护与经济建设等各方面的关系。 2）电力规划包括负荷分析、电力电量平衡、电源布点、网络布局、规划选厂和流域规划等内容。应根据地区发展要求、动力资源情况及自然条件等，提出电力系统规划方案和水、火电厂及送变电工程项目的建设意见。 3）火电厂厂址选择应经济合理，尽可能靠近煤矿（坑口电厂）或靠近负荷集中地区，节约用地，减少土石方量。对可能方案进行分析比较，推荐出优选方案。 4）流域规划要综合考虑发电、防洪、灌溉、航运、渔业、工业及生活用水等各种要求。 ●电力规划的基本任务 1）确定规划范围和规划期限 2）负荷预测：负荷预测是电力规划设计的基础，包括电量预测和电力预测两方面，主要有：规划期每年的年电量及月电量预测；规划期每年的年最大负荷及月最大负荷预测；规划期每年的典型日负荷曲线预测等。 3）电源规划：根据负荷预测的结果，考虑到本地区能源开发及燃料供应等诸方面的因

网络GIS原理与应用要点

网络GIS原理与应用 主要内容： 网络GIS概述 网络GIS基本理论 网络GIS应用现状 网络GIS发展趋势 网络GIS应用软件介绍 一、网络GIS概述 ?地理信息系统(Geographic Information System，GIS)是一种采集、 传输、存储、管理、处理、分析、表达和使用地理空间数据的计算机系统，是分析、处理和挖掘海量地理空间数据的通用技术。它集计算机软硬件、地理空间数据和最终用户等几个部分于一体，借助其独有的空间分析功能，准确、真实、图文并茂地输出用户感兴趣的信息。 一、网络GIS概述 1、GIS的发展 ?60年代是GIS的开拓期; ?70年代是GIS的稳步发展期; ?80年代是GIS的应用推广期; ?90年代为GIS的用户期; ?21世纪以来,计算机技术/通信技术/网络技术结合,GIS运用更加广泛。 一、网络GIS概述 2、GIS的功能与特点 ?GIS的基本功能 ?数据输入 ?数据编辑 ?数据存储与管理 ?空间查询与空间分析

?图形输出与交互操作 一、网络GIS概述 ?GIS的基本特点 ?空间数据组成 ?特有的空间分析能力 ?强大的图形处理和表达能力 ?辅助决策支持 一、网络GIS概述 3、GIS的主要运用领域 ?数字城市 ?数字流域 ?物流管理 ?军事领域 ?位置相关服务 ?… 一、网络GIS概述 4、GIS的网络化 ?网络化GIS(简称网络GIS)是以网络为平台的GIS。 ?网络GIS是指在网络环境下为各种地理信息科学的应用提供GIS的基本功能(如分析工具、制图功能)、分布式计算和空间数据管理的空间信息管理系统。本质上它是一个基于网络的分布式空间信息管理与服务系统，能实现空间数据管理、分布式协同作业、网上发布、地理信息应用服务等多种功能。 一、网络GIS概述 ?GIS网络化的优点： ?拓展了GIS的应用领域及服务范围 ?为用户提供透明的操作方式 ?降低用户购买GIS软件系统成本

城市电力网规划设计导则

1总则 2规划的编制和要求 2.2规划的主要内容 城网规划一般应包括以下主要内容； 2.2.1 分析城网布局与负荷分布的现状。明确以下问题： （1）供电能力是否满足现有负荷的需要，及其可能适应负荷增长的程度； （2）供电可靠性； （3）正常运行时各枢纽点的电压水平及主要线路的电压损失； （4）各级电压电网的电能损失； （5）供电设备更新的必要性和可能性。 2.2.2 负荷预测 2.2.3 确定规划各期的目标及电网结构原则和供电设施的标准化。包括中、低压配电网改造原则。 2.2.4 进行有功、无功电力平衡，提出对城网供电电源点（发电厂、220kV 及以上的变电所）的建设要求。 2.2.5 分期对城网结构进行整体规划。 2.2.6 确定变电所的地理位置、线路路径。确定分期建设的工程项目。 2.2.7 确定调度、通信、自动化等的规模和要求。 2.2.8 估算各规划期需要的投资，主要设备的规范和数量。 2.2.9 估算各规划期末将取得的经济效益和扩大供电能力以后取得的社会经济效益。

2.2.10 绘制各规划期末的城网规划地理位置结线图（包括现状结线图）。 2.2.11 编制规划说明书。 2.3经济分析 2.3.1经济分析包括经济计算和财务计算。经济计算一般用于论证方案和选择参数。财务计算一般用于阐明建设方案的财务现实可能性。对参与比较的各个方案都必须进行经济分析，选择最佳方案。 2.3.2 在经济分析中．一切费用（包括投资和运行费用）和效益都应考虑时间因素，即都应按照贴现的方法，将不同时期发生的费用和效益折算为现值。贴现率暂定为10%，城网供电设施的综合经济使用年限可定为20～25年。 2.3.3经济分析中各个比较方案一般设定相同的可比条件，即： （1）供电能力、供电质量、供电可靠性、建设工期方面能同等程度地满足同一地区城网的发展需要； （2）工程技本、设备供应、城市建设等方面都是现实可行的； （3）价格上采用同一时间的价格指标； （4）环境保护方面都能满足国家规定的要求。 2.3.4 参与比较的各方案由于可比条件相同，经济计算一般可以选取年费用最小的方案。在计算各方案的费用时．应计算可能发生的各项费用，包括：建设和改造的各项费用（土地征用、建筑物拆迁、环境保护、设备、设施、施工等）运行费用（运行维护、电能损失等）。 2.3.5 方案比较还可以用优化供电可靠性的原则进行，即不先设定可靠性指标，将不同可靠性而引起的少供电损失费用引入计算，以取得供电部门和

网络GIS

南京师范大学报告之网络GIS的学习及思考篇 作者: ___马鹏_______ ___________________ 学校名称: ___________南京师范大学________________ 学号: _____________10090402 __________________ 专业: ___________地理信息系统________________ 年级: _______________大三____________________ 网络GIS的学习及思考

【摘要】 通过网络GIS这门课程的学习，以此篇报告作为该学期的课程总结和心得。本篇报告主要包括两个方面，网络GIS的学习部分和网络GIS的思考部分。学习部分主要包括了网络GIS的八个模块，网络GIS的基本概念，产生及影响，基本特征，基础技术，体系架构，客户端实现技术，服务端实现技术和发展趋势。 网络GIS是GIS发展过程中某一时段的GIS产品与应用形式，也可以是所有GIS体系下的统称。网络GIS能够实现空间数据管理、分布式协同作业、网络发布和地理信息应用服务等多种功能。网络GIS也具有传统GIS所无可比拟的优势，大大拓宽了GIS应用的领域，也带动了新兴GIS产业的发展，渗透到国民经济的各个部门，影响和改变着我们的生产、生活和工作方式，创造了可观的财富和经济效益。 一：网络GIS的概念 网络GIS是利用网络技术扩展和完善地理信息系统的一项新技术。它是网络技术应用于GIS开发的产物，是一种基于网络的OPENGIS。网络GIS完全改变了空间数据的共享模式，它借助于HTTP协议，采用了基于C/S机制，不同部门可作为serve端发布和储存信息数据，每个GIS用户作为一个client通过互联网与serve交换信息，具有较强的用户交互能力，可以传输并在浏览器上显示多媒体数据，GIS中的信息主要是需要以图形或图像方式表现的空间数据，用户通过交互操作，对空间数据进行查询，检索和分析，以便进一步与网上其他非GIS信息进行无缝连接和集成。 网络GIS有广义和狭义之分。狭义网络GIS是基于一定时期内特定形式的计算机网络和分布式对象技术的融合所形成的GIS系统。 广义的网络GIS包含了以各种网络协议和不同分布式软件体系构建起来的GIS应用。广义网络GIS概念框架并非是“理想模式”，很多GIS平台厂商在其GIS软件平台的开发与部署过程中也是按照这种模式生产自己的软件，以适应不同网络模式下的需求。 二：网络和GIS的结合对GIS的影响 随着网络的发展，网络与GIS的结合成为一种趋势。网络具有资源共享功能；信息的快速转输和集中处理功能；均衡负荷及分布处理功能；综合信息服务功能；提高系统可靠性。 GIS的三大特性：第一，具有采集、管理、分析和输出多种地理信息的能力，具有空间性和动态性；第二，由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务；第三，计算机系统的支持是地理信息系统的重要特征，因而使得地理信息系统能以快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和过程动态分析。 网络与GIS的结合使得GIS具有明显的优点：大大降低了GIS的成本，GIS应用更加广泛；使GIS与企业相结合，更好地为企业服务；网络GIS中的WEB GIS采用网页操作取代了传统GIS操作，使得操作更加简单；GIS处理能力提高，互操作能力强。

区域电力网规划设计方案

区域电力网规划设计方 案 第1章绪论 电力工业是国民经济发展的基础工业。区域电力网规划、设计及运行的根本任务是，在国民经济发展计划的统筹安排下,合理开发、利用动力资源，用较少的投资和运行成本，来满足国民经济各部门及人民生活不断增长的需要，提供充足、可靠和质量合格的电能[1]。 区域电网规划是根据国民经济发战计划和现有电力系统实际情况，结合能源和交通条件，分析负荷及其增长速度，预计电力电量的发展，提出电源建设和系统网架的设想，拟定科研、勘探、设计以及新设备试制的任务。 电力系统设计是在审议后的电力系统规划的基础上，为电力系统的发展制定出具体方案[2]。在电力系统设计中，贯彻国家各项方针政策，遵照有关的设计技术规定：从整体出发，深入论证电源布局的合理性，提出网络设计方案，并论证其安全可靠性和经济性，为此需进行必要的计算：尚需注意近期与远期的关系，发电、输电、变电工程的协调，并为电力系统继电保护、安全自动装置以及下一级电压的系统设计创造条件。电力系统设计包括电厂接入系统设计，电力系统专题设计，发电、输电、变电工程可行性研究及初步设计的系统部分[3]。 区域电网设计的水平年，一般取今后5-10年的某一年，远景水平年取今后10-15年的某一年。设计水平年的选取最好与国民经济计划的年份相一致。电源和网络设计，一般以设计水平年为主，并对设计水平年以前的过渡年份进行研究，同时还要展望到远景水平年[4]。 第2章原始资料分析

2.1 原始资料 （1) 发电厂装机情况 （2)负荷情况 2.2 原始资料分析 （1）发电厂、变电所地理位置如下：

(备注：A 为火电厂，B 为水电厂，1～5为变电站) （2）发电厂、变电所地理负荷分布 发电厂A 、B 带有包括厂用电的负荷，变电所（1）～（5）都有本地负荷且发电厂、变电所都有一、二类负荷。 （3）校验负荷合理性（ max max min 8760 P T P >?） 发电厂A ：14?5000＝70000<8?8760=70080 发电厂B: 12?5000＝60000<8?8760=70080 变电所（1）:33?5500=181500>17?8760=148920 变电所（2）:18?5500=99000>10?8760=87600 变电所（3）:26?5000=130000>14?8760=122640 变电所（5）:18?5000=90000>8?8760=70080 所以，以上负荷都合理。 第3章 电力电量的平衡 3.1系统功率平衡 （1）有功功率平衡 5K P P +∑ｎ １２max 综合i=1＝ＫＰ

电力系统监控网络的智能化结构设计

电力系统监控网络的智能化结构设计 发表时间：2017-08-02T15:04:10.527Z 来源：《电力设备》2017年第9期作者：盛红霞 [导读] 摘要：随着科技的快速发展，信息化逐渐成为重要的时代趋势，电力系统控制网络智能化正是基于信息化日益发达的时代背景产生。 （武汉新洲供电公司湖北省武汉市 430400） 摘要：随着科技的快速发展，信息化逐渐成为重要的时代趋势，电力系统控制网络智能化正是基于信息化日益发达的时代背景产生。文章对电力系统控制网络智能化结构方面进行分析，对其中存在的不足之处提出针对性的意见。 关键词：电力系统；监控网络；智能化；结构设计 一般说来，电力系统控制网络智能化系统，可以实现视频、音频和数据等信息的综合采集和远传，监控网络也可以与变电站自动化系统进行有机结合，为电力系统的安全经济运行提供监控手段。相比于传统的电力系统监控而言，智能化控制系统更具有灵活性和可扩展性，相互之间的关联更加密切，且随着结合点数的增加，不会明显增加控制中心服务器的负担。传统电力控制系统，当服务器复核过量，会导致视频图像质量下降，而智能化电力监控网络系统，采用基于多智能主题的分布式结构，可以有效解决这一问题，协调数据通讯服务、调节、资源共享。这些都是智能化控制网络系统的优势，可以极大程度的促进电力控制的发展，促进电力资源更加合理的运用。 1系统总体结构的介绍 电力系统控制网络智能化的总体结构是由变电站前段、传输网络控制中心和控制用户端三个主要部分组成，三者之间由于智能的差异，内部细致结构也不一样。变电站前段有远程监控设备、远程监控组合网络服务组构成，主要功用是负责对监控对象实行远程监控，并将收集的相关数据传输至传输网络控制中心，控制中心则将这些数据进行处理，通过一定的途径反馈给监控用户端。关于智能系统主体的主要工作流程，不妨看做是能够通过传感器感知环境，再通过控制器理解，并借助执行器作用于该环境的任何事物的总体过程。 2网络监控系统的设计目标 （1）通用性。计算机硬件因功能与型号多样，令消费者在购买时需要谨慎而为。不同的内部网络，对应的计算机机型、操作系统、网络协议以及网络设备也多种多样。 （2）实时性。实时性的突出特点是活动时间性强和短暂有效地处理数据。它要求计算机网络必须在特定时刻或时间里将自外部环境搜集来的信息，能够及时地处理收集并作出相对反应；因此，网络监控系统要求管理员可以随时随地接收到计算机实时监控的信息数据库资料。高速网络的一大优点是它能瞬间将敏感数据发送到内部网以外的目的地，在建立好外部网的非授权连接的同时，网络监控程序可以及时、有效地发出警告，让管理员采取有力措施来切断此连接，避免外泄数据；一旦数据泄密或延误了管理员反应时间，会导致敏感数据被盗取，造成严重网络信息后果。 （3）完备性。网络监控系统完备性体现在，不能出现特定的某种网络设备、计算机以及网络协议。 （4）灵活性。配置、扩充网络监控系统方面离不开灵活性的应用。管理员一般会根据自身实际的需要，选择有待改善的变更设置，便捷化添加新的服务功能。 3智能化系统存在的常见问题 3.1在应用技术方面常见问题 就我国经济形势而言，虽然国民GDP总值有了很大程度的发展，人均收入、消费能力和科技都十分可观，但由于地理位置的差异，部分地区的经济条件也还是很有限，技术也受到了相应程度的制约，所以智能化体系控制系统的应用还不够普及，在电力领域无法得到均衡且全面的发展。另外电力企业属于行政事业单位，以辅助政府便民为主要目的，不像其他企业以营利为目的，虽然在技术领域有一定支撑，但仍不可忽视基层电力企业，在智能化系统技术的学习和掌握上存在不足，这样就在很大程度上限制了电力资源的健全发展，造成部分浪费现象。 2 在人为因素常见问题 人为因素导致智能化系统存在的常见问题，不外乎由于内部职员、内部管理人员的主观因素导致智能化系统在电力系统监控网络方面造成的问题。随着电力企业职能的细化发展，内部管理人员之间关系也逐渐呈现复杂化的发展趋势，也是阻碍电力系统智能化监控网络发展的重要客观因素，个人认为这主要是由于电力企业内部缺乏良好的管理体系所致，须加以改善。就我国电力企业的实际情况分析，内部职员的专业素养可以说千差万别，他们忽视专业学习，只胜任当前工作，而各种新型的管理软件却过于生疏，不能很好的处理由变电站前段输送的相关数据，导致传输网络控制中心的只能欠缺，最终造成一些恶劣影响。 4网络监控系统的关键技术 4.1客户端自动运行程序 这是一项被广泛应用在病毒程序上的技术。使用此技术，可以在计算机启动后自动修改程序文件属性实现隐藏的效果。应当注意，此处涉及到注册表的编写，通常情况下，registry单元多数被添加到客户端应用程序上，注册表和文件属性缩写代码在那之后必须完成注册。 4.2获取、删除及植入远程文件技术 在传输实时有效信息时，“查找文件”思想可以帮助用户快速省时地将客户端硬盘上的已经分配处理好的文件信息输送到服务端接受处。用户可以根据对方文件的绝对路径在其硬盘上的显示信息，和传送的文件思想来收集对方的文件。值得注意的是，这种文件获取方式一般不需要经过客户端的同意。实际上，植入与获取远程文件两个技术在思想层次上是类似的，它们都需要指示服务端将要被传送的文件进行格式的转换，即变为文件流格式；并且自动默认地在远程硬盘上保存此文件。客户端中Windows API提供的删除文件函数接受到需要被删除的远程文件的路径，就是我们所说的删除远程文件的技术。 4.3鼠标、键盘同步控制技术 Windows核心钩子编程参与了鼠标、键盘同步控制和键盘输入信息获取的技术。钩子的核心就是系统调用一段可以处理系统实时信息的程序，来达到程序顺利植入系统的目的。钩子的型号及功能多种多样，它们都能截取、处理好相对应的动态实时信息。对应指定窗口发送的信息或特定事件一般会由钩子直接影响下的应用程序截获并处理完成。钩子的监视窗口，其创建者没有固定的限制对象。一般来说，本进程或其他进程都可以创建窗口。特定消息一旦发送出去并且到达目的窗口之前，钩子会提前截获该信息，顺利得到对此消息的控制

网络地理信息系统发展趋势

网络地理信息系统发展趋势 作者：段淼， DUAN Miao 作者单位：吉林建筑工程学院,计算机科学与工程学院,吉林,长春,130021 刊名： 吉林地质 英文刊名：JILIN GEOLOGY 年，卷(期)：2008，27(2) 被引用次数：0次 参考文献(5条) 1.郭志达.杨可明"3S"技术的最新发展[期刊论文]-河南理工大学学报 2006(03) 2.魏二虎.柴华.刘经南关于GPS现代化进展及关键技术探讨[期刊论文]-测绘通报 2005(12) 3.李德仁论21世纪遥感与GIS的发展[期刊论文]-武汉大学学报（信息科学版） 2003(28) 4.刘敏莺.黄文蓦基于OpenGL的地形三维可视化[期刊论文]-海洋测绘 2002(02) 5.肖乐斌.钟耳顺三维GIS的基本问题探讨[期刊论文]-中国图象图形学报 2001 相似文献(2条) 1.学位论文朱江道路工程网络三维交互式可视化关键技术研究及应用2009 道路工程网络三维可视化技术是实现道路工程领域信息化的一项重要内容，在道路工程的应用可以贯穿设计、施工及运营的全生命周期，具有重要的研究意义。本文综合应用了道路路线设计、计算机网络技术、计算机图形学、网络地理信息系统等理论和方法，针对道路工程网络三维可视化中道路三维建模、网络框架、海量三维模型数据的调度与快速传输以及与网络地理信息系统的集成等关键问题进行了深入的研究。主要研究内容和成果如下： （1）在分析和对比几种常用的计算机网络模型及体系结构的基础上，设计了基于HTTP协议的三层B/S网络架构，该架构能够充分满足道路工程网络三维可视化的可靠性、扩展性、灵活性等要求。 （2）基于几何三维模型构建技术，实现了组成道路三维场景各要素模型的快速建模，将道路三维场景这一复杂实体划分为若干要素子实体，分别研制了各子实体的三维建模方法，然后将各子模型拼合成整体，为道路工程网络三维可视化研究提供了建模基础。 （3）针对海量道路三维模型数据实时快速传输与当前网络带宽限制的矛盾，提出了一种面向传输的多分辨率简化算法，该算法在服务器端将原始三维模型分解为最粗糙模型和一系列细节层次记录，并且最粗糙模型在客户端具有自动恢复到原始模型的能力，实现了客户端海量模型数据的“边浏览 ，边下载”。结合离散化处理、数据缓存、数据压缩等技术进一步优化了海量模型数据的管理和传输。 （4）提出了基于高性能图形显示卡的客户端道路三维场景快速绘制方法，综合运用可视范围撷取、显示列表、VBO等技术提高复杂道路三维模型在远程客户端的渲染效率，并分析讨论了GPU可编程技术在道路工程网络三维可视化中的应用前景。 （5）研究了Web3D与WebGIS的集成和交互技术。在构建了一种基于MapXtreme的道路工程WebGIS平台的基础上，设计了Web3D系统与WebGIS系统的客户端联动和双向通信机制，实现了在客户端三维交互式场景和二维电子地图中，针对道路工程设计信息和实时施工信息的远程快速查询。 （6）综合运用以上所述方法和技术，在导师的指导和同学的协助下，结合有关课题，采用J2EE、Jogl等编程工具，开发了基于Web3D与WebGIS的高速公路建设信息远程可视化综合查询平台，并将该平台应用于常吉和广巴高速公路建设管理中，实践证明了本文所述关于道路工程三维网络可视化的理论和方法的实用性和正确性。 2.学位论文孙久虎基于WebGIS的高速公路信息管理系统研究与实现2007 伴随着高速公路建设进程加快，其涉及信息量增大、类型多样、地点分布广，传统的信息管理方式已不适应公路建设迅速发展的需要，而目前能对高速公路在设计、施工、养护等阶段的各类信息综合进行管理的信息系统尚较少见到。本文在对公路信息管理系统进行研究的基础上，结合实际应用提出系统需求，然后提出利用网络地理信息系统技术(WebGIS)构建高速公路信息管理系统，以充分发挥了Internet对信息发布广泛、数据更新速度快特点，提高了公路管理工作的效率，有效解决了落后的管理手段与迅速增长的公路数据之间的矛盾。 　论文主要工作包括： 　1. 论文对WebGIS进行了论述，介绍了国内外WebGIS的发展现状，并论述了WebGIS主要构造方法和实现技术。论文针对WebGIS存在问题，结合前人研究，重点论述了SVG规范及其引入到WebGIS的可能性。论文研究了基于SVG的地理空间数据的编码，并构建了基于SVG的WebGIS体系结构。 　2. 由于在高速公路管理中存在多种类型的数据，包括文字信息、栅格和矢量图像以及三维模型等，论文研究了Web方式实现多元数据的统一访问。客户端定制不同的用户请求方式，Web服务器根据接收的用户请求生成不同的消息并传递给客户端。本文利用JSP技术实现了系统WebGIS服务器，并实现了多元数据的访问。 　3.作者在上述研究的基础上，针对高速公路养护管理和公路属性信息管理的需要，基于WebGIS技术、数据库技术和网络技术等多种计算机技术 ，设计并实现了B/S结构的高速公路信息管理系统，论文详细介绍了系统设计与系统实现。 本文链接：https://www.wendangku.net/doc/7313232772.html,/Periodical_jldz200802031.aspx 授权使用：武汉大学(whdx)，授权号：f7b07e69-c307-4a73-8f83-9e6200e58550 下载时间：2011年1月5日

ARCGIS网络分析

ArcGIS空间分析实习 ——网络分析 一、目的 网络分析是GIS空间分析的重要组成部分，它的主要内容包括： l寻找最佳行进路线，如：找出两地通达的最佳路径。 l确定最近的公共设施，如：引导最近的救护车到事故地点。 通过对本实习的学习，应达到以下几个目的： 1、加深对网络分析基本原理、方法的认识； 2、熟练掌握arcgis网络分析的技术方法。 3、结合实际、掌握利用网络分析方法解决地学空间分析问题的能力。 二、实验准备 1、软件准备：arcgis 2、数据准备：文件s_fran.dbf，s_fran.shp，s_fran.shx 三、预备知识 需要了解的arcgis的基本概念（通过帮助系统自己了解） 1．Networks概念与组成？ 由一系列相互连通的点和线组成，用来描述地理要素（资源）的流动情况。有定向网络（水流、电流）和非定向网络（道路网络），与之相对应的ArcGIS中的网络类型分为几何网络和网络数据集。一个要素不能同时参与几何网络和网络数据集。 2．Feature class的概念？Feature dataset的概念？区别及联系？ Feature class即为数据类，包括点、线、面的不同图层；Feature dataset 即为数据类，是具有相同空间参考的Feature Class的集合,在feature dataset 里可以创建拓扑,几何网络等,就是为了保证feature class的空间参考一致,feature dataset里的feature class不要求几何类型一致的.同一个feature dataset里可以包含点,线,面等多个类型。 3．geometric network的概念？如何根据一些数据类型创建geometric network？ 网络数据集由两部分组成： 物理网络： –用于构建网络并生成网络元素：边线（edges）、交汇点（junctions）和转弯（turns）。 逻辑网络： –由一系列属性表组成，用来模拟网络的连通性，定义网络元素的关系。 通过将以上的边线、交汇点、转弯等添加为属性字段，并进行连通性分析，定义网络字段，即构成地理网络。 4．探索使用软件，用shapefile文件能做networks analysis吗？ 不能，因为在ArcGIS中网络被分为几何网络和数据集网络，且在做网络分析的时候只能将数据转换为能执行网络分析的数据，以下前段部分即为转换

网络GIS的定义及分类

1. 网络GIS的定义及分类 定义：一定时期内特定形式的计算机网络和分布式对象技术的融合所形成的GIS系统。 从广义上理解，网络GIS包括了Internet GIS、Intranet GIS、移动GIS、嵌入式GIS等的各种组合。 根据具体的技术形式，可分类如下： ?基于C/S模式的网络GIS（功能强大，需安装） ?基于B/S模式的网络GIS（使用方便，主流形式） ?基于Web Service的网络GIS（易于多源信息集成） ?移动与嵌入式网络GIS（系统小巧，功能专一） ?…… 2、GIS网络化的意义 传统GIS的不足 ①互操作性较差 ②GIS数据共享能力弱 ③数据冗余严重 ④GIS的处理能力有限 ⑤实施成本高昂 网络GIS的特点 ①降低成本（分发、运行、维护、授权） ②使企业事务与GIS专业有机结合（系统集成） ③页面操作取代窗口操作（多基于浏览器操作） ④GIS处理能力大大提高（网络并发访问） ⑤动态系统（系统维护、数据更新） ⑥跨平台（客户端无关） ⑦互操作能力强 ⑧容易实现大范围数据分发 GIS网络化的意义 基于网络的GIS，改变了传统的GIS运行模式，使用户可以在远程使用GIS，这对于GIS产业来说具有重大的意义 一．Internet使GIS由专业人员使用的系统转变为公众信息系统，通过Internet，没有GIS专业知识的人，可以在任何地方操纵网络GIS应用系统，享用地理 空间信息服务； 二．通过Internet存取地理空间数据，降低了数据散发成本，提高了地理数据共享程度，可能避免信息资源的重复生产； 三．运用基于Internet的GIS技术，通过信息高公路设施，可以构造跨地区、跨部门的地理信息服务网络。 3 Web GIS 基本概念 Web GIS，是GIS与www的有机结合，GIS通过www功能得到了扩展，从www的任意一个节点，人们可以浏览和获取Web上的各种地理空间数据及属性数据、图像、文件， 以及进行地理空间分析，地理数据的概念已扩展为分布式的、超媒体特性的、相互关联的数据。 ?Internet的飞速发展，使传统GIS的发展更加广阔。它改变了GIS数据及应用的访问 和传输方式，使GIS真正变成了大众使用的工具。 ?Web GIS是Internet和www技术应用于GIS开发的产物，是实现GIS互操作的一条

某地区电网规划初步设计

题目：某地区电网规划初步设计专业：电气工程及其自动化

摘要 电网规划是所在供电区域国民经济和社会发展的重要组成部分，同时也是电力企业自身长远发展规划的重要基础之一。电网规划的目标就是能够使电网发展，能适应，满足并适度超前于供电区域内的经济发展要求，并能发挥其对于电网建设，运行和供电保障的先导和决定做用。 电网规划是电网发展和改造的总体计划。其任务是研究负荷增长的规律，改造和加强现有电网结构，逐步解决薄弱环节，扩大供电能力，实现设施标准化，提高供电质量和安全可靠性，建立技术经济合理的电网。 电网是电源和用户之间的纽带，其主要功能就是把电能安全、优质、经济地送到用户。电力工业发展是实践表明，要实现这一目标，大电网具有不可取代的优越性，而要充分发挥这种优越性，就必须建设一个现代化的电网。随着电网的发展和超高压大容量电网的形成，电力给国民经济和社会发展带来了巨大的动力和效益，并成为当今社会发展和人民日常生活不可缺少的能源之一。但随着经济时代的到来，电网的运行和管理已发生了深刻的变化，国内外经验表明，如果对供电电网设计不善，一旦发生自然和认为故障，轻者造成部分用户停电，重者则使电网的安全运行受到威胁，造成电网运行失去稳定，严重时甚至会使电网瓦解，酿成大面积停电，给国民经济带来灾难性的后果。因此对电网的合理设计已经成为了电力系统运行维护的主要部分。 电力系统是由生产、输送、分配和消费电能的发电机、变压器、电力线路和电力用户组成的整体，是将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的一个统一系统。电力系统还包括保证其安全可靠运行的继电保护装置、安全自动装置、调度自动化系统和电力通信等相应的辅助系统（一般成为二次系统），以及通过电或机械的方式联入电力系统中的设备。 关键字：电力系统规划电力电量平衡供电可靠经济