第一章绪论
1.1本课题研究的背景和意义
随着理工大学供电线路改造的深入以及计算机技术、通信技术等在电力领域的广泛应用，研究如何提高校园用电质量，用电可靠性、安全性，并且有效提高校园供电线路路的管理以及快速进行故障定位成为急需解决的问题。然而就目前太原理工大学供电线路的现状:配电网规模在日渐扩大，设备日渐增多，早期的配电网管理与故障诊断形式陈旧，无法将配电设备地理信息与其属性信息相关连，无法宏观上进行配网管理与维护。基于上述缺陷，提出了基于GIS的校园供电线路的故障诊断系统的研究。
通过地理信息技术，可以使理工大学配电管理方式逐渐走向信息化。由于配电网具有规模大、配电设备多、各个设备分布分散、变动频繁、其运行管理工作常与地理位置有关等特点，利用地理信息系统的的数据库管理技术和图形显示技术，可以更加直观对配电网设备进行管理，使得信息的准确性大大提高，信息能够更好地共享。在地理信息系统中，比较完备的理论体系逐渐形成，未来世纪里，随着地理空间技术越来越被人们关注，地理信息系统将在各行各业应用，成为高科技的核心技术
在校园内有区域停电时一，我校后勤部门配电管理中心会收到停电用户电话，虽然给检修人员提供了故障诊断的依据，但同时也给检修人员的管理实地检查故障因素以及故障处理带来了极大的困难。
首先，后勤管理者不仅要面对如此多的电话投诉，还要冷静地分析问题所在，并且找出解决办法很困难。在有些情况下，由于海量信息的涌现，使管理者无法作出准确地判断，导致延误了事故处理时间，或者故障定位不准确，导致停电范围地扩大。
其次，配电网管理人员在获取有效投诉信息时，仅仅是根据以往的经验，作出主观地判断。当配电网出现一处或多处故障时，来自不同停电用户的大量停电信息，这些信息存在着不确定性、不精确性，只有少量投诉信息对故障分析是有效的，这就给故障分析人员带来很大困难，因此可能发生错误的故障定位，以致检修人员不能及时准确地进行检修线路，导致用户停电时间延长效率低下。
再次，由于抢修人员或新员工对学校的地理位置不熟悉，不能直观地看到地理位置，所以即使在抢修部门判断出故障区域，抢修人员也不一定能马上知道具体的地点，常常会因为找不到故障点而巡线很长时间，延长抢修时间。
所以，对于我校后勤配电部门来说，开发信息化的地理信息故障分析系统很有必要，它将与节能平台实时监控系统相结合，让计算机代工作人员在计算机中定位故障点，并在数字化地图上标示出停电区域，给检修人员进行故障检修提供决策支持。
因此，基于GIS的校园配电网的故障诊断系统具有如下意义。
(1)建立基于GIS的校园地图，便于宏观上查看我校电路状况，使学校供电线路一目了然。
(2)通过实现资料的实时更新，提升了资料的利用价值，提高了劳动生产率。
(3)通过B/S结构，使学校电力管理人员能随时随地，及时、准确的掌握实际电网实时数据和设备信息，提高管理工作效率及电网故障诊断的安全性。
(4)由于我校校区分布分散，通过GIS线路，有助于电网的总体规划及设计，该系统可以提供的辅助决策。
(5)将配电信息与其地理特性紧密结合，采用GIS所特有的网络分析方法，能够及时准确地定位故障区域，可以减少电能中断的时间以及增强供电的可靠性，这对电网的稳定运行意义重大。
将地理信信息系统应用到配电网故障分析与配电网管理中，可以提高故障诊断效率，提高资源利用率。
1.2国内外研究动态
1.2.1国外电力GIS的发展现状
地理信息系统(GIS: Geographical Information System)是通过地理抽象建模的方式，以地理信息为数据来源，为用户提供多样化的、动态的信息系统
配电网地理信息系统是将各种配电设备(如变电站、输配电网络、电力用户等)相连构成的配电网网络化的管理信息系统。它包括地理建筑信息、道路信息、河流、城镇等自然资源信息与配电设备信息、线路走向连接信息、电网运行状态信息、配电技术信息等配电网络信息等。利用GIS系统可以进行现实世界的图形抽象化，图形浏览、地图信息编辑、配电设备管理等。
由于GIS可模拟仿真现实配电网络，所以在当今电力行业中得到广泛应用。20世纪70年代和80年代早期，国外电力公司逐步在公司的各个部门中通过地理信息来记录
第三章 基于GIS的配电网模型............. 27-45
3.1 配电网特性............. 27-28
3.2 配电网信息结构............. 28
3.3 配电网拓扑的............. 28-30
3.4 基于GIS的配电网............. 30-35
3.4.1 基于GIS的............. 30-31
3.4.2 基于GIS的配电............. 31-32
3.4.3 基于GIS的配电............. 32-33
3.4.4 基于GIS的配电............. 33-35
3.4.5 线路交叉跨越............. 35
3.5 配电网故障诊断搜索............. 35-40
3.5.1 广度优先搜索............. 36-37
3.5.2 深度优先搜索............. 37-38
3.5.3 改进的搜索............. 38-40
3.6 配电网故障诊断............. 40-42
3.6.1 供电电源点故障............. 40-41
3.6.2 供电电源............. 41-42
3.7 基于GIS的配电故障............. 42-43
3.8 本章小结............. 43-45
第四章 配电网故障诊断............. 45-55
4.1 需求分析............. 45-46
4.1.1 系统需求............. 45
4.1.2 总体目标............. 45-46
4.2 系统设计原则............. 46-47
4.3 系统总体设计............. 47-48
4.4 系统流程............. 48-49
4.5 系统数据............. 49-53
4.5.1 空间数据............. 49-52
4.5.2 属性数据............. 52-53
4.6 本章小结............. 53-55
总结工作
本论文以太原理工大学虎峪校区为例，深入研究了地理网络分析基础理论以及配网的网络特点，基于SupmapGIS平台，建立适合地理位置特征和配网特征的配电网数据模型。结合太原理工大学配电网的结构特点以及管理者的需求，研究分析了配电故障建模方法、配电网络拓扑搜索算法，最终在GIS平台中实现了数字化校园配电网络分析的各项应用功能。
论文的主要工作及成果如下:
Cl)建立了GIS数字化校园配电网络模型，首先，采用GPS手持机，建立工大配电设备地理信息，其次，分析配电网络特点，对配电网络进行抽象建模，以便为后期配电网络的相关故障应用分析打下坚实的基础。