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摘要：本论文是构建新型智能数字电网一体化平台，实现营销用采、GIS的业务融合和数据融通，通过基于GIS的空间技术提供空间数据分析、空间规划和设计、空间可视化展示功能，为新客户、增减容客户提供自动化业扩辅助报装功能，系统根据用户定位，自动匹配最适合报装用电地址的电源信息，自动为现场勘查人员提供最合适的供电方案，实现业扩报装空间智能化辅助决策，推进电力营销业扩业务的数字化转型工作。本文技术及场景案例实践证明通过利用基于GIS的空间技术的业扩辅助报装，公司可以更加科学、高效地进行业务扩展，提升客户服务水平，减少报装过程中的问题和延误，提高客户满意度。

前言

所谓业扩报装，即电力公司在受到客户申请以后，根据电网实际供电能力和要求，对其进行审批、并办理手续的过程;同时，还要对电力工程进行全面的检查、验收，最后进行装表接电。在收到客户申请后，为了提高客户服务的效率，如何减少与客户接触的环节及时间，那么在现场勘查制定供电方案时，能够提供决策的依据，能够辅助高压在现场快速勘查或辅助低压不需要到现场就能够完成勘查意见，快速准确地完成现场勘查工作制定最合适的供电方案，在现在GIS技术以及空间技术发展迅速的情况下成为可能。

本论文是构建新型智能数字电网一体化平台，整合营销的用户档案信息、用电地址信息、GIS 电网地理信息、计量采集的电流、电压、负荷数据，通过对报装用户的地理位置分析、报装容量与设备负荷对比等综合分析功能，支持供电方案快速制定，缩短业扩办理时间。利用新型智能数字电网一体化平台，构建业务融通、数据融合的共享服务，提供基于GIS的空间技术的辅助决策功能支撑业扩辅助报装应用，从而实现快速完成现场勘查任务。

1技术原理

1.1融合数字化智能电网空间信息

构建业务融合数据融通的一体化平台，在平台上将现有的电网架构在GIS地图上进行全数字化建设，将地图数据以及电网变电站、变压器、主网、配网线路进行数字化处理，能够在GIS地图上展示全公司的电网网架，可以实现地图的有效缩放，同时具备任意漫游以及导航等功能、图形添加、修改与删除、图文、图库互动互查、电子地图分层显示，按颜色、电力标准，表示空间实体，比如变压器等设备，点击实体图标，即可获得具体空间信息及其属性信息资料。同时将营销客户、报装信息、GIS信息进行一体化业务融合和数据融通，采集现有存量客户的经纬度、客户容量、客户月用电量、负荷情况，为在平台上建设业扩流程管理设计业扩辅助报装相关功能模块提供业务基础和数据基础。

营销用采、GIS业务均通过 “发布供电方案服务”、“查询配变在途容量服务”、“查询馈线在途容量服务” 等微服务实现业务融合；营销、用采、GIS 数据统一规划存储和数据融合，即提供范围设备空间分析功能界面，并返回数据融合后圈选范围的设备编号列表，再根据设备编号查询设备台账信息，同时提供两点最短路径分析功能，并返回报装点到设备之间的距离支撑业扩自动报装流程进行电源点辅助决策。

1.2根据报装用户信息进行空间数据分析

采集报装用户的经纬度、客户容量、客户月用电量估算、负荷特点等用户信息，通过GIS技术，对业务扩展的空间数据进行分析，包括现有供电网络、用户分布、用电负荷等信息。

1.3提供空间规划和设计辅助决策

利用GIS技术，可以进行供电网络的空间规划和设计。通过分析现有供电网络和用户需求，确定最佳的供电方案，包括线路布置、变电站位置等。本文以电网布线为例，依据戈壁滩的特点进行空间规划和设计。在电网布线规划过程中，由于地域辽阔，并且公路稀少，因此电力布线规划需要考虑安全、成本和沿路部署便于巡检，业扩辅助报装在杆塔、变压器以及线路图层和道路层面进行分析研究，辅助支持寻找变压器、布线和杆塔布设的供电方案设计。

辅助决策寻找变压器、布线和杆塔不设首先要根据一定的知识规则才能实现，知识规则包括报装容量、跨越条件、走廊条件以及变压器容量域值和架空条件等，具体分析如下：

第一，报装规则。由于在戈壁滩，不能直接用报装容量的大小来设定客户是低压客户还是高压客户，设XI、X2两个报装容量域值，其基本规则为：①如果 X1>报装容量>0;，且附近有可接入的变压器，此时可判定该报装用户为低压用户;②如果X2>报装容量>XI时，且附近有线路，可判定该报装用户为专变用户;③当如果X3>报装容量>X2时，且附近5公里内无线路，可判定报装用户为专线用户。基于以上判定，在用户界面输入相应的报装容量以后，并辅助最近的变压器，才可确定该供电方案的具体需用电压等级。

第二，跨越与走廊条件规则。先修改数据库内的道路表，添加草原、林地保护区、白碱滩、戈壁、走廊、跨越以及架空等条件。其中草原、林地保护区以及白碱滩、戈壁等条件主要是对电力布线过程中的走线进行限制，所有道路、街巷以及可布线的路段，均定义成限制走廊。所谓跨越条件，即两走廊间可连接与否，即是否可利用线路将两个走廊连接在一起。如果两个走廊间存在草原、林地保护区以及白碱滩、戈壁等条件恶劣地区，难以布设输电线路，则其不满足跨越条件。对于走廊条件而言，其基本规则形式是：如果走廊条件不允许走线，则需要根据道路宽度，是否有支路以及旁边有无河流或者林地、草地保护区等，自动为走廊、跨越条件进行赋值。

1.4生成报装供电方案决策

对干业扩报装空间辅助决策候选方案而言，其产生的基本步骤是：

通过GIS技术，可以对业务扩展的空间数据进行分析，包括现有供电网络、用户分布、用电负荷等信息。

第一步，利用拐点路由（BendpointConnectionRouter）对报装点周围道路及保护区进行分类，确定是否可以布线。在此过程中，根据不同的分类和结果，将可以布线的道路进行抽象成图，并且在地图中将图的抽象关系显示出来，注明线路架设方式，比如架空线等。

第二步，对道路的应用方案进行优化改进，基于最短路路由算法（ShortestPathConnectionRouter）、曼哈顿路由（ManhattanConnectionRouter）的应用，确定路程最短布线方案，并且在每步均需自适应优化调整。

第三步，采用实现连线和模型布局的冲突检测、连线与横穿模型的情况的布局冲突检测算法、拐点归并算法检查最小成本、最短路径的，即从起点经最优路径到，然后再到终点的布线费用。

通过上述步骤计算公式的应用，可以找到一条费用消耗最少、安全便利的布线路径。

第四步，从地图上用不同颜色渲染显示上述方案，通过模型库模型的应用，验算供电方案选择的合理性;同时，通过潮流计算方法的应用，比较哪种线路布设方案损耗、花费最少。

第五步：若选用的供电方案科学合理，则用户对最终方案进行确定，然后系统就会自动布杆;若方案不合理或者存在问题，则需对次优方案的合理性进行验算，指导选出一套科学合理的方案为止。

2场景案例

2.1场景描述

业扩报装基于GIS的空间技术的业扩辅助报装应用场景是业扩人员在业扩流程的现场勘察环节，使用智能数字电网一体化平台提供的业扩辅助报装功能，辅助制定业扩供电方案，场景步骤如下图所示：

现场勘察：供电企业在受理客户用电申请后，工作人员进行现场勘查。现场勘查的内容包括：核实用电容量、用电类别和用电性质等客户申请信息，核对供电线路运行情况，初步确定供电电源数 （单电源或多电源）、上一电压等级的电源位置、供电电压、供电线路、计费及计量方案等。

业扩辅助报装：根据客户在申请报装时的用电地址等信息（道路名称、建筑物名称等），在配网GIS 上初步定位客户的地理位置。以客户位置为中心，搜索临近的所有电源点。根据搜索出电源点的基本信息（距离远近、可供容量、线路特性、额定容量、额定电流）与用户报装资料进行初步分析，确定电源接入点和相应的线路负荷预测信息，并将电源点分析数据进行保存。

2.2场景实验

业扩人员在业扩流程的现场勘察环节，使用业扩辅助报装功能辅助制定业扩供电方案。业扩报装空间辅助决策功能模块包括：用户定位、电源点搜索、电源点辅助决策功能。

2.2.1用户定位

根据客户在申请报装时的用电地址，系统在地图中搜索用电地点；如果有用电客户的经纬度信息，系统根据经纬度定位用电地点；系统能够通过点选地图上的某一点确定用电地点，另外，低压报装的可以根据相邻用电户户号定位用电地点。

2.2.2电源点搜索

2.2.2.1经纬度定位

根据搜索半径，经纬度等信息搜索周围的电源点信息。

2.2.2.2用地地址定位

根据搜索半径、用电地址等信息搜索周围的电源点信息。

2.2.2.3站线变定位

根据站线变信息搜索周围的电源点信息。

2.2.3电源点辅助决策

2.2.3.1高压电源点辅助决策

根据线路编号、线路名称、功能位置ID等信息输出高压业扩辅助报装决策信息包括如下：

1、显示馈线相关信息：载流量、在途容量、可用容量、上一年最大负载率、上一年平均负载率、上一年最大负荷。

2、显示馈线类型（电缆线路/架空线路）、是否环网。

3、显示馈线上一年停电次数，包括：计划停电次数、故障停电次数、强制错峰停电次数。

4、显示馈线下用电分类占比情况。以配电变压器作为统计基础，可以按照数量统计，也可以按照额定容量统计。公变的用电分类认定为居民，专变的用电分类分为：工业、商业、居民、其他。

5、显示馈线的年度、月度、日负荷曲线。年度负荷曲线由每月最大负荷组成，月度负荷曲线由每日最大负荷组成。

可视化展示结果如下图所示;

2.2.3.2低压电源点辅助决策

根据变压器编号、变压器名称、功能位置ID等信息输出低压业扩辅助报装决策信息包括如下：

1、系统能够显示配电变压器相关信息：额定容量、在途容量、可用容量、上一年最大负载率、上一年平均负载率、上一年最大负荷。

2、系统能够显示配电变压器三相不平衡率、三相电流。

3、系统能够显示配电变压器年度/月度电压合格率。

可视化展示结果输出如下图所示：

结论

业扩报装基于GIS空间技术的辅助决策支持功能能够提供空间数据分析、空间规划和设计、空间可视化展示功能，为高低压新客户、增减容客户提供自动化业扩辅助报装功能，让公司可以更加科学、高效地进行业务扩充，提升客户服务水平，减少报装过程中的问题和延误，提高客户满意度。本文将人工智能技术用到了空间数据分析过程中，在空间引入模型管理技术进行分析，并提供决策支持，同时本文创新地将电力业扩报装过程中的MIS、GIS的数据进行融合应用，不仅有效地满足了业扩报装的基本功能要求，而且还提供了高效的空间辅助决策支持功能，使业扩报装功能的自动化、智能化，因此建设营销、用采GIS业务融合、数据融通的新型新型智能数字电网一体化平台，通过数字赋能支撑业务的自动化、智能化是未来的确实，同时更有利于公司数字化转型。