Общие соображения

Гохман В.В., компания Esri CIS, e-mail: valery@esri-cis.ru

GIS Makes Smart Grid Smart: General Aspects

 Концептуальная технология SMART (Self Monitoring Analysis and Reporting Technology) – это технология самодиагностики, анализа и отчетности, предназначенная для повышения надежности работы оборудования с возможностью дистанционного контроля его функционирования и, в конечном счете, для того чтобы избежать потерь электроэнергии (газа, воды), снизить расходы и уменьшить плату за коммунальные услуги, улучшить экологическую ситуацию и решать многие другие актуальные задачи.

По своей сути, Smart Grid (Смарт грид) – это сеть поверх обычной электрической (газовой или водопроводной) сети с многообразными связями и современными устройствами регистрации, мониторинга и контроля. Она позволяет лучше распределять нагрузку по сети, в этом помогают счетчики и датчики с передачей информации хозяевам (владельцам или управленцам). То есть на подстанциях, в каждом доме, квартире и на других элементах сетевой инфраструктуры есть электронное устройство, связанное через ряд промежуточных звеньев с поставщиком и в оперативном режиме передающее ему поток информации. За счет этого Смарт Грид облегчает взаимодействие клиента и поставщика, перераспределение нагрузки, интеграцию распределенных мощностей – происходит объединение сетей, потребителей и производителей в единую автоматизированную систему, активно-адаптивную сеть, которая в реальном времени позволяет отслеживать и контролировать режимы работы всех участников процесса. Использование «умных» сетей позволяет не только значительно сократить потери, но и:

• более эффективно использовать имеющуюся энергию;
• интегрировать и распределять энергию из альтернативных источников;
• в автоматическом режиме диагностировать и устранять возникающие проблемы;
• поставлять электричество в необходимом количестве;
• сократить затраты энергоресурсов;
• сократить выбросы в атмосферу углекислого газа.

На начало 2009г. в мире реально работало около 2 млн. «интеллектуальных» сетей. А к 2015 году государственные и частные вложения в развитие и внедрение технологий на основе Smart Grid могут составить порядка 200 млрд. долл. В Европе предусмотрено финансирование программ по распространению таких сетей в размере 750 млрд. долл. в течение 30 лет. В России элементы системы Smart Grid (активно-адаптивной сети) также постепенно начинают внедряться, а идеи об их активном развитии высказываются и на самом верхнем государственном уровне.

Тут следует отметить, что, по мнению компетентных в этом вопросе специалистов, создать полноценную интеллектуальную энергосистему (Smart Grid) и управлять ею без применения и непосредственного участия геоинформационных систем (ГИС) нельзя.

Smart Grid – это не ГИС, но управление этой «умной сетью», ее полноценная интеграция в общий рабочий процесс без ГИС невозможны. Только ГИС способна обеспечить комплексное управление всеми накопленными и поступающими данными, их анализ в пространственном контексте, контроль инфраструктуры и ситуации в сети, взаимодействие с другими ИТ системами, в том числе с системой автоматического саморегулирования.

Современные геоинформационные системы – это не только и не просто карты, пусть и интеллектуальные. Они напрямую связаны с тем, как преобразуется образ нашего, и вашего, пространственного мышления, помогая быстро найти ответы на важные для эффективной деятельности вопросы: где находятся те или иные объекты и составные элементы сетевой и сопутствующих инфраструктур, как они связаны друг с другом и с другими объектами, где клиенты, где расположены датчики и с какими элементами сети они связаны, где уже ведутся полевые работы, где они планируются и какие материальные и денежные ресурсы необходимы для их проведения, и т.д., и т.п. И ГИС помогает осуществить переход от этого где-то к тому, как всем этим удобнее, более эффективно и продуктивно управлять с учетом разнообразных внешних и внутренних факторов, воздействующих на функционирование сетей, а также других соображений.

ГИС помогает управлять смарт гридом (сетью связи и коммуникаций вдобавок к контролю обычных энергосетей), позволяя решать многочисленные проблемы компаний, включая их недостаточную информированность о состоянии дел и недостаточную информационную осведомленность: что делать с информацией, поступающей отовсюду, причем зачастую неизвестно откуда она поступает территориально. А при появлении смарт гридов данных будет еще больше, намного больше. И как с ними разбираться?

ГИС помогает в решении проблемы сбора данных с их точной привязкой к местности, обработкой, анализом и управлением, повышает мобильность и осведомленность всех сотрудников: от руководства до исполнителей. Она помогает решать проблемы неведения, когда мало кто знает, что делают другие, не имеет возможности проведения достаточно полного пространственного анализа состояния дел, происходит абстрагирование от «поля», нет надежного взаимодействия с ремонтными бригадами и полного владения ситуацией (передача данных непосредственно из поля в офис для анализа и отображения). А сейчас эта неосведомленность является достаточно типичной ситуацией. А если компания лишится опытного, как правило возрастного специалиста, хотя бы частично «держащего» эту информацию в своей голове и способного разрулить ситуацию, может наступить своеобразный коллапс. При использовании ГИС роль человеческого фактора может быть значительно снижена.

Для сетевой энергетической отрасли и компаний, предоставляющих услуги в сфере ЖКХ, технология географических информационных систем (ГИС) предоставляет общую платформу для доступа к бизнес данным, управления активами, сбора и обновления информации об обслуживаемой сетевой инфраструктуре, для планирования комплекса ремонтных и регламентных работ, сбора информации о клиентах и взаимодействия с клиентской базой данных, подготовки отчетных материалов и презентаций, планирования текущей деятельности и перспектив развития.

ГИС позволяют организациям расширить спектр используемых ими информационных материалов, дополнив карты (схемы и планы) сетевой инфраструктуры и бизнес информацию данными о текущей и прогнозируемой погоде, топографии местности, полосами отчуждения и землеотвода вдоль трасс линий электропередачи и других протяженных объектов, спутниковыми изображениями и материалами аэрофотосъемки, данными полевых измерений и т.д. И представить всю эту информацию в наглядной картографической форме с возможностью избирательного отображения только нужной в данный момент информации, сгруппированной в виде отдельных тематических слоев единой интеллектуальной карты.

Основанные на ГИС инструменты для количественного анализа и визуализации помогают проводить систематическое моделирование, измерения и отображения разнообразных вопросов, связанных с планированием, инженерными работами и изысканиями, маркетингом и продажами, взаимодействием с клиентами и другими областями их деятельности. Все эти аспекты непосредственно касаются таких отраслей и прикладных областей, как электроэнергетика, поставки газа и нефти, телекоммуникации, водопроводы и канализация, услуги на основе местоположения и др. Одним из примеров использование «интеллектуальных сетей» является общемировой проект «умный город»: программа полной реконструкции и модернизации инфраструктуры города. И ГИС в нем также отводится ключевая роль.

Таким образом, для полноценного внедрения «умных сетей» и получения максимальной отдачи от предоставляемых ими преимуществ необходим прочный фундамент в виде мощной, работоспособной корпоративной ГИС для управления данными, планирования и анализа, поддержки и автоматизации рабочих процессов и ситуационной осведомленности руководства и всего персонала, в том числе работающего непосредственно в поле.

Операторы сетевых энергетических инфраструктур нуждаются в основанном на ГИС взгляде на свои протяженные в пространстве и разветвленные активы, чтобы принимать наилучшие решения по многим ключевым для их деятельности вопросам.

Говоря коротко, корпоративная ГИС дает таким компаниям возможность создавать современные умные сети (интеллектуальные энергосистемы) и эффективно оперировать ими.

Компания Esri и ее бизнес партнеры накопили большой, во многом уникальный опыт взаимодействия с предприятиями энергетической отрасли. Под ее эгидой регулярно проводится ряд тематических пользовательских международных конференций, очередная пройдет в октябре 2012г. в Солт-Лейк-Сити, штат Юта (см. www.esri.com/events/electric-gas), издается специальный ежеквартальный информационный бюллетень, брошюры и книги по применению ГИС в энергетической (электричество, газ и др.) отрасли. В DATA+ переведена на русский и издана выпущенная Esri и пользующаяся популярностью книга «ГИС: новая энергия электрических и газовых предприятий», посвященная использованию технологии геоинформационных систем в компаниях, занятых поставками электроэнергии и газа конечным потребителям. В ней наглядно показано, как работает типичное коммунальное предприятие без технологии ГИС и с какими трудностями оно сталкивается. И тут же показаны те кардинальные улучшения, которые предприятие получает, когда начинает полноценно использовать ГИС. Эта книга будет полезна специалистам, использующим или собирающимся использовать возможности ГИС в своей работе и, в особенности, руководителям коммунальных предприятий, главным технологам, экономистам, сотрудникам разных подразделений электрических и газовых компаний, коммунальных служб, администраций городов и муниципальных образований.