作者：沈科炬孫國海邵棟棟

摘要：介紹了配電網規劃中GIS數據模型的建立及其在GIS數據庫中的應用。通過對配電網絡特征的分析，指出配電網具有地理分布特性、配電設備數量眾多且比較分散等特點，提出了采用矢量模型的配電網規劃GIS數據模型。將處理對象分層次、分步驟來劃分信息圖層空間，設計了配電網規劃GIS的空間數據庫和屬性數據庫，提出采用標識符來連接分別存儲的空間數據和屬性數據，并舉例說明了具體實現方法。 關鍵詞：GIS；數據模型；配電網 1配電網規劃GIS數據模型 在地理信息系統中，有關空間目標實體的描述數據可以分為空間特征數據和屬性特征數據，二者統稱為地理數據。空間特征數據和屬性特征數據通過內部索引相連，是地理信息系統區別于其他繪圖軟件的關鍵之處。 1.1配電網分布的地理要素分析 1.1.1配電網的組成 配電網是利用適當的電壓等級將電能輸送給最終用戶，擔負著電力生產終端用戶的管理調度和運行服務等職能，是電力系統的重要組成部分。配電網管理的對象包括變電站、開閉所、線路(包括電纜)、桿塔、變壓器、配電箱、開關、刀閘等設備，以及連接在變壓器上的各類用戶單位。其示意圖如圖1所示。 1.1.2配電網的地理分布特性 配電網信息具備地理信息的三大特征： (1)配電網信息的區域性：在配電網中，變電站和用戶是網中的結點，可以用點來表示，配電線路是供電路徑，可以用線來表示，由不同的點和線構成了配電網的分布區域。配電網的分布呈拓延結構，表征了配電網信息的區域性。 (z)配電網信息的多層次性：配電網具有不同的電壓等級，如35kV，10kV，6kV，380V／220V等，網中連接有不同的節點，如變電站、變壓器等。裝配不同的電力設備，蘊含不同的設備參數，覆蓋不同的用戶區域，從而反映出配電網信息的多層次性。 (3)配電網信息的動態變化性：按照配電網規劃的要求，每隔兩三年應檢查修訂規劃一次，并且配電網運行需隨時維護，適時改造，甚至并網聯合，擴容更新，從而表現出配電網信息的動態變化性。 1.2配電網規劃GIS數據模型 配電網直接聯系著用戶，其信息可以分為兩大類：一類是圍繞配電網設備和用戶的各種信息，另一類是與地理位置相關的空間信息。這兩類信息互相聯系并且是有層次的。對配電網信息的分析，可以看出配電網直接聯系著用戶，配電網的線路、設備都與所在的地理環境密切相關。這種配電設施的地理分布特性，使得必須結合GIS數據模型來建立配電網規劃GIS數據模型，從而實現配電網規劃決策支持系統。 配電網規劃GIS數據類型，如圖2所示。圖中的各類空間數據，應該在相對高斯平面坐標系下(這取決于實際系統應用的范圍，一般以所在城市的高斯平面為基準)進行空間疊加，各類屬性數據利用GIS的拓撲連接關系與空間數據相聯系。 配電網規劃GIS數據模型，包括空間數據和屬性數據兩大部分，如圖3所示。配電網的空間數據采用矢量數據模型。采用這種數據模型來表達空間數據比柵格模型占用的存儲空間要少，而且，這種模型非常適宜于表達地圖上的圖形目標，點和一些小的多邊形都能夠清楚地表達。屬性數據采用關系數據模型，可以利用現有成熟的關系數據庫技術進行管理和維護。空間數據和屬性數據通過標識符實現關聯。