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摘要：现代城市配电网规划设计面临的环境较为复杂，相应的规划设计要求高、难度大，传统规划设计方法下，相关工作人员任务重、效率低，积极引用先进科学技术，对于提高配电网规划设计效率与水平而言具有重要意义。本文以地理信息系统的应用为研究对象展开分析，其实现了地图、图像、属性数据集成管理，可提供全面的、精确的数据分析结果，为配电网规划设计提供可靠决策支撑。
关键词：GIS；城市配电网；规划设计
引言
GIS全称为地理信息系统，借助GIS技术，可将地理信息、属性信息、几何信息、时间信息等多维空间数据整合，实现对空间数据的综合管理应用。探索GIS技术在配电网规划中的融合应用，有助于解决配电网管理中存在的数据抽象、电网问题隐晦难找、全局性不足等问题，进而显著提升配电网规划管理水平。
1GIS技术的特点
GIS技术能够实现一系列复杂的功能，包括地理空间分析、快速空间定位、复杂多重查询、图形处理、三维空间模拟和空间决策支持等。这一系列功能的实现可将大量抽象的数据，如地理坐标数据、地形数据、点线面几何数据及挂接的属性数据等，全部转换为形象、具体的图像信息，直观地进行展示，同时实现便捷的数据查询和编辑，通过功能定制和二次开发，还可实现数据的自动更新和个性化的数据响应预警。在配电网中融合应用GIS技术，将进一步提升配电网系统信息化、智能化水平，为泛在电力物联网建设的顺利推进奠定良好的基础。
2配网规划设计的原则
电力企业应遵循主要原则为：（1）实用性原则。应保证配网规划设计可以得到有效使用，可以让现有资源得到充分整合，让人力资源、物力资源应用合理性得到保证。（2）整体性原则。电力企业应对区域优势、特色进行充分利用，开展合理布局工作，与此同时，应对各区供电发展协调性进行统筹处理，让集群整体优势得以发挥。（3）持续改进原则。电力企业应结合实际情况，全面收集、整理、分析历史数据信息，为提升供电可靠性，对业务流程进行持续优化，对配网规划进行完善处理，降低运维错误出现可能性。（4）全面发展原则。在电网配网规划过程中，应对规划方案、建设方案、运行效果、维护难度、管理难度等因素进行全面考量，促进整体电网配网规划建设协调发展。
3电力配网规划及系统建设中存在问题
3.1电能的整体布局不够合理
随着我国经济的快速发展，人们对电力需求量的不断增多，因而在进行电力配网建设过程中，就需对区域间的电能做出合理的整体布局。但在当前阶段，我国很多地方的电力配网，在其规划建设中，因缺乏合理性的电能整体布局，在实施电力配网建设中，不仅容易带来资源上的浪费，而且某一区域一旦出现电力故障，在进行故障排除过程中很难让电力系统做到正常运行，这就极大地影响到整个配网系统的正常运行和供电的稳定性。
3.2管理方式不科学
对配电网的管理方式及水平来说有很多的问题出现在了其中。由于没有一个科学合理的管理方式，致使频繁的有停电现象发生、电网运行超负荷、电能损耗严重等一系列问题出现，对用户的日常生活造成很大的影响，与此同时，电力部门的维修人员承受着巨大的压力。
3.3配电网的线路铺设不尽合理
在实施城市配网建设中，因其输电线路多使用地下敷设这一形式，此种线路铺设方式，因具有较高的施工成本和较大对施工难度，且在其施工中涉及到较多社会因素，再加上其电路缺乏足够的灵活性，故无法与城市实际发展要求相适应。
4基于GIS的城市配电网规划设计策略
4.1空间负荷预测
空间负荷预测是所有规划设计工作开展的基础，包括总电量/分类电量预测、总负荷/分类负荷预测、负荷分布预测。其主要预测方法如下：根据用地类型、负荷性质划分供电区域，得到若干小区；预测小区分类负荷。根据实践可知，在明确小区负荷后，可对变电站站址/站容、线路路径/型号以及开关设备等等进行选择与规划。小区负荷预测有较多方法，包括：（1）负荷密度法：容易受人为因素干扰；（2）分类分区预测法：可修正负荷密度误差，结果总体还是较为粗略；（3）基于模糊聚类分析和神经网络代数算法的短期负荷预测方法，考虑因素全面，预测结果精确，贴近实际。基于GIS开展空间负荷预测工作，在数据分析处理方面具有显著优势，可利用数据库、系统功能，对空间负荷进行自动划分，并全面收集各个小区负荷历史数据以及天气、温度、日类型等数据进行归一化处理，建立模糊等价矩阵开展聚类分析、神经网络训练，由此实现电力负荷预测，效率高、结果精确。
4.2切实做好变电站的合理规划
众所周知，在电力系统运行过程中，变电站就是起着集中和分配电能的作用。由此可见，在配网规划和建设过程中，其电能整体布局是否合理，这与变电站到规格有着极为重要的关系。现阶段，为有效做好变电站的合理规划，可着重从以下这些方面做起:第一，在实施高压配电网规划中，其变电站的主变应配置两台到三台，而且应基于节能型这一配置原则，来选用变电站，使其满足大容量、小型化这一标准。第二，在110kb的变电站中，其容量应以40兆伏安、50兆伏安和60兆伏安为主。第三，所规划的变电站，应能够满足每一年所增长到容载对网架建设的实际要求。第四，在实施中压电力配网发展的过程中，还应结合具体的环境特点来进行科学的选址。基于GIS的变电站选址、站容设计方法，主要是利用GIS的电子地图，自动搜索所有可能的站址，经由实地考察后，选择最优方案。配电网规划设计具有多级、动态性的特点，因此初步确定的是目标年变电站规划方案，此后根据负荷实际增长情况、项目投资与成本情况，分阶段进行变电站建设，在满足实际负荷需求的同时，有效节约相关投资成本。
4.3网络结构优化
城市配电网网络结构优化，主要是以上述规划设计结果为支撑，构建相应的非线性规划模型：（1）目标函数：取规划水平年配电网扩展投资费用+年损耗费用；（2）约束条件：负荷需求、变压器（线路）容量限制、功率平衡等等。通过GIS分析软件，可计算获得目标年短路容量、无功电压，使用短路容量校核系统校正相关参数，明确设备容量要求。制定好各阶段设计规范方案后，GIS可直观展现各规划网络结构，并可自动查询相关线路属性信息等。
结束语
总之，就电力配网规划与建设而言，这是一项要求长期实施规划建设的工作，只有在生产实践中不断分析其建设思路，才能及时发现其不足之处并予以有效整改。因此，在实际生产建设过程中，电力工作者一定要对当前电力配网这项建设工程所存在问题进行有效分析，以此来不断提高电力配电网的供电能力和供电安全可靠性，这对于电网工作的健康持续发展及我国社会主义现代化建设这项伟大事业的稳步发展，均具有极为重要的促进作用。
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