時間：2023-03-22 17:46:17
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35kV變電站無人值守自動化系統的設計原則就是通過智能電網的理念，對整個縣級電網進行建模，得到安全可靠的設計方案，以保證電網穩定運行。35kV變電站無人值守自動化系統最重要的設備是集控站，其負責整個系統的監控管理、數據收集、數據處理等［4］。無人值守系統較常規系統相比增加了微機自動巡視和跟蹤功能(見圖1)。受控子站主要包括測控通訊模塊、遠動通信模塊、微機五防模塊、網絡通信模塊、保護測控模塊、視頻監控模塊等，由這些子站實現數據實時采集、通信、終端控制等功能。這些受控子站的分布模式主要有集中式、集中分布式、分散式3種［5］。本設計中采用的是許繼集團CBZ8000自動化系統，包括站控層、通訊層、裝置層3部分(見圖2)。整個系統采用面向對象設計，系統結構簡單，不設置總控單元，測控單元均為模塊化結構并分散式安裝。無人值守自動化控制系統，在遙測和遙信的基礎上實現遙控和遙調功能。集控主站內的電氣設備主要有:接地裝置、35kV進線、斷路器、無功補償裝置、電源、主變壓器、10kV饋線等。
2后臺監控系統設計
CBZ8000自動化系統支持WindowsXP操作系統，利用SQLServer2000構造數據庫，基于VisualBasic語言編制程序。實現無人值守自動化模型，需要得到正確的網絡拓撲連接，實現系統實時分析。上述算法即為網絡拓撲連通性的驗證，網絡節點矩陣自動生成可以大大降低計算工作量。進入監控系統前要完成登陸，系統設計時一定要根據不同的用戶組設置不同的權限，進入登陸系統后就可以查詢各個子系統的狀態，還可以查看整個變電站的運行數據(見圖3)。監控系統還可以查看變壓器和進線的調度，如感性有功電度、感性無功電度、容性有功電度、容性無功電度等。變電站出現故障后，會彈出報警界面，同時記錄下超限值和發生故障的時間，工作人員需要查看上邊的提示，通過保護裝置進行操作。本設計采用的終端設備是WYD—800系列RTU，由測控設備完成初始數據采集和預處理，經以太網由終端設備傳輸到集控站。較以往系統相比，本次設計中改進了微機五防操作系統，主機可以基于規則庫中的數據對實際數據進行邏輯對比，并生成相應的操作程序。操作票專家系統設置了5種開票方式:圖形開票、專家庫開票、調用典型票、手工開票、歷史操作票。
3遙視系統設計及測試
現有變電站一般都具有四遙系統，本設計在這個基礎上增加了遙視系統，即遠程視頻監控系統。此系統可以實現以下功能:監控35kV變電站變壓器和主要設備情況;對周圍環境進行監控并實現消防系統報警;對門禁情況進行中心控制;輔助電力生產減少工作量。變電站遙視系統設備主要有:可控攝像機、煙霧傳感器、紅外傳感器、電源、計算機、交換機、服務器等(見圖4)［6］。中心監控服務器是本系統的核心，承擔著工作人員與前端設備聯絡的任務，其可以實現服務器模塊管理、監控系統設置、身份認證、權限管理、視頻設備管理、鏡頭分組、報警和聯動、中心錄像、數據檢索、電子地圖等功能。遙視系統應用時，工作人員可以在集控站對變電站受控設備進行遠程巡視，實現無人值守變電站的自動控制功能，并結合視頻監控系統和圖像監視系統提供的數據，遠程控制現場球形攝像機(見表1)。
4結語
1光纖通道的配置方式
電力系統主要是由發電廠、輸變電系統、配電系統等共同組成。而在系統中，信息的采集和傳輸是其正常運行的關鍵因素，因此光纖通信技術在電力系統中扮演著越來越重要的角色。雙光纖通信的組網方式極其靈活，大致分為樹形、星型、鏈型、網狀、環狀等。按照智能電網配電自動化系統的特點，光纖網通常采用環型網或者樹型環型相結合的網絡，并通過與計算機的連接實現數據資源共享。由于環路節點較多，為防止光纜設備故障、通訊中斷等通信事故出現，大多數企業采用雙光纖環路自愈網，并配置具有自愈功能和自動切換的光纖收發器。當光纜出現故障時，斷點兩側的光纖設備通過雙環路切換器構成新的光纖路徑，實現自愈功能，為電網的運行調度和繼電保護系統保駕護航。
2光纖通信有利于保護輸電線路
供電單位作為一個特殊的部門，對電網可靠性的要求極高，因此對繼電保護的要求也越來越高。當系統發生故障時要求必須做出及時高效的反應，快速切除，及時解決故障，絕不允許出現任何紕漏，繼電保護發生拒動的現象更是不被允許的。另一保護電網的有效方法是全線速動的縱聯保護，其保護作用的發揮程度直接關系到高壓電網的穩定運行。當出現故障時，高壓線路縱聯保護兩端的保護裝置通過故障信息的交換，可以甄別出是本線路故障還是區外故障，并根據不同的故障采取不同的方法。在遇到區外故障時不動作，在甄別出是區內故障時，快速反應及時切除故障以達到保護的作用。光纖抗干擾性，容量大的特點為電流差動保護的應用提供了強大的技術支持。
3光纖通信在電網中的發展前景
隨著經濟、技術的發展，光纖通信技術、計算機技術也越來越多的應用到了現代生產生活中。光纖通信訊技術在電力系統中的應用也越來越深入廣泛，電力系統調度自動化已經成為了一種必然發展趨勢。通過數字傳輸手段傳遞電量訊號、用光纖作為傳輸媒介取代金屬電纜共同構成了網絡通信的二次系統，這種網絡二次系統成為電力系統的未來發展趨勢。自動化技術的發展是智能化電力系統的基礎。而智能化電力系統則是對信息傳輸全程實現數字化，這對光纖通信技術提出了更高的要求。光纖通信技術也應積極創新，與時俱進，實現應用上的平穩發展，并對重點技術及科技難題進行逐一突破、逐步完善。電網現代化要求調度自動化進一步加強，要求人力從繁復的勞動中解放出來。調度自動化有利于優化配電網絡結構，簡化保護和運營程序，提高供電的可靠性和電能質量。作為新的傳輸媒介，將光纖運用到電力通信系統中，并依據電力系統自身特點對其進行科學的改進，可以提高電力系統各個組成部分的運轉能力，也可以提高電力系統運轉的穩定性、安全性和可靠性。隨著光纖的不斷發展進步，電力通信會越來越完善，光纖在電力系統中的應用也會越來越深化。
4小結
1.1以太網技術概述
我們現在所說的以太網通常是指在IEEE802.3標準下構建的局域網。1975年，美國施樂公司（Xe-rox）成功將其公司的電腦、打印機等組建成一個局域網絡，后來施樂公司（Xerox）、數字裝備公司（Dig-ital）、英特爾公司（Intel）三家公司為了推廣這項技術而合作，并起草了DIXEthernetV2標準，這就是IEEE802.3標準的前身。以太網通信具有系統組網方便、信息共享性好、易于互操作等優點，所以在變電站綜合自動化系統中得到了很好的推廣與應用。與前述總線類通信技術相比而言，以太網最突出的優點就是它的通信傳輸速率高。
1.2以太網構建的變電站綜合自動化系統的網絡拓撲
用以太網組網構建的變電站綜合自動化系統，由于將全站一次設備保測裝置的信號均接在了交換機上，當地監控后臺、遠動機、工作站如需知道某一斷路器、刀閘、變壓器的遙信或者遙測信息，直接訪問交換機即可，這樣，數據的共享性顯然優于現場總線。
1.3變電站綜合自動化系統采用以太網組網的系統原理
區別于現場總線，在采用以太網組網的綜合自動化系統中，介質采用的是網線而非485線。在圖二中，保測裝置1～n負責采集變電站一次設備的遙信、遙測信息，然后通過網線接至交換機。變電站主控室的當地監控后臺通過交換機了解全站設備運行情況，并根據需要在監控機上，或者在現場對一次設備進行操作。另外，交換機采集到的信息通過遠動機上送給調度中心，調度中心根據全網的負荷情況，如果有需要將對這個站實現負荷切換的話，將會發送命令給遠動機，遠動機再經由交換機發送至保測裝置，這叫“遙控選擇”；保測裝置接收到遙控命令后，會回復調度中心一個報文，這就是“遙控返校”；當調度中心接收到保測裝置返回的信息后，再對該變電站的一次設備進行操作，這就是“遙控執行”。
2綜合自動化系統中兩種通信技術應用的比較
每一項基礎性技術的誕生，都會推動相關產業的快速發展，變電站綜合自動化系統也不例外。就變電站綜合自動化系統而言，衡量其系統好壞的幾個性能指標很重要，那就是快速性、實時性、共享性和信息量。快速性是衡量通信通道傳輸信息速率的一個指標。變電站的斷路器有變位信息時，該變位信息要能在現有技術水平的前提下，在最短時間內上傳至當地監控后臺或者調度中心。實時性與快速性相關，它是指在監控畫面上，監控機上的圖（或者報文）要能及時反映斷路器或刀閘的變位信息。現在中國南方電網的規范要求實時性要控制在ms級別內。由于以太網模式將所有保測裝置的信息都掛在了交換機上，當地監控后臺、遠動、工作站如需訪問數據，直接在交換機上讀取即可，比起現場總線要方便許多，這就是它的共享性。當雷雨天氣時，上送的報文量非常大，由于現場總線傳輸速率有限，所以能上傳的信息量有限，有的信息不能上送，導致值班人員不能判斷變電站所有設備的運行工況。具體優劣比較如表一所示。表一現場總線與以太網通信質量比較
3結束語
檔案信息自動化系統是一項需要運用多種學科知識，多專業配合，多部門協作，多環節配套的復雜系統工程，系統建設發展到目前階段，研究探討對系統的協調組織、加強管理和科學決策，是十分必要的。
加強對檔案信息自動化系統管理的目的在于開發應用，離開推進應用水平的提高，就脫離了實際。加強管理的指導思想，一是要積極進取，開拓創新，爭取條件采用先進技術；二是要充分掌握系統的綜合性、系統性、統一性，統籌兼顧，全面安排，調動各方面的積極性；三是要從現實出發，循序漸進。如何提高應用水平，需要深入考察與自動化系統相關的諸多方面的情況及變化趨勢，分析存在的問題，尋求解決的途徑。本文試從經常遇到的幾個問題，闡述個人的一些看法。
一、推進自動化，必須提高檔案標準化、規范化水平
目前，檔案信息自動化系統的現狀是檔案標準化、規范化滯后和應用軟件多亂，這些都嚴重影響了系統整體水平的提高。目前系統的主要矛盾不是硬件設備的缺乏，而是硬件的功能并沒有充分發揮。筆者認為對這一問題取得共識是系統建設思想上的一次飛躍，它使我們的觀察視野從計算機系統擴大到整個檔案信息管理。這一認識上的轉變給我們的啟示是：檔案信息自動化的內涵包括檔案工作的各個方面和各個環節，其中首要的是檔案業務要規范，檔案標準要建立健全和真正實施。檔案標準和規范本身也是一個系統工程，要推進檔案自動化建設，必須抓好檔案標準化、規范化，掌握好兩者相輔相成、互相促進的辯證關系。
二、自動化建設要著眼于提高系統的整體水平
根據系統論思想和集成化要求，檔案信息自動化建設的著眼點應是整個系統，組成系統的縱向和橫向的各個節點都應達到一定水平，并通過網絡加以聯通，這樣才能發揮整體優勢，提高系統的綜合能力。部分節點甚至一個重要節點的障礙，都可能造成系統的梗阻。當然，要求每個節點的裝備水平和應用能力齊頭并進是不現實的，不可能“齊步走”。鼓勵和支持先進單位提高水平，在一些單位進行較高水平的試點，以取得值得推廣的經驗，對整個系統是有利的，但其基本出發點應是為了提高系統的整體水平，只有少數先進的節點不可能組成先進的系統。
三、有重點地抓好數據庫建設
目前檔案信息自動化系統從總體上看仍處于由文件處理向信息管理系統的過渡階段，完成這一步的關鍵在于數據庫建設。開發和建設數據庫系統是國家檔案信息工程的核心和基礎，是工程的主體。數據庫的含義是依托先進的信息技術對資料進行科學的管理和方便的使用。建立數據庫系統是一項長期的任務，要經過由低到高、由單個到群體的循序漸進過程。經過試點，數據庫經驗中最主要的有：領導重視，統一認識，堅持計算機技術人員同檔案業務人員協同配合；面向應用，建立“活庫”，以利用頻率和使用效率考核數據庫的“活性”；突出重點，由單一庫向系統庫發展等。當前若能把綜合數據庫的完善提高和各單位檔案目錄庫建立起來，通過網絡聯接形成開放的分步式數據庫群，將使自動化系統效率大大提高一步。
四、慎重選定技術路線
信息技術的飛速發展成為當代技術革命的主要特征。目前，對我國檔案信息自動化工程影響最大的技術是微機工作站、服務器性能的提高，網絡技術的成熟及數據庫技術和應用軟件開發工具的發展。網絡技術的發展促使局域網、廣域網以及信息高速公路的建設和開通。在信息技術發展日新月異的條件下，選擇檔案信息自動化系統的技術路線是十分重要的，應當推行適應的先進技術，使經濟效益的合理性和技術的先進性相統一，技術路線的選擇要符合我們的實際。檔案部門對先進技術的潛在需求很大，但現實的需求又往往跟不上，宏觀監測需要的信息量和使用頻率同微觀經濟需求有很大差別，因此不斷發生買了設備不能充分利用，建了網絡而傳輸量很少的情況。要實事求是地分析現狀，充分考慮先進技術的發展，再進行每一項具體的決策。
五、實事求是地改進管理體制
集中統一是管理任何社會化大生產所必需的方式，信息自動化這一高新技術系統也不例外。人機結合是自動化系統的建設方針，其含義為檔案業務人員直接使用微機開展工作，這亦是研究自動化系統管理時必須考慮的原則之一。檔案信息自動化系統的管理體制，要能使高度集中管理和方便使用相結合。目前我國檔案信息自動化系統的管理體制，同時存在集中統一管理不力和使用不方便的問題，主要方面是集中統一管理不力，這同我國檔案工作是在各專業基礎上發展起來的和系統建設從“微機起步”有關。應下決心解決分散現象，從管理制度上保證業務技術規范、標準，硬軟件的選用，上下各個層次和各專業辦公自動化等都應納入統一的檔案信息自動化系統管理之中，實行集中統一管理，不能各行其是自建系統，造成信息分割和資源浪費。也要下決心解決方便使用的問題，如長期將檔案部門的“硬任務”集中于一個部門，在檔案部門這一信息系統之內再組建一個“檔案信息系統”，就很難提高檔案工作整體水平。建立集中統一管理下的分散式系統，是較理想的模式，但這種高技術結構，必須有較強的管理能力和技術能力，不具備這些條件，從集中向分散過渡，反倒有可能退回到分散式。
六、充分發揮系統建設資金的使用效益
檔案自動化系統建設是檔案部門投資最大的項目，在資金籌集和管理使用方面，較好的做法是多渠道籌措資金，實行中央撥款、地方撥款、單位自籌和爭取外援相結合，資金使用上做到按項目管理，進行項目論證并跟蹤考核。目前存在的主要問題之一是沒有在國家和地方財政長期建設發展計劃中立項，檔案信息自動化項目資金大多通過領導特批解決，為此耗費了各級檔案部門領導很大精力。“九五”建設規劃被國家經濟信息化聯席會議作為國家經濟信息化優先發展的重要工作之一，定名為“金信工程”，為檔案信息自動化系統列入國民經濟和社會發展計劃打下了良好基礎，但要落到實處，還有許多工作要做，各地也應及早積極爭取。存在的問題之二是在資金管理上不夠科學合理，有分散和浪費現象。如有的項目因各種原因不能充分發揮應有作用，這都有待于今后注意改進。
七、重視人才管理
推進檔案信息自動化的關鍵是人才。加強培養教育，造就一大批復合型人才的重要性，已被廣泛關注。檔案信息自動化系統的骨干力量是計算機技術隊伍，其素質水平直接影響自動化水平的提高。當前有些單位的隊伍不穩，有人才流失現象。計算機技術人員的培養教育和管理是一個重要課題，要有針對性地對他們進行政治思想教育，培育其事業心和奉獻精神；有計劃組織進修，掌握信息技術的新知識；在工作條件和生活待遇上給予關心和照顧，解除其后顧之憂；研究專門人才成長和流動的規律，以形成最佳人才結構等方面都需要給予重視。在管理上，還需要研究如何增強計算機機構和人員的活力，例如
引入競爭機制，對某些項目實行項目管理，在保證完成檔案建設的前提下，開展對社會有償服務等等。
肇電力工業局直轄鼎湖、高要、四會、廣寧四個縣區局，同時局本部按生產職能設置多個管理所，地點分散，信息傳遞不便，難于管理。為此，肇慶電力工業局決定建立全局辦公自動化系統，通過該系統將局本部與下屬單位緊密聯系在一起，使得分散在各單位各部門的各種信息能夠相互交換。經過一年多的努力，我局的廣域網已基本形成，軟件開發也已取得階段性成果。
1軟件開發平臺的選擇
LotusNotes是一個基于各部門協同工作的工作平臺，有強大的通信和信息管理功能，保密性強，有良好的擴充能力，且通過了美國C2級安全認證，因此我們選擇LotusNotes作為開發平臺。
2管理層次結構
2.1系統層次結構
層次結構是一個物理模型，它體現實際機構設置。肇慶電力工業局辦公系統是一個整體，其中局本部和各縣局分別是一個管理子系統，整個層次結構共分4級，即肇慶電力工業局辦公自動化系統、子系統、工作部門、工作人員。
2.2管理層次
管理層次、機構設置是一個單位工作的基礎。一般管理層次是指上下級管理層次，不同級別的科室向上級負責并管理下級。在實際工作中一些科室的任務突破了行政隸屬的關系，它會成為某種信息的樞紐，從某些方面對其它平級科室進行管理，如局辦公室，在全局日常工作中它是一個工作信息的樞紐，對全局日常工作起協調作用。
工作部門負責具體工作，是辦公系統的基礎信息點。一個工作部門由工作組成工作人員組成，任何一個工作人員或工作組的請示、匯報都必須通過工作部門領導上報局領導或其它工作部門，上級的指示、各種文件也要通過工作部門傳達到工作人員。
職能部門也是一個工作部門，只不過在某項職能上有特殊地位。職能部門的另一個特征是它有信息轉貯的功能，職能部門負責收集與自己職能有關的各種文件、請示、報告、報表，并上報局領導及有關部門，同時將文件、上級領導的指標等轉發給有關單位。每個職能部門都有檔案庫，用來存儲有關資料。
整個系統管理層次分四級，局領導是管理工作的最高層，局領導通過職能部門管理工作部門，工作部門將具體任務下達給工作組或工作人員。
3數據形式
辦公自動化系統中流動力和存儲的數據主要是文檔數據和圖形數據。文檔數據以MICROSOFTWORD、EXCEL等外部格式存儲，與其它系統接口數據采用純文本方式。圖形文件(如上級發文)采用掃描壓縮方式存儲。
參與流通的數據有發下幾種形式：
a)傳閱型。傳遞給有關人員閱讀并提出意見，然后返回發文單位，存檔。主要指有文號的正式文件、綜合信息報表。
b)閱辦型。有關人員閱讀后交給經辦人，經辦人需把辦理結果返回發文單位存檔。主要指有文號的正式文件并有催辦要求。
c)公告型。同時給有關人員如通知、公告、參考資料等，可有答復也可沒有。
d)請示、審批。發文人要達到某種目的需要各級領導批準。發文人可以指定一個或多個審批人，審批人可另行指定下一個審批人。審批完成后返回發文人存檔。
e)私人信件。所有人員與人員之間的郵件，可回復也可不回復。
f)共享信息。使有權限的人在公用檔案庫、資料庫及INTERNET上查詢有關資料。
4工作界面及功能模塊
系統設置兩組模塊(見圖1)。工作模塊是以個人常規工作為主要目的的模塊，系統中每個人都有一組工作模塊用以處理個人的工作；職能模塊是職能部門處理職能工作的模塊。
4.1主要工作模塊
4.1.1請示、審批
所有需要向上級請示或匯報的文檔由這個模塊撰寫和發出。文件來源可以是由WORD、EXCEL撰寫的，也可以是從其它郵件上轉來的。請示表格有以下內容：
a)審請發文。填寫發文稿紙，指明會辦單位，撰寫文件內容，然后發給辦公室。審請發文被批準或不批準時應有回復給審請人。
b)請示。填寫請示承辦登記表和請示內容，確定審批人員，可以一個也可以多個或由審批人確定下一個審批人。請示被批準或否決后，審批結果應轉發給申請人，并存檔、實施。各種需要轉發的請示先在待辦事宜里出現，由請示、審批模塊處理，批復后轉給申請人員。如果要請示的人不在，則系統會提示你是否還要發出請示，可以發出后等審批人回來處理或改變審批人。如果審批流程中有第二審批人，當第一審批人在審批時間內未批復時則自動轉到第二審批人。系統中所有審批流程都有這個功能。圖2是審批流程圖。
4.1.2統計、報表
所有需要向上級上報的統計結果和綜合信息報表由這個模塊撰寫和發出。文件來源可以是由其他數據庫提取，也可以用WORD、BXCEL編寫，或從其它郵件上轉來。報表上報給有關部門后，各部門應有回復。
所有發出的文件及回復都能在個人資料庫中存檔。如果報表文件是一般工作人員起草的，必須給工作部門領導修改后再上報。
4.1.3資料查詢
可以用這個模塊查詢局檔案室的文件。正式公文只能查閱目錄，選定文件后需向職能部門提出借閱申請，批準后方可查看內容。參考資料可隨時查看、復制。
4.2主要職能模塊
4.2.1收文
收文是指外部來文。文件收到后由收文管理模塊進行登記和將文件用掃描儀錄入計算機，并確定傳閱流程和傳閱人員，需要辦理的還要確定承辦人員。文件傳閱后和承辦人辦理后，連同傳閱意見和辦理結果返回收文模塊，由收文模塊轉去歸檔模塊歸檔。文件發出后可在收文模塊中看到文件流通的情況。收文流程見圖3。
4.2.2發文
發文是指局內一個文件由起草到發出的過程。起草文件的是一個工作部門，起草文件先發到職能部門，職能部門在待辦事宜中看到這個發文要求后，轉給職能部門領導核稿并決定會辦單位。會辦單位意見返回后，再轉至職能部門領導綜合，綜合定稿后轉給局長簽發。局長簽發后由機要室登記、編文號、存檔并發文。文件發給各工作部門后由各部門存檔。發文流程見圖4。
4.2.3歸檔
文件歸檔的主要工作是將需要歸檔的文件分類、設置保密等級并存入檔案室。檔案室是一個模擬檔案管理的數據庫，用于存放文件、參考資料等供查詢信息。任何人都可查詢檔案室，但除參考資料外都只能看到目錄，要查看文件需要請示借閱，批準后方可查看。
5安全性
5.1權限
辦公系統有嚴格的權限規定，權限分人員權限和文件權限。人員權限由層次化結構決定，不同層次下的人員要進行通信必須通過上一層結構的身份驗證和周轉。文件權限分數據庫權限和文件權限。數據庫有一個存取控制表，建立時即可確定存取人員。一個文檔的存取權限分作者、讀者和編輯者。在一份請示報告中撰寫人是作者，審批人是編輯者，而其他人為讀者。辦公系統中的所有數據庫、文檔都有嚴格的存取權限限制。
5.2時效性
可以為文檔規定流通時間和存在時間，如一項審批要求在限定時間內答復，如不答復則系統會自動發催辦通知。文件在失效后自行刪除，如召開會議通知在會議召開后自行刪除。
5.3保密性
系統對所有以個人身份發出的信息，包括電子簽名等都進行驗證。一個文檔沒有給某個讀者權限時，他是無法閱讀的。
6結束語
該系統目前已正式投入運行。結合肇慶電力工業局的實際情況，軟件設計方面基本做到了實用性與通用性的良好結合，開發了與其它系統的接口界面，使肇慶電力工業局的信息管理水平在辦公自動化系統(OA)這個信息傳輸樞紐的推動下上了一個新的臺階。
參考文獻
1DavisM，OlsonH.ManagementInformationSystem:ConceptualFoundation,Structure,andDevelopment.［s.l.］:McGraw-HillBookCompany,1989
［關鍵詞］：地理信息系統配電網自動化應用
以實際地理位置為背景的電力設備分布圖，不僅能在設備管理上為用戶增加設備空間位置的信息，而且通過實時信息能準確地反映配電網的實時工作狀況。因此，GIS已成為配電網自動化不可缺少的組成部分。
一、數據組織
地理空間數據是指以空間位置為參考的數據，地圖是空間數據的一種表達方式，空間位置通常是用空間實體與某中參數坐標系統的關系來表達。
各種地理空間實體，如居民區、街道、市政管線、電話亭、電力線路等，在計算機中的表達一般抽象為點、線、面這3種最基本的實體，任何空間實體都可以用點、線、面，再加上說明和記號來表示。
這種空間數據的組織能滿足配電網自動化的要求，根據實際地理位置布置設備、線路，展示配電網的實際分布，采用層的概念組織圖形和管理基礎數據，自由分層，層次之間又可以靈活的自由組合。
與空間圖形數據對應的還有屬性數據，既對圖形相關要素的描述信息，如配電線路的長度、電纜型號、線路編號、額定電流、配變型號、編號、名稱、安裝位置、投運時間、檢修情況和實驗報告等。
這些屬性數據的用途為結合圖形進行檔案資料的查詢提供具體信息。對已經在管理信息系統（MIS）中錄入和使用的部分屬性數據，可通過共享途徑直接獲取，末錄入的則必須在GIS中進行錄入和編輯。
屬性數據可存于任何關系型數據庫中，如：SQLSERVER，SYBASE，ORACLE等傳統的關系型數據庫不能管理具有地理屬性的空間數據，所以大多以文件形式存儲。從數據的多用戶、訪問安全性以及數據操作的高效性來講，這種儲存形式力不從心。各大GIS公司相繼推出這類產品。如：ESRI公司的SDE（空間數據庫引擎），通過SDE把地理空間數據加到商業關系型數據庫：MAPINFO公司的SPATIALWARE上，可以將地理數據存儲到RDBMS中，ORACLE81SPATIAL使得ORACLE81數據庫具有空間數據的管理能力。
二、配電網GIS的建立
目前開發配電網GIS有兩種趨勢，一種是把GIS作為整個配電網自動化的基礎平臺，另一種是把GIS作為其中的組成部分，與SCADA等其他系統共同完成整個配電網自動化的功能。筆者認為第二種方案比較可行。原因是目前大部分地區SCADA系統的功能已經完成，并且投入運行，作為新增加的GIS只要通過數據庫的關聯，就能實現信息的共享，而且又能保證各個子系統的獨立性，使整個系統的可維護性增強。同時減少了開發GIS子系統的工作量，免去了資金的重復投入。
三、配電網自動化中GIS實現的功能及其特點
GIS在配電網自動化中的應用可以分為離線和在線兩個方面。
3.1離線應用方面主要包括：
A．圖形的操作：在以地理圖為背景的配電網分布圖上，可以分層顯示變電站、線路、變壓器、開關到電桿以及到用戶的地理位置。由于這些圖形均為矢量圖，可完成無級放大、縮小和漫游，并且地理的比例尺及視野可以任意設定。
B：空間數據測量：測量兩點、多點之間的距離和任意定義區域的面積。通過鼠標定位，既可得出該點的坐標，可完成配電線長度的測量，也可以統計供電區域的面積。
C：設備檔案管理：管理所有的配電系統設備檔案和用戶檔案，根據要求進行各種查詢統計。主要根據屬性數據與空間數據關系，進行雙項查詢。條件查詢（從數據庫查詢圖形，按設備的屬性數據庫查找設備地理位置，對典型設備可以進行查詢、顯示、列表、統計）和空間查詢（從圖形查詢屬性數據，在圖形上對任意設備進行定點查詢和多邊形小區查詢，并且顯示、列表和統計）
D：設備檢修管理：根據檢修管理指標，自動地進行校核，自動列出各項指標的完成情況，提醒工作人員安排設備檢修工作，并提出設備檢修計劃。
E：用戶報裝輔助決策：通過直接在地圖上部設報裝用戶位置，系統根據報裝容量，電流強度等自動的搜索設定范圍內（范圍值可以在界面上靈活設置）滿足要求的變壓器，選擇不同的變壓器系統自動在圖上畫出最佳的架設路徑，并給出具體的長度。
F：開操作票：把開操作票的任務放在GIS界面上完成，直觀、簡單地在地圖上用鼠標電擊選取操作對象，就能把操作對象的名稱及其當前狀態填入相應的操作票表單中，再在標準動作庫及術語庫中選擇操作目標結果，就能方便、準確地開操作票。
G：模擬操作：可以做計劃內停電檢修前的預演。分為拉開關、停線段、停饋線等不同方式，根據不同的操作自動搜尋停電范圍，預演操作結果，確認后打印停電通知單。
3.2在線應用
在線方面應用主要包括：
A：反映配電網的運行狀況：讀取SCADA系統實時狀態量，通過網絡拓撲著色，反映配電網實時運行狀況。對于模擬量，通過動態圖層進行數據的動態更新，確保數據的實時性。對于事故，推出報警畫面（含地理信息），顯示故障停電的線路及停電區域，做出事故記錄。
B：在線操作：在地理接線圖上可直接對開關進行遙控，對設備進行各種掛牌和解牌操作。
C：負荷管理：根據地圖上負荷控制點的位置，結合獨立運行的負荷監控實時系統，以用戶的負荷控制終端的基本數據為數據，實現各種查詢和分析功能，用圖表方式顯示結果。根據負荷點的地理分布及其各種實測數據，進行區域負荷密度分析，制定負荷專題圖，通過不同時期的對比，輔助電網規劃。
D：停電管理：他是配網自動化中管理系統的重要組成部分，利用打來的故障投訴電話彌補配電自動化信息采集的不足，根據用戶停電投訴電話中故障地點的數量和位置，進行故障定位，確定隔離程序；并且分析故障停電的范圍，排除可能的故障點順序。根據維修隊伍的當前位置，給出到達故障地點的最佳調度路徑，可以迅速、準確地找到并隔離故障點，恢復供電。
E：與用戶抄表與自動記費系統接口：遠方抄表與自動記費系統向GIS傳送用戶地址、用戶的名稱以及用電負荷等信息，GIS可以顯示抄表區域和區域的負荷情況，使數據更加直觀。
四、系統的開發
應根據GIS在配網自動化中的應用功能進行模塊劃分，由于GIS數據量大，維護工作比一般管理系統復雜，需要一定的專業知識，另一面，根據供電企業部門的職能劃分，對GIS也提出了不同的要求。因此對建立整個配網GIS來說，根據功能大致可分為3個自系統。
A：系統編輯，系統自維護，主要完成配電網圖形的編輯和數據庫的維護。
B：實時運行子系統，能夠對配電設備進行各種操作，并實時反映操作結果。
C：瀏覽，查詢子系統，查看當前電網狀況，完成各種查詢、統計和分析。
隨著平臺及應用技術的不斷發展，GIS的應用越來越來深入，廣泛。
參考文獻：
在水力發電系統中，存在著如下幾個問題。
1，控制、維護、管理三個技術領域發展極不平衡。
控制領域的自動化與信息化的發展相對最早，但是現有的管理自動化系統大多只處理財務管理、人事管理、物料管理等，很少涉及技術管理。維護領域的自動化與信息化發展時間最晚，目前只停留在計劃維修和事后維修階段，也即只處于手工化階段。只是在90年代中期以來，國外才開始研究狀態維修、預知維修、遠程維修等技術，而在我國，則僅處于開始階段。
2，控制、維護、管理三個技術領域互相分離。
即組織結構上三者屬三個不同的部門，信息互不交流或很少交流，決策互不聯系。實際上，各個領域的決策均有賴于其他兩個領域的狀況及信息。顯然，三個領域相互分離是不合理的。
3，環境問題。
做任何事情都必須付出代價，同樣水電工程也是如此，因此一些水力工程導致的環境問題可以歸納為以下兩方面：（1）自然環境方面,工程興建,對水文條件的改變,對水域床底形態的沖淤變化,對水質、小氣候、地震、土壤和地下水的影響,對動植物、對水域中細菌藻類、對魚類及其水生物的影響,對景觀和上、中、下游及河口的影響等。
（2）社會環境方面,工程興建對人口遷移,土地利用,人群的健康和文物古跡的影響以及因防洪、發電、航運、灌溉、旅游等產生的環境效益等。
二，解決水力發電自動化系統問題的一些建議
水力發電過程自動化的發展趨勢正沿著為解決上述幾個問題的方向發展，即一方面將控制、維護、管理三個領域提高到同一個智能化、信息化、自動化的水平；另一方面將三者集成為一個統一的信息系統，即智能控制－維護－管理集成系統。最后還要關注環境問題使得水力工程系統得到綜合的最優利用：
1，集成化
集成化包括以下幾層含義。功能集成即把控制、維護、管理三個功能集成為一個整體。今后，隨著生產技術的發展，還可能把更多的功能集成起來。
目標集成即把性能、可靠性、效益等子目標集成為統一的目標，使企業整體最優、整體效益最大。
信息集成即把整個企業的各種信息有機地組成一個統一的系統。自然，在一個信息集成系統中，必須保證信息的統一性、協同性、互操作性，妥善解決信息的矛盾與沖突。
系統集成即從硬件角度而言，系統能根據本身需要，集各家之所長，采用不同供貨商的產品，自然，這里要解決不同設備的互操作性問題；從軟件角度而言，采用用戶友好的基于圖形的可視化組態軟件構筑系統，既可用于仿真，亦可用于實時應用軟件。
2，智能化
為使系統達到上述的目標，必須提高整個系統及其各個組成部分的智能度，即要實現檢測智能化、操作智能化、決策智能化。所謂智能化，即整個系統、各個領域（控制、維護、管理）、與生產過程直接相連的檢測裝置、執行裝置等，均具有目標分析、狀態及故障分析、行為及態勢分析、決策分析的能力。
3，分布化
在一個龐大的集成系統中，部署分布必須合理，包括任務分布化、智能分布化。集成與分布相結合才能使各個部分盡職盡責、保質保量、安全可靠，整個系統分工明確、信息互通、運行有序，從而使整個系統在整體上獲得最優的性能（質量）、可靠性（可利用率）和效益（經濟效益和社會效益）。
4，開放性
開放性包括如下幾重含義：一個系統能博采眾長，即選用不同供貨單位且性能/價格比最合理的設備；根據發展的需要，在硬件上可以增加新的設備或子系統，在軟件上可以增設新的功能，而且后者能與原來的系統構成完整的整體。這樣，就大大提高了系統的可利用率，延長了使用周期或壽命。
5，促進水力發電系統的優化調度，實現可持續發展
水力發電自動化系統要結合發電、防洪、灌溉、航運、漁業等的優化調度，以達到綜合效益最優。關鍵是為了使水力發電自動控制適應水資源的綜合利用。例如可以進行：
（1）魚道設置、大壩對上、下游生物的影響、景觀設計等
（2）自動化系統設計從基于DDC的現場自動控制發展到基于數據庫的管理中心集散控制，并結合發電、防洪、灌溉、航運、漁業等的優化調度，以達到綜合效益最優。
因此結合具體水利工程進行探討研究是十分必要的，這樣有利于我國水力發電自動化系統的設計與建設。更有利于我國水利工程與環境持續、穩定、健康的發展。因此，在系統規劃設計階段,必須全面了解其對環境影響的各個方面和影響的大小,以便有針對性的對系統進行設計修改并且對環境面臨的問題提出防治的措施。
三，結束語
信息技術在變電站自動化系統中的應用發展大體上經過了下面的時期。
第一時期是面向功能設計的集中式RTU（遠程終端設備，RemoteTerminalUnit）加常規保護模式。在二十世紀八十年代之前，主要采用了RTU為基礎的遠動裝置。事實上，當時的變電站自動化系統能夠進行遙測、遙信、遙控、遙調，它是在常規的繼電保護及二次接線的基礎上，添加了RTU裝置。第二時期是面向功能設計的分布式測控裝置加微機保護模，這一時期是在二十世紀九十年代開始的，現場總線和網絡技術得到了應用，信息交換可以通過數據通信的方式來實現。第二時期的變電站自動化系統仍然存在著比較多的電纜互聯，不具備較強的擴展性。第三時期是在二十世紀九十年代中期開始的面向間隔、面向對象(Object-Oriented)設計的分層分布式結構模式。在科技進步的形勢下，出現了按間隔為對象設計保護測控單元，選擇了分層分布式的系統結構，從而得到分層分布式自動化系統。在當今時代，國內外的許多知名企業都使用了面向間隔、面向對象(Object-Oriented)設計的分層分布式結構模式。因為使用了非常現代化的計算機信息技術和面向對象的方法，所以，這一時期的變電站自動化系統是配置最為靈活的，并且也具備非常良好的擴展性。
二、當前的變電站綜合自動化產品
變電站綜合自動化系統的三種主要結構模式是集中式、分布分散式和分布集中式組屏。當前的國內變電站綜合自動化產品主要有：
(1)適用于各級變電站的集中配屏式系統。
(2)向智能型發展的變電站綜合自動化系統。
(3)開發面向對象的變電站綜合自動化系統。
在變電站自動化系統中，監測變電站各項技術指標起著極其重要的作用。狀態量、模擬量、脈沖量是變電站監測的主要常量。狀態量有隔離開關狀態、：變壓器分接頭位置信號、變電站一次設備狀態及斷路器狀態等。典型模擬量有及頻率電流、功率值、線路電壓、功率值電壓、母線電壓等。直流電源電壓、所用電電壓和功率、變電站室溫、變壓器油溫等。本文根據變電站監測的主要數據通過使用SQL技術，并且綜合利用實時控制功能，構建變電站自動化監測系統。
三、信息技術在變電站自動化系統中的應用功能
（1）實時數據采集及處理功能
通過間隔單元，變電站自動化檢測系統采集來自CT、PT、配電裝置保護、直流系統、所用電系統等生產過程的模擬量、數字量、脈沖量及溫度量等，對所采集的輸入量進行數字濾波、有效性檢查、工程轉換、故障判斷、信號接點抖動消除、電度計算等加工，從而產生可供使用的電流、電壓、有功功率、無功功率、電度、功率因數等各種實時數據，供數據庫更新。
（2）歷史數據處理及趨勢分析功能
所有的實時數據，電能數據都可選擇為歷史數據進行記錄，歷史數據的保留時間是可選的，一般大于兩年。對歷史數據進行日，月檢索，以趨勢圖的方式顯示且進行分析，并可對歷史數據記錄庫的數據進行庫操作。對任意歷史記錄數據進行日，月統計，指明該數據在某日、某月的最大值、最小值及出現的時間。保留告警事件（開關變位、線路越限、電壓越限、周波越限）、保留SOE事件，保留時間可以任意選擇，最少一年。可以按日、月檢索，并可對所有保留的事件進行回放、打印。對歷史數據庫一年中任意一天的數據進行瀏覽、回顧打印。歷史數據的存取簡單方便，可在MIS系統順利存取。新系統將原由系統的歷史數據、事件記錄完整地轉換過去，以便檢索。系統管理人員可以方便地在智能終端在線或離線利用數據庫應用程序來重新生成數據庫。對于遙控流水記錄，指明操作員、操作對象、執行結果等信息。
（3）電能采集及處理功能
能處理RTU脈沖電量、系統積分電量以及通過FAXMODEM接收電量采集終端的電量數據。按每5分鐘、15分鐘、1小時時段對電能進行累計。對電能任5分鐘時段的電能進行檢索，修正。對電能的存檔數據可曲線、棒圖等顯示。電能日、月報，顯示、打印。按用戶具體要求，提供電能分時計費處理。
（4）計算及統計功能
變電站自動化檢測系統對實時數據進行統計、分析、計算，例如通過計算產生電壓合格率、有功、無功、電流、總負荷、功率因數、電量日/月/年最大值/最小值及時間、日期、負荷率、電能分段累計值、數字輸入狀態邏輯運算值等，設備正常/異常變位次數并加以區分等，并提供一些標準計算函數，用來產生用戶可定義的虛擬測點進行平均值、積分值和其它計算統計。
（5）圖形處理功能
變電站自動化檢測系統人機系統畫面所顯示的圖形可以無級嵌套縮放、平移；當圖形太大時，導航功能可以快速定位到某一點。回放功能可以以事件記錄作為觸發條件，去顯示歷史某一時刻的工況及狀態。與工業電視（攝像）圖像系統的鏈接，使無人操作變電站的功能得到了進一步的加強。行政地理圖、系統主接線圖顯示，可縮放、平移，并有設備運行工況及數據顯示。MDI環境設計的多畫面同時在一屏幕顯示。趨勢圖及棒狀圖顯示，一坐標多曲線及可變的時間跨度，可以顯示歷史趨勢及實時趨勢，并可組合周波、計劃。曲線上標有最大值，最小值，平均值，峰谷差等，計劃曲線能帶狀顯示（帶寬度百分比可設定）。并能根據電力市場考核要求進行修改。
信息安全風險評估貫穿于信息系統的各個階段，在空管自動化信息系統的安全性分為系統安全、管理安全和網絡安全。
1.1系統安全
空管自動化系統平臺只是一個軟件層面，在這個層面內，提供了各種業務的服務界面和系統入口。該自動化系統平臺有較多功能，如顯示子系統、飛行計劃處理子系統、雷達數據處理子系統、航跡融合子系統等。系統中存在的大量子系統會使得系統內數據格式不斷進行轉換，而且要對數據進行快速處理，這就要求系統具備格式轉換、計算融合、空域規劃等功能。另外，在空管自動化系統中，還會包含管理體系規定及系統信息相關活動，我國空管自動化系統在各個單位中所使用的各不相同，但是容易產生問題的環節上都集中體現在以下幾個方面。系統軟件和服務易產生漏洞，當系統中開發的端口過多，另外，系統在對大量數據進行處理過程中存在無用服務，如SMTP服務、SNMP服務、WEB服務等。另外，空管自動化系統平臺主機安裝的三方軟件由于技術原因，可能會存在安全漏洞，一旦第三方軟件出現安全漏洞，這種安全漏洞會通過漏洞掃描軟件的識別，必將導致系統主機受到漏洞的影響，發生安全問題。另外系統在進行共享公用時也會出現安全問題，當多個系統在同一個主機運行時，或多個業務公用一個主機，將會使得主機內各個系統相互影響，某一個系統出現安全問題將對其他系統產生影響。系統密碼安全是保障信息安全的關鍵，但是在一些空管單位系統中，系統密碼存在不安全的現象，密碼不安全的直接表現就是弱密碼。弱密碼通常是組合簡單，一些空管系統管理人員喜歡將密碼設置為自己的生日、電話等，這顯然是對系統密碼不負責任的表現。另外一些系統密碼實行默認設置，這也存在安全隱患。
1.2管理安全
對空管自動化系統安全進行研究時，必須要考慮到人為因素。人為因素具有不可預測性，空管自動化系統發生安全問題多數是來自于人為原因。通過對空管工人人員進行管理，能夠有效的控制人為因素對空管系統安全的影響。管理安全是空管系統安全體系中重要的組成部分，對空管自動化系統中的關鍵部分進行研究，可以發現在空管自動化系統管理中存在的問題。當前空管單位在安全管理制度上存在制度內容缺失，如外部人員安全管理、系統設施安全檢查制度、安全巡查事件報告機制等，沒有完善的安全管理制度，將使空管單位系統安全難以得到有效的保障。一些單位制定了安全管理制度，但是空管單位工作人員自身缺乏信息安全意識，使得安全管理制度不能有效得到執行，沒有安全監察進行監督，使得安全管理制度形同虛設。或是信息安全策略體系不完整，結構松散，信息安全責任不明確。從這些問題中可以發現這些問題產生的根本在于員工上，因此對于空管單位來說，進行完善的信息安全教育和培訓對加強空管自動化系統信息安全有著重要的作用。空管單位建立完善的安全管理體系，并對各個崗位的工作人員進行明確的職責劃分，實行崗位信息安全監督保證空管系統信息安全。
1.3網絡安全
空管信息系統是由網絡拓撲和物理布局共同構成的，在網絡結構中有著多種外接網絡數據信源。為了獲得雷達數據需要連接雷達網絡數據，類似于這種外接數據的還有外接氣象網絡數據、外接報文網絡數據等。網絡拓撲結構包括了路由器、數據處理器等硬件設備。空管系統對服務器的控制力度不足，很多單位的系統僅僅通過防火墻來對信息進行防護，雖然空管系統網絡面向的是內部訪問，但是也應對此進行重視。服務器系統在網絡訪問控制上缺乏控制策略。因此建立有效的管理策略，實行多重信息防護策略是加強服務器控制的直接方式。一些單位在網絡設備上沒有良好的防護，空管單位應該對終端IP實行嚴格的控制，防止冒名登錄IP情況的發生。另外網絡設備維護權限管理不夠嚴格，沒有對登錄賬戶進行劃分。空管單位要對內部人員的賬戶定期進行檢查和確認，并對不同職級、不同部門賬戶設置相應的權限，嚴防跨部門登錄賬戶情況的出現。
2結論
