基于gis的污区动态修订与雷电信息时空特性分析

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1、基于GIS的污区动态修订与雷电信息时空特性分析***1,2,***1,***1,***1,***2（1.中国南方电网广东电网公司佛山局,佛山4300722.武汉大学武汉430072）1概述随着电力系统的发展，面对越来越密织的电网、复杂的电力设备、时刻变化的负荷信息、不断变迁的道路和建筑，以及人们对供电质量、环保状况、电力市场化体制改革等问题的日益关注，电力系统规划、运行、营业部门必须对其庞大而繁杂的信息进行采集、存储、分析和快速处理，实时地掌握电网的线路、设备所在地区的雷击情况、污秽情况以及线路、设备的防

2、污、防雷的动态变化情况，以便保持设备的健康状况，减少事故的发生，并实现输变电设施防雷与防污管理与决策的信息化。然而，传统生产经营管理方法，工作量大，重复劳动多，信息不能及时、有效、准确地传递，给生产、经营管理人员准确及时地掌握电网的运行状况带来了困难，传统的管理手段已经越来越不适应现代化的管理需求。因此，为了解决上述的问题，需要集成全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、卫星地图及其三维仿真技术，充分利用GPS的快速信息采集能力、GIS的强大空间分析能力，初步整合原有的输变电雷电及生产管理、设备台

3、帐及运行管理等相关的电力信息资源，解决“信息孤岛”形成的各系统独立应用中碰到的难题，将各系统的数据根据精心设计的数据结构统一在一个安全、准确、及时的电网数据平台，实现多级电网数据的集成和统一查询分析，建立防污管理数据库，集成雷击数据，从而实现高压输电线路和变电站的污区与雷电信息管理，实现雷电数据综合分析与多种方式显示，充分应用GIS空间分析功能，便捷地生成污染源分布、污区分布、盐密点分布、污闪故障分布等专题图，以及污区图的绘制，使雷电分析和防污管理很好的与GIS有机地结合起来，实现高压输电线路和变电站（水

4、、火电厂）防污秽、防雷工作的计算机动态管理，更好地指导电力生产安全运行，为输电网污区的自动化管理提供新的解决方法。5.2基于GIS的电力污区可视化动态修订技术研究5.2.1基于GIS空间分析算法的现场污秽度自动计算研究根据有关标准，提出了四种现场污秽度的评估方法：1）邻近线路和变电站绝缘子的运行经验与污秽测量资料；2）现场测量等值盐密和灰密；3）按气候和环境条件模拟计算污秽水平；4）根据典型环境的污湿特征预测现场污秽度。为了能快速精确的确定现场污秽度等级，本文提出了一种简单的方法，利用GIS技术进行矢量化

5、，分别建成各等级对应的多边形，然后根据测量的盐密和灰密对数值自动利用GIS空间选择分析功能确定所测量的点落在那个等级多边形内，由此确定其污秽等级，经过实际验证本方法比较简单有效。在以往的等值盐密、灰密值对应现场污秽度计算中，主要参照盘形悬式绝缘子A类现场污秽程度SPS与NSDD/ESDD的关系图，很容易出现人为的错误，考虑到每年的盐密灰密取样点很多，试验、运算、比对的工作量非常大。在实际使用中均有它们较大的局限性。针对这种情况，污区绘制系统通过GIS方法将给关系图进行矢量化，并利用空间拓扑分析来实现等值盐

6、密、灰密值对应现场污秽度值的计算。在矢量化的过程中，按照污秽等级将该图分为5个多边形，每个多边形对应一个污级，将等值盐密值作为矢量图的横坐标，等值灰密值作为矢量图的纵坐标。在完成矢量化之后，输入等值盐密测量值和等值灰密测量值，可以自动得出盐密、灰密值所对应的现场污秽度等级，自动计算工具如图5.1所示。图5.1等值盐密、灰密自动计算现场污秽度工具污秽度测量点计算工具分别提供批量计算和单个测量点计算功能，批量输入对所有的测量点进行污秽等级换算，如下图所示，计算过程中计算工具新生成对应测量点编号、盐密、灰密测量

7、值的污秽度，可避免手动输入，节省大量的工作时间，批量输入及自动计算可作为单独的运算工具，而且在系统中导入盐密灰密测量点时已经具有这个功能，因此在进行盐密灰密测量点统计时可不需要录入监测点的污秽度，系统可自动进行分析，并显示在污区图中以做辨别。图5.2电子excel表批量导入基于电子报表批量的计算工具功能实现，并在生成现场污秽度分布图时提供验算，如图5.3所示。现场污秽度的自动计算功能大大简化技术人员的工作，使盐密、灰密值与现场污秽度的计算过程更加准确。图5.3生成现场污秽度分布图时提供的验算功能5.2.2

8、基于GIS的污区图可视化动态修订工具的研制在污区图绘制之前，需要首先将污区图绘制中用到的数据导入到系统中来。系统设计开发了线路、杆塔、变电站、污染源、污秽度测量点和污闪故障点的自动导入功能，可以方便地将数据导入为图形数据。以下分别为加载线路、变电站、污秽测量点和污源后的污区图示例。图5.4从Excel导入数据图5.5加载污秽度测量点后的污区图污区图的一个最大特点就是不同等级的污区多边形之间往往相互嵌套，因此，在绘制新的污区时，