О концепции и практике использования геоинформационных технологий в электрических сетях

Стремительное развитие средств вычислительной техники и телекоммуникаций, систем спутниковой навигации, цифровой картографии, успехи микроэлектроники и другие технологические достижения, непрерывное совершенствование стандартного и прикладного программного и информационного обеспечения создают объективные предпосылки для все более широкого применения и развития качественно новой области знаний – геоинформатики. Она возникла на стыке географии, геодезии, топологии, обработки данных, информатики, инженерии, экологии, экономики, бизнеса, других дисциплин и областей человеческой деятельности. Наиболее значимыми практическими приложениями геоинформатики как науки являются геоинформационные системы (ГИС) и созданные на их основе геоинформационные технологии (ГИС-технологии).

Аббревиатура GIS (geographic al information system) существует уже более 20 лет и первонача- льно относилась к совокупности компьютерных методов создания и анализа цифровых карт и привязанной к ним тематической информации для управления муниципальными объектами.

За годы своего развития ГИС-технологии вобрали в себя основные достоинства и функции значительно более старших систем автоматизированного проектирования (CАD) и картографирования (АМ), систем управления сетями (FM) и базами данных (СУБД), мелкомасштабного пространственного анализа.

Благодаря такому сочетанию и объединению с прикладным программным обеспечением ГИС уже сегодня позволяют на единой информацион- но-топографической основе объединить все многообразие разнородных по форме и содержанию пространственно-распределенных данных и решать значительное число конкретных практиче- ских задач по:

оптимальному перспективному развитию, планированию и проектированию объектов предприятий на территории области, района, города, населенного пункта;

совершенствованию учета, рациональному использованию зданий и сооружений предприятий, анализу их технического состояния;

получению достоверной информации о местоположении и эксплуатации инженерных сетей, в том числе электрических;

взиманию платежей за произведенную продукцию и оплате за использование природных ресурсов; сбору и анализу пространственной информации для оптимизации оперативного обслуживания рассредоточенных по территории объектов пред-

приятия, ликвидации аварий и др.

В настоящее время покупателями ГИС становятся мэрии городов, администрации управления областей, предприятия нефтяной и газовой промышленности, строительные и проектные организации, органы правопорядка, налоговой инспекции, здравоохранения, образования и др.

Все большее внимание применению ГИС-тех- нологий уделяется в электроэнергетике и, в первую очередь, в электрических сетях ФСК ЕЭС, АО-энерго и городов.

Уже первые опыты использования ГИС в каче- стве информационно-справочных систем в отече- ственных электрических сетях показали безусловную полезность и эффективность такого использования для:

паспортизации оборудования сетей с их привязкой к цифровой карте местности и различным электрическим схемам: нормальной оперативной, поопорной, расчетной и др.;

учета и анализа технического состояния электротехнического оборудования: линий, трансформаторов и др.;

учета и анализа платежей за потребленную электроэнергию;

позиционирования и отображения на цифровой карте места нахождения оперативно-выездных бригад и др.

Еще большие перспективы открываются в применении ГИС-технологий при решении задач: оптимального планирования развития и проектирования; ремонтного и эксплуатационного обслуживания электрических сетей с учетом особенностей рельефа местности; оперативного управления сетями и ликвидацией аварий с учетом пространственной, тематической и оперативной информации о состоянии сетевых объектов и их режимах работы. Для этого уже сегодня необходима информационная и функциональная увязка ГИС, технологи-

ческих программных комплексов АСУ электриче- ских сетей, экспертных систем и баз знаний по решению перечисленных задач.

В последние годы наметилась вполне определенная тенденция разработки интегрированных систем инженерных коммуникаций на единой топографической основе города, района, области, включающих в себя тепловые, электрические, газовые, водопроводные, телефонные и другие сети.

На электроэнергетическом рынке России и за рубежом в настоящее время предлагается большое количество программного обеспечения (ПО) ГИС зарубежных и отечественных фирм. Разобраться в этих предложениях потенциальным пользователям ГИС-технологий достаточно трудно, так как при выборе наиболее эффективной ГИС (по соотношению “затраты/прибыль”) и разработке проекта ее поэтапного внедрения в практику работы электрических сетей необходимо иметь достаточ- но четкие представления о:

рынке ГИС-технологий и услуг в России и за рубежом, динамике продаж, разработчиках и поставщиках программного обеспечения;

сравнительных возможностях и областях применения различных пакетов программного обеспе- чения ГИС, уже получивших наибольшее распространение на российском рынке и имеющих наилучшие перспективы дальнейшего развития и использования;

“открытости” ГИС для создания прикладных средств разработки систем конечных пользователей; технологических и эксплутационных задачах, решаемых в процессе проектирования и эксплуатации электрических сетей, которые планируется

решать в комплексе с ГИС; возможностях взаимодействия уже существую-

щих в электрических сетях комплексов программ, баз и форматов данных с ПО ГИС;

возможностях взаимодействия уже имеющихся в электрических сетях и намечаемых к внедрению пакетов инженерной графики с ПО ГИС;

предполагаемых затратах на внедрение ГИСтехнологий и ожидаемом эффекте от этого внедрения, т.е. окупаемости этих затрат;

рациональной организации работ по поэтапному внедрению ГИС-технологий в практику работы ПЭС и РЭС.

Цель данной статьи – рассмотреть основные из перечисленных вопросов и наметить пути использования ГИС-технологий в электрических сетях.

Проблемы и задачи использования ГИСтехнологий в электрических сетях. Проблемы моделирования электрических сетей с использованием ГИС-технологий. Внедрение ГИС в практику эксплуатации электрических сетей должно осуществляться с учетом ряда особенностей их моделирования как объекта управления и с решением некоторых проблем, связанных с точностью

топографической основы, юридическими вопросами использования ГИС-технологий.

Электрические сети сложны по конфигурации и динамичны по времени – их топология постоянно изменяется в соответствии с текущим состоянием коммутационных аппаратов.

Средства редактирования схем электрических сетей должны допускать определение множества специальных правил, контролирующих допустимые и недопустимые действия при определении последовательности переключений и изменении их конфигурации, а также позволяющих интерактивно анализировать проблему по принципу “а что, если?”.

Предприятия, эксплуатирующие электриче- ские сети, нуждаются в наличии механизма транзакций в информационной системе, которые отражали бы реальное состояние работ, проводимых на объектах. Причем это могут быть длинные транзакции – для отражения некоторых работ, занимающих недели, месяцы. Одновременно должен существовать механизм коротких транзакций – для отражения в информационной системе оперативного обновления состояния сети и в особенности текущего контроля телеизмерений.

В электрических сетях важные топологические взаимоотношения могут реализовываться в пределах весьма небольшой области пространства. В ка- честве примера можно привести случай размещения многих электрических устройств на одной опоре, подстанции и др.

Пользователь, работая с информационной системой по электрическим сетям, нуждается в доступе к очень большому количеству атрибутов. Как на твердые копии, так и на дисплей требуется выводить много надписей, в том числе получаемых динамически из других информационных систем или систем моделирования, в частности, из оперативно-информационных комплексов. Более того, из-за большого числа надписей часто актуальна проблема автоматической оптимизации их размещения для устранения конфликтов одних надписей с другими или с изображением объекта.

Различные пользователи в различных службах сетевых предприятий, таких как служба линий, подстанций, диспетчерская служба, производст- венно-техническая служба и другие? требуют доступа к одной и той же информации, но часто под разным углом зрения. ГИС в этом случае должна обеспечивать как детальное, так и обобщенное, схематизированное отображение одних и тех же данных, подготовленных с разной степенью детальности.

Поскольку электрические сети весьма динамичны и их топология задается в реальном времени, состояние таких устройств, как выключатели и разъединители, эффективная ГИС должна моделировать динамически, а не с помощью фиксированного топологического описания.

Персонал районов, предприятий электриче- ских сетей и энергосистем в целом может достаточно быстро перегрузить объектную модель информацией о тысячах узлов и линий. В результате такая модель сети даже на современном этапе развития технологий уже не сможет обрабатываться в реальном времени. Питающие электрические сети напряжением 110 кВ и выше еще могут быть смоделированы с помощью соответствующего числа ребер и узлов и обрабатываться в интерактивном режиме. Но если нам потребуется провести такой интерактивный анализ распределительной сети 0,38 – 10 кВ, то число элементов, которые потребуется протрассировать, вырастет значительно, и время реакции системы может стать неприемлемым для интерактивной работы. Решение этой проблемы заключается в построении модели распределительной сети в виде системы субграфов внутри графа, описывающего питающие сети, т.е. во введении понятия иерархии сетевых структур.

Очень часто, особенно для расчетных схем электрических сетей, удобно представлять такие сложные по своему внутреннему устройству объекты, как подстанции или распределительные устройства, в виде обобщенных узлов, что упрощает визуальное представление информации и делает ее более обозримой, упрощает проведение анализа сети и ее режимов. В то же время, иногда пользователю нужно “заглянуть внутрь” такого узла, проанализировать состояние коммутационных аппаратов подстанции, запросить справки по ее элементам. Одним из решений здесь является моделирование таких сложных объектов, как субграфы, внутри узла. Таким образом, пользователь ГИС сможет при необходимости развернуть узел в субграф и произвести необходимый анализ. Другим решением может быть представление внутренней структуры узла с помощью САПР-чертежа (CAD drawing) растрового отсканированного изображения, цифровой фотографии, видеоизображения и др. В этих случаях непосредственный анализ внутренней сетевой структуры или эффективная работа с атрибутами элементов объекта невозможны, но все-таки существуют некоторые обходные пути, например, моделирование топологии сложного узла логически с помощью матриц переходов или еще каким-либо способом. Практика покажет какой из подходов более эффективен. Но ясно, что моделирование сложных узлов субграфом – подход более гибкий и общий.

Еще одной проблемой при моделировании электрических сетей является то, что необходимы различные представления сети: детальное (картографическое) и схематическое. Детальное картографическое представление, так называемая кар- та-схема, должно отображать сеть различного номинального напряжения в разных масштабах с требуемой для этого масштаба детальностью, с сохранением фактических углов поворота трасс ли-

ний, привязкой электрических сетей к объектам на местности, к другим инженерным коммуникациям и пр. Схематические представления сетей могут существенно варьироваться в зависимости от своего назначения. Схемы электрических сетей, как известно, могут быть нормальными оперативными, поопорными, расчетными, однолинейными, пофазными и др.

Ни одна компьютерная система из используемых сегодня для работы с электрическими сетями (как ГИС, так и более простые AM/FM системы) не позволяет в реальном времени генерировать отображение одних и тех же моделей сетей и как детальное, и как схематическое. Сегодняшние программные средства позволяют работать с этими двумя представлениями только путем дублирования самих сетевых данных, имея в базе данных заранее подготовленные схематические представления. Однако, очевидно, что такая задача актуальна и должна быть решена.

Но даже простое детальное представление различных видов схем электрических сетей с привязкой их к картографии требует выполнения ряда обязательных правил. Эти правила для электриче- ских сетей включают изложенные на десятках страниц требования к условным обозначениям сетевых объектов, коммутационной аппаратуры, типов опор, надписей, цветов и др. Не так-то просто одновременно соблюдать все эти правила по отображению объектов и поддерживать корректную модель сети. Средняя САПР, например, с легкостью отобразит чертеж с соблюдением всех графи- ческих норм, но никакого осмысленного представления топологии она не обеспечит. Примитивизированное применение ГИС также может обеспе- чить необходимое графическое представление, но с ущербом для топологической модели сети. Поэтому перед новым поколением ГИС для электри- ческих сетей стоит задача обеспечить моделирование сетевой топологии посредством описания логических взаимосвязей элементов сети, которое может не быть тождественно чисто геометриче- скому соединению узлов и ребер.

Серьезную и пока нерешенную проблему представляет также автоматическое построение рас- четной схемы электрической сети на основе детальной карты-схемы сети, поопорной или нормальной оперативной схемы. Обычно вручную это построение выполняется в несколько этапов:

убираются лишние объекты, такие, например, как опоры, дугогасящие катушки, трансформаторы собственных нужд;

отфильтровываются детали, имеющие чисто пространственный характер, но не влияющие на топологию сети (повороты линий, их пересечения

âплане с линиями связи, дорогами и др.);

âзависимости от назначения расчетной схемы выделяются параллельные цепи, которые отрисовываются параллельными линиями, рисуются

важные для решения задачи устройства, такие как устройства защиты, регулирования напряжения или коммутационные аппараты, часто со смещением относительно своего действительного положения в сети;

устройства и участки сети подписываются зна- чениями характеристик из корпоративной базы данных так, чтобы подписи не перекрывали никаких объектов на схеме и друг друга и т.д.

По-видимому, сегодня создание в автоматиче- ском режиме и, тем более, в реальном времени таких расчетных схем сети из детализированных ее моделей еще какое-то время будет оставаться невыполнимой задачей, но к этой цели следует постепенно двигаться и для ее практического осуществления уже сегодня имеются весьма обнадеживающие объективные предпосылки.

Эффективность применения ГИС-технологий в электрических сетях решающим образом зависит от точности первичной топографической основы. Ошибки в поиске места поврежденного участка кабельной линии, например, могут привести к прямому ущербу из-за увеличения длительности аварийного режима. Неточности информации о пролегании под землей трасс инженерных коммуникаций могут привести к их повреждению при ремонтных работах и т.д.

К сожалению, выполненные 10 – 15 лет назад оптическими теодолитами и тахометрами топографические планы местности очень часто неточны и неполны. Тем не менее, они, как правило, являются единственной официальной основой градостроительного кадастра. При использовании таких устаревших и неточных планов для создания ГИС необходимо обязательно учитывать, в решении каких практических задач в электрических сетях будут использоваться эти планы. Если, например, для обзорных карт-схем электрических сетей и ориентировочного определения расстояний между объектами, то это вполне допустимо. Если же планируется использовать топографические планы местности для выдачи нарядов на проведение ремонтных и аварийно-восстановительных работ, то они должны быть актуализированы и иметь максимально возможную точность. Для этого, возможно, потребуется применение современных средств дистанционного зондирования, цифровой фотограмметрии, лазерного сканирования и других операций, что может значительно увеличить стоимость проекта внедрения ГИС в целом.

С точностью первичной топоосновы связана еще одна важная проблема – совмещения отдельных планшетов карт с нанесенными на них электрическими сетями. Очевидно, что при переходе от планшета к планшету трасса электрической сети не должна иметь разрывов, а для этого необходимо соблюдать соответствующую точность как самих топографических планов, так и нанесения на них трасс электрических сетей.

Наконец, очень важными являются юридиче- ские аспекты работы с геоинформацией, к которым на сегодняшний день явно не готовы потенциальные пользователи ГИС-технологий в электроэнергетике.

Проблема состоит в том, что на работы, связанные с созданием ГИС, должны быть выданы лицензии Федеральной службы геодезии и картографии РФ (Роскартографии) или ее территориальной инспекции. Кроме того, как правило, необходима лицензия на право работы с информацией, представляющей государственную тайну. А такая информация практически всегда имеется на картах масштабов 1:500 и 1:2000. Поэтому почти каждый ГИС-проект необходимо согласовывать с областным управлением ФСБ и соответствующими штабами военных округов.

Из отмеченного ранее следует, что геоподоснова для электрических сетей должна создаваться компетентным, квалифицированным персоналом, имеющим соответствующие полномочия и оборудование, а последующее ее практическое использование не должно нарушать правил, установленных действующим законодательством. Эти правила применительно к данной электросетевой компании должны конкретизироваться в соответствующих приказах дирекции компании, должностных инструкциях персонала, правилах организации баз данных, их защиты и доступа к ним.

Очевидно, что учет тех или иных особенностей и проблем использования ГИС-технологий в электрических сетях самым непосредственным образом зависит от решаемых с помощью ГИС задач.

Задачи использования ГИС-технологий в электрических сетях. Анализ тенденций развития и опыта применения ГИС-технологий в электрических сетях зарубежных и отечественных электроэнергетических предприятий показывает, что на сегодняшний день классические ГИС не могут решить весь объем задач, возникающих в процессе управления электрическими сетями. Необходим определенный переходный период, в течение которого должны сосуществовать как традиционные методы и программы расчета и отображения электрических сетей, так и новые ГИС-технологии.

При этом, однако, следует иметь в виду, что прежде чем начинать трудоемкий и достаточно дорогостоящий процесс ввода графической и тематической информации по электрическим сетям с помощью какого-либо ГИС-инструментария, желательно четко представлять, как эта информация в дальнейшем будет использоваться, какие конкретные задачи будут решаться с ее помощью или во взаимодействии с ГИС.

Укрупненно эти задачи можно разбить на три большие группы, представленные в порядке их поэтапного развития:

информационно-справочные; расчетно-аналитические;

оперативно-управленческие. Информационно-справочная группа задач к на-

стоящему времени получила наибольшее развитие

èуже сегодня может достаточно успешно решаться в отечественных электрических сетях с учетом перечисленных в предыдущем разделе особенностей.

Следующим этапом применения ГИС-техноло- гий в АСУ электрических сетей является использование созданных графических и тематических баз данных для решения расчетно-аналитических задач. Разработка математических моделей и алгоритмов расчетов с использованием возможностей ГИС активно ведется в настоящее время и уже имеются достаточно впечатляющие результаты. Внедрение расчетно-аналитических задач идет двумя путями:

использованием информационного обмена между ПО ГИС и прикладным программным обеспечением;

встраиванием расчетно-аналитических программных модулей в ПО ГИС.

Второй путь по мере развития ГИС-технологий станет скорее всего основным.

Наибольший эффект от применения ГИС-тех- нологий в электрических сетях будет получен при переходе к третьему, наиболее важному этапу решения с помощью ГИС оперативно-управленче- ских задач.

Далее рассмотрим каждую группу задач более подробно.

Êинформационно-справочным задачам относятся:

1. Формирование графической (карты и схемы)

èтематической (паспортные данные, режимные параметры оборудования) баз данных.

2. Привязка тематической информации к графической базе данных, графическим объектам, точкам, линиям, областям на картах и схемах.

3. Просмотр графической и тематической баз данных с организацией запроса из тематической базы к графической и наоборот, в том числе контекстный поиск требуемого фрагмента схемы или графического объекта, узла по их наименованию.

4. Масштабированное отображение графиче- ских элементов и соответствующих надписей на схемах.

5. Редактирование графических и тематиче- ских баз данных.

6. Подгружение к обобщенным графическим объектам, точкам, линиям, узлам детализированных схем, фотографий, видеоизображений энергообъектов.

7. Печать на принтере, плоттере схем, карт, текстовой информации.

8. Отображение и вывод графической информации по слоям, картам и схемам электрических сетей. На картах различных масштабов, как правило, отражаются схемы различных ступеней напря-

жения – чем мельче масштаб, тем более высокого номинального напряжения электрические сети отображаются на карте.

9.Отображение цветом телеметрической информации, в том числе текущего состояния выключателей и разъединителей, места повреждения (КЗ или обрыва) на линиях электропередачи с фиксацией в базе данных происшествия по данным телесигнализации.

10.Формирование и использование в виде запросов обобщенной справочной информации о сети в целом, в том числе: информации о длине сети различных сечений и материалов проводов, опорах, кабельных муфтах, колодцах, трансформаторных подстанциях, их оборудовании. Перечень

èформа запросов должны гибко настраиваться на требования пользователя.

11.Выделение цветом объектов, обладающих заданными свойствами, в частности:

выделение подстанций, имеющих заданный вид оборудования, срок службы, время текущего ремонта и др.;

выделение линий, имеющих заданный вид дефектов, тип опор, провода, кабеля и др.;

выделение участков сетей, находящихся на балансе потребителей, и др.

К расчетно-аналитическим относятся: задачи, решаемые с помощью традиционных

функций ГИС; технологические задачи электрических сетей.

С помощью традиционных функций ГИС в электрических сетях можно решать следующие расчетно-аналитические задачи:

1.Анализ пространственных данных, таких, например, как общая протяженность электриче- ских сетей и суммарная мощность трансформаторов данного напряжения в пределах определенной территории; общее количество потребляемой электроэнергии потребителями заданной категории в пределах территории отделения энергосбыта; длина линий или площадь отчуждения земли под трассой между двумя заданными точками, площадь, занимаемая подстанцией и др.; расстояние от ремонтно-производственной базы до энергообъекта по дороге; состояние дорог и местности для проезда к энергообъектам и др.

2.Пространственный статистический анализ данных, в частности: статистических данных по загрузке электрических сетей на различных территориях; статистических данных об оплате за электроэнергию различными группами потребителей на территориях; данных по аварийности и дефектам электрических сетей и др.

3.Пространственный анализ, использующий моделирование по принципу “а что, если?”.

4.Интерактивный просмотр информации в пространственной базе данных с включением неформальных элементов ее анализа человеком.

5.Пространственный анализ с формулированием условий и ограничений для поиска объектов

âпространственной базе данных и их визуализации.

6.Трассировка электрической сети на заданной территории с вводом тематической информации о параметрах новых объектов и одновременным анализом правильности этих параметров.

С использованием ГИС-технологий можно также решать следующие технологические задачи:

1.Проектирование развития электрической сети с ее трассировкой на местности, оценкой затрат на развитие и допустимости электрических режимов, подготовка соответствующей проектной документации.

2.Моделирование ремонтных режимов и аварийных ситуаций с оценкой вариантов минимизации затрат на выполнение ремонтов и времени на ликвидацию аварии с учетом особенностей местности, времени проезда до энергообъектов, состояния дорог и др.

3.Планирование ремонтных и эксплуатационных работ с учетом статистики дефектов и сроков службы оборудования сетей, степени зарастания трасс линий электропередачи и др.

4.Планирование контрольных обходов линий с целью выявления дефектов с учетом местных условий, состояния дорог, местности вдоль трасс и др.

5.Планирование контрольных обходов абонентов с учетом статистики оплаты за электроэнергию с целью выявления ее хищений по отделениям энергосбыта.

6.Выдача технических условий на присоединение к электрическим сетям новых потребителей

ñоценкой затрат на подключение, допустимости режимов электрических сетей и с учетом особенностей местности.

7.Отображение результатов электрических рас- четов на заданном виде схемы: расчетной, нормальной оперативной, поопорной, карте-схеме и др.

8.Формирование отчетов по результатам решения технологических задач с выявлением в них текстовой и графической информации о недопустимых режимах, ошибках в исходных данных с рекомендациями по вариантам принятия решений.

К оперативно-управленческим задачам относятся задачи, решаемые в результате взаимодействия ПО ГИС и оперативно-информационных комплексов АСДУ электрических сетей. Этот этап использования ГИС-технологий в электрических сетях к настоящему времени наименее проработан. Тем не менее, зарубежный опыт свидетельствует о том, что все работы на этапах создания информа- ционно-справочных è расчетно-аналитических программных комплексов в конечном счете должны лечь в основу повышения эффективности принятия оперативных решений по управлению нормальными режимами электрических сетей, их

ремонтным и эксплуатационным оборудованием, ликвидацией аварий в сетях.

Уже сейчас можно сказать, что применение ГИС-технологий с их актуализированными графи- ческими и тематическими базами данных о параметрах сетей и их нагрузках позволяет более уверенно, объективно и обоснованно:

оценивать допустимость и возможность выполнения ремонтных и аварийных заявок;

выдавать более конкретные и подробные наряды на выполнение ремонтных, аварийных и эксплуатационных работ на энергообъектах;

с учетом теории экспертных систем и имеющейся базы знаний анализировать аварийные ситуации в электрических сетях с указанием мест аварий, формировать оптимальную стратегию их ликвидации с контролем правильности оперативных переключений;

оценивать текущую ситуацию в электрических сетях, отслеживая на электронной карте реальное положение оперативно-выездных бригад.

Приведенный перечень задач не претендует на всеобъемлющую полноту. Здесь приведены лишь основные задачи, эффективность решения которых повышается с применением ГИС-технологий. Их число, иерархия и взаимные связи будут уточ- няться по мере накопления опыта внедрения ГИС в практику эксплуатации электрических сетей.

Краткий обзор опыта внедрения ГИС-тех- нологий в электрических сетях. Наибольший опыт использования ГИС-технологий в электроэнергетике накоплен за рубежом. Наибольшее число публикаций о практическом применении ГИС для решения задач электрических сетей относится к внедрению программных продуктов фирм ESRI. Имеются, например, публикации о применении ГИС ARC/INFO в американских компаниях: Turlock Irrigation District, Boston Edison, Central Louisiana Electric Company (CLECO) и др.

Компания Turlock, в частности, организовала шесть рабочих мест ARC/INFO под Windows NT и Acr Wiew CIS и закупила шесть лицензий на пакет программ Mainer&Мainer. Основные ГИС-прило- жения в компании решают задачи анализа распределения электроэнергии, анализа неисправностей

âсети и оптимальной прокладки сетей.

Âкомпании Boston Edison одной из ключевых

âпрограммном комплексе ГИС является подсистема, ответственная за отображение повреждений на электрических линиях и реагирование на запросы абонентов одновременно в главном центре приема запросов, диспетчерском центре управления электрическими сетями, а также во всех пунктах абонентской службы на всей территории, обслуживаемой компанией. Подсистема позволяет быстро связаться диспетчеру с ремонтными бригадами, получить исчерпывающую графическую, текстовую и другую информацию, оптимизирующую обслуживание и ремонт оборудования, что значите-

льно повышает эффективность обслуживания потребителей.

Компания CLECO обслуживает 1200 миль системообразующих линий электропередачи и 12 500 миль распределительных сетей. Площадь обслуживаемой территории превышает 14 000 кв. миль, а число клиентов – 225 000. Компания решила отказаться от последовательного решения имеющихся проблем и сразу применять универсальную технологию, которая дала бы максимальный выигрыш от вложенных средств. Для этого CLECO закупила 42 лицензии ARC/INFO, 120 лицензий ArcWiew и ArcStorm. Совместно с программными продуктами ESRI компания CLECO использует приложения, написанные бизнес-партнером ESRI и предназначенные для разработки проектов строительства и анализа электрических сетей.

Технология ESRI успешно внедряется и в Европе. В частности, принято решение о создании ГИС-систем в районах Силезии и Бельско-Бяла в Польше.

Крупнейшая датская энергетическая компания NESA выбрала Informi GIS (дистрибьютор ESRI в Дании) и пакет Miner&Miner для внедрения широкомасштабной системы инженерных приложений в сеть распределения и передачи электроэнергии NESA. Система основана на программном обеспе- чении ARC/INFO и комплекте приложений MMPowerTools. Выбор был сделан после жесткого конкурса между ESRI и другими поставщиками ГИС-технологий.

Энергокомпания NESA представляет собой структуру городского и пригородного уровня площадью 2100 м2, насчитывающую около 500 000 клиентов в Копенгагене и окрестностях. Штабквартира NESA расположена в Хеллерупе, пригороде Копенгагена, и управляет четырьмя региональными офисами. Проект создания инженерных приложений будет начат в южном округе и распространен на восточный, западный и северный в те- чение 5 лет.

Бейрут с помощью ГИС анализирует свои электрические сети, чтобы минимизировать потери в них и стабилизировать уровни напряжения. ГИС моделирует и оценивает варианты оптимального электроснабжения потребителей.

Общественная Служба в Нью-Мехико использует ГИС для управления строительством, эксплуатацией и ремонтом линий электропередачи суммарной длиной 2500 миль. На первом месте при этом стоит предотвращение действий, опасных для окружающей среды. Данное обстоятельство в последние годы приобретает все большее значе- ние. ГИС-технологии, с одной стороны, позволяют проводить количественную оценку влияния объектов электроэнергетики на окружающую среду, а с другой – осуществлять мониторинг влияния окружающей среды на объекты электроэнергетики, в частности, прогнозировать развитие чрезвы-

чайных ситуаций: снегопадов, гололедов, ливней, оползней и др.

ARC/INFO используется совместно со специальной программой EINSTEIN в Австрийских Альпах для оценки стоимости распределения электроэнергии с учетом особенностей местности, а также в испанском предприятии по распределению газа и электроэнергии Electricas Reunidas de Zaragoza (ERZ) для планирования развития и управления газовыми и электрическими сетями на кратко-, средне- и долгосрочную перспективу. Для этого разработана специальная программа NIS (network information system).

Имеется некоторый опыт применения ГИСтехнологий в отечественных электрических сетях. В частности, ведутся работы в ОАО “ФСК ЕЭС”, ОАО Мосэнерго, ОАО Тюменьэнерго, ОАО Янтарьэнерго, ОАО Пензаэнерго и др.

В целом, несмотря на сравнительную отрывоч- ность сведений о конкретных внедрениях ГИСтехнологий в электрических сетях, можно с уверенностью констатировать, что все большее число электросетевых предприятий проявляет интерес к этим технологиям, все более актуальными становятся отраслевые исследования и разработки в этом направлении.

Выводы

1.Применение ГИС-технологий – одно из важнейших перспективных направлений повышения эффективности АСУ электрических сетей.

2.Внедрение ГИС в практику эксплуатации электрических сетей должно осуществляться с учетом ряда особенностей их моделирования как объекта управления:

сложности и динамичности во времени конфигурации сетей и их режимов работы;

необходимости хранения, обработки и отображения больших объемов тематической информации с ее привязкой к электрическим схемам и цифровым картам;

необходимости преобразования карт-схем, оперативных и поопорных схем в расчетные и др.

3. Принятию решения энергокомпанией по трудоемкому и дорогостоящему процессу ввода графической и тематической информации по электри- ческим сетям и цифровым картам с помощью ка- кого-либо ГИС-инструментария должен предшествовать достаточно подробный анализ:

перечня задач, которые целесообразно решать с помощью ГИС на момент их внедрения и на перспективу, периодичности решения, объемов входной и выходной информации;

объема предполагаемых затрат на приобретение матобеспечения, вычислительной техники, создания геоподосновы, баз данных и ожидаемого экономического эффекта;