Ứng dụng GIS trong quản lý và vận hành lưới điện hạ thế

I I ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN HUY KIÊN ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN HẠ THẾ (GIS APPLICATION IN MANAGEMENT AND OPERATION OF LOW VOLTAGE ELECTRICITY DISTRIBUTION NETWORK) Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60520202 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2019 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG-HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS TS LÊ VĂN TRUNG (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 1: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 2: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày tháng năm Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Huy Kiên MSHV: 1670808 Ngày, tháng, năm sinh: 07/12/1986 Nơi sinh: Hà Nam Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60520202 I TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN HẠ THẾ NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1) Khảo sát, đánh giá trạng quản lý vận hành lưới điện hạ 2) Xây mơ hình sở liệu GIS quản lý vận hành 3) Đề xuất giải pháp ứng dụng GIS địa bàn quận Gò vấp 4) Xây dựng công cụ GIS hỗ trợ công tác quản lý vận hành lưới điện hạ II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: IV CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS Lê Văn Trung Tp HCM, ngày tháng năm 2019 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO Lê Văn Trung TRƯỞNG KHOA LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Cô nhà trường, Quý Lãnh đạo chuyên viên Tổng cơng ty Điện lực thành phố Hồ Chí Minh, tạo điều kiện thuận lợi cho em học tập thực đề tài Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy Lê Văn Trung tận tình hướng dẫn bảo em trình thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Khoa Kỹ Thuật Điện tận tình giảng dạy, trang bị cho em kiến thức quý báu trình học tập Mặc dù có nhiều cố gắng q trình nghiên cứu, song khả kinh nghiệm thân có hạn, nên luận văn khơng tránh khỏi tồn tại, hạn chế thiếu sót Vì tơi mong nhận góp ý chân thành quý thầy cô đồng nghiệp, nhằm hỗ trợ tiếp tục bổ sung hoàn thiện luận văn Xin chân thành cảm ơn! TP Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 08 năm 2019 Sinh viên thực Nguyễn Huy Kiên Khoa Kỹ Thuật Điện Trường Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh iii TĨM TẮT Tổng cơng ty Điện lực TP.HCM bước thực mục tiêu “Hiện đại hóa cơng tác quản lý vận hành mạng lưới điện hạ thế” nhằm xây dựng hệ thốngcung cấp điện thông minh phục vụ tốt cho khách hàng Đề tài thực nhằm triển khai ứng dụng GIS (Geographical Information System) địa bàn quận Gò vấp để nâng cao lực quản lý vận hành mạng lưới điện hạ Công ty Điện lực Gò vấp Kết đạt đề tài không nâng cao khả chia sẻ sử dụng liệu hiệu trong nội Tổng cơng ty điện lực, mà góp phần góp phần tạo công cụ hiệu tác nghiệp vận hành hệ thống điện Giải pháp đề xuất góp phần chuẩn hóa sở liệu GIS mạng lưới điện hạ theo mơ hình Geodatabase, để phát triển chương trình ứng dụng GIS kết nối đồng liệu Cơng ty Điện lực Gò vấp quản lý với Trung tâm Chăm sóc Khách hàng Ngồi ra, công cụ GIS xây dựng để hỗ trợ tác nghiệp như: truy xuất thông tin khách hàng; tính tốn chiều dài cung cấp điện trạm biến áp; kiểm sốt trực quan trạm có bán kính lưới điện 300m, nhằm hỗ trợ cho cơng tác giảm tổn thất điện quản lý lưới điện hạ địa bàn quận Gò Vấp Mơ hình giải pháp tổng thể ứng dụng GIS quản lý vận hành mạng lưới điện hạ thế,sẽ góp phần phần hình thành quy trình thống chuẩn liệu để xây dựng Hệ Quản trị CSDL (DBMS) cho mạng lưới điện thông minh tạiTổng công ty Điện lực TP.HCM iii ABSTRACT Ho Chi Minh City Power Corporation (EVNHCMC) is step by step implementing the goal "Modernizing management and operation of low voltage electricity distribution network " in order to build a smart power supply system that best serves customers The research was carried out, in order to evaluate the capacity application of GIS (Geographical Information System) in Go Vap district in improving the management and operation of low voltage power network at Go Vap Power Company The results of this study is not only improve the ability to effectively share and use data within Vietnam Electricity Corporation, but also contributes to creating useful tools in operation of power system The proposed solutions have contributed to standardizing the GIS database of lowvoltage power networks based on the Geodatabase model, in order to develop software of GIS applications for exchanging synchronous information between Go Vap Power Company with the Center of Customer Care In addition, GIS tools are built to support operations such as customer information retrieval; calculate the power supply length of substations; visual control of stations with a grid radius of over 300m, to support the reduction of power loss in managing low-voltage power networks in Go Vap district The general solution model of GIS application in management and operation of low voltage power network will contribute to establish a unified procedure and data standards, in order to build database management system (DBMS) for the smart electric networks at EVNHCMC LỜI CAM ĐOAN Luận văn cơng trình nghiên cứu cá nhân tơi, thực hướng dẫn PGS.TS Lê Văn Trung Các số liệu, kết luận nghiên cứu trình bày iii luận văn hoàn toàn trung thực chưa công bố đề tài nghiên cứu khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực Luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn Luận văn rõ nguồn gốc Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Tp Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 08 năm 2019 (Kỷ tên ghi rõ họ tên) Nguyễn Huy Kiên iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Giải thích từ ngữ chữ viết tắt a) Các chữ viết tắt: CMIS Hệ thống thông tin quản lý khách hàng CNTT Cơng nghệ thơng tin CRM Hệ thống chăm sóc khách hàng CSDL Cơ sở liệu EVN EVNHCMC Tập đoàn Điện lực Việt Nam Tổng Công ty Điện lục TP Hồ Chí Minh GIS Geographic Information System- Hệ thống thơng tin địa lý KH QMS Khách hàng Hệ thống quản lý điện b) Giải thích từ ngữ: i Các Tổng Cơng ty: 09 Tổng Cơng ty thuộc Tập đồn Điện lực Việt Nam V DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH stt Hình 1.1 Tên hình ảnh ứng dụng khoa học cơng nghệ ơiải nhán ơiiin PVMTTCKÍC ảm TTTYM hiÂn nu ả Trang Mối tương quan thành phần hệ Hình 2.1 Hình 2.2 11 thốne GĨS Vai trò người hệ thống GIS 12 Hình 2.3 Định dạng hỗ trợ phần mềm ArcGIS 20 Hình 2.4 (Nguồn ảnh: httD://www.esri.com) Hình 3.1 Hệ quản trị CSDL GIS Hình 3.2 Các đối tượng quản lý Geodatabase 23 Hình 3.3 Cấu trúc mơ hình Geodatabase 24 Hình 3.4 Giao diện ứng dụng ArcGIS Schematics 27 21 22 Extension Hình 3.5 Các lĩnh vực ứng dụng ArcFM Hình 3.6 Quan hệ liệu trongGeodatabase 29 Hình 3.7 Mơ hình giải pháp tổng thể cho hệ thống CSDL 30 28 GIS Hình 3.8 Bản đồ 33 vi Dữ liệu lưới điện hạ 34 Hình 3.10 Giao diện ứng dụng Quản lý vận hành 42 Hình 3.11 Hình ảnh thơng tin trạm 43 Hình 3.12 Hình ảnh trạm 43 Hình 3.13 Thơng tin trạm 44 Hình 3.14 Hình ảnh đưa vào hệ thống 45 Hình 3.15 Chức xem, cập nhật thơng tin 46 Hình 3.9 Hình 3.16 Giao diện ứng dụng Tính tốn cập nhật mã lộ, 46 mã trạm theo điện kế tổng Hình 3.17 Hình 3.18 Thao tác chọn “Điểm đo” Kết số lượng điện kế, chiều dài quản lý trạm 47 48 biến áp Hình 3.19 Thao tác phân tích liệu 48 Hình 3.20 Ket phân tích liệu 49 Hình 3.21 Cơng cụ hỗ trợ vận hành lưới điện 50 Hình 3.22 51 Sơ đồ trạng thái chương trình Vận hành lưới điện Hình 3.23 Chức cập nhật trạng thái lưới điện vii 55 Trang 74 Trang 75 Trang 76 Trang 77 Trang 78 Trang 79 Trang 80 Trang 81 Trang 82 Trang 83 Trang 84 Trang 85 Trang 86 Trang 87 123 Trang 88 ... trạng quản lý vận hành lưới điện hạ thế; Trang - Nghiên cứu mơ hình sở liệu GIS quản lý vận hành lưới điện hạ Tổng công ty Điện lực TP.HCM; - Đề xuất giải pháp ứng dụng GIS quản lý vận hành lưới điện. .. LÝ VÀ VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN HẠ THẾ NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1) Khảo sát, đánh giá trạng quản lý vận hành lưới điện hạ 2) Xây mơ hình sở liệu GIS quản lý vận hành 3) Đề xuất giải pháp ứng dụng GIS địa... dự án “Xây dựng ứng dụng công nghệ GIS quản lý vận hành lưới điện EVNCPC” với nội dung quản lý tài sản, quản lý sơ đồ mặt lưới điện GIS theo thời gian, quản lý sơ đồ ngun lý lưới điện để tính tốn