第３６卷２００８年１２月
云南电力技术
ＹＵＮＮＡＮＥＬＥＣＴＲｌＣＰＯＷＥＲ
Ｖ０１．３６Ｎｏ．６Ｄｅｃ．２００８
配电地理信息系统ＧＩＳ与配网自动化
赵志宇
（云南电网公司昆明供电局，云南昆明６５００１１）
摘要：介绍配电地理信息系统与配网自动化的发展思路，并对两者之间的关系进行探讨。关键词：配电
ＧＩＳ
配网自动化
ＣＩＭＩＥＣ６１９６８ＩＥＣ６１９７０
中图分类号：ＴＭ７６文献标识码：Ｂ文章编号：１００６—７３４５（２００８）０６—００２６—０２
配网设备资产管理模块
１
配电地理信息系统在配网的应用
传统的管理方式，很难直观系统的管理配电
１．２．１
主要对配电网的生产班组提供一个满足设备生命周期管理的资产管理平台，同时具有以下功
网复杂的逻辑结构和空间结构。利用ＧＩＳ平台可
以对配电设备和线路，按地理坐标或空间位置进
能：设备显示导航、设备查询统计定位、设备生
命周期管理、设备投运审批、动态路名显示、设备批量录入等。
１．２．２配电业务管理模块
针对配电网市场的业务流程和业务需求，提
行更为直观的管理。配电Ａ彤Ｆ彬ＧＩＳ可以独立
运行，完成离线配电管理功能，发展趋势是作为完整的ＤＭＳ系统的一部分，与ＳＣＡＤＡ／ＤＡ系统集成，可以更好地反映配电设备实时运行工况，进一步提高配网管理水平。
１．１
供业务支撑性功能。常用的功能如：配网设备检
修管理、设备巡视管理、停电管理、工作票管理、缺陷管理、线路工程设计管理、用电报装管理。有一些新的功能补充如：
抢修管理功能、配网线路过载预警功能、配网规划分析功能、配网设备评级管理功能、点图开票功能。
１．２．３配电网络分析模块
该模块主要针对配电网的网络架构进行分析，从而提供给客户服务、调度方式、停电管理、配网规划、配网生产人员一个辅助决策的功能。１．２．４其他应用功能
如图形导出、多媒体资料管理、三维漫游模拟巡视等。１．２．５系统接口
需要与配电ＳＣＡＤＡ、ＥＭＳ、ＬＭ负控系统等进行接口，同时也需要将网络拓扑信息数据和设
配电地理信息系统（ＧｌＳ）的构成
目前．国内外配电ＧＩＳ基本上都是采用商用
专业的ＧＩＳ平台开发的。
与其他平台相比，ｃ／ＴｅｃｈｎｏｌｅｇＧＩＳ平台具有以下特点：
１）具有良好的开放性，所有图形数据、属
性数据和规则都存放在数据库中，方便与其他系
统的接口。
２）提供专业的建模工具，方便建模，并可自动进行规则校验，简化建模。
３）基于ＯＬＥ／ＣＯＭ技术，支持Ｊａｖａ技术。４）适合傲二次开发。没有自己专有的开发语言，采用通用的开发语言进行开发。
５）多数据源访问：能动态访问其他ＧＩｓ和地形图系统的数据。
６）支持通用栅格和多媒体数据。
７）独有的集中式数据库分布式缓存技术，
备参数数据等送到其他配网实时系统中去。２
将图形以显示缓存ＤＤＣ文件发布到ＤＤＣ服务器
上，使用户不再对数据库进行访问。１．２配电地理信息系统功能
收稿日期：２００８一０５—３０
２６
系统与配网自动化的联系
１）把完成配电网运行与管理自动化功能的
集成系统称为配电网综合自动化系统，简称为配
万方数据
第３６卷配电地理信息系统ＧＩＳ与配网自动化
２００８年第６期
电管理系统（ＤＭＳ）。按照完成的功能来划分，ＤＭＳ系统包括若干个自动化子系统，而这些子系统又分为两大类：配电网运行自动化系统和配电网管理自动化系统。
２）配电地理信息系统ＧＩＳ是利用计算机技
术、网络技术和数据库技术将电网的分布、设备属性及实时信息按实际地理位置描述在地理背景
上，实现将电网和地理信息相结合进行管理的系统。而配电自动化，是利用现代计算机及通信技术，将配电网的实时运行、电网结构、设备、用户以及地理图形等信息进行集成，构成完整的自动化系统，实现配电网运行监控及管理的自动化、信息化。配网ＧＩＳ为配网自动化管理系统提供了配电网的基础图形数据服务。目前国内和国际较为通用的调度单线图数据格式均采用ＳＶＧ格式。ＳＶＧ（可缩放的矢量图形）严格遵从ＸＭＬ语法，此是一种和图像分辨率无关的矢量图形格式。ＳＶＧ图形格式具有以下优点：
丑图像文件可读，易于修改和编辑。ｂ．与现有技术可以互动融合。
ｃ．ＳＶＧ图形格式可以方便的建立文字索引，ｄ．ＳＶＧ图形格式可以用来动态生成图形。
ＧＩＳ与ＳＣＡＤＡ／ＤＡＳ的结合
ＳＣＡＤＡ／ＤＡＳ系统与配电ＧＩＳ是二个独立存
在的自动化系统，都有各自的支撑平台，二者通
过网路通信或专线接口，按照选定的通信协议交
及地理背景数据
图１配电ＧＩＳ与ＳＣＡＤＡ／ＤＡ系统的松散集成
是建设集ｓｃＡＤＡ／ＤＡ与配电ＧＩＳ功能于一体的ＤＭＳ主站，结构见图２。ＳＣＡＤＡ系统只是作为万方数据
ＳＣＡＤＡ
管理员ＤＭＳ
前爱通信处理工作站
－丁作站
Ｔ作站
机工作站
ｌｌｌＩ
以太罔
ｗＥＢ
Ｓ（：ＡＩ）＾ＡＭ，Ｆ’Ｍ，（：ＩＳ系统接口服务器接
服务器＿８６ｆ务器
胄５ｆ务器
图２配电ＧＩＳ与ＳＣＡＤＡ／ＤＡ系统的紧密集成
紧密集成方式下的ＳＣＡＤＡ／ＤＡｓ与配电ＧＩＳ应用功能在统一的界面下工作，数据管理、维护相对集中。但紧密集成的ＤＭＳ系统结构复杂，处理的数据量巨大，对于保证ＳＣＡＤＡ／ＤＡＳ功能的实时性与可靠性是不利。建设分布式开放系统，实现两个系统之间的无缝集成。在这种无缝集成方式下，ＳＣＡＤ．杉ＤＡＳ系统与配电Ｇ１Ｓ相对独立存在，既可以互相不依赖于对方而独立运行，又可以通过信息软总线从对方的数据库中直接获取各自所需要的数据。
决方法、
１）缺乏配网设备数据和分类编码的标准化。２）各个配电信息系统之间缺乏统一的接口３）配网业务相关的一次单线图的标准没有１）采用与ＩＥＣ６１９６８、ＩＥＣ６１９７０等标准相兼２）面向对象的数据库，统一配网设备的数３）采用ＣＯＲＢＡ等中间件技术，见图３。
ＤＭＩｓ
Ｈ管理数据库
蓬薹
图３一个复杂的系统接口
中间件介于系统与应用（下转第２９页）
２７
并用文本格式的描述性语言来描述图像内容，因从而实现基于内容的图像搜索。
４配电网信息系统存在的问题及解
４．１存在问题
规范，使系统接口复杂且数据不能充分共享。
形成。
４．２解决方法
容的设备编码体系，建立配电网公用对象数据模型。
据源。
３
３．１松散集成方式
换数据，见图ｌ。
３．２紧密集成方式
后台系统为配电ＧＩｓ提供实时数据，同时接受遥
控命令，而图形、曲线、报表、曲线、告警等传
统的ｓＣＡＤＡ应用功能以及馈线自动化等高级应用功能，都集成在以配电ＧＩＳ功能为基础的ＤＭＳ工作站里。
第３６卷变电站综合自动化技术应用
２００８年第６期
质，能在一个网络中混合使用，网络拓补结构灵
活方便。间隔层的保护装置、测控装置、自动装
时登录历史数据库；按既定规约将有关数据信息
送向调度或控制中心；接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行；具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能；具有（或备有）
置等具备以太网接口设备通过网络交换机接入以太网，和变电站层设备进行信息交换。由于变电站层使用１００Ｍ以太网，因而不会成为通信瓶颈。
站内当地监控，人机联系功能，具有对间隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态，在线修改参数的功能；具有（或备有）变电站故障自动分析和操作培训功能。５
４数字化变电站
４．１
数字化变电站的特点
数字化变电站的特点概括为一次设备的智能化、二次设备的网络化、以及信息采集、传输、
处理、运行监控数字化。４．２数字化变电站的结构
１）过程层功能：实现电力运行实时的电气
结束语
随着智能化设备、状态检测等新设备、新技
术的产生，数字化变电站运行经验的不断积累和丰富，综合自动化技术将向着高集成化、数字化、标准统一化方向发展，全数字化变电站在云南电网取代传统变电站成为可能。
参考文献
量检测、运行设备的状态参数检测、操作控制执行与驱动。
２）间隔层功能：汇总本间隔过程层实时数
据信息；实施对一次设备保护控制功能；实施本
间隔操作闭锁功能；实施操作同期及其他控制功
［１］金午桥等．变电站自动化新技的应用研究［Ｊ］．电网技术，２０００，２４（５）．
［２］卢静，彭涛．现阶段数字化变电站实施方案［ｚ］．
［３文恕．对变电站自动化系统通信网路的要求及通信未来标准化的动态［Ｊ］．电网技术，
１９９９。２２（１２）．
能；对数据采集、统计运算及控制命令的发出具
有优先级别的控制；承上启下的通信功能，即同
时高速完成与过程层及站控层的网络通信功能。
３）站控层的功能：通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按
（上接第２７页）软件之间，它对应用软件进行抽
象，将大量的应用软件的技术细节包含其中，提
５配电地理信息系统的建设
１）先选择优秀平台和完善电子地图覆盖。这是整个配网关系信息系统的整体架构的基础。
供将应用软件与数据源相分离的机制。ｃＯＲＢＡ则
是ＯＭＧ制定的比较成熟的规范，是电力自动化系统集成的首选。
２）完善系统的数据，做到数据的完整、准
确和更新及时。
应用软件，采用中间件封装后，即成为组件，它屏蔽了底层的操作系统和硬件的差异性，可以运行在异构平台上，实现分布式系统。图４给出了供电企业内基于组件技术的分布式自动化系统结构，各种应用程序使用中间件作为代理，通过
ＯＲＢ实现与对象数据库的接口。
ＥＭｓ
３）完善系统的功能开发。
４）发展配网自动化与配电地理信息系统的整合。
６结束语
配电ＧＩＳ系统与配电自动化是两个不同的系统，通过接口技术，两个系统可以互相支持，共同完成对配网的实时监控和运行管理。建设配电ＧＩＳ系统的目的是为配电网络运行管理提供一种基于地理位置空间信息的计算机管理的现代化技术手段。利用这种手段提供及时、准确、丰富的信息支持和辅助决策支持，提高供电企业的配网
管理的水平和工作效率。
Ｉ
ｃＩｓ
ＩｌＤＭＩｓｌＩ配电ＧＩｓ
ｏＲＢ数据总线
鸶剜巨时数据刊【Ｌ雠Ｊ睁理数据雹
图４采用ＲＯＢ数据软总线结构
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万方数据
第３６卷２００８年１２月
云南电力技术
ＹＵＮＮＡＮＥＬＥＣＴＲｌＣＰＯＷＥＲ
Ｖ０１．３６Ｎｏ．６Ｄｅｃ．２００８
配电地理信息系统ＧＩＳ与配网自动化
赵志宇
（云南电网公司昆明供电局，云南昆明６５００１１）
摘要：介绍配电地理信息系统与配网自动化的发展思路，并对两者之间的关系进行探讨。关键词：配电
ＧＩＳ
配网自动化
ＣＩＭＩＥＣ６１９６８ＩＥＣ６１９７０
中图分类号：ＴＭ７６文献标识码：Ｂ文章编号：１００６—７３４５（２００８）０６—００２６—０２
配网设备资产管理模块
１
配电地理信息系统在配网的应用
传统的管理方式，很难直观系统的管理配电
１．２．１
主要对配电网的生产班组提供一个满足设备生命周期管理的资产管理平台，同时具有以下功
网复杂的逻辑结构和空间结构。利用ＧＩＳ平台可
以对配电设备和线路，按地理坐标或空间位置进
能：设备显示导航、设备查询统计定位、设备生
命周期管理、设备投运审批、动态路名显示、设备批量录入等。
１．２．２配电业务管理模块
针对配电网市场的业务流程和业务需求，提
行更为直观的管理。配电Ａ彤Ｆ彬ＧＩＳ可以独立
运行，完成离线配电管理功能，发展趋势是作为完整的ＤＭＳ系统的一部分，与ＳＣＡＤＡ／ＤＡ系统集成，可以更好地反映配电设备实时运行工况，进一步提高配网管理水平。
１．１
供业务支撑性功能。常用的功能如：配网设备检
修管理、设备巡视管理、停电管理、工作票管理、缺陷管理、线路工程设计管理、用电报装管理。有一些新的功能补充如：
抢修管理功能、配网线路过载预警功能、配网规划分析功能、配网设备评级管理功能、点图开票功能。
１．２．３配电网络分析模块
该模块主要针对配电网的网络架构进行分析，从而提供给客户服务、调度方式、停电管理、配网规划、配网生产人员一个辅助决策的功能。１．２．４其他应用功能
如图形导出、多媒体资料管理、三维漫游模拟巡视等。１．２．５系统接口
需要与配电ＳＣＡＤＡ、ＥＭＳ、ＬＭ负控系统等进行接口，同时也需要将网络拓扑信息数据和设
配电地理信息系统（ＧｌＳ）的构成
目前．国内外配电ＧＩＳ基本上都是采用商用
专业的ＧＩＳ平台开发的。
与其他平台相比，ｃ／ＴｅｃｈｎｏｌｅｇＧＩＳ平台具有以下特点：
１）具有良好的开放性，所有图形数据、属
性数据和规则都存放在数据库中，方便与其他系
统的接口。
２）提供专业的建模工具，方便建模，并可自动进行规则校验，简化建模。
３）基于ＯＬＥ／ＣＯＭ技术，支持Ｊａｖａ技术。４）适合傲二次开发。没有自己专有的开发语言，采用通用的开发语言进行开发。
５）多数据源访问：能动态访问其他ＧＩｓ和地形图系统的数据。
６）支持通用栅格和多媒体数据。
７）独有的集中式数据库分布式缓存技术，
备参数数据等送到其他配网实时系统中去。２
将图形以显示缓存ＤＤＣ文件发布到ＤＤＣ服务器
上，使用户不再对数据库进行访问。１．２配电地理信息系统功能
收稿日期：２００８一０５—３０
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系统与配网自动化的联系
１）把完成配电网运行与管理自动化功能的
集成系统称为配电网综合自动化系统，简称为配
万方数据
第３６卷配电地理信息系统ＧＩＳ与配网自动化
２００８年第６期
电管理系统（ＤＭＳ）。按照完成的功能来划分，ＤＭＳ系统包括若干个自动化子系统，而这些子系统又分为两大类：配电网运行自动化系统和配电网管理自动化系统。
２）配电地理信息系统ＧＩＳ是利用计算机技
术、网络技术和数据库技术将电网的分布、设备属性及实时信息按实际地理位置描述在地理背景
上，实现将电网和地理信息相结合进行管理的系统。而配电自动化，是利用现代计算机及通信技术，将配电网的实时运行、电网结构、设备、用户以及地理图形等信息进行集成，构成完整的自动化系统，实现配电网运行监控及管理的自动化、信息化。配网ＧＩＳ为配网自动化管理系统提供了配电网的基础图形数据服务。目前国内和国际较为通用的调度单线图数据格式均采用ＳＶＧ格式。ＳＶＧ（可缩放的矢量图形）严格遵从ＸＭＬ语法，此是一种和图像分辨率无关的矢量图形格式。ＳＶＧ图形格式具有以下优点：
丑图像文件可读，易于修改和编辑。ｂ．与现有技术可以互动融合。
ｃ．ＳＶＧ图形格式可以方便的建立文字索引，ｄ．ＳＶＧ图形格式可以用来动态生成图形。
ＧＩＳ与ＳＣＡＤＡ／ＤＡＳ的结合
ＳＣＡＤＡ／ＤＡＳ系统与配电ＧＩＳ是二个独立存
在的自动化系统，都有各自的支撑平台，二者通
过网路通信或专线接口，按照选定的通信协议交
及地理背景数据
图１配电ＧＩＳ与ＳＣＡＤＡ／ＤＡ系统的松散集成
是建设集ｓｃＡＤＡ／ＤＡ与配电ＧＩＳ功能于一体的ＤＭＳ主站，结构见图２。ＳＣＡＤＡ系统只是作为万方数据
ＳＣＡＤＡ
管理员ＤＭＳ
前爱通信处理工作站
－丁作站
Ｔ作站
机工作站
ｌｌｌＩ
以太罔
ｗＥＢ
Ｓ（：ＡＩ）＾ＡＭ，Ｆ’Ｍ，（：ＩＳ系统接口服务器接
服务器＿８６ｆ务器
胄５ｆ务器
图２配电ＧＩＳ与ＳＣＡＤＡ／ＤＡ系统的紧密集成
紧密集成方式下的ＳＣＡＤＡ／ＤＡｓ与配电ＧＩＳ应用功能在统一的界面下工作，数据管理、维护相对集中。但紧密集成的ＤＭＳ系统结构复杂，处理的数据量巨大，对于保证ＳＣＡＤＡ／ＤＡＳ功能的实时性与可靠性是不利。建设分布式开放系统，实现两个系统之间的无缝集成。在这种无缝集成方式下，ＳＣＡＤ．杉ＤＡＳ系统与配电Ｇ１Ｓ相对独立存在，既可以互相不依赖于对方而独立运行，又可以通过信息软总线从对方的数据库中直接获取各自所需要的数据。
决方法、
１）缺乏配网设备数据和分类编码的标准化。２）各个配电信息系统之间缺乏统一的接口３）配网业务相关的一次单线图的标准没有１）采用与ＩＥＣ６１９６８、ＩＥＣ６１９７０等标准相兼２）面向对象的数据库，统一配网设备的数３）采用ＣＯＲＢＡ等中间件技术，见图３。
ＤＭＩｓ
Ｈ管理数据库
蓬薹
图３一个复杂的系统接口
中间件介于系统与应用（下转第２９页）
２７
并用文本格式的描述性语言来描述图像内容，因从而实现基于内容的图像搜索。
４配电网信息系统存在的问题及解
４．１存在问题
规范，使系统接口复杂且数据不能充分共享。
形成。
４．２解决方法
容的设备编码体系，建立配电网公用对象数据模型。
据源。
３
３．１松散集成方式
换数据，见图ｌ。
３．２紧密集成方式
后台系统为配电ＧＩｓ提供实时数据，同时接受遥
控命令，而图形、曲线、报表、曲线、告警等传
统的ｓＣＡＤＡ应用功能以及馈线自动化等高级应用功能，都集成在以配电ＧＩＳ功能为基础的ＤＭＳ工作站里。
第３６卷变电站综合自动化技术应用
２００８年第６期
质，能在一个网络中混合使用，网络拓补结构灵
活方便。间隔层的保护装置、测控装置、自动装
时登录历史数据库；按既定规约将有关数据信息
送向调度或控制中心；接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行；具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能；具有（或备有）
置等具备以太网接口设备通过网络交换机接入以太网，和变电站层设备进行信息交换。由于变电站层使用１００Ｍ以太网，因而不会成为通信瓶颈。
站内当地监控，人机联系功能，具有对间隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态，在线修改参数的功能；具有（或备有）变电站故障自动分析和操作培训功能。５
４数字化变电站
４．１
数字化变电站的特点
数字化变电站的特点概括为一次设备的智能化、二次设备的网络化、以及信息采集、传输、
处理、运行监控数字化。４．２数字化变电站的结构
１）过程层功能：实现电力运行实时的电气
结束语
随着智能化设备、状态检测等新设备、新技
术的产生，数字化变电站运行经验的不断积累和丰富，综合自动化技术将向着高集成化、数字化、标准统一化方向发展，全数字化变电站在云南电网取代传统变电站成为可能。
参考文献
量检测、运行设备的状态参数检测、操作控制执行与驱动。
２）间隔层功能：汇总本间隔过程层实时数
据信息；实施对一次设备保护控制功能；实施本
间隔操作闭锁功能；实施操作同期及其他控制功
［１］金午桥等．变电站自动化新技的应用研究［Ｊ］．电网技术，２０００，２４（５）．
［２］卢静，彭涛．现阶段数字化变电站实施方案［ｚ］．
［３文恕．对变电站自动化系统通信网路的要求及通信未来标准化的动态［Ｊ］．电网技术，
１９９９。２２（１２）．
能；对数据采集、统计运算及控制命令的发出具
有优先级别的控制；承上启下的通信功能，即同
时高速完成与过程层及站控层的网络通信功能。
３）站控层的功能：通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按
（上接第２７页）软件之间，它对应用软件进行抽
象，将大量的应用软件的技术细节包含其中，提
５配电地理信息系统的建设
１）先选择优秀平台和完善电子地图覆盖。这是整个配网关系信息系统的整体架构的基础。
供将应用软件与数据源相分离的机制。ｃＯＲＢＡ则
是ＯＭＧ制定的比较成熟的规范，是电力自动化系统集成的首选。
２）完善系统的数据，做到数据的完整、准
确和更新及时。
应用软件，采用中间件封装后，即成为组件，它屏蔽了底层的操作系统和硬件的差异性，可以运行在异构平台上，实现分布式系统。图４给出了供电企业内基于组件技术的分布式自动化系统结构，各种应用程序使用中间件作为代理，通过
ＯＲＢ实现与对象数据库的接口。
ＥＭｓ
３）完善系统的功能开发。
４）发展配网自动化与配电地理信息系统的整合。
６结束语
配电ＧＩＳ系统与配电自动化是两个不同的系统，通过接口技术，两个系统可以互相支持，共同完成对配网的实时监控和运行管理。建设配电ＧＩＳ系统的目的是为配电网络运行管理提供一种基于地理位置空间信息的计算机管理的现代化技术手段。利用这种手段提供及时、准确、丰富的信息支持和辅助决策支持，提高供电企业的配网
管理的水平和工作效率。
Ｉ
ｃＩｓ
ＩｌＤＭＩｓｌＩ配电ＧＩｓ
ｏＲＢ数据总线
鸶剜巨时数据刊【Ｌ雠Ｊ睁理数据雹
图４采用ＲＯＢ数据软总线结构
２９
万方数据