（农业机械化工程专业论文）可视化配电网线损计算与管理系统.pdf

摘要 配电网作为电力网的末端，直接与用户连接，具有线路分布广、电压等级低、 设备数量多的特点。配网线损在整个电网损耗中占有相当大的比例。随着电力 行业市场化逐步展开，电能损耗和经济效益将更加密切的联系起来。 线损是一个综合性的经济、技术指标，它不但能反映配电网结构和运行方面 的合理性，而且可以反映电力企业的技术和管理水平，同时能促使供电企业采 取相应的降损措旖，提高供电企业的经济效益。简便、快捷、有效的线损计算 和分析方法将有利于寻找影响损耗的主要因素，掌握线损的变化趋势，改进线 损管理工作，降低线损至最低限度，最终推动配网以至整个电网经济运行的实 现。 地理信息系统是计算机技术和信息技术在地理科学中运用发展的产物，它已 经广泛的应用于环境监测、城市规划与管理、社会调查与统计分析、社会经济 统计与分析、土地管理、地籍测绘与管理、交通与管道管理等与空间信息有密 切关系的各个方面，涉及到许多的学科和领域。随着计算机技术的发展，诸如 m a p i n f o 、a r c i n f o 、g e o s t a r 等地理信息系统软件己应用到电力系统之中。 本文研究的对象是将地理信息系统( g i s ) 与配电网线损管理相结合的图形 化管理系统。它以s q ls e r v e r2 0 0 0 网络数据库为数据库开发平台，运用m a p x 和m a p i n f o 编程技术实现图形库和数据库的自动建立和管理，并利用全图形化 的人机交互界面进行配电网的线损计算与分析，在保证计算精确的同时，为线 损管理工作者提供了更加方便、快捷、直观的查询和统计功能，并且实现了图 形、数据、计算、分析和管理的高度一体化。 本文应用面向对象的分析方法来考察配电网的线损管理，分析了目前线损管 理系统中存在的不足，根据配电网节点多、设备多、支线多和线路末端以及数 据难以获取的实际情况，在满足实际工程计算精度的前提下，采用均方根电流 法和潮流计算方法来进行理论线损的计算，并设计提出了针对配电网特点的线 损计算数学模型。并通过配电线路实例对两种线损计算方法产生的计算结果进 行了对比分析，经验证可取得较为满意的结果：同时，指出了计算方法对线损 准确度的影响，并分析了其中可能的原因。 关键词：线损：地理信息系统；配电网：均方根；潮流计算；可视化 t h ev i s u a lc a l c u l a t i o na n dm a n a g e m e n ts y s t e mf o rl i n el o s s e si np o w e r d i s t r i b u t i o nn e t w o r k s l i u l i x i a a g r i c u l t u r a lm e c h a n i z a t i o ne n g i n e e r i n g l i y a - m i n a b s t r a c t t h ed i s t r i b u t i o nn e t w o r ki sc o n n e c t e dw i t hu s e r sd i r e c t l y , h a v et h e c h a r a c t e r i s t i c st h a tt h ec i r c u i ti sd i s t r i b u t e dw i d e l y ，t h ev o l t a g ei sl o wi ng r a d e ，t h e e q u i p m e n ti si nl a r g eq u a n t i t ya st h ee n do ft h ep o w e rn e t w o r k t h el i n el o s s e so f t h ep o w e rd i s t r i b u t i o nn e t w o r ko c c u p i e ss i z a b l ep r o p o r t i o no ft h ew h o l ep o w e r n e t w o r k sl o s s e s a st h em a r k e t i z a t i o no fp o w e ri n d u s t r y ，t h ee l e c t r i ce n e r g y c o n s u m p t i o ni sm o r ea n dm o r ec l o s e rl i n k i n gu pw i t he c o n o m i cb e n e f i t s t h el i n el o s si sac o m p r e h e n s i v ee c o n o m y , t e c h n i c a lt a r g e ta i m i tc a nn o to n l y r e f l e c tt h es t r u c t u r eo ft h ed i s t r i b u t i o nn e t w o r ka n dr a t i o n a l i t yo fo p e r a t i o n ，b u ta l s o r e f l e c tt e c h n o l o g ya n dm a n a g e m e n tl e v e lo fe l e c t r i ce n t e r p r i s e s a n d tc a na l s o i m p e le l e c t r i ce n t e r p r i s e st ot a k em e a s u r e so fd e c r e a s i n gl i n el o s s e s ，i m p r o v et h e e c o n o m i cb e n e f i t so fe l e c t r i ce n t e r p r i s e s 。s i m p l e ，s w i f ta n de f f e c t i v el i n el o s s e s c a l c u l a t i o na n da n a l y t i c a lm e t h o dw i l lh e l pt ol o o k i n gf o rt h em a i nf a c t o ro fl i n e l o s s e s m a s t e r i n gt h ev a r i a t i o nt e n d e n c yo ft h el i n el o s s ，i m p r o v et h el i n e l o s s m a n a g e m e n t ，r e d u c et h el i n el o s st ot h em i n i m u ml i m i ta n dp r o m o t et h er e a l i z a t i o n o ft h ew h o l ep o w e rn e t w o r k se c o n o m i c a lo p e r a t i o nf i n a l l y g e o g r a p h i c a li n f o r m a t i o ns y s t e mi sp r o d u c e df r o mc o m p u t e rt e c h n o l o g ya n d i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yw h i c ha r eu s e di ng e o g r a p h i c a ls c i e n c e 。t o d a yi th a sb e e n e x t e n s i v e l ya p p l i e dt o e n v i r o n m e n t a lm o n i t o r i n g ，u r b a nl a y o u ta n dm a n a g e m e n t ， s o c i a li n v e s t i g a t i o na n ds t a t i s t i c a la n a l y s i s ，t h ea n a l y s i so fs o c i a le c o n o m y ，l a n d m a n a g e m e n t ，t r a f f i ca n dp i p e l i n ee t c ，i n v o l v i n gat o to fd i s c i p l i n e sa n df i e l d sw h i c h h a v i n gc l o s e l yr e l a t e dw i t hs p a c ei n f o r m a t i o n w i t ht h ed e v e l o p m e n to fc o m p u t e r t e c h n o l o g y t h eg e o g r a p h i c a li n f o r m a t i o ns y s t e ms o f t w a r e s ，s u c ha sm a p t n f o ， a r c i n f o ，g e o s t a re t c 。h a v eb e e nu s e dt ot h ep o w e rs y s t e m ， t h eo b j e c to fr e s e a r c hi sam a n a g e m e n ts y s t e mc o m b i n e dw i t hf i g u r e s ，w h i c hi s c o m p o s e do fg e o g r a p h i c a li n f o r m a t i o ns y s t e m ( g i s ) a n dt h em a n a g e m e n to fp o w e r d i s t r i b u t i o nn e t w o r k sl i n el o s s e s i tr e g a r d sm i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0n e t w o r k d a t a b a s ea st h ed a t a b a s ed e v e l o p i n gp l a t f o r m ，u s e sm a p x ，m a p l n f ot or e a l i z ef i g u r e a n dd a t ad a t a b a s e sa u t o m a t i c s e t t i n g u p a n d m a n a g e m e n t ， a n du t i l i z e h u m a n - c o m p u t e ri n t e r a c t i o no ft h ef i g u r e di n t e r f a c et oc a l c u l a t ea n da n a l y s el i n e l o s s e so ft h ep o w e rd i s t r i b u t i o nn e t w o r k w h i l eg u a r a n t e e i n ge x a c tc a l c u l a t i o n ，i t a l s oo f f e r e sm o r ec o n v e n i e n t ，s w i f t ，o c u l a ri n q u i r ya n ds t a t i s t i c sf u n c t i o n ，a n d m a k e sf i g u r e ，d a t a ，c a l c u l a t i o n ，a n a l y s i sa n dm a n a g e m e n ti n t oaw h o l e t h er e s e a r c hu s e st h ea n a l y t i c a lm e t h o df a c i n gt a r g e tt oi n v e s t i g a t et h el i n el o s s o ft h ed i s t r i b u t i o nn e t w o r k i th a v ea n a l y s e dt h e d e f i c i e n c ye x i s t i n g i nt h e a d m i n i s t r a t i v es y s t e mo ft h el i n el o s sa tp r e s e n t b e c a u s et h ed i s t r i b u t i o nn e t w o r k h a sm o r en o d e s ，m a n ye q u i p m e n t ，al o to fb r a n c hi i n e sa n dt h ed a t aa r ed i 嫩c u l t o b t a i n e d ，o nt h ep r e m i s eo fm e e t i n gt h ep r e c i s i o no fe n g i n e e r i n gc a l c u l a t i o n ，a d o p t s r o o t - m e a n s q u r ee l e c t r i cc u r r e n ta n dp o w e rf l o wt oc a l c u l a t et h et h e o r yl i n el o s s e s a n di th a sd e s i g n e da n dp r o p o s e dt h em a t h e m a t i c sm o d e lm e e t i n gt h ec h a r a c t e r i s t i c o ft h ed i s t r i b u t i o nn e t w o r k i ta l s og i v e ss a m p l e st oc o m p m ea n da n a l y s et w or e s u l t s o fc a l c u l a t i o na n dc a ng e tt h es a t i s f a c t i e dr e s u l t st h r o u g hv e r i f y i n g i tp o i n t so u tt h e i m p a c to nl i n el o s sa c c u r a c yo fc o m p u t i n gt e c h n o l o g ya n da n a l y s et h ep o s s i b l e r e a s 0 n s k e y w o r d ：l i n el o s s e s ；g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m ；p o w e rd i s t r i b u t i o nn e t w o r k ； r o o t - m e a n s q u r e ；p o w e rf l o wc a l c u l a t i o n 独创性声明 本人声瞬所呈交的学位论文蔗本人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包 含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得盟i l 查迪太堂或其它 教育机构的学位或证书面使用过的材料。与我一网工作的同志对本研究所做的 任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：交1 五良 签字强期：工刀产年臼j 。弱 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解通j l 叁些盘鲎有关保留及使用学位论文的规定，有 权像留著良霄家有关部f l ( 机构) 送交论文的复印l 譬和磁盘，允谗论文被查( 惜) 阅。本人授权煎j s 懿业太鬟可以将论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 硷索，可以采耀影印、缩e 目或扫接等方渡加以保存或编畿学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 学位论文作者签名：翻立 签字f = l 期：2 彬弘年f 月细日 导师签名： 签字酲期： 可视他配电网线损计算与管理系统 i 、孳l 言 线损是反映电力系统运行经济性的一项重要指标，是衡量电力企业管理水平的主鬻标 志之一。降低线损热电力企业降低成本，提高电力使用效率和经济效益的主要措施之一。 避年来，我国的电力嘲经过不断地改造和宪善，取得了长足的发展。但与国外相比，电两 巾还喜缀大跨损节能瓣潜力。因此，准确簿便的线损计算和分辑方法，有翻子接定爨套理 鹣降低线损戆獾撬，多# 考察接藏懿窦蓬效袋， 燕霞予键订适当黪绒攒考核据标帮惑翔，达 到对线损管理工作超捂导和促进的目的。 地理信息系统( a i s ) 萌芽于2 0 世纪6 0 年代，它是一门介于信息科学、空间科学和管理 科学之间的新兴的多学科交叉的边缘科学，是分析和处理海量燮间数据的技术系统，是计 弊机科学迅速发展的产物“j 。它将空间数攒处理、属性数据处遐、空间分析、模型分析与 诗馨糗技零紧密结会，避遭鼗据获取、系绫建立、空闼分辑与挨整分辑，产生对资源磷瀵、 联域趣露、管理决策、灾害防治等春用熬傣患。姥瑾信惠系绫突玻了常撬关系式数攘滗管 理的概念，集图形管瓒与数据管理于一身，脊报强的空闯表现力，西此被广泛应用予地、 筑通、军事、环境、市政、气象、电力、电信、水利等诸多领域。在仅仅几十年的的发展 过程中，展现了其强大的生命力，发挥了飘大的作用。地理信息系统应用于电力行她也有 l o 年的对闯，主要应用谯配电网的管理方霹。以计算机为基础的g i s 技术的发展，为配电 蝴罄建撬谣了广溺鹩斑耀藏曩。然瑟，蟪壤偻悫系统在琵毫瓣线壤警理上毂应曩帮较多， 述处于研究试验阶段，并且存在越下一堕跤点： ( 1 ) 线损管理系统只限于对理论线损的简单计算、查询、分析，忽视了实际线损的计 鞯以及制定合理的线损计划，缺乏利用大擞综合信息如配电网的线路结构、线路出口数据 信息和电气设备参数姆，对影响线损率的因素进行综合降损分析的功能，不能较好地协助 线揍工终的决策管理p l 。 f 2 ) 夫部分较臀部蹩镑辩菜项特定要求鞠辩要，只在摇定稳范嚣蠢幢用，逶震穗麓， 很少有真正符合软件_ i = 程要求的通用线损软件。 ( 3 ) 线损管理系统大多都是采用单机软件开发平台，无法谯计算机网络上实现数据的 真正交流和共享。数措的传输必须通过人工完成，工作量巨大，造成线损计算的周期长， 数据的可靠性差。在目前配网结构越来越复杂，供电量越来越大的情况下，电力企北能够 捩辩、妖速、准确麴避撑线损诗冀也曼褥越来越重要州。孬诗爨援程终接拳戆发震竞瓣了 人们在对阀、空闻上瓣陵制，使大量数据靛及对整理帮售惠共事嶷为现实。 ( 4 ) 大部分软件存在界面不友好的问题。原始数据录入时不能很好地进行数据校骏， 容易出现由于用户疏忽溅误输入造成的计算错误，使得计算工作不仅繁重而且降低了线损 计算的准确度，缺乏线损数据图形可视化功能。 针对以上问题。本文提出并开发了基于撼理信息系统的、浆阕网络数据库来管联的可 撬纯熬线损诗舞与分援蓉绞。辑骰王痒翔下i 海l e 农韭大学磺学霞论文 2 ( 1 ) 挺密并设计了符合配毫耀特点斡基予趣方粳电流法靼蓠接霞嫂熬溪流计算法静理 论线损计算数学模型，并对两种线损计算方法进行研究比较。 ( 2 ) 汗发了基于s q ls e r v e r2 0 0 0 网络数据库的配电网线损计算、分析系统，可为配网 改造、无功补偿、配网调压等提供准确的数据信息。 ( 3 ) 设计了将数据计算和图形文字显示两部分辖结合酶篆统软件，把部分运幸亍参数、 结梅参数、计算终果避过图形表示毖来，菠线损分据避程疑骞数据婊括，又毒整形演示， 并加以文字描述傻分攒结果明朗化、直观化，增强了数据的可读性和可比性。 ( 4 ) 加入了外围程序接口，避免了后续软件开发、更新时需重写源代码的过程，提商 了程序的延续性和通用性，方便了邋时需要的功能模块的添加。 霹观健酝电雕线撰诗冀与营瓒系统 2 地理绩息系统综述 2 1 地理信息系统定义和功能2 ，5 ，6 】 地理信息系统麓称g 1 s ( g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o n s y s t e m ) ，是由计算机系统、地理数据 和用户组成的，通过对地理数据的集成、存储、稔索、擞作和分析，生成并输出各种地理 售息，扶瑟为建剥罔、资源管理、环境赡测、交遵运输、经济建设、城市揽划以及政府 菩部门行政管理提供新的知识，为工程设计和规划、管瑗决策服务。简而之就是在计算机 软硬 孛戆支持f ，获取、存贮、营壤、分糖、显恭襄应耀地理信息的诗算扭系统，是分拆 和处理海量地理数据的通用技术。铝于上个世纪6 0 年代初被提出，是门由计算机科学、 遮嚣学、溅量学j 【l 建壤学等多门学科综合蠡冬边缘秘学，是抟统粒学与瑷霞技术穗鳇会戆产 物。 琏联信惠系统是霄关空溺数据鬻理彝空闺穰患分辑魏诗算壤系统，攮理镤惑系统熬基 本功能包括如f 几部分： f 1 ) 数摇采集窝编辑，主要臻予获致数据。g i s 躲棱心是一个连理数摄露，建立g i s 的第一步是将地面上的实体图形数据和描述它的属性数描输入到数据席中。g i s 中数据采 集与编耩是运避吾稀数据采集设备糍现实落赛的空闻僖纛帮菲空闻信纛变成数字诧数据， 同时可以对其进行编辑修改得到正确的空间拓扑数据。常用的数据采集方法怒数字化、扫 描和键盘输入簿。 ( 2 ) 数据的操作与处理。由于o i s 数据的来源多种多样，这就使得g i s 不得不具备处 瑾多种数据的隧力，使g i s 能方便遗帮韵用户将稀数据格式转亿为弱一种数据格式。为 满足用户需求+ 必须对数据进行一系列的操作运算与处理。主嚣操作包括坐标变换、投影 变换、空间数据压缩、空间数据内插、空间数据类型的转换、图幅边缘匹配、多边型叠抽 等。主要的运算有算术运算、关系运算、逻辑运算、函数运算等。 ( 3 ) 数据的存储与组织，是一个数据蒙成的谶程，也是建立地理信息系统数据薜的关 键，涉及到空闽数据靼疆性数据的缀织。地理数据存罐憝g i s 书最底滕和最纂本的技术， 它直接影响到其它高屡功能的实现效率。对于庞大的地璐数据，需要采用数据库管理系统 进行营壤。在缝理数援组织与营璎中，最为关键的是热秘凌空搁数摆与属性数握融合为一 体。大多数现行系统都是将二者分于f 存储，通过公共项( 般定义为地物标识码) 来连接。 f 4 ) 空阉粪谒穰窆阔分掇是建溅售惠系统魏援心珐裁，也是逸理壤患系缀与其它诗算 机系统的根本暖别。空间查询可按属性信息的要求查询空间位鬣，也可以按空间位鼹来查 诲相关静藩性僖愚。缝瑾数瓣静空淘分橱秘麓是遥理绩惠系统樽鞋广泛痘瑁靛重要繇因之 一。通过地理信息系统提供的空间分析功能，用户可以对原始数据模型进行观察与实践， 觚而获褥新静经验与知识，并戮瑟终为空阉行为鹣决策依据，这j c 亨予多应用镶城是至关重 河北农业大学硕士学位论文 要的。地理信息系统的空间分析分为两大类；矢量数据空间分析和栅格数据空间分析。 ( 5 ) 数据显示期结粜骧出弦麓。爨影数撼豹数字傀、缡辑窝搬痒癸辑过程、蠲产套谗 检索结果簿都可以显示程屏幕上。而凝终结果输出，除屏鞯显示外，可根据用户要求输出 缝理信意系统毙翊户提供了谗多矮子援暴匏越理数撰戆工翼，其表现形式嚣可敬是诗舞撬 屏幕显示，也可以是诸如报告、表格、地图等硬拷贝图件。 2 2 地理信息系统的应煺【2 ，7 】 在2 0 擞纪6 0 年戎初，遗理馈息系绫由如零大豹测绘学家r o g e re t o m l i s o n 和荚垦豹 d u a n ef m a r b l e 柱不同地方、不同角度提出。1 9 6 2 年，t o m l i s o n 提出利用数据计算机处理和 分析丈量瓣建测胡撼疆数据，弗建嶷了避努土第一个g l s 一抽拿大缝理售惠蓉统( c g i s ) ， 用于自然资源的管理和规划，遮标志着g i s 的诞生。进入2 0 世纪7 0 年代，特别是8 0 年代以 来，由予诗雾祝疆律和软俘技零熬飞德发震，g i s 技术舞戆进入实建陵段，出瑗了g i s 纛颦 系统。计算机网络技术的发展，使地理信息的传播时效得刘极大提高，从基础信息管理与 撬翻转商筵复杂静实际艘用，g i s 戒鸯辖臻凌策静工兵，势健进了地理僚意产数鳇形戒。 2 0 世纪9 0 年代为g i s 的用户时代，到1 9 9 5 年，市场上有报价的软件己达上千种，并且涌现 出了一些有代表健静g i s 软件。蠲户静需要、技术的进步、应用方法论翡捷离，鞋及寄芙 组织机构的建立等因素深深地影响着地理信息系缆的发展。随着g i s 产业的建立和数字 他信息产娩产品在垒毽群的普及，g i s 应用磁戬超常的速魔进入备行各强，全溺乃至全球 性的地理信息系统己成为公众关注的阀题。 g i s 在它诞生的几十年里取得了艇大成功，僮箕巨大潜力在鼹近十几年才为人们所认 识。耍翦，g t s 筝为一神集地理空间德征和麓种统计信息为一体的特殊信息系统，已成为 信息高速公路上的节点和基础设施，受到全社会的广泛关注，并成为匡内外地学领域热门 的磅究谖题。g i s 技术黪应用非裳广泛，如气象预测、灾镣预报、城市艘划、土地利翅管 理、环境评价与管理、水土保持、生懑研究、人口统计研究等等，据统计，世群上约8 0 数僖患资源与她骥慢置骞关，这；| 起了整个傣愚技术( 1 d 产烛界静藏度重横。跨越2 1 鸯纪， i n t e r n e t i n t r a n e t 和w e b 技术的发展开创了以分布式计算为核心的计算机网络新时代，引起 了 零产她戆重大变革，掇夫越接动了人类放落工韭戡会迈惫售惠粒会豹进程。捌辩i n t e r n e t 上的海鬟信息资源使g i s 观念发生重大变化，给新代g i s 带来了巨大机遇和挑战。g i s 与僖惠按零戆舂橇襞含梭夫地摊舞tg i s 在凝会生产、生瀵孛熬逸位。箕与c a d 、遥感、 g p s 、多媒体、通信、i n t e r n e t 、办公自动化、虚拟现实技术的结合或一体化建设，已经使 g i s 成为人 f 】生产黍l 生滔中最霾妥静计算辊鞴动决策系统之一。 我国在地理信系统方面的研究起步较晚，以1 9 8 0 年中国科学院遥感应用研究所成立全圈第 一个蟾瑶信息系研究室为标志，旱掰敷g l 遘潮井酶缝理倍患系统软件秀烹。对于这样一个 与国民经济发展关系极为密切、直接关系到豳家的主权和安全、市场前景如此广阔的黼新 技术领域，国家科委采取了一系列措施，并将g i s 软件产晶盼开发芷式列入国家“丸五” 重中之重科技攻关项目。随着豳内g i s 基础研究的发展以及应用领域的不断扩大，基于国 可巍化酝电霹缝擐诗冀与管理系统 内g i s 膨用领域的广阔市场和良好发展前景，国内汗始独立研制开发适台国情的g i s 软件产 箍。9 0 年代裙继奎囊_ 一撬在国痰骞澎璃力戆软传产晶，蠡武汉吉奥僚怠工穗技术鸯疆公 词研制开发的g e o s t a r 、北京超图地理信息技术有限公司研制的s u p e r m a p 、北京北大天创信 纛技术霄疆公蔼开发鹩c i t y s t a r 等。燕然中游逮理镶惠系统事盈熬步较酸，僵蕺褥了鬟大酶 进展。目前地理信息系统现正在向产业化方向发展，并融成功地应用于众多个领域。但从 总体上说，国产g t s 技术承平相对落后，商箍佬稷度不商，在适应范隧、系统妨雏、糯户 数量等方面与鞠际g 1 s 还有很大差距。 2 。3 地淫信崽系统较件体系静发鼹方蠢 g l s 是一门综台髓瓣按术，是一攀 对空蓠数搭进行采集、存储、燹耨、努辑、输窭等 她理的工具，软件是其核心内容之一。g i s 软件技术体系主要指g i s 软件的组织方式，它 依赖予一定静软件技术基穑，并决定了g i s 软箨鹃应用方式、繁成效率等多方蟊的特点。 从发展历程看，g 1 s 软件技术体系可以划分为六个阶段，即：g i s 模块、集成式g i s 、模 块仡g i s 、核心式g i s 、组件式g i s 和万维两g i s ，魏醚2 1 所示 8 - t 2 1 。其中组件式g i s 和w e b g i s 以前的g i s 称为传统g i s ，传统g i s 虽然在功能上已经比较成熟，但是由于这 魑系统多是基予十多年前甚麓更早的技术体系设计和开发的，属于独立封闭的系统。晰时， g i s 软件变得日盏庞大，用户难以掌握，费翅昂贵，阻碍丁g i s 的普及靼应用。组件式g i s 的出现为传统g i s 面临的多种问题提供了全新的解决思路。 器2 1g i s 软件发蒜辫程 f i g2 1t h ed e v e l o pc o u l $ eo fg i ss o f t w a r e 缀件式g s 是蟊两对象技术帮缀释软件技术巍g i s 软件开发孛的疲耀。它衔依赖的技 术基础鼹组件式对象模型( c o m ) 和a c t i v e x 控件。组件式g i s 是指基于组件对象平台，以 一组具育标准邋信续翻的、允许跨语言应用的组件提供的g i s 。这种缎件称为g i s 组件， g i s 组 孛之间以及g i s 组件与其他嫩件之阈可以通过标准的通信接口实现交互，这种交互 甚至可以跨计辩机实现。这是在目前计算机技术水平下g i s 与其他系统集成的凝好的种 瓣决方案。总嚣言之，缎件式g i s 的基本思想就是恕g i s 憋各大功能模块划分为几个控饽， 河北农业大学硕士学位论文 每个控件完成不同的功能。各个g t s 控件之间，阻及g i s 控件与其它非g i s 控件之间，可 菇方便逸逶进霹褫仡豁软件并发工其集成起采，澎成最终的g i s 应用h t ”l 。 组传式g i s 基于组 拳对象平台，具程标凇熬接疆，允许跨语害应用，困孬捷g i s 软律 的可配置性、可扩展陆和开放陛更强，使用更灵活，二次开发更方便。组件式 g i s 不仅可 竣成功地解决传统g i s 柱软件开发、应稻系统集成等方箍的豳难，而且有利予降低成本 具森无袋扩蓑性等特点。因藏，国黪上大多数g i s 获件公罨嚣始怒汗发缝律式g i s 较纬作 为繁要的发展战略+ 组件式g f s 是当前g 1 s 发展的重要趋势。目前比较成熟的组 牛式g i s 商嗣产品有m a p l n f o 公司的m a p x 、e s r u ( 美瞄环境研究所) 的m a p o b j e c t s 、武汉测绘科技 大学骄制静g e o s t a r 帮辞并发孚台g e o m a p 、就京赣夕科技育隈公弼静m a p e n g i n e 帮串謦 科学院地理信息产业发展中心的a e t i v e m a p 等i i “。这些款 牛典有成本低、开发快等优势， 因此应用广泛，并拓展了g i s 的应用领域。 i n t e r n e t 酶迅速发展和在垒球范隘内的普及，对g i s 的发展提出了新的挑战。几乎在开 发缎纷式g i s 躲月聪，爨现7 万维惩g i s ( w o r l dw i d ew e bg i s ，簿嚣w e b g i s ) ，w e b g i s 是g i s 与分布式计冀技术发展相结合的产物，宦将掰前作为信息发布共攀平台的w e b 作为 一个能够承载魄理空间信息的平台，在w e b 上提供地理空间数据的共享访问。从i n t e r a e t 静援塞2 个节点，入稻霹羰巍燕弼土的务释势蠢式豹、菸存越媒体特性静建纛空蠲数据及 属性数据，进行地理空间分析、查询，以支持智能辅助决策。通过对空阆信息网络化和超 媒体技术的集成，w e b g i s 提供给嗣户的信息不仅仪是矢量化的空间信息，还有遥感影像、 动态旎鞭、文字说硝等多种蔼惠。鹜蘸妻要静w e b g i s 产品肖m a p l n f o 公司的m a p l n f o p r o s e r v e r 、a u t o d e s k 公司的m a p g u i d e 和m a p x t r e m e 、i n t e r g r a p h 公司鳇g e o m e d i aw e bm a p 等。 2 4 地理信息系统的发展趋势与展望f m l 9 j 随着计算机和信息技术的发展，g i s 妁发袋趋势可用下面儿个方面柬概括。 ( 1 ) g i s 网络化 黠予g i s 麴发震，计算橇网络授术是起刭震变俸用静重要技术。它的发展使褥戳往镬 多难以完| 筑的攀瞎得以实埂，如网终技术幢 导数据麾在地理搜蓑上以分戆瓣方式存在，蘧 网络又使这些分布在局部的数据库相互之间可以连接起来实现菸享使用。高速度的数据传 输使得数据库之间的数据传输雒够快速逸实现。万雏阿的发展给g i s 数据在更大范围内的 发毒、出版、获取季拜套遽握樊了奏效可行静途径。掰络浏夔器静壤蠲簌镑鐾上给提蒜和傻 用地理数据的人们带来了方便。地理数据不仅可以按照地理位置、专题内容、生产机构、 使用价格镩进行搜索，甚至可以直接在网上进行数措的各类空间操作，使用网络提供的备 类模凝进行模藩，奁接产生新髂数据结果，真荻建实现“阏络裁是计算梳”这一新的概念 模式。 ( 2 ) g i s 标准化 箍着g i s ，特剐是耐络g i s 技术的迅速发屣，人们不断意识到簸有对软件、硬件、数 6 w 视化配电网线损计算与管理系统 据等要索进 j = 必要的标准化才能实现更有效、更广泛地对g i s 的使用。g i s 的标凇化将在 国际、国内等各种机构范围肉多层次地进行。其内容可麓包括硬件设备标准、软件标准、 数攥和接式黪标准、数撰集撂难等。标推毡熬真正实现姆蓬人嬲熊在一个共强理瓣基旗上 共宰信息和资源。 ( 3 ) 系统专门他 蟊懿g i s 软件葺| ：l 系统还是捧为个整俸独立存在。诲多较释提供全嚣熬g t s 功能霹数 在任何一种需要g i s 的部门傥用，没有舆体专业领域的限制；面从使用g i s 机构的角度上 看。很多机构只是需要g i s 软件中的部分功能，而目前g i s 软件设置使得用户在购买g i s 系统聍往往要求整个软彳串一趋鹃买。首先，葳g i s 蘑产方面考虑，g i s 霹蘸不将作为一个 独立的系统存在于机构内，露是作为机构整个管理釉运终系缝豹一个部+ 分，g i s 躲冬转劫 能将融合在与专业领域更直接的系统之中。其次，从g i s 的工业发展的角度上考虑，目前 的g i s 软件所提供的各种功能也将与各类专渡软件系统融合越来，共同发展。软件的部件 纯是这个趋势熊夔熬，也为g i s 软传戆专韭豫骰了必要戆准备。将来酶各类应用系统中， g 1 s 可能将作为一个必须的部分存在。 f 4 ) 数据商业化 在嚣方社会，诗舞极镬掌 设备静生命闺蠲遴常鸯3 5 年，计算撬较件静生命周鬻一般 为7 1 5 年，两地理数据的生周周期则为几十年。地理数据的牙发、更新和维护联费时又 费力，在地理信息系统界曾经有人统计过，地理信息系统硬件、软件和数据的造价比是l ： 硒：1 0 0 ，新鞋斑俺嚣有效魏生产和维护蟪莲数据将会是魄理倍怠系统来来匠稳的主要挑战 之一。g i s 产生的主要基的之一是关于窘厕信息进行更好熬管理和处理，g i s 空越分攒功 能襄际上是使用现有的数据来产生新的数据所以数据悬整个g i s 的操作对象。没有数据， 姗谈不上信息系统。如聚数据向胚能够解决，信息系统才能有意义和价值，才能谚真正遥 杼。 ( 5 ) g i s 企业化 g i s 网络化的发展使得g i s 在机构内部各部门之间更有效地进行通讯、交流和各种资 源的共事。企驻和梳梅霹鞋获筵高瓣屡次上对g i s 在企簸串斡使用进行统筹安捧窝计翔， 这秘方式被称为“企业化g i s ”。企她化g i s 对技术秘管理人员窍更商的攥求，霉受企业不 断地对人员进行技术和管理培w i f 。 ) g i s 全球仡 网络技术黝发聂使褥世界空闻缀小，是a 嬲之闼静关系更搬紧密；1 挂器经济豹发曩 楚 要求人们建立一个更稳定、和谐的环境。在这个环境中g i s 越来越成为了一种有效的工具 来帮舫人们了解他们所生存和依赖的自然条件状况和社会变化状况。目前世界各国都在积 极熬发展糍往嚣lg i s 、鬟定毒关建爨信惑静政策、弹震嗣家豹g i s 来辕髓项嚣。g i s 豹标 准化对于它在国际范围内的推广和使用将起到促进作用，国际标准组织醴经专| 丁就地理空 间技术从各个方面避行标准化制定稻实施。 ( 7 ，g i s 大众仡 g i s 不仅在国爨舞台上已经越采越受到人嬲重貔，甚至在港移默化她改变着人魍豹爨 常生活。以往人们需要使用地图来定向、定位和导航，丽现在地图已经存储n 在数据库中 7 河j b 农业大学硕士学位论文 8 从一个地点剑另一个地点的晟佳路线轻丽易举地就可以使用g i s 系统得剿：到一个中新地 方，不需要再费力寻找餐馆、旅店、娱乐中心、购物中心、银行、旅游景点等，g i s 就趋 最好的向簿。 可视化瓤电网线损计算与管理系统 3 配电网线损计算原理 3 1 线损概念与分类 2 0 也】 3 1 i 线攘懿定义 电麓遂过魄力耀静输电、变电穰琵毫等繇节髅洽用户。在奄糍静输送帮分配过程孛， 电力网的各个元件都嚣产生一定数量的有功功率损耗和无功功率损耗。在给定的时段( 目、 麓、季、年) 两，逛力瓣斡掰有元佟中产垒静电熊损耗称为电力瓣静线路损耗电量，简称 线损。 3 ，t 。2 线按率姆定义 供电量是拯发电厂、供毫地区或电力网惠用户供出静电量，其孛趣捃辕邀粒分配邀藐 过程中的线损电璧。臀电量是指电力企业煮给用户的电量和电力企业供给本企业非电力生 产耀鹃魄量e 线攫迄懿占缨龟藿静露分魄稔为线魏搂耗率，篱稔线损攀，荬诗簿式梵： 残损攀：塑学1 0 0 ( 3 1 ) 供懿室 。 3 、1 3 线损的分类 线撷可分为统计线掼、瑗论线损鞠管理线损三种。 ( 1 ) 统计线损 在电力网的实际运行中，根据电度表的读数计鲜出来的，即供电量和售电潼之蓑得到 麴线损电攘称为统计线损电量，对应啦线攒睾禳为统计线擐率。 ( 2 ) 理论线损 在缆诗线损电量中，有一郝分是电糍在辕、交、醒过穗中不霹避免损失的，其数馕是 由当时电力网的运行参数和供电设备参数决定的，选部分损耗电髓称为技术损耗电量，它 可敬蘧过理论谤簿褥出，襞鼓叉黎兔理论线矮电量，黯盛靛线豢率黎为理论线矮率。葵中 主要包括：与电流平方战正比的变压器绕组和输电线路导线中的电能损耗：与逛行电压有 茭静变压爨铁苏、宅容器器| 奄缕戆绝缘套痿攘耗戳发电晕损耗等。它茸戳透过技术接藏子 咀降低； f 3 ) 管理线损 9 河北农业大学硕士学位论文 统计线损电量的另一部分趄由于管理工作上的原因造成的，它包括：各种各样的电度 表综合误蔫、抄表不同时、漏抄及错抄错算所造成的统计数值不准确；带电设备绝缘不彘 引起的漏电、无表用电和窃电等造成的损失电蘩。这部分损耗可以磷置成该采用必要的措 藤予戳避免或减二。 3 2 理论线损计算原理和方法 3 2 。1 理论线擐计算耢究款意义 配电网理论线损计算是根攒实际负荷或电量，按照配电嘲的正常运行方式，计算电网 中各支路的导线损失、配变的铜损、铁损以及线损率。理论线损是铜定年、攀、胄线搅指 标的依据，通过它可掌搓线损交亿，确定电网的结构、布局的合理俄、运行静经济性，并 借诧采确庭电瓣静降攒潜力，稍定出相疰静释损措藏。 戥嚣理论线摄大多为人工警算，计算工作量大，诗舞周期长，莽星只能辫燕擎线路避 髫褪蜂计算，对于复杂线鼹根本无法计算，鼹限瞧攫大。戈了使理论线损 十葵工撵制度他， 规范饿和标准化，使理论线损真实、准确、有可比性，必须用计算机寒进行遐论线损计算 及分析。 3 2 。2 理论线损宴勺计冀范围【2 0 】 电力网线损计算范围悬：在电力供电公司从电力线入口电度表开始到各用户电度表处 为止。在逡一范围内，一切输电、变电、配电元件串各种形式的电熊损耗均应计入电力瞬 线损中。应当计算线攒的元件肖： f ) 交电瓣内静主交攫器秘配魄交篷嚣( 震户爨维护静专矮嶷压器除外) ； f 2 ) 嚣级电曜豹输电线路： ( 3 ) 6 1 0 k v 及以上的高压配电线路； ( 4 ) 供电部门所属的o 4 k v 低压配电线路； ( 5 ) ，变电站内的各种一次和二次运行设备。包括：电容器、电抗器、调相机、电流、 电压强感器等设备； ( 6 ) 变电站的自用变( 不包括变电站生活用电，扩建和改建楚施工用电，设备大修是 检修维护用电等) ； f 7 ) 攘户线及糟户电发表。 3 2 3 均方檬电流法 2 0 , 2 1 , 2 3 】 导线损耗魄量 o 可视化配电燃线攒计算与管理系统 设电力网元件电阻为r ，通过此元件的电流为i ( a ) ，则该电力网元件电阻一天2 4 小时 的电能摘耗a 由以下式计算 2 4 a a = 3f ，2 r d t 1 0 - 3 ( k w - h ) ( 3 。2 ) 0 由哥负荷曲线稔解拼表这式z = ，奄) 不容荔获褥，一般是遴过对该元件送行2 4 ，j 、对受 萄魄滚熬实测，缮到除撵形负旖鳇线，然后按小对进行分段线损计箕，在每小时内可以近 似认为负荷保持不变。 设代表日2 4 小时的瞄负衙电流实测值为l i ，1 2 ，1 3 1 2 4 。剃式( 3 2 ) 变为以下求 电裁损耗馥卷臻公式 戤= 3 p + f ；十+ ? 丢扛1 0 4 = 3 2 4 s , j e 1 0 4 0 防- h ) ( 3 。3 ) 其中l 为代表日的均方根电流，其值为 l l f ； ( 3 4 ) 如果电网冗件的代表日2 4 小时实测记