您的位置:www.85058.com > 互联网资讯 > 电力地理信息系统解决方案

电力地理信息系统解决方案

发布时间:2019-10-22 21:26编辑:互联网资讯浏览(173)

    “当我从一种状态转向另一种状态时,生理系统之间的联系立刻改变了。”波士顿大学的生物物理学家普拉门•伊万诺夫(Plamen Ivanov)说,“这相当出人意料。”

    一、电力概述

    随着我国城市经济建设和社会的快速发展,用电负荷日益增长,电网运行的控制及管理工作变得较以往任何时期都更为复杂。由于现在电网运行管理直接面对电力企业和广大的电力用户,网络数据量大,电气接线复杂,动态变化频繁,现有的电网运行管理手段已经难以适应现代化电网生产建设和发展的需要。为了进一步满足电力企业及其广大用户对电网“安全、可靠、优质、高效、经济运行”的现代化要求,需要采用现代化的技术和管理手段来进行规划和管理,以便增强对电网设备的资产管理、运行管理和监管能力,提高供电可靠性和电能质量,从而更加及时地为电力客户提供优质、高效、安全的服务。为此,利用GIS技术进行管理已是大势所趋。

    在传统模式下,电力生产管理信息的载体是图纸、报表、语言(如调度指令等),传递方式是手工交接。这种机制下,信息的更新之后于生产数据的变化,在电力生产管理活动的各专业环节中,导致生产管理信息的“不全面、不一致、不及时、不正确”现象。解决这一严重问题的途径,是在生产各部门之间及部门内各工作岗位之间,建立起信息及时传递和同步更新的共享机制和环境。由于电力生产、规划、管理和经营具有许多天然的空间网络拓扑特征,建立基于GIS技术的电力公共应用平台,将是这种机制和环境的基础。

    电力企业信息系统的各个子系统设计与开发都要从整体和系统的角度考虑其角色和作用,并有效地利用最新的信息技术,如GIS技术、组件技术、WEB技术、数据仓库技术、CASE技术等,实现企业设施资源、人力资源、工作流程、客户关系、规划、设计、运营和维护、市场策略等业务管理与决策的信息化与智能化,构造一个既相互独立、又相互协作、资源共享、可互操作业务综合网络,实现企业经济和社会效益的最大化。因此,电力GIS应用平台本身不应该是孤立和封闭的系统,而应该是能够与电网生产管理的各个环节和已有的各种IT系统如MIS、OA等,更一般地要能够与电力企业地ERP系统进行有机地结合,使之构成一个集成的、综合的信息管理和决策支持平台。

    二、电力GIS应用

    GIS 在电力行业应用非常广泛,根据国内目前的应用情况,大致可以分为:输变电 GIS 系统、配电 GIS 系统、客户服务中心 GIS 系统、移动抢修 GIS 系统、 WebGIS 系统。

    1 .输变电GIS系统

    ·           图层管理

    ·           输电网显示

    ·           输电网查询

    ·           输电网统计

    ·           SCADA 信息显示

    ·           雷击信息 GIS 分析

    ·           故障测距 GIS 定位分析

    ·           输电网三维分析

    ·           故障抢修最短路径分析

    ·           模拟停电范围分析

    ·           输电网台帐管理

    ·           输电网运行管理

    ·           高压污秽 GIS 空间分析

    ·           Internet 查询

    2.配电GIS系统

    ·           电网编辑

    ·           架空线断面分析

    ·           图形显示

    ·           架空线立面分析

    ·           设备查询与统计

    ·           用户报装辅助决策

    ·           刀闸模拟操作

    ·           线路阻抗计算

    ·           挂牌操作

    ·           实际线损计算

    ·           供电源分析

    ·           理论线损计算

    ·           供电范围分析

    ·           负荷监控

    ·           线路负荷转移

    ·           负荷密度分析

    ·           最优化停电范围分析

    ·           最佳路径分析

    ·           停电管理

    ·           配电工作管理

    ·           电站管理

    ·           SCADA 实时变位监控

    ·           电缆断面分析

    ·           Internet 查询系统

    3. 客户服务中心 GIS 系统

    ·           故障投诉电话的输入

    ·           投诉电话分析处理

    ·           故障信息统计

    ·           停电的确认

    ·           抢修和恢复

    ·           报表生成

    4. 移动抢修 GIS 系统

    ·           地理背景图进行分层显示,方便用户的定位;

    ·           提供道路及路口快速定位功能,方便用户依据道路名称进行图形快速定位;

    ·           道路名称动态捕捉;

    ·           车辆跟踪;

    ·           车辆监控;

    ·           上传信息的主动推窗;

    ·           调度信息向车辆下传;

    ·           距离测量;

    ·           最佳路径分析;

    ·           车辆信息维护与查询;

    5. Web GIS 系统

    ·           图形显示

    ·           设备查询

    ·           设备统计

    三 配电GIS系统应用

    配电GIS系统

    配电 GIS信息管理系统按应用层次,应分为四大部分

    ·           图形编辑部分

    ·           功能应用部分

    ·           Internet查询系统

    ·           客户服务中心 GIS 系统

    各部分功能归纳如下:

    图形编辑部分

    图形编辑分为两大部分:基础图编辑和电网图形信息编辑。

    (一)基础图形编辑:基础图形编辑分为几个方面,主要包括地理图形的分层处理;道路边线及道路中心线编辑;道路图层的属性编辑;建筑物图层处理(小区管理需要);等高线图层处理(三维分析需要)等。

    1.地理图分层处理

    地理图分层主要是在用户从当地测绘院、规划局所购买的 1:500或1:2000的地形图上,按分层原则分类提取地理信息,如道路层、建筑物层、河流湖泊层、绿地、地界、独立杆塔背景等。并将所提取的分层信息放入图库,统一管理,作为电网分析的背景以辅助分析。对于原始的地形图,目前多为DXF格式,因此,用户在购买时必须要求提供严格的、清晰的分层编码。

    系统功能:数据分层处理,建库、入库。

    2.道路边线及道路中心线编辑

    从地形图提取出的道路边线,往往是不完整、不连续的,必须建立相应的工具对其进行处理。

    系统功能:编辑道路边线,保证道路的完整、连续;生成道路中线,并编辑如道路名称、道路类型、走廊条件等相关属性信息。

    3.建筑物图层处理

    对于小区管理、三维分析等功能,必须要对从地形图中提取的建筑物图层进行处理,以提供应用功能所需的数据。

    系统功能:编辑建筑物图层,封闭建筑物,提取或输入有关楼层、单元数等信息。

    (二)电网图形编辑:按目前的应用需求,电网图形编辑分为高压电网(输电线路)编辑、中压电网( 10KV线路)编辑、低压电网(380V)编辑、电缆通道编辑、电站模拟图编辑、站址分布编辑、系统图编辑等。

    1.高压电网编辑

    高压电网编辑是指将用户的 35KV及以上线路、设备的图形和属性信息按系统定义的格式和结构输入计算机。

    系统功能:高压电网图形和属性数据录入

    ·           建立高压电网图形编辑工具,能够方便地将线路和设备图形绘制出来,并考虑电网的连接关系,电缆和架空线的连接和拓扑关系,高压设备的定位方式等因素。

    ·           建立高压电网属性编辑工具,能够方便地将线路和设备相关的属性信息录入数据库,并建立属性数据与图形数据的一一对应关系。

    2.中压电网编辑

    中压电网编辑是指将用户的 10KV线路、设备的图形和属性信息按系统定义的格式和结构输入计算机。由于配电网的主要组成就是中压电网,配电管理系统的大部分工作也主要针对中压电网,如配电SCADA管理、大用户负荷监控、配变远程抄表管理、线路负荷转移、不同类型电站管理等,另外由于电缆线路和架空线路的分类管理方式,因此中压电网的结构最为复杂。系统在建立之初,首先要认真分析中压电网的数据结构,定义出能适合各种应用分析的数据格式和结构。

    系统功能:中压电网图形和属性数据录入

    3.低压电网编辑

    低压电网编辑是指将用户的 380V线路、设备的图形和属性信息按系统定义的格式和结构输入计算机。低压电网包括所有低压用户的信息,结构虽然相对简单,但图形及属性数据量非常大,同时由于大部分线路与中压合杆,编辑时也要考虑与中压的联接关系。

    系统功能:低压电网图形和属性数据录入

    ·           建立低压电网图形编辑工具,能够方便地将线路和设备图形绘制出来,并考虑电网的连接关系,低压设备的定位方式,设备与电杆的关系,同杆架设的设备之间的关系,低压用户与中压配变的连接方式,低压用户与用电系统的连接方式,等因素。

    ·           建立低压电网属性编辑工具,能够方便地将线路和设备相关的属性信息录入数据库,并建立属性数据与图形数据的一一对应关系。

    ·           建立低压电网设备关联关系编辑维护工具,能够方便地定义低压用户与中压配变的联接、低压用户与用电系统的联接等,为应用系统提供方便。

    4.电缆通道编辑

    中压电网中的电缆线路,在图形上是可见的,但在实际上是埋设在地下的电缆通道中的,因此电缆通道作为独立的一层电网信息编辑。电缆通道的编辑,要考虑通道的种类、断面类型、层数和孔数的分布、工井的位置等信息,同时还要考虑通道内电缆的数目、分布情况、断面信息、相关属性信息等。

    系统功能:电缆通道图形和属性数据录入

    ·           建立电缆通道图形编辑工具,能够方便地定义电缆通道的种类、断面类型(包括孔数、层数等断面信息)将电缆通道和工井位置图形绘制出来,并考虑与中压电网中的电缆线路连接关系等因素。

    ·           建立电缆通道断面信息编辑工具,定义新增加电缆通道的断面信息、定义新增电缆信息、预留孔位信息等。

    ·           建立电缆通道属性编辑工具,能够方便地将电缆通道相关的属性信息录入数据库,并建立属性数据与图形数据的一一对应关系。

    5. 电站模拟图编辑

    电站模拟接线图中压电网的一部分,但由于其特殊的管理方式,又是独立的。按线路连接关系,电站模拟接线图与中压电网线路是连通的,按地理位置分布,每个电站的接线图又必须独立管理,独立编辑。电站模拟接线图中信息非常丰富,不但包括了变电线路信息、配电线路信息、电站内各种设备信息,更主要还包括了 SCADA遥测遥信信息,是SCADA系统与配电GIS系统的主要接口表现方式。

    系统功能:电站模拟图图形和属性数据录入;遥测遥信信息点编辑; SCADA关联建立。

    ·           建立电站模拟图图形编辑工具,能够方便地将变电线路、电站进线、电站出线、母线以及站内开关、流变、避雷器、站内刀闸等设备图形绘制出来,并考虑电网的连接关系、电站出线与中压电网的连接和拓扑关系、站内设备的定位方式等因素。

    ·           建立电站模拟图上SCADA监控点位置定义编辑工具,能够方便地设置SCADA系统中各类遥测点信息显示位置及测点类别。

    ·           建立电站模拟图属性编辑工具,能够方便地将线路和设备相关的属性信息录入数据库,并建立属性数据与图形数据的一一对应关系。

    ·           建立电站模拟图设备关联关系编辑维护工具,能够方便地定义遥测信息点与SCADA系统的联接、遥测信息点与站内设备的对应、遥信点与站内开关、刀闸设备的对应等,为应用系统提供方便。

    6.站址分布编辑

    站址分布图是所有电站在地理图上的位置示意图。他与电站模拟图有一一对应的关系,但包含了不同类型的电站信息,按其线路连接方式分为变电站、配电站、开闭所、箱变、配电房等类型。

    系统功能:电站位置分布图图形和属性数据录入。

    ·           建立站址分布图图形编辑工具,能够方便地将变电站、配电站、开闭所、箱变、配电房等的位置在地理图上定义出来,并考虑与电站模拟图的对应关系。

    ·           建立站址分布图属性编辑工具,能够方便地将电站相关的属性信息录入数据库,并建立属性数据与图形数据的一一对应关系。

    >>返回

    功能应用部分

    功能应用部分包括信息查询、应用分析、辅助决策、 TCM电话投诉管理、DJM配电工作管理等。

    (一)图形分层显示

    由于所有的电力或地理信息图形是分层管理的,因此用户可根据需求来选择在图形窗口看到的信息的内容。

    系统功能:根据用户需求选择显示或不显示各类图层信息。

    (二)图形缩放功能

    对图形窗口的操作,根据范围显示图层信息。

    系统功能:根据用户需求对图形窗口进行放大、缩小、移动、无极漫游、鹰眼显示等。

    (三)查询统计

    查询统计是对图形窗口内各种信息进行各类方式的空间和逻辑查询、检索、统计等操作。这是 GIS系统的最基本功能。

    1.指定查询统计对象的方式

    这类方式的查询是首先由用户指定查询的对象,如中压线路、中压设备、道路、站址分布等,在指定的图层上进行图上查询或条件查询。

    系统功能:根据用户需求查询和统计各类图层信息及属性信息。

    ·           提供便捷的图上查询功能,使用户能够方便地通过在图上以单点、拉框、选择多边形等方式查询和统计指定范围内的指定图层的分类和详细信息。

    ·           提供便捷的条件查询功能,使用户能够方便地通过数据库内的设备属性信息值来构造查询条件,查到指定查询对象在图上的位置,并列出详细内容。

    2.模糊查询方式

    模糊查询是指用户不必指定具体查询对象,系统依据指定的顺序(如高、中低压设备、线路、道路、建筑物等排序方式),进行自动查找,查询在图上点击处的详细信息。

    系统功能:根据用户用鼠标在图形窗口点取的位置,查询设备详细信息。

    3.固定方式查询

    按用户指定的固定的检索方式进行图形检索定位。主要方式包括:按图幅名检索;按道路名检索;按高压线路名检索;按中压线路名检索;按低压线路名检索;按电站名检索;按杆变名检索;按专线用户检索等。

    系统功能:根据用户指定的检索条件,在图形窗口进行定位显示。

    4.电网设备统计

    按不同的方式统计电网图上的设备分类信息及详细信息。主要方式有:全网高压设备统计;全网中压设备统计;全网低压设备统计;某一出线设备统计;一点一侧设备统计;一点二侧设备统计;两点之间设备统计等。

    系统功能:按用户指定方式统计电网的设备和线路信息。

    ·           全网设备统计。可分类统计高、中、低压电网中全部的设备及线路信息,并可统计各种设备的数量和容量。

    ·           按出线名称统计功能。可按出线的名称统计该线路上所有的设备个数、线路长度、设备详细台帐信息等。

    ·           按连通关系统计功能。可分别按一点一侧、一点二侧、两点之间方式统计相连通线路上的设备及线路信息。

    5.业务信息查询

    查询用户在日常业务管理中的一些关键指标和业务信息。主要包括:已发单(停电通知单)用户查询、停电范围查询、计划停电查询、故障停电查询、供电可靠性查询等。

    系统功能:查询各类业务信息

    ·           已发单(停电通知单)用户查询。查询已发停电通知单用户的信息。

    ·           停电范围查询。进行全部范围的停电查询,由停电线路查询到其所处的道路,然后汇总输出。

    ·           计划停电查询。可对已执行或未执行的所有计划停电申请进行查询。查询方式主要包括月度停电计划查询、已执行并恢复供电线路查询、已执行但未恢复供电线路查询、未执行线路查询等方式。

    ·           供电可靠性计算。可按照年、月、日任意时间段来对全网及单一设备、线路、杆变、用户、站所进行供电可靠性指标计算,计算依据为停电户时表。[附:计算公式为可靠率=(1-停电时户数/(统计期限*24小时*总用户数))*100%,停电时户数=当天停电用户数*停电时间]

    (四)刀闸模拟操作

    在调度的应用管理工作中,刀闸操作是最常用的基本功能。本功能主要用于模拟分析刀闸设备操作后的线路停供电状态。

    系统功能:对中、低压电网图上的可操作设备,如开关、刀闸、熔丝等进行拉开或合上的模拟操作,并对操作后的停供电影响范围进行分析,将结果显示在电网上。

    (五)挂牌操作

    在调度日常的工作管理中,需要对某些设备或线路做一些特殊标志,用来表示该设备所处的状况,如:正在检修、设备锁定、分类代码等。这样的操作称为挂牌操作。

    系统功能:对故障设备或某些特殊需标示的线路或设备,可根据不同情况挂不同性质的警示牌或提示牌,同时对挂警示牌的设备设置挂牌保护。

    ·           保护性挂牌操作。此类牌主要用于设备检修,具有闭锁操作功能。在挂牌前首先需判断挂牌的对象是否带电,带电则提出警告,要求用户先断电再挂牌。另外在设备检修结束后要合闸通电时,程序先通过网络分析,判断是否该线路上是否有处于挂牌保护状态的设备,如果有系统要发出警告,提醒用户必须按规范操作,先摘牌,再通电。

    ·           提示性挂牌操作。此类挂牌只是为一些设备设置标识用,不需要分析判断设备带电状态,可直接挂牌。

    (六)供电源分析

    对于错综复杂的中低压供电网络,其中的每一条线都有各自的供电来源,系统通过网络追踪功能,就能分析出每个线路或设备的上级供电源。

    系统功能:分析电网中低压和中压线路的上级供电的电站出线及设备名称。

    (七)供电范围分析

    供电范围分析包括中压公变供电范围分析和中压电站供电范围分析两部分。

    1.公变供电范围分析

    中压线路上的公变,通常是低压线路的供电来源,一个公用变压器要带一片低压线路,而低压线路上则带有许多低压用户。因此,公变供电范围分析就是要分析某一公变所供的低压线路范围及所带的用户资料。

    系统功能:分析电网中某公变的下级供电范围及所带的用户数、用户信息等资料。

    2.电站供电范围分析

    变电站或配电站是中压线路的供电来源,一个变电站或配电站要带一片中压线路。因此,电站供电范围分析就是要分析某一电站所供的中压线路范围及所带的用户资料。

    系统功能:分析电网中某电站的出线供电范围及所带的设备数、用户数、用户信息等资料。

    (八)线路负荷转移

    以环网方式供电的中压电网中,每一条线路常有几条相邻的回路,相邻回路之间以打开方式的开关或刀闸相连。当正常供电的线路开关打开时,由于线路上所供的某些重要用户不能断电,必须合上相邻回路的开关,由相邻回路对其进行供电。这时就必须考虑需转移回路的负荷量、相邻回路的负荷量等一系列情况,提出负荷转移决策的辅助方案,供用户参考。

    系统功能:对需转移负荷的线路进行分析,提交负荷转移报告。

    (九)最优化停电方案分析

    在线路设备检修或故障保修时,首先要保证所检修的设备处于停电状态,因此必须拉开为检修设备供电的开关或刀闸。但考虑到供电可靠率指标,必须使停电范围最小,所以要根据供电来源方向进行分析,找出影响范围最小的开关或刀闸,给用户一个辅助决策方案。

    系统功能:模拟故障报修突发事件,根据需报修的设备自动分析出检修或处理这些设备时所必须拉开的刀闸、开关等设备,并给出最终停电设备及最小停电范围的分析报告。

    (十)停电管理

    停电管理包括计划停电管理、故障停电管理、停电通知单打印等。它主要对配电管理业务中两大主要业务进行规范化管理,按日常的业务流程将由于计划停电和故障停电影响的电网状态及影响范围记录在数据库中,为其他的应用分析提供依据。

    1.计划停电管理

    根据通常的业务流程,计划停电管理分为:停电计划申请、停电范围分析、停电计划审批、停电通知单打印、停电计划执行、停电终结、停电查询等几个过程,每个过程有着密切的相关性。

    系统功能:根据通常的业务流程,模拟计划停电中从计划申请、审批到恢复的过程,分析其停电范围、停电可靠性、最终停电设备及必须拉开的刀闸,并计算停电户时数以用于可靠率计算。

    ·           计划停电申请。用户在作停电计划时,要由施工部门首先做出计划,提出停电申请,然后报调度部门审批。用户可在图上选择需检修的线路或设备,填写计划停电申请表。

    ·           停电范围分析。用户将所有未执行的停电申请列出,然后选择其中一条进行分析。系统经过分析,计算出该线路停电所影响的最小停电范围、影响的用户数等,弹出一个停电方案分析报告。并列出该线路停电所必须拉开的刀闸。

    ·           停电计划审批。调度根据某条计划停电的起、止时间计算该线路停电对整个电网的停电可靠率影响,给出该线路和全网的供电可靠率。同时建立停电历史库,对停电记录进行搜索,如发现本年度已有该记录停电记录,则系统提示该线路不允许再停电。调度可选择决定哪一条申请通过批准,确定后,此停电申请既可执行。

    ·           停电通知单打印。根据审批的停电计划自动追踪出该计划所影响的停电用户,弹出停电通知单打印界面,由用户输入计划停电的具体时间,并输出打印。

    ·           停电计划执行(刀闸操作)。调度可根据停电方案所分析出的结果,拉开刀闸,并弹出停电申请表,自动填入实际的停电开始时间(允许用户更正)。

    ·           停电终结。计划停电结束后,用户需对停电的线路进行恢复供电。调度可根据停电方案所分析出的结果,合上刀闸,恢复对该线路的供电并计算出实际的计划停电结束时间、停电时户数等。分别填写到计划停电申请表及停电户时表中。

    ·           停电查询。用户可对已执行或未执行的所有计划停电申请进行查询。查询方式主要包括月度停电计划查询、已执行并恢复供电线路查询、已执行但未恢复供电线路查询、未执行线路查询等方式。

    2.故障停电管理

    当系统发生故障停电后,为了管理的规范性,必须进行故障停电登录,记录故障发生的开始时间及影响的用户数。在故障停电结束后,也必须对恢复故障的时间进行登录。故障停电的起、止时间作为供电可靠率计算的依据之一。

    系统功能:根据通常的业务流程,模拟故障停电开始到恢复的过程,分析其停电范围、停电可靠性、最终停电设备及必须拉开的刀闸,并计算停电户时数以用于可靠率计算

    ·           故障停电登录。当用户在图上选中发生故障的设备或线路后,如果该设备或线路在数据库里的故障登录表没有登记或已恢复,则会弹故障登录表,由用户填入故障发生时间、故障原因、故障设备名称等内容。

    ·           故障停电分析。根据发生故障的设备或线路进行停电范围分析,计算出该设备或线路停电所影响的最小停电范围、影响的用户数等。

    ·           故障停电恢复。按条件选择故障停电登录表中需恢复停电的设备或线路,对其进行故障停电恢复操作,填入恢复送电时间等相关内容。

    ·           故障停电查询。可按图上定位、条件查询两种方式查询故障停电记录。

    3.停电通知单打印

    当某些设备或线路进行停电检修时,该线路或设备所带的电力用户就要受到停电的影响,因此必须发送停电用户通知单,让用户有所准备。

    系统功能:打印停电用户通知单。

    ·           全线打印方式。用户首先选择须打印的线路,然后系统经分析后,将该线路上所有用户列出,以供用户选择要打印停电通知单的对象,并填写停电时间,然后打印输出停电通知单。

    ·           公变用户打印方式。用户在图形窗口选择杆变,系统将杆变所带的所有低压用户列出,以供用户选择要打印停电通知单的对象,并填写停电时间,然后打印输出停电通知单。

    ·           专线用户打印方式。用户在图形窗口选择专线用户,系统直接打印该用户停电通知单。

    (十一)电站管理

    对于电站接线图及站内设备信息,系统有一个独立的管理模块。该模块包括模拟图信息显示、站内设备信息查询、站内出线设备统计、站内开关操作、站内设备挂牌操作、站内 SCADA信息显示等多项功能。

    1.模拟图信息显示

    首先按电站类型、名称选择要进入的电站,然后系统进入电站管理模块。显示电站位置、站内模拟图等信息。

    系统功能:显示电站位置、站内模拟图信息。

    ·           站址显示。在电网图上显示该电站的地理位置。

    ·           小屏显示。大窗口显示中压电网图,在电网图的左下角开窗显示电站模拟图。

    ·           大屏显示。在当前图形窗口显示电站模拟图。

    ·           拉框放大。在模拟图窗口拉框放大电站模拟图。

    2.开关站出线设备统计

    用户在电站模拟图上选择一条出线,系统根据网络拓扑关系自动追踪该出线上所有的设备,统计出各类设备数量及用户的容量。同时还可查询各类设备的详细台帐。

    系统功能:统计电站内某一出线上的所有设备及容量。

    3.电缆资料查询

    查询站内线路与站外中压电网之间相连的电缆资料。

    系统功能:站内电缆资料查询。

    4.站内设备资料查询

    查询站内各类设备的详细台帐资料。

    系统功能:站内设备资料查询。

    5.站内开关操作

    对电站内开关、刀闸等设备进行开合操作,重新分析线路的停供电状态,刷新图形窗口,用原先定好的符号显示有电或无电线路及设备。

    系统功能:对站内模拟图上的可操作设备,如开关、刀闸、熔丝等进行拉开或合上的模拟操作,并对操作后的停供电影响范围进行分析,将结果显示在电网上。

    6.站外开关操作

    在小屏显示条件下,对电站外设备进行开合操作,重新分析线路的停供电状态,刷新图形窗口,用原先定好的符号显示有电或无电线路及设备。

    系统功能:对站外中压电网图上的可操作设备,如开关、刀闸、熔丝等进行拉开或合上的模拟操作,并对操作后的停供电影响范围进行分析,将结果显示在电网上。

    7. SCADA信号处理

    在配电自动化系统中,主要变配电站内的设备上都安装了 FTU、RTU实时监控设备,因此调度可通过SCADA系统对站内设备进行监控,获得设备的遥测、遥信信息,并对设备进行遥控操作。在GIS系统中,通过与SCADA系统的接口,也可获取上述各类信息,并在图形窗口显示出来。

    系统功能:实时显示站所模拟图上设备的遥测信息,包括有功功率、无功功率、有功电流、无功电流等;通过 SCADA系统与GIS的接口,遥信招测站内开关变位信息,自动纠正站内刀闸开合状态并实时分析处理全网的线路及设备停供电状态,及时刷新图形窗口。

    ·           遥测信息招测。用户首先选择招测对象(有功功率、无功功率、有功电流、无功电流),然后选择招测范围(全部、拉框)在模拟图上确定招测范围,系统调用实时数据与GIS接口的请求函数,查出所选设备的实时信息,以数值形式写在图形窗口中相应的设备中。

    ·           遥信信息招测。系统通过调SCADA与GIS接口中的实时数据请求函数,自动更正电站数据中刀闸设备开合状态,并根据纠正后的设备开合状态重新分析计算全部电网的停供电状况,刷新电站模拟图以及电网图。

    ·           设备遥控操作。系统对站内设备的开合操作通过与SCADA接口调用将指令传到SCADA系统中,根据口令的确认等,最终遥控操作安装了FTU、RTU装置的设备。

    (十二)电缆断面分析

    电缆断面分析是指对电缆通道做横断面的剖面分析。当用户选择一电缆通道后,图形窗口显示出该通道的剖面图,用户可以看到该通道的孔数和层数的分布状况及电缆的分布状况,并可进一步查询其中电缆的详细信息。

    系统功能:分析电缆通道内的电缆分布状况,查询电缆资料。

    (十三)架空线立面分析

    架空线立面分析是对用户选择的段架空线路,分别点取起始杆和终点杆,然后系统将根据该段架空线相类排列情况及气温情况显示其立面图。同时可以查询每档线路的详细信息和电杆信息。

    系统功能:分析单条架空线立面排列状况。

    (十四)架空线断面分析

    当多条线路同杆架设时,由于线路排列比较密,每条线路的分布情况不宜直观的看出。架空线断面分析就是对同杆架设的多条线路进行断面分析,使用户直观地查询到每条线路的位置及详细信息。

    系统功能:分析同杆架设的多条架空线路断面排列状况。

    (十五)用户报装辅助决策

    用户报装包括中压用户报装和低压用户报装两部分,主要根据用户报装的容量划分,一般情况下, 50KV以下为低压用户报装,50KV以上为中压用户报装。用户报装作为一个独立的应用模块,包含了许多子功能,并包括与用电子系统数据库的接口。

    1.门牌定位

    主要为用户报装提供定位功能。系统可根据用户给定的道路名称及门牌号码,初步地定位到用户报装的大概位置。

    系统功能:便于迅速将图幅范围定位于用户报装点所处的区域。

    2.总户号的输入和选择

    按照“给定”和“未知”两中方式设定报装用户总户号的取值。

    数据来源:中低压电网、道路网图层及相关台帐属性信息;用电系统的用户数据库。

    系统功能:给定用户报装的总户号。

    3.接点的选择方式

    决定用户报装的接点选择方式,分 "自动选择"和"辅助选择"两种。如果报装成功则显示各种可行的方案,包括接点设备和供电设备信息。

    系统功能:决定用户报装的接点选择方式,并进而分析在该接点设备上报装的可行性。

    ·           选择“自动选择”方式,则系统将根据报装点位置自动分析距离最近的接点设备;并进而分别分析在这些接点设备上报装的可行性,得出多种方案以供选择;

    ·           选择“辅助选择”方式,则系统将要求在定位报装点位置之后给出指定的接点设备,并进而分析在该接点设备上报装的可行性;

    4.生成报装线路及工程概算方案

    根据用户选择的线路生成方式来生成报装线路,自动根据初始给定的线档距离自动布杆,并给出工程概算表,同时将报装记录保存到用户报装表中以供查询。

    系统功能:生成报装线路,给出工程概算表。

    ·           自动生成线路。在用户报装点与接点设备之间直接连成一条线路,根据初始给定的线档距离自动布杆,并给出工程概算表。

    ·           手动生成线路。当报装点位于居民小区时,为了不使线路跨越建筑物,需要由用户指定几个电杆位置点,然后系统根据初始给定的线档距离自动布杆,并通过用户指定的电杆位置点生成线路,给出工程概算表。

    ·           沿道路生成线路。当报装点位于道路附近时,系统可沿道路方式生成线路,这样生成的线路既美观又符合用户需求。系统自动找到离报装点最近的道路及离接点设备最近的道路,沿道路生成报装线路,并给出工程概算表。

    5.查询报装记录

    用户可根据报装流程号在用户报装表查询报装的详细记录,包括报装点用户资料、容量信息、接点设备信息等。

    系统功能:通过给定报装流程号查询用户报装表中的记录。

    6.修改初始值

    工程概算的依据就是在用户报装之前给定的各种初始值,如每米线路的价格、每根电杆的价格、辅助材料的价格、人工费用等。这些值可在用户报装之前进行修改,以符合实际情况。

    系统功能:修改报装分析过程中所需的各种初始数值,从而得出适合的分析结果。

    7.余量查询

    可查询每个报装方案中的接点设备的接电余量信息。

    系统功能:查询选定接点设备的接电余量信息。

    (十六)线路阻抗计算

    (十七)实际线损计算:实际线损计算是对电站出线根据 SCADA系统的实时监测值计算线路的电量损耗值和线损率。

    1.实际线损计算

    实际线损计算是根据 SCADA系统采集的24小时整点电量值,计算前一天的分段实际线损,并计算线损率。对于线路上未安装RTU装置的配电变压器,则由用户输入经验值。

    系统功能:分段计算线路实际线损。

    2.实时线损计算

    实时线损计算是以固定的时间段为间隔,通过调用 SCADA接口,实时招测入口开关、出口开关、线路上配电变压器的有功功率,实时积分出电量值,计算出线路的实时线损和实时线损率,并与用户提供的理论线损率作比较,一旦超出警戒值则发出报警,提示用户有窃电行为发生。

    系统功能:计算线路的实时线损和实时线损率,判断是否超警戒值。

    (十八)理论线损计算

    理论线损的计算是选择一个代表日,采集电网上所有的出口开关、入口开关、线路变压器等负荷点的 24小时正点的发电、供电、输出、输入的电流、有功功率和无功功率、电压以及全天电量记录,根据网络拓扑结构,按理论线损计算公式计算每单条线路的理论线损值。

    系统功能:计算线路的理论线损和理论线损率,输出报表。

    (十九)负荷监控

    与各种负控系统联网,在 GIS网上直观显示各负控点分布,查询和分析各负控点的实时负荷信息,查询负控设备台帐和负控用户档案,并能对异常情况进行分析。

    系统功能:直观显示各负控点实时负荷信息和负控用户档案

    (二十)负荷密度分析

    根据电网上的用户专用变压器以及配电变压器的分布情况、变压器的负荷状态,在电网规划中建立多种空间分析模型,对电网负荷密度进行空间分析,包括区域负荷密度分析、线路和设备负荷强度分析、线路和设备负荷满载率分析等。

    系统功能:按不同方式分析电网负荷分布状况。

    ·           负荷格网分析。在用户选定的区域以给定的方式划分格网,分析每个格网内的用户专变负荷值(负控系统获取)、公用配变负荷值(配变综测仪获取)及综合负荷数据。用馅饼图、直访图、图表等方式显示。

    ·           区域负荷分析。按行政区划统计各区范围内的用户专变负荷值(负控系统获取)、公用配变负荷值(配变综测仪获取)及综合负荷数据。用馅饼图、直访图、图表等方式显示。

    ·           线路负荷分析。按出线方式统计线路上的用户专变负荷值(负控系统获取)、公用配变负荷值(配变综测仪获取)及综合负荷数据,并根据SCADA实时招测数据计算线路负荷强度和负荷满载率。

    (二十一)最佳路径分析模块

    最佳路径分析即可作为 TCM故障投诉管理的一部分,也可独立用于模拟故障发生、工程抢险、巡视检测的辅助决策。在故障发生时,为了尽快到达故障地点,工程抢险车就必须选择一条最佳的抢修路径,以迅速到达目的地。在巡视检测时,同时要检测几个地段,怎样使工程车以最有效方式通过所有检测点,也必须以最佳路径分析来辅助决策。

    1.设定道路的通行能力

    道路的通行能力,受多种因素影响,如道路的宽窄、是不是主干道、交通流量大小、道路转弯时间等。因此,在做最佳路径分析时,首先要设定道路的通行能力和转弯时间。

    系统功能:设定通行能力数值及道路的转弯时间。

    2.固定抢修站定位

    对于有固定抢修站的供电单位,首先要在图形窗口定位固定抢修站的位置。

    系统功能:固定抢修站的位置定位。

    3.显示环境设定

    最佳路径分析的结果,除了提交一份路径报告外,最主要是在图形窗口直观地显示出来,因此要设定一些显示环境。

    系统功能:设定显示环境

    ·           出发点选择。分为“固定抢修站”和“流动抢修车”两种方式。对“流动抢修车”则必须指定流动抢修车所在位置。

    ·           显示速度选择。选择最佳路径的显示速度;(“快速”和“缓慢”两种方式)。

    ·           标识符号选择。选择最佳路径的标识符号。有两种方法选择,第一种是在标识数字的输入框中键入合法的符号值,然后按“回车”键确认;第二种是在标识数字的输入框中用鼠标右键单击,然后在弹出的符号列表中选取。

    4.最佳抢修路径分析

    在进行分析之前,首先要在图形窗口进行电力故障点的定位。然后根据最短路径原则进行分析,提交最佳路径报告。

    系统功能:分析最佳路径,显示并提交最佳路径报告。

    ·           电力故障点的定位。在图形窗口中用鼠标定位电力故障点。

    ·           最佳路径分析。根据最短路径原则进行分析,并在图形窗口显示分析结果、提交最佳路径报告。

    5.最佳巡视勘察路线分析

    对巡视勘察的路径分析,要考虑最有效性,如何使巡视人员能依次通过所有勘察点,且保证线路不重复,就是最佳巡视勘察路径分析的原则。

    系统功能:最佳巡视勘察路径分析。

    ·           巡视勘察点定位。在图形窗口中用鼠标定位巡视勘察点(可一次定位多个)。

    ·           最佳巡视勘察路径分析。分析和显示显示最佳路径报告。

    (二十二)配电工作管理( DJM)模块

    DJM是系统中的上层应用。在这个系统中,需要由服务器提供GIS信息、用户信息、实时系统数据等。并使用服务器端提供的OLE/COM工具,来使用服务器端使用的各种数据和服务。在DJM中,可以细分为配电网的运行管理、运行工作管理、设备检修管理、配电网档案和统计管理等几个子模块。

    1.配电网的运行管理

    具备网络分析功能。根据开关、刀闸和熔丝等的状态信息,以及配变的供电范围关系,构成配电网络拓扑结构和供电区域。在配电设备检修的方式下,优化供电接线方式,缩小停电范围并显示对用户的影响范围,并自动检索检修区内是否有特殊用户,以便及时处理。以地图为背景,图上设置状态与资料数据库建立有机的联系,显示设备档案,运行维护资料等。

    系统功能:设备运行管理。

    ·           设备维护。对设备维护所包括的大修、小修、清扫、消缺等工作,利用GIS工具进行有效的管理。

    ·           线路维护。包括线路档案、杆塔档案、路径图、巡视图、缺陷、故障、维修、试验、防雷、测量、线路更改及各种统计表的管理。

    ·           线路故障管理。包括线路故障、电缆故障、站所故障等。可查询检索各类故障信息,编辑相关信息,维护故障表。

    ·           线路拉线管理。可查询检索、编辑线路拉线表。

    ·           缺陷管理。可对线路、设备、站所等有关缺陷信息进行查询检索、编辑,记录设备的缺陷信息如缺陷性质、发现人、发现日期等。同时系统可自动对已发生的设备缺陷进行统计,以不同方式显示已处理、未处理、一般缺陷、严重缺陷等。

    2.运行工作管理

    运行工作管理的主要内容是安排设备的巡视检修计划。对不同的设备要制定不同的巡视周期,系统可根据巡视周期和上次巡视日期来自动判断哪些设备需要巡视检修。

    系统功能:运行工作管理

    ·           设备巡视计划安排。对设备数据库进行检索,根据巡视周期安排设备的巡视计划。

    ·           统计运行指标。统计各类运行指标,包括已巡视设备、待巡视设备等。

    ·           对停电、故障网络提出恢复供电的优化方案。

    3.设备检修管理

    系统可根据检修管理指标,自动进行校核,自动列出各项指标的完成情况,提醒工作人员安排设备检修工作,并能提出设备检修计划。

    系统功能:设备检修管理

    ·           编制检修计划,按供电可靠性指标对设备停电时间和次数进行控制。

    ·           对检修项目进行管理。

    ·           开列工作票和操作票。根据设备检修的正常步骤,开出工作票和操作票,其中工作票要根据设备接线位置绘制缩略图。

    ·           对设备完好率、检修率进行统计。

    ·           进行设备检修周期管理。

    ·           进行设备大修管理。

    ·           进行设备巡视周期管理。

    ·           根据缺陷统计、配电设备运行纪录和历史资料,进行综合分析,自动生成影响的相关地域范围和设备清单,提出最佳停电方案和工作时间。

    ·           自动生成施工图及维修费用概预算。

    ·           工作结束后,对相关的设备档案进行更新。

    4.统计报表功能

    自动生成配电管理所需的各种生产月、季、年报表,并能生成配电专业年报,报表格式应能方便设定。主要统计项目如下:

    ·           可靠性统计;

    ·           缺陷分类统计;

    ·           故障分类统计;

    ·           电压合格率统计;

    ·           事故累计统计及分类统计;

    ·           月、季、工作分类统计;

    ·           设备资产分类统计。

    ·           系统功能:报表统计

    (二十三)电网三维分析与应用

    三维分析目前主要应用在输电线路上。首先对从地形图中提取的等高线层进行处理,生成 TIN格式数据,在此基础上将高压输电网叠加上来,然后可进行多类分析,如沿某条线路作飞行巡视、高压铁塔三维显示,二维到三维平滑切换显示等。

    1. 数据处理

    三维数据处理的主要内容是对等高线图层进行等高线闭合、数据校正、属性录入等处理,最后生成 TIN格式数据。同时对高压输电线路图层进行处理,添加有关杆塔位置、回路数等信息。

    系统功能:生成三维数据格式。

    2. 图上信息查询

    在三维中通过鼠标事件获取点击点的 X、Y信息,利用X、Y信息,在二维窗口中查询具体的属性信息。

    系统功能:图上信息查询。

    3. 属性信息定位

    在二维窗口中对设备属性信息查询的结果返回对象的关键字 /检索号信息,利用对象的关键字/检索号信息,在三维中进行定位。

    系统功能:属性信息定位。

    (二十四) SCADA实时变位监控

    对 SCADA系统中所有开关变位信息在后台进行实时监控,一旦有跳闸事件发生,立即触发GIS系统进行电网分析,重新计算电网供停电状况,并在图形窗口推出刷新显示。

    系统功能:实时变位监控

    >>返回

    INTRANET应用部分

    INTRANET应用部分主要包括信息查询和显示。可以让用户通过IE浏览器,对配电网中的所有信息进行检索和统计,并可查询相关的业务内容。

    (一)图形分层显示

    由于所有的电力或地理信息图形是分层管理的,因此用户可根据需求来选择在图形窗口看到的信息的内容。

    系统功能:根据用户需求选择显示或不显示各类图层信息。

    (二)图形缩放功能

    对图形窗口的操作,根据范围显示图层信息。

    系统功能:根据用户需求对图形窗口进行放大、缩小、移动、无极漫游、鹰眼显示等。

    (三)查询统计

    查询统计是对图形窗口内各种信息进行各类方式的空间和逻辑查询、检索、统计等操作。这是 GIS系统的最基本功能。

    1.指定查询统计对象的方式

    这类方式的查询是首先由用户指定查询的对象,如中压线路、中压设备、道路、站址分布等,在指定的图层上进行图上查询或条件查询。

    系统功能:根据用户需求查询和统计各类图层信息及属性信息。

    ·           提供便捷的图上查询功能,使用户能够方便地通过在图上以单点、拉框、选择多边形等方式查询和统计指定范围内的指定图层的分类和详细信息。

    ·           提供便捷的条件查询功能,使用户能够方便地通过数据库内的设备属性信息值来构造查询条件,查到指定查询对象在图上的位置,并列出详细内容。

    2.模糊查询方式

    模糊查询是指用户不必指定具体查询对象,系统依据指定的顺序(如高、中低压设备、线路、道路、建筑物等排序方式),进行自动查找,查询在图上点击处的详细信息。

    系统功能:根据用户用鼠标在图形窗口点取的位置,查询设备详细信息。

    3.固定方式查询

    按用户指定的固定的检索方式进行图形检索定位。主要方式包括:按图幅名检索;按道路名检索;按高压线路名检索;按中压线路名检索;按低压线路名检索;按电站名检索;按杆变名检索;按专线用户检索等。

    系统功能:根据用户指定的检索条件,在图形窗口进行定位显示。

    4.电网设备统计

    按不同的方式统计电网图上的设备分类信息及详细信息。主要方式有:全网高压设备统计;全网中压设备统计;全网低压设备统计;某一出线设备统计;一点一侧设备统计;一点二侧设备统计;两点之间设备统计等。

    系统功能:按用户指定方式统计电网的设备和线路信息。

    ·           全网设备统计。可分类统计高、中、低压电网中全部的设备及线路信息,并可统计各种设备的数量和容量。

    ·           按出线名称统计功能。可按出线的名称统计该线路上所有的设备个数、线路长度、设备详细台帐信息等。

    ·           按连通关系统计功能。可分别按一点一侧、一点二侧、两点之间方式统计相连通线路上的设备及线路信息。

    5.业务信息查询

    查询用户在日常业务管理中的一些关键指标和业务信息。主要包括:已发单(停电通知单)用户查询、停电范围查询、计划停电查询、故障停电查询、供电可靠性查询等。

    系统功能:查询各类业务信息

    ·           已发单(停电通知单)用户查询。查询已发停电通知单用户的信息。

    ·           停电范围查询。进行全部范围的停电查询,由停电线路查询到其所处的道路,然后汇总输出。

    ·           计划停电查询。可对已执行或未执行的所有计划停电申请进行查询。查询方式主要包括月度停电计划查询、已执行并恢复供电线路查询、已执行但未恢复供电线路查询、未执行线路查询等方式。

    ·           供电可靠性计算。可按照年、月、日任意时间段来对全网及单一设备、线路、杆变、用户、站所进行供电可靠性指标计算,计算依据为停电户时表。

    >>返回

    客户服务中心GIS系统

    1.故障投诉电话的输入

    在接到故障投诉电话时,系统详细记录投诉用户的情况,并与用电数据库中进行匹配,调出用户其余信息,在 GIS系统提供的地理图形界面上,以地理位置定点对具体设备进行关联。

    系统功能:投诉电话输入处理。

    ·           投诉电话录入。系统提供一组完整、详细的输入表格,以便工作人员以有序且始终如一的方式输入信息。如用户名、用户标号、用户地址、用户受电点、受电容量等用户信息,停电发生时间、邻近用户信息、投诉区域电力设备状态等故障信息,是否需要回电、回电时间等用户要求及一些特殊情况的描述(如短路弧光、雷电、交通意外等);

    ·           信息匹配。采用姓名、地址、电话号码等的部分信息来与系统中所存储的用户名和电话记录或通过电话号码的自动回授进行匹配。一旦与所输入的一个域相匹配了,自动给出其余的用户信息,包括用户地址、受电点等的有关详细资料(如地名、街道、主变电所、馈线、供电变压器和供电优先等);

    ·           位置关联。在系统不能自动匹配输入信息时,可在GIS系统提供的地理图形界面上,以地理位置定点对具体设备进行关联,自动给出其余的用户信息,包括用户地址、受电点等的有关详细资料(如地名、街道、主变电所、馈线、供电变压器和供电优先级等)。

    2.投诉电话分析处理

    用户投诉电话输入以后,系统要根据输入信息进行分析处理,判断停电原因、停电范围等,并给出分析结果。

    系统功能:投诉电话分析处理。

    ·           用户输入信息。输入信息主要包括用户名(民用电表号码、单位用户帐号、电话号码等)、用户受电地址、用户受电区域(地名、街道、变电所和馈线等)

    ·           系统响应信息。根据用户的输入信息判断用户的停电范围、停电原因及停电时间。

    ·           故障投诉电话的处理。系统在接受电话输入后,自动寻找相关信息,如将投诉电话与现有的故障或者停电报告相匹配,做出故障和非故障停电判定,并做出相应的响应。如果投诉区域存在计划停电(检修、限电等),自动给出相关回答;如果确认投诉区域为新产生的故障停电区域,则向调度人员发出警告信息;

    ·           确认投诉区域为新的故障停电区域时,自动列表并统计出故障区域的用户信息(用户名、供电情况、供电优先级等);

    ·           多次投诉判断。如果同一故障区多次电话输入,系统自动告之该项信息已接受,并根据故障处理的响应过程,自动回答相关处理情况(如大致恢复供电时间、停电原因等);

    对要求回电话的用户按以下优先级列表显示:

    ·           恢复供电时间;

    ·           停运用户数;

    ·           馈线编号;

    ·           用户打电话的时间。

    系统反馈信息。系统在相应的故障处理阶段,应为投诉电话处理人员提供相应信息:

    ·           用户名(用户姓名、用户编号、电表号码、单位用户帐号、电话号码等);

    ·           用户受电信息(地名、街道、变电所、盔线和供电优先级、受电电压、受电容量、受电变压器参数、自备电源参数等);

    ·           收到投诉电话的时间;

    ·           停电原因、停电状态、停电区域;

    ·           停电持续时间;

    ·           投诉电话数;

    ·           该用户近阶段用电信誉情况(是否按时交纳电费、遵守用电规章、安全用电等)。

    用户电话重复输入的处理。该功能使工作人员能够防止为同一个用户重复回电话。也容许工作人员把已恢复供电的用户从表中删除。如果当与用户联系时,问题没有被解决,使用响应投诉电话输入和核查表格方式来重新输入故障投诉电话。可以使用同一个表格来核查有关用户的详细情况以及停电状态。

    3.故障信息统计

    故障信息按运行单位(运行区,地区等)组织,分布在一组分层报表中。对每个区域提供下列汇总信息:

    ·           严重程度

    ·           停电元件数

    ·           最长停电时间

    ·           用户投诉电话数

    ·           没有找出原因的投诉电话数

    ·           被停电的关键用户数

    ·           受影响的用户数

    ·           受影响的容量(KVA)

    ·           故障位置数据(变电所,馈线,装置等)

    ·           用户网络连接关系(变压器,低压熔断器等)

    ·           故障线索和问题

    系统功能:分类统计故障信息。

    4.停电的确认

    停电的确认必须通过下列方法来实现;

    ·           由DA自动隔离故障点。

    ·           由调度员使用图形用户界面在网络上按指定的程序人工隔离故障的操作。这一线路修改过程确保了网络连通模型的一致性,使得后续的故障投诉电话能被正确地分配到其上层设备上。

    系统功能:停电的确认。

    5.抢修和恢复

    对于已确认了故障的投诉,必须要安排故障抢修工作,给定抢修工作票,并记录抢修过程中的一系列信息及恢复供电时间等。

    系统功能:故障抢修和恢复

    抢修安排。系统应能将诊断出的故障位置和可以隔离的设备等信息,供配电自动化系统和配电工作管理系统共享。系统应可以显示维修工作的全面信息(如当前的工作、估计需要的时间、其他必要的协助、到达维修现场的时间等),帮助调度员分析、计划和协助抢修队的工作,使得关键的抢修可以尽可能快地完成。

    故障定位。系统应结合GIS图形,利用GPS定位技术,指示抢修车辆的位置,以便于合理安排抢修任务,了解抢修对的工作地点。

    停电工作票的实施。停电工作票的实施过程中,应可以输入和显示下列信息:

    ·           主故障报告代码

    ·           由调度员输入的故障位置

    ·           停运元件数

    ·           为该停电故障分配的抢修队

    ·           停电状态

    ·           估计维修时间

    ·           受影响的用户数

    ·           高优先级用户数

    ·           受影响的容量KVA

    ·           发布抢修命令的时间

    ·           最后一次状态修改的时间

    ·           停电持续时间

    ·           位置数据(变电所,馈线,装置等)

    抢修和恢复。系统应能通过停电状态画面为调度人员提供以下处理故障恢复供电的步骤。

    ·           收到报告——第一个故障投诉电话

    ·           问题诊所——由调度员确定停电设备

    ·           派出抢修队

    ·           抢修队到达故障地点

    ·           停电设备验证——开关网络元件

    ·           故障定位

    ·           抢修任务完成

    ·           供电恢复

    ·           确认已恢复供电

    抢修处理档案。在抢修恢复的过程中,系统要记录检修人员接受命令的情况、故障恢复的时间,并生成故障及处理档案。

    停电报告生成。系统应能在恢复供电后,以一定的时间周期或在工作人员的请求下产生停电报告,展示下列信息:

    ·           故障停电区域

    ·           故障发生点

    ·           故障类型

    ·           系统提供的恢复供电措施、开关操作次数

    ·           停电的发生、持续及恢复时间

    ·           受影响的用户数

    ·           每一受影响用户的负荷(或电量)损失量

    ·           恢复供电过程中的开关操作纪录

    6.报表生成

    系统应包括一个报表生成系统,在一定的周期或调度人员的要求下,对系统的所有停电故障进行统计,并至少应能生成下列标准报表:

    ·           系统和停电统计

    ·           按故障原因给出的分类停电统计

    ·           按设备类型给出的停电统计

    ·           原因类破坏

    ·           设备类破坏

    ·           设备/原因交叉参考

    ·           停电的细节

    ·           没有解决的用户故障报表

    ·           电状态报表

    ·           用于生成可靠性统计报表

    系统功能:生成报表

    四、输变电GIS系统应用

    输变电GIS系统

    图层管理:

    ·           可任意打开和开闭下述输电网图层

    ·           电网分类输电线网图

    ·           变电站接线图

    ·           电厂

    ·           基础地形图

    ·           通讯线路

    ·           雷击信息

    ·           SCADA信息

    输电网显示

    1.      输电网在行政区划图上分布显示:以不同颜色背景显示全市行政区划图,并叠加输电网在各个地区的分布

    2.      各地市实时负荷显示

    3.      全市输电网显示(以地形图为背景)

    4.      通讯网显示

    5.      显示方式

    系统能将各电压等级的输变电线路图、线路上的各种设备图、单线图、变电站图、专题图以及基础地形图进行分层综合显示,具体功能如下:

    ·           图形无级缩放和旋转:能对图形进行开窗放大、中心放大、中心缩小、中心移动、任意中心放大、任意中心缩小、返回前状态和全景显示等功能。

    ·           图形平滑漫游:系统为用户提供平滑的漫游功能,并实现无缝、无刷新的视觉效果,便于用户浏览及快速定位。

    ·           图形显示“鹰眼”功能:系统可同时显示全景图视窗和局部区域图视窗、在全景图上可移动当前视窗所处的地理位置,而在局部区域图上进行缩放及移动又可以在全景图上得以反映,用户可方便地了解全局和局部的关系,具有局部放大镜功能。

    ·           图形信息疏密效果协同校正功能:系统在进行无级缩放时,可自动根据当前视窗的比例尺,调整显示图层数和某一图层中信息量的疏密关系及效果,保证最佳的视觉效果和最快显示速度。

    ·           动态路名功能:显示路名时可根据屏幕尺寸动态显示全路名。

    输电网查询

    1.线路信息查询功能:在全市图或分地区图显示时,点取任意一条输电线路,即可显示该条线路和名称、编号、电压等级、线路参数、实时潮流和其它技术参数,还可进行线路缺陷查询、污秽区查询、鸟害区查询、雷害区查询等专题查询。

    2.变电站信息查询功能:在全市图或分地区图显示时,点取任意一个变电站位置,即可显示该变电站的一次接线图,同时显示如下功能菜单供选择:

    ·           变电站概况介绍:用文字形式介绍概况,也可配上同步语音。

    ·           变电站照片显示:显示该变电站一张或一组照片。

    ·           变电站录像显示:播放该变电站的现场录像。

    ·           变电站SCADA信息查询:显示该变电站SCADA遥测信息和遥信变位信息。

    ·           站内设备台帐查询:点取站内某设备后,显示该设备的台帐。

    ·           站内其它内容查询:根据需要可加入站内其它内容查询。

    ·           相联上下级线路查询:自动显示与本站相联的上级输电线路和下级输电线路。

    3.微波线路、微波站位置显示和查询功能:在全市行政区划上叠加显示微波线路图和微波站位置图,也可叠加在详细的地理背景图上,并可对线路和站进行信息查询。

    输电网统计

    对输变电网络中的各种信息进行多种方式的空间统计,提供强大的 FM功能。可按线路进行统计;按行政区、开发区等区域进行统计;可用鼠标在图形窗口设定矩形、圆形或不规划多边形等任意范围,对此内的各类信息进行统计。统计结果可以打印输出。

    1.      线路信息统计

    2.      杆塔信息统计

    3.      变电站所信息统计

    4.      线路缺陷统计分析

    5.      线路绝缘子及劣化率统计分析

    6.      线路杆塔接地电阻及接地电阻率统计分析

    7.      线路故障、事故统计分析

    8.      线路雷击跳闸统计分析

    9.      线路鸟害跳闸统计分析

    10. 其它与输电网相关的统计

    SCADA信息显示

    在 GIS系统中与调度自动化的SCADA系统进行实时联网,在GIS系统中可实时显示输电网的动态信息。

    1.显示遥测信息

    ·           电流

    ·           电压

    ·           有功

    ·           无功

    ·           COSφ

    ·           功率

    2.接收SCADA正常变位信息

    ·           自动接收SCADA 2类信号

    ·           GIS图上开关状态同步变化

    ·           GIS图上输电网带电状态动态着色

    3.接收SCADA故障变位信息

    ·           自动接收SCADA 5类信号

    ·           GIS图上开关状态同步变化

    ·           GIS图上输电网带电状态动态着色

    ·           自动推出故障跳闸的站和线路,并发出声音警告信息(也可自动接通相关领导手机、BP机)

    4.潮流信息显示

    ·           GIS图上显示潮流方向

    ·           GIS图上显示潮流值

    5. SCADA历史曲线显示

    利用 SCADA历史库中信息,在GIS图上显示各种历史曲线。

    雷击信息GIS分析

    1. GIS与雷击定位系统实时联网

    GIS系统与雷击定位系统实时联网,GIS系统从雷击定位系统中获取如下实时信息:

    ·           雷击时间

    ·           雷击位置(经纬度)

    ·           雷击电流强度

    ·           雷击电流极性

    ·           其它雷击信息

    2.实时雷击信息GIS分析

    ·           雷击点在GIS图上实时显示

    ·           自动搜索在雷击点影响范围内的输电线路及设备

    ·           自动给出抢修或巡查车辆的最佳路径分析

    3.历史雷击信息GIS分析

    ·           有不同颜色显示雷击信息情况

    ·           单点查询雷击详细信息

    ·           任意区域内查询雷击点信息

    ·           统计各地区雷击情况

    故障测距GIS定位分析

    利用电网(电缆)故障测距仪,在 GIS图上进行GIS定位分析。

    1. GIS系统与故障测距仪联网:GIS系统获取故障测距仪测得的故障点距离值,如不具备联网条件,GIS系统也提供手工输入该测量距离值的界面。

    2.故障测距GIS定位分析

    ·           利用故障点距离值在GIS输电网上拓扑分析定位

    ·           在GIS图上直观显示故障测距的位置,并以地理图为背景,自动推出故障点位置图。

    ·           自动分析抢修车到达故障点的最佳路径

    故障抢修最短路径分析

    系统为巡视和抢修车辆提供一点到多点和多点到一点的最优路径分析以及供电最短路径分析。地理信息系统和抢修车连为一体,抢修车的位置从地理信息图上可反映,出现抢修任务时,会通知离故障地点最近的抢修车迅速抢修。

    模拟停电范围分析

    GIS系统有在线运行和模拟运行二种状态。在模拟状态下,所有计算机都可以任意拉合开关进行模拟停电范围的分析,开关状态变化后线路和设备会根据供停电状态动态着色,直观反映模拟电网情况,该功能可用于如下几个方面:

    ·           事故预想分析

    ·           操作预演分析

    ·           校核操作票的安全性

    ·           检修方案分析

    ·           调度员培训

    输电网台帐管理

    1.录入输电网设备基本参数,建立图数关联(映射)。基本参数有:

    ·           线路长度(与比例尺一致)

    ·           交叉跨越点

    ·           相序图(平面、立体)

    ·           杆塔基本参数,金具、附件(数码图片)

    ·           杆塔图库(数码图片)

    2.双向空间查询和统计:可对输电网设备进行多种方式的空间查询与统计。根据图形信息和属性信息的映射关系,实现双向的空间查询。

    输电网运行管理

    输电线路的运行信息管理要与原有的生产管理信息数据库结合,建立统一的数据库管理。

    1.输电线试验记录管理:建立输电线路的试验记录管理,班组人员可以灵活方便地编辑、修改相应的试验记录。

    ·           绝缘子盐密测试记录

    ·           接地电阻测量记录管理

    ·           接地装置遥测记录管理

    ·           导线管测温度等

    2.输电线设备缺陷管理

    ( 1)线路设备缺陷记录

    基于 GIS进行缺陷标注、缺陷查询、缺陷统计等综合管理,从发现到处理能够对缺陷进行记录、打印,记录的信息具有实时动态跟踪处理,单项查询。根据用户要求,建立完整的线路设备缺陷记录。

    对设备缺陷数据库进行分析统计,生成统计图表。

    ( 2)线路设备缺陷卡片管理:建立设备缺陷卡片的管理,提供添加、删除、保存、查询、打印、传递功能。

    3.线路巡视管理:包括设备巡视、巡视计划等模块

    ·           制定巡视计划:利用GIS电网图完成设备巡视工作并采用自动和交互两种方式制定巡视计划。

    ·           输入巡视结果

    ·           巡视中发现缺陷转缺陷模块处理

    ·           巡视完成情况用专题图分析

    4.特殊区域管理

    ·           污秽区分析

    ·           鸟害区分析

    ·           雷害区分析

    ·           洪水冲刷区分析

    ·           风害区分析

    ·           滑坡沉陷区分析

    ·           外力破坏区分析

    ·           微气候区分析

    5.线路检修管理:对线路设备维护所包括的大修、小修、清扫等工作,利用GIS工具进行有效的管理。对线路设备的检修日期进行统计,并可实现超期报警,辅助制定线路定检计划。

    6.输电线故障、事故管理:建立线路事故、障碍异常的记录管理

    7.设备清扫测试管理

    ·           制定周期性或临时清扫计划

    ·           自动提示到期计划

    ·           生成派工单

    ·           完成情况专题图生成

    ·           完成情况统计

    8.线路评级管理

    9.线路季节性工作管理

    高压污秽GIS空间分析

    利用 GIS强大的空间分析能力,进行高压污秽分析,可采用二种方式完成:

    1.利用环保局大气污染信息

    ·           向环保局索取全省大气污染数据

    ·           生成各种大气污染的分布强度图

    ·           输电网图与大气污染图叠加空间分析

    ·           自动生成高压瓷瓶清扫周期和更换周期分析表

    2.利用电力局测试数据

    ·           收集电力局杆塔挂瓶测试数据

    ·           生成各种大气污染的分布强度图

    ·           输电网图与大气污染图叠加空间分析

    ·           自动生成高压瓷瓶清扫周期和更换周期分析表

    Internet查询系统

    分为输电网 Internet查询和雷击定位Internet查询二大功能:

    1.输电网Internet查询:可在客户端通过通用浏览器IE实现以下功能:

    ( 1)图形操作功能

    图层显示:采用浮动窗口形式,可控制其显示、关闭和最小化。通过选择图层,控制图形信息的显示和关闭。

    图形缩放:包括恢复全景及无级缩放。

    图形移动:包括鼠标操作移动及按行政区定位。

    ( 2)信息查询功能

    信息查询:对图上信息进行查询,将得到其台帐。

    台帐查询:根据台帐信息进行查询。

    图上定位:对某线路或设备图上定位。

    设备专档:将设备分为线路、变电站等类,以实现设备分类查询。

    ( 3)信息统计功能:可对任意区域内的各种设备数、负荷数进行统计。

    ( 4)与SCADA的Web模块的联接:能方便地进入SCADA的Web模块,在SCADA的Web模块中能方便地进入GIS的Web的模块。

    2.雷击Internet查询

    雷击定位 Internet查询系统向全省各地市电力局及县电力局开放,供全省电力系统共享雷击定位系统。

    ·           查询实时雷击点位置、强度、极性等信息

    ·           查询离雷击点影响区内的输电网及地理位置,便于抢修

    ·           查询雷击定位的历史信息

    编辑维护

    系统提供电网设施及与之相关的属性数据的编辑维护工具,可方便地进行数据的日常更新维护。系统在电力设备及其属性数据之间建立关联,真正使图形管理和属性管理紧密结合。提供了完备的电网设施建模工具、电网运行逻辑建模工具,可实现在线动态修改。

    包括:

    1.      地理图形编辑功能:可直接在地理图上对道路等信息做修改。

    2.      单独的图形模块:系统提供标准变电站、变压器、电杆及杆上设备、电缆沟剖面图等图形模块,方便调用。

    3.      电力设施图形编辑功能:可对变电站、变压器、电杆、架空线、电缆、电缆沟、电缆沟剖面图等电力设施的图形数据和连接关系进行修改编辑,并可对照图形数据,修改相应的属性数据资料。

    4.      一次接线图编辑功能:系统提供一次接线图、系统网络图的修改工具。

    5.      线路图形编辑:可对由输电工区提供的各种线路类型进行编辑,可进行增加、删除、移动、换向。

    6.      设备图形编辑:可对多种设备进行编辑,如杆塔、开关、熔丝等,可进行增加、删除、移动、换向。

    7.      线路或设备相关信息编辑:可对选中的线路、设备进行相关信息编辑,允许用户加入该线路、设备的实景照片或录像。

    8.      电力设施属性编辑功能:可对由输电工区提供的线路、杆塔的技术台帐进行管理,该功能具有用户权限限定,友好的维护界面。

    9.      连通性测试:系统将提供对编辑好的输电网图进行连通测试的工具,以保证数据的准确无误。

    10. 图形输出:系统具有通用绘图输出功能,能将在当前屏幕上选取的任意范围电网图、电站图等输出到各种绘图设备中,便于电力部门的存档。

    系统管理

    1.运行方式管理

    提供三种操作方式:模拟操作、运行操作、图形编辑。以模拟操作方式进行操作模拟、故障模拟、自动装置模拟及辅助分析决策。运行操作方式将提供配网在线运行状态,反映实时信息,推出故障设备及其周边线路、地理情况进行故障报警。以图形编辑方式完成对图形、属性信息的增删、修改,只有在该方式下,所作编辑才会写到存储于 SERVER的数据库中。系统提供了在三种操作方式之间切换的功能,以保证在AM/FM/GIS系统的模拟分析与实时系统互不影响。

    2.用户权限管理

    系统提供了可靠的权限管理:在用户管理方面,根据工作性质设置了管理员、各种操作员等,管理员可增加、修改使用者名单,并对每个用户设置各种不同模块的使用权限,提高系统的安全性。在模拟操作方式下,任何角色都可进行所有的系统操作,在此状态下,无操作记录,并且操作结果也不会记入数据库。在运行方式下,首先定义不同人对不同模块、不同库、不同字段的权限矩阵。应用程序菜单自动按权限变化不同角色将具有不同的操作权限,系统将如实进行操作记录,自动记录何人、何时进行过何种改变电网运行方式的操作进程和操作对象,并且所有操作结果都要记入数据库。在图形编辑模式下,线路及设备的增加、删除也将记入数据库。

    3.运行日志管理

    在线方式运行时,系统自动记录某人、某时进行过何种改变电网运行方式的操作进程和操作对象,并可进行查询,便于进行安全责任的管理。

    4.离线状态的模拟操作

    可在离线方式下进行模拟操作,显示某种故障可能导致的停电范围、某种操作可能恢复供电的区域等(处于离线操作的画面应有明显而特殊的标志)。离线模拟操作根据操作者的指令开始和结束,离线操作结束后能自动恢复在线运行。电网发生故障时,应能自动中断离线模拟操作而恢复正常在线运行,亦不影响其它工作站的正常操作和显示。

    用户可以在离线方式下模拟操作。可以通过手动方式来修改某些设备的状态, NETWORK将根据这些设备状态采用向下跟踪的分析功能分析可能会导致的停电区域,在图上以不同的颜色或符号进行显示。同样,NETWORK也可以根据停电区域的分布情况,利用向上跟踪的分析功能分析可能导致该区域停电的设备故障,并通过手动方式改变该设备的状态在来分析供电情况。

    提供非常灵活的界面设计工具 FORMEDIT。离线操作的界面和在线操作界面可以非常容易地相互进行切换。在线操作的界面上有转入离线操作的工具(例如菜单项或者按钮等),转入后将当前所有的数据都拷贝到离线操作的界面上。同样,离线操作的界面上也有工具恢复到在线操作的界面,并不影响在线操作的各项工作,例如接收实时监测系统采集到的实时数据等。当接收到故障信息后,可以终止离线操作而马上恢复到在线操作的状态。

    而这种现象不仅发生在身体中,日常生活中类似的情况一直都在发生。各种类型的系统时时相连。火车站附近出现了公交车站,使得通勤者可以从一个交通网络进入另一个。新的朋友加入了你的社交圈,将你的交际网络和他们的连接起来。电话、银行、电厂全部登陆互联网,并在网上互联互通。

    附录:超级网络的灾难

    网络的网络一旦灾难降临将会发生什么事情?尽管研究者还没有细致地分析过,但近期现实世界中发生的一些事情提醒了人们。

    • 2012年,印度大停电

    图片 1

    thetimes.co.uk

    今年早些时候印度电网崩溃,几亿人失去电力供应。断电引发了运输中断,本地和长途列车停止运行。据推测,电网过载的原因是雨季时雨水不够,农民使用了更多电力灌溉农田。

    • 2010年,冰岛火山喷发

    图片 2

    topic.nytimes.com

    2010年,冰岛埃亚菲亚德拉冰盖下的火山喷发。火山灰造成了全欧空中交通关闭。但是受到影响的并非只有旅客:制造商、医药供应商和农作物生产者无法运输他们的货物。地质活动的影响进入了燃料、宾馆和租车行业。

    • 2009年,墨西哥猪流感流行

    图片 3

    telegraph.co.uk

    2009年墨西哥爆发猪流感疫情时,官方以旅行禁令和其他管制措施作为应对。但是进出墨西哥的国际空中交通的减少并没有遏制疫情扩散。病毒通过一个复杂的全球性超级流动网络不断传播。这一网络不光包括长途航班,还包括本地通勤,并与社交及经济网络发生着交互。

     

     

    编译自: Science News When Networks Network
    内文图片: sciencenews.org;(附录小图)见图片标注
    题图说明: 人脑连接组计划(Human Connectome Project)绘制的大脑髓鞘分布图。髓磷脂含量分布是表示神经元分支和信息传递速度的重要指标。髓鞘是包在神经元分支外面的白色膜层,成分是髓磷脂。不同颜色代表髓鞘分布密度水平,如红色和黄色表示髓磷脂含量高的区域,蓝色、紫色和黑色表示含量水平较低。

    这种变化标志着由深睡眠向浅睡眠的过渡,研究人员最近才了解它的细节过程。我们采用了一种全新的视角,去审视身体中无数的网络是在何时、以何种方式联结起来,形成一个超级网络的。

    网络研究出现了一次重大突破,研究者发现很多现实世界中的网络都拥有近似的形态。这些被称为“小世界”的单一网络具有聚簇和短接的特征。随着注意力转向网络的网络,另一次思维方法的革命正在进行中。[上]单一网络:一个网络由连接(线)和节点(点)构成。科学家按照节点数和平均度(平均连接数)对网络进行分类。在规则网络(regular network)中,每个节点拥有相等的连接数;在随机网络(random network)中,每个节点的连接数是随机的;小世界网络(small-world network)介于两者之间,往往和现实世界中的情形比较接近。[下]网络的网络:在现实中,网络通常会互相联结。尽管科学家们尚不清楚这些超级网络的一般形态,但一些量化的性质仍然适用。超级网络中的连接至少有两种形态:相连(类似单一网络中的连接,以黑色表示)和相依(对某节点来说生死攸关的连接,以橙色表示)。图片:T. Dubé

    长久以来,人们想弄明白参与者(player)——不管是身体器官、人员、公交车站、公司还是国家——是如何连接、交互,创造出网络(network)结构的。20世纪90年代后期,随着网络科学的突飞猛进,网络如何运作以及为何有时又会发生故障,这些问题都得到了深入而细致的分析。但是近来一些研究者意识到,仅仅了解独立的网络如何工作是不够的,研究网络之间如何交互同样重要。如今,前沿领域不再是网络科学,而是研究 网络的网络 (network of networks)的科学。

    探索网络的网络

    在所有与网络的网络有关的难题中,气候变化是最难解决的一个。全球气温在下一个世纪里将升高多少,取决于空气、海洋、陆地以及地球上所有生物的行为模式。自然循环受到人类网络的影响——经济掌控着温室气体的排放、政治推动着替代能源的发展,社会认知决定着全球变暖问题的地位。

    在最近的一项研究中,为了研究大气层中的网络,德国波茨坦气候影响研究所(Potsdam Institute for Climate Impact Research)的物理学家乔纳森•邓格斯(Jonathan Donges)绘制了与气压有关的几十万个数据点。通过追踪数据如何随着时间变化,他识别出一系列包裹在地球周围的水平网络,像俄罗斯套娃般一层套一层。他和同事在去年发表于《欧洲物理学学报B》(European Physical Journal B)的论文中指出,北极仿佛某种大气边界巡查,控制着水平层级之间的交互,从而起到了连接的作用。

    “从联系地表与高层大气的大气动力学来看,北极至关重要。”邓格斯说。

    如果觉得空气分子构成的网络听起来挺复杂,那再想想人体细胞里纷纷扰扰的生理过程构成的网络吧,那里的节点及其连接都有着不同的形态。你身体的每一个细胞里,DNA、RNA和蛋白质之间的舞步从不停歇。DNA编码了2万多段基因构成的网络,每时每刻都有很多被解码编入信使RNA的互补链。信使RNA则在指导蛋白质生产的过程中构建了自己的网络。这些蛋白质能够与其他蛋白质翩跹对舞,在自己网络中相互作用,或者通过把基因置入、移出联结到其他网络。

    “你不能孤立地看待这些网络。”爱丁堡大学罗斯林学院的汤姆•迈克尔(Tom Michoel)说,“网络之中的一切都是互相关联的。”

    迈克尔研究特定系统中出现频率高于预期的小规模模式,以此来理解网络的网络,并对其总体功能有所阐述。试想,在一个普通的工作场所中,一位中间人可以充当老板和员工之间的联络点。迈克尔在酵母菌细胞中发现了很多例类似的模式。有两个连接起来的网络中,其中一个网络包含着规范基因活动的相互作用,即一种蛋白质(老板)给一段基因作化学标记,而这段基因负责为另一种蛋白质(中间人)编码;另在一个网络中,蛋白质之间直接交互(中间人和员工之间)。

    通过观察小规模模式如何聚簇、重叠,迈克尔发现一名“老板”与一名“中间人”交互,但是每个“中间人”都代表了许多“员工”,就好像工会发言人代表工会成员一样。没有超级网络分析,便无法理解“老板”和“中间人”这两种截然不同的角色。而重要的大规模相互作用仍有待破解。

    揭示未知的相互作用只是网络的网络研究的课题之一。网络之间的联结强度也很重要。比如说,某条线路上运行的公交车数量在高峰时间也许会上涨。在你的社交网络中,你几乎每天都会见到一位同事,但高中时代的朋友却只能一年见上一面。

    在对睡眠周期的研究中,伊万诺夫证明了只需改变两个网络互相联结的紧密程度,而不必新建或者删除连接,便可以影响生理状态。

    曾师从斯坦利的伊万诺夫花费了十多年的时间收集心律、呼吸频率、肌肉紧张度和眼动等方面的数据,以研究身体各个网络在睡眠的不同阶段是如何交互的。和邓格斯研究大气层的方法差不多,伊万诺夫分析每个系统的可测量标记如何随时间变化彼此并行,以此来定位连接并推断这些连接的性质。他的团队发现了网络之间是如何相互勾连及松脱,以及这些联结是如果变化的。

    伊万诺夫认为他关注的问题,以及体内出现的其他网络的网络谜团,要比斯坦利和赫复林的团队破解的理想情况更具挑战性。

    “即便节点之间的某个特定连接不消失,我们还是可能会出毛病。”伊万诺夫说,“我们仍旧拥有所有的连接,但是强度变了,系统也可能会停顿。”

    这些值得思考的问题使人们意识到还有很多东西有待学习,这个正在迅猛兴起的领域陡然增加了更多的难题。

    美国东北大学的物理学家、计算学家亚历山德罗•维斯皮那尼(Alessandro Vespignani)研究流行病以及网络中的其他传播过程。他把当前人们对这一领域的认识比作2000年前罗马人对非洲的认识。罗马人有相当精确的世界地图,但是他们并不深入非洲。“那里有狮子,这就是全部的信息。”维斯皮那尼说。

    如今,科学家们有了一幅网络科学的未来地图,网络的网络提供了一片令人兴奋的新疆域,但人们才只是刚刚踏足其中。“我们需要定义新的数学工具。”维斯皮那尼说,“我们需要收集很多数据。我们需要不断探索才能真正摸清这片领域的情况。”

    要想参透这些生死攸关的场景,我们应当放弃研究单一网络时得出的一些根深蒂固的想法。科学家们现在了解到,网络的网络的行为并不总是像单一网络那样。紧跟着这一深刻认识的,是一场进行中的革命。不同领域的研究者们正试图弄清楚网络之间如何联结,这些联结又会带来哪些后续结果。

    伊万诺夫等研究者正在分析海量的数据,以便理解不同的生理系统如何协作实现身体机能。其他一些研究者则在探索身边的地球,力图识别出是哪些联结保持着这颗星球的平衡。近期还有很多关注对准了这种联结带来的潜在危险。在一项里程碑式的研究中,波士顿大学和其他地区的研究者们开发出了一种数学方法,用以解释网络的网络是如何突然崩溃的。同时从优劣两方面一起研究,也许能够对集成系统的设计提出某种指导意见,使之不仅在平时表现良好,还能在出错时保持运行。

    目前的研究结果表明,网络的网络产生灾难性危害的风险高于分散的系统。一个看似无害的干扰可以像涟漪一般造成扩散性的负面效应。有时候这种效应造成的损失可达数百万甚至数十亿美元之巨,比如股票市场崩溃、半个印度停电或者冰岛火山喷发造成航线关闭以及酒店和租车公司倒闭。在另外一些情况下,网络的网络内部是否发生故障可能意味着疾病是小规模爆发还是大面积流行,一场恐怖袭击是被挫败还是夺去几千人生命。

    “人脑连接组计划”(Human Connectome Project)利用扫描数据绘制的脑细胞髓鞘分布图。髓鞘是包在神经元分支外面的白色膜层,成分是髓磷脂。髓磷脂含量分布是表示神经元分支和信息传递速度的重要指标。人脑连接组计划准备用5年时间绘制出人脑的线路图。

    本文由www.85058.com发布于互联网资讯,转载请注明出处:电力地理信息系统解决方案

    关键词: