ГИС на службе энергетиков

Самохина А.В., АО «Мособлэнерго», г. Москва, e-mail: SamokhinaAV@mosoblenergo.ru
Овчаренко А.Н., НИУ «МЭИ», г. Москва, e-mail: gis@mosoblenergo.ru

GIS in the service of power engineers

Создание геоинформационной системы (ГИС) в Мособлэнерго было продиктовано необходимостью сократить сроки подключения потребителей к электрическим сетям, повысить качество, целостность и надежность работы энергосистемы и снизить затраты, связанные со строительством и реконструкцией энергообъектов. Широкие возможности программного обеспечения ArcGIS определили его выбор в качестве базовой ГИС-платформы предприятия.

История

Вопросы эффективного управления деятельностью электрических сетей в отдельных регионах и в целом по стране, по сути, постоянно присутствовали в повестке дня с самого начала реформирования российской электроэнергетики. В поисках приемлемой модели страна прошла путь от тотального раздробления электросетей с надеждой, что всё отрегулирует рынок, до понимания того, что в целях энергетической безопасности страны и блага потребителей никак нельзя выпускать из рук рычаги управления отраслью как в центре, так и на местах. Именно осознание этого факта сделало одним из стратегических приоритетов консолидацию электросетевых активов, которая день ото дня набирает силу.

Для реализации этих целей Правительством Московской области создано акционерное общество «Московская областная энергосетевая компания» (Мособлэнерго), которое более 15 лет предоставляет услуги по технологическому подключению к электрическим сетям, транспортировке электроэнергии, участвует в повышении надежности электроснабжения потребителей и координации работы множества организаций, выполняющих функции распределения электроэнергии.

За этот период Мособлэнерго смогла стать крупнейшей сетевой компанией Подмосковья. Зона деятельности компании охватила практически всю территорию Московской области, где она обслуживает более 12 000 распределительных и трансформаторных подстанций и более 45 тысяч километров воздушных и кабельных линий электропередач.

В 2008 году в компании был проведен анализ существующего на тот момент геоинформационного программного обеспечения и технической документации, хранящейся в территориальных подразделениях компании.

Возможность создавать веб-приложения ГИС, опубликовывать их для просмотра из веб-браузеров, многопользовательский доступ, работа с большим объемом данных и наличие мощных аналитических инструментов определило выбор в пользу серверного программного обеспечения ArcGIS for Server (в настоящее время это полнофункциональная веб-ГИС ArcGIS Enterprise).

Данные

Структура единой базы данных ГИС состоит из трёх основных блоков: производственные данные, топографическая основа и справочники (домены).

В настоящее время работа с базой данных ГИС ведется по двум приоритетным направлениям:

оптимизация заполнения базы данных ГИС сведениями о расположении электрических сетей и о местоположении энергопринимающих устройств клиентов компании;
предоставление регламентированного доступа специалистам компании к базе данных с использованием веб-сервисов.

В результате консолидации электрических сетей в Подмосковье существенно увеличилась зона эксплуатационной ответственности Мособлэнерго. Как следствие – пропорционально вырос объем данных по обслуживаемым энергообъектам и информации, необходимой специалистам при подготовке технических решений и заключении договоров. Принимаемое на баланс и в аренду электросетевое хозяйство новых районов электросетей должно быть оперативно занесено в базу пространственную данных ГИС. Для этого в 2017 году специалистами отдела ГИС был разработан и реализован механизм сбора, обработки и хранения информации, полученной из территориальных подразделений компании. На рабочих местах филиалов Мособлэнерго было установлено свободно-распространяемое программное обеспечение, проведено обучение сотрудников, предоставлены электронные картографические основы и рабочие проекты, в которых сотрудники филиалов получили возможность вносить и редактировать объекты электросетевого хозяйства. По сведениям, предоставляемым из филиалов, ежемесячно проводится обновление единой базы данных ГИС.

Рис. 1. Веб-приложение ГИС Мособлэнерго; отображение энергосетей и потребителей на цифровой карте.

Также оптимизировано заполнение базы данных в отношении поступивших заявок на технологическое присоединение. Присоединение новых районов электросетей повлекло увеличение поступающих заявок в геометрической прогрессии. Актуальность данных, вводимых в ГИС, поддерживается с помощью профессиональных программных средств ArcGIS. В приложении ModelBuilder разработана схема, с помощью которой в автоматическом режиме после выгрузки данных из программы 1С происходит обновление атрибутивной информации по заявкам.

Для оперативного поиска и получения необходимой атрибутивной информации создано веб-приложение (рис. 1), позволяющее по идентификатору заявки (договора) или кадастровому номеру найти объект на карте, отобразить необходимую территорию и оценить ситуацию для принятия решения о подключении энергоустановок клиентов к электрическим сетям. Приложение было создано в двух вариантах: с использованием оператором интернета и без использования интернета.

Создание единой базы данных на сервере Мособлэнерго и потребность в организации распределенного доступа к ней из региональных подразделений потребовало проведения подготовительной работы по оптимизации данных. Так как наполнение базы данных происходит из различных источников, была проведена унификация справочников для производственных данных, например таких, как:

тип и марка кабеля (провода);
уровень номинального напряжения;
количество и сечение жил линий электропередач;
количество и номинальная мощность трансформаторов;
технические характеристики строительной части энергообъектов (материалы фундамента, стен, кровли для трансформаторных подстанций, опор линий электропередач).

В общей сложности переработано более 40 справочных таблиц.

Перспективы

Для использования всей аналитической мощи программного комплекса ГИС предстоит произвести большой объем работ по переводу существующей сети линий электропередач в топологически связанную сеть. Будет разработан уникальный идентификатор для трансформаторных подстанций, планируется введение и унификация новых характеристик для подстанций и линий электропередач (ячейка, фидер).

Также предполагается дальнейшее развитие единой электросети – оптимизация хранения данных, сокращение времени отклика при осуществлении запросов к базе данных и разработка решений следующих аналитических задач:

проведение расчетов загрузки элементов электрической сети (трансформаторов, воздушных и кабельных линии электропередач);
моделирование аварийных режимов на участках электрической сети;
прогнозирование возникновения аварийных ситуаций в «узких местах» энергосистемы;
автоматическое построение оптимальных маршрутов трасс подключения новых потребителей по заданным оператором условиям;
интеграция ГИС с существующими в Мособлэнерго корпоративными информационными системами (разработка программного модуля, позволяющего осуществлять экспорт/импорт атрибутивных данных из имеющихся систем).

Так что система развивается и оснащается новым функционалом, отвечающим потребностям компании и ее подразделений.