ARCGIS PLATFORMUNUN ELEKTRİK DAĞITIM SÜREÇLERİNE KATKILARI
Esri & Autodesk Birlikteliğinin Elektrik Dağıtım Süreçlerine Katkıları
Esri ve Autodesk arasındaki iş birliği, CBS, CAD ve BIM’i inşaat ve altyapı projelerinin merkezine yerleştirerek, daha akıllı kararlar, optimize edilmiş tasarımlar, hızlandırılmış proje onayları, daha düşük maliyetler, daha akıllı şehirler ve esnek altyapılar yaratmaktadır. ArcGIS Platformuna entegre edilen bir AutoCAD (2D) ya da Revit (3D) verisi, artık CBS verisi olarak değerlendirilebilir olacağından ArcGIS platformunun tüm yetenekleri (paylaşım, analiz araçları, raporlama, saha operasyonlarına entegre etme gibi) bu veriler üzerinde uygulanabilir olacaktır.
Bu süreç iyileştirmeleri genel olarak ele alındığında Elektrik Dağıtımı yapan firmalar içinde geçerlidir. Ancak biraz daha detaylandırmak gerekirse:
• Sistem Planlama Süreci
• Elektrik Dağıtım Projelendirilme Süreci
• İnşa Etme Süreci
• Bakım Süreci
• Kesinti Yönetimi Süreçleri
• Çevresel Faktörlerin Yönetim Süreçleri
• Maliyet Yönetimi Süreçleri
• Sosyal Medya Hesaplarına Erişim Sağlanarak Şikayet Bildirimi Toplama Süreçleri
Yukarıda belirtilmiş Süreçler elektrik dağıtımı yapan şirketlerin önemli süreçlerinden bazılarıdır. Ve bu iş akışlarını en verimli şekilde düzenlemek ve yapılandırmak için ArcGIS platformuna, firmanın hali hazırda bulunan CAD tabanlı çizim programlarını entegre etmesi sürecin birinci basamağı olarak nitelendirilebilir. Bu akış süreçlerini tek tek ele alarak örneklerle daha açık hale getirmek gerekirse:
1. Sistem Planlama Süreci
Gelişen teknoloji ve artan nüfusa paralel olarak Türkiye’deki elektrik tüketimi hızla artmaktadır. Verilere göre son on yılda elektrik tüketimi iki katına çıkmıştır [1] ve önümüzdeki dönemde bu trendin devam etmesi beklenmektedir [2]. Artan talebe yeterli arz sağlamak ve dağıtımde sorun yaşamamak adına elektrik şebekelerinin güvenli ve aynı zamanda ekonomik bir şekilde planlanması gerekmektedir. Bu da ekonomi ve işlev açısından en verimli sonucu verecek olan planlamayı yapabilecek görsel ara yüzlü programlara ihtiyacı ortaya çıkarmıştır.
Projenin kriterlerini oluşturan veriler ile oluşturulacak katmanlarla ArcGIS Platformunun sağladığı çeşitli araç, uygulama ve yazılımları kullanılarak bu kriterleri önceliklendirerek ve puanlayarak elektrik şebekelerinin planlaması iyileştirilebilir. Örnek vermek gerekirse;
– Türkiye 2018 Yılı Sistem Bara Gerilimleri
– Türkiye 2018 Yılı Trafo Yüklenmeleri
– Bölgesel Üretim Tüketim Verileri
Yukarıdaki gibi konum bazlı kriterler Elektrik Dağıtım Projesi (CAD tabanlı bir çizim olabilir) de göz önünde bulundurularak haritada analiz edilip şebeke planlaması konusunda karar destek mekanizması oluşturulabilmektedir.
Aşağıdaki görselde bu senaryoya benzer şekilde projenin ilgi alanlarına göre kriterler belirlenmiş ve bu kriterlerin önderliğinde ArcGIS platformu ile yapılmış bir planlama örneği sunmaktadır. [3]
Harita ve yük akışı verilerinin bir arada kullanılmasıyla bölge bazlı kararlar alma, sistem planlamasını maksimum seviyede yeniden yapılandırma, eğer sistemde var ise aksaklıkların giderilmesini sağlayarak tüm kurumda yetkisi olan kişilerin planlama sürecinin takibini kolaylaştırma, farklı ara yüzlerle uzmanlara, yöneticilere ya da denetleyicilere uygulamalar oluşturabilme gibi birçok katkıyı kurum ArcGIS platformu ile sağlamış olacaktır.
2. Elektrik Dağıtım Projelendirme Süreci
Bu süreç ise elektrik dağıtımı yapan firmaların Autodesk ve Esri iş birliğinden en çok fayda sağlayacağı süreçlerden biri olarak nitelendirebilir. Kuruluşun ya da herhangi bir yan yüklenicinin oluşturmuş olduğu CAD tabanlı elektrik dağıtım hatları projesi ArcGIS platformuna entegre edilerek hem çizimin kuruluş içerisinde yetkili kişilerce erişimin kolaylaştıracak olması, hem de çizimi yapılmış her bir hattın, izolatörün, direğin ve diğer projeyi oluşturan bileşenlerin birer CBS detayı olarak tanımlanmasıyla haritada gerçek koordinatlarına konumlandırılması, ve her bir detayın kendine ait tablosal verileriyle (örneğin, iletken salınım
açısı, izolatör sapma açısı, direğe etki edecek maks. dış yükler vb) birlikte projelendirilebilecek olması sağlanmış olacaktır.
Aşağıdaki görselde, elektrik dağıtım hattı projesinin küçük bir parsele giydirilmesiyle tüketicilerin her bir hanenin yaklaşık olarak ne kadar elektrik tükettiği ve buna karşılık trafonun kapasitesini gösteren bir tematik harita oluşturulmuştur. Bu çalışma sırasında tüketim eğilimini tahmin etmek için diğer analizlerden de yararlanılmıştır. Eşit olmayan dağıtım / yük dağıtımı, Uygunsuz denetim ve bakım nedeniyle ekipmanların kötü durumda olması, Doğal olaylar nedeniyle sık sık artan güç dalgalanması gibi birçok faktör bu haritadan izlenebilmektedir. [4]
Bu örnek ve benzeri birçok karar alma sürecinde CAD çizimlerini ArcGIS platformuna entegre edip sayısız analiz ve modellemeler gerçekleştirilebilmektedir.
3. İnşa Etme Süreci
Yeni tesislerin inşasında da CAD, BIM ve ArcGIS platformu birlikteliği önemli rol oynamaktadır. Günümüzde mühendisler çizimi genellikle CAD platformlarında modellemektedir. Ancak modellemeden sonraki süreçler saha elemanına iş atamaları, bazı sensörlerden gelen verilerin modellenen projeler üzerinde konumlanması, projesi yapılmış bir binanın iç mekânında rotalama (örneğin trafo), inşaat sürecinde olan mekanların bir haritada koordinatlanması gibi yetenekler için çatı bir platforma gerek duyulmaktadır. Bu yetenekleri ve daha fazlasını projeye kazandırmak adına ArcGIS platformundan yararlanılabilmektedir.
Aşağıdaki görsellerde görüleceğe üzere AutoCAD, Revit gibi programlarda oluşturulan 2 boyutlu ve 3 boyutlu çizimleri ArcGIS Pro ile aynı ara yüzde görüntüleyebilir ve bu çizimlerde rota oluşturma, haritada gerçek koordinatlarına konumlandırarak yer seçimleri ya da çevre analizleri ya da inşa sürecinde saha personelinin en verimli şekilde kullanabilmesi için veri hazırlama ve yönetme gibi birçok adımda CBS yeteneklerinden faydalanılabilmektedir.
Görselde de görüldüğü gibi 2 boyutlu .dwg uzantılı bir veri ArcGIS Pro’da koordinatlarında konumlandırılarak görüntülenebilmekte, tabular verileri de görüntülenerek işlenebilmektedir.
Yukarıdaki görselde yer alan 3 boyutlu görüntüleme ise Indoor CAD to GIS aracı ile 2 boyutlu dwg uzantılı veri kullanılarak binanın her bir katının CBS verisi olarak 3 boyutlu modellenmesi sağlanmaktadır. Bu modelleme sayesinde rotalama araçları ile bina içindeki nesnelere ya da odalara yönlendirmeler yapılabilmektedir. Örneğin, bir trafo merkezi içerisindeki her bir nesneye (giriş, çıkış terminalleri gibi) saha personelini yönlendirmek için bu yeteneklerden faydalanılabilir.
Son olarak yukarıdaki görselleştirme ile de 3 boyutlu Revit gibi BIM yazılımları ile üretilmiş verilerin CBS ortamına entegre edilmesiyle harita konumlandırarak modellemeyi bu ortam da yönetebilme ve analizler yapabilme yeteneği katmaktadır.
Ya da elektrik direklerinin 3 boyutlu modellenmesiyle çevre faktörlerine göre analizler gerçekleştirerek (iklim koşulları, hava limanlarına mesafeler, direk aralıklarının engellere göre modellenmesi gibi) proje ile ilgili karar destek mekanizmasını sağlamlaştıracak yetenekler kazanılabilir.
Bunlara ek olarak inşaat için belirli mevzuatlar varsa bunu CBS verisine çevrilen çizim projeleri üzerinde bu mevzuatlara uygunluk kontrollerini otomatikleştirebilirsiniz.
4. Bakım Süreci
Projelendirme aşamasında dwg formatındaki verileri ArcGIS Platformuna entegre ettikten sonra bu verileri kuruluş portalında paylaşarak saha operasyonlarını ofisten yöneterek dinamik veri alışverişi ile ofisten de yönetilebilecek ara yüzler bakım sürecinde kullanılabilmektir.
Trafo içinde bakım ya da onarım yapılması gereken bileşenlere saha personelini yönlendirebilir, iş atayabilir, her bir detayın tabular verisinde yetkilere bağlı olarak değişiklikler yapması çevirim içi ya da çevirim dışıyken sağlanabilir (jeneratörün son bakım tarihi, arıza sebebi vb.) ve çevirim içi olunduğunda bu değişiklikler ya da yeni girilen verilerin doğrudan veri tabanına işlenmesi sağlanarak ofisten saha operasyonlarının ofisten yönetilmesine olanak tanınarak sürecin en kısa sürede ve en verimli şekilde sürdürülmesi sağlanabilir.
İş ataması uygulamasını ofisten personelinizi bakım yapılacak ilgili trafo bileşenine yönlendirirken, saha personeliniz de bu iş atamasına doğrudan kendi akıllı telefonundan ya da tabletinden gerekli talimatları alarak operasyon sürecini başlatmış olacaktır.
5. Kesinti Yönetimi Süreçleri
Türkiye’nin elektrik dağıtım sisteminde, kesinti yerlerinin harita üzerinde (gerek sensörlerden gelen veriler gerek müşteriden gelen şikayetler gerekse saha personelinin bilgilendirmesi ile) hızlı bir şekilde tespit edilmesi, izole edilmesi ve onarılması ile müşterilerin kesintilerden minimum düzeyde etkilenmesini sağlayacak bir sistem ArcGIS platformu ile oluşturulabilir. Projenin kurumsal paylaşımlı bir yapıya sahip olması, müşteri hizmetleri ve ilişki yönetimi ile varlık yönetimi ve haritalama gibi süreçler kesinti yönetiminin önemli iş akışları olup platformun sağladığı yapılandırılabilir uygulamalarla maksimum seviyede fayda sağlanabilir.
Gerçek zamanlı verilerle kesinti süresi en aza indirilebileceği gibi, geçmiş zamanda kesintiler bölgesel olarak değerlendirilip bu bölgelerdeki kesinti sebepleri ayrıca değerlendirilip daha farklı önlemler alınabilir. (Belli periyodlarda aynı bölgede kesinti olduğu gözlemlendiği takdirde çevresel faktörler göz önünde bulunularak hattın yeniden planlanması gibi)
Aşağıdaki görselde New Jersey’s Public Service Electric & Gas (PSE&G) şirketinin ArcGIS Platformunun sağlamış olduğu Circuit Chooser aracı ile iletken, ULS ve belirli bir devre ile ilişkili cihazları görüntüleyerek kesintinin o bölgeyi nasıl etkileyeceği konusunda nasıl bir yol izledikleri yer almaktadır. [5]
6. Çevresel Faktörlerin Yönetim Süreci
Bu bölümde de globalde örneği olan bir çalışma üzerinden çevresel faktörlerin yönetiminde platformun nasıl bir rol oynadığı ele alınmaktadır. Spoon River Electric firması, elektrik hatlarının çevresel faktörlerle (bitkilerin hatlara zarar vermesi gibi) zarar gördüğü bölgeleri belirlemek ve bu konumda önlemler almak için ArcGIS Platformunu süreçlerine entegre etmiştir. [6]
Şirket bu süreçlerini daha önce şu aşamalarla yürütmekteydi;
o GPS noktalarını toplama,
o El yazısıyla manuel olarak alınmış notları bu planlamaya girme,
o Saha personeli için haritalar yazdırma,
o Gerekli görüntülerin sahada toplanarak daha sonra ofiste işlenerek coğrafi veri tabanına yazdırma,
o Autocad ile projelendirilmiş dağıtım hatlarında yaşanan zararın takibi için gözle kontrol edilerek Navigasyon sağlanması.
Bu aşamaları teknolojiden tam olarak faydalanamayarak yürüten firma ArcGIS Platformunu kullanmaya başlayarak süreçlerini aşağıdaki şekilde akıllandırarak hem daha verimli hale getirmiş hem de iş akışı süreçlerini hızlandırmıştır:
o GPS noktalarını sahadan, platforma entegre şekilde yapılandırılmış kullanıma hazır uygulamalarla toplanması,
o Bu uygulama üzerinden gerekli notların alınmasıyla doğrudan veri tabanına yazdırılan bu notlarla ofiste çalışan personelin bu bilgileri dinamik ve gerçek zamanlı ulaşması ve nota ilişkin iş süreçlerini değerlendirmesi,
o Saha personelinin akıllı telefonundan ya da tabletinden yetkisi dahilindeki bilgilerle birlikte saha hattı haritalarına ulaşabilmesi,
o Sahada çekilen koordinatlı fotoğrafların ilgili detaya eklenerek veri tabanına işlenmesi,
o Autocad projelerinin platforma entegre edilmesiyle projede yer alan nesnelerin CBS detayı olarak değerlendirilmesiyle doğrudan bu katman üzerinde Navigasyon hizmeti verilmesi.
7. Maliyet Yönetimi Süreçleri
Bir harita üzerinde elektrik hattı, ya da trafo nesneleri maliyetlerini daha doğru bir şekilde görselleştirerek, toplam proje kaynakları konum analitiği kullanarak optimize edilebilir. Malzeme, işçilik ve ekipmanın fiyatlandırılması, emek gerektiren bir iştir; Maliyet Haritası bunu verimli bir entegre ile en iyi uygulamalardan biri haline getirmektedir. [7]
Kullanıcıların bir harita üzerinde varlıkları ve maliyetleri hesaplamasını sağlayarak, özel etkinlikler ve inşa edilebilecek yeni varlıkları ya da yedek projeler için tahmini maliyetler ve hatta yeni konumlarda geçici varlıklarda taslaklar çizilebilmektedir. Ayrıca, önerilen varlıkları daha sonra kullanmak, kuruluştaki diğer kişilerle paylaşmak veya daha fazla maliyet analizi yapmak için projeler olarak kaydedilebilmektedir. [8]
Ayrıca bu haritadan oluşabilecek verilerle yöneticilerin özet bilgileri gözlemleyeceği bu bilgilerle bir sonraki adım için karar destek mekanizmaları sağlayacak farklı uygulamalar da aynı platform üzerinden sağlanabilmektedir.
8. Sosyal Medya Hesaplarından Şikayet Bildirimi Toplama Süreçleri
ArcGIS platformunun bir parçası olan yapılandırılabilir uygulamalar ile müşterilerin sosyal medya hesaplarından bulundukları istek ve şikayetleri harita üzerinde görselleştirme ve gelen bildirimleri değerlendirme süreçleri yönetilebilmektedir. Dünyadan gerçek bir örnekle anlatmak gerekirse, Seattle City Light, yaklaşık 415.000 müşteriye hizmet vermekte ve bu da Amerika Birleşik Devletleri’nde onuncu en büyük kamu güç sistemini oluşturmaktadır. [9] Güvenilirliği arttırmak ve müşterilerle ilişkileri güçlendirmek amacıyla, bu hizmetlerde son teknolojilerden yararlanmak oldukça önemlidir.
Modern müşteri ile nasıl bağlantı kurulmalıdır? Müşteri ilişkilerini geliştirmek, müşterilerin özellikle elektrik kesintileri sırasında nasıl iletişim kurmak istediklerini anlamalarını gerektirir. İki yönlü iletişimi geliştirmek için, Seattle City Light kuruluşunun şebeke hizmetleri ve müşteri şikayetleri ile ilgili gerçek zamanlı olarak veri toplayabilmesi için bir çözüme ihtiyacı vardı. Bu aşamada kuruluş ArcGIS platformuna entegre ettiği sistemleriyle gelen şikayetleri konum bazlı görüntüleyebilir ve bölgelere özel sorun giderme projeleri oluşturabilir pozisyona gelmiştir.
Aşağıdaki görsel sosyal medya ile entegre bir ArcGIS uygulaması olup kuruluş özelinde geliştirilmiş bir uygulamayı örneklemektedir. [10]
Buraya kadar özetlenmiş olan tüm aşamalar her gün gelişen ArcGIS Platformu ile desteklenen elektrik dağıtım süreçlerini kapsamaktadır. Daha fazla ve kapsamlı bilgiye aşağıda yer alan referanslar ve ilgili linkler bölümlerinden ulaşabilirsiniz.
REFERANSLAR
[1] TEİAŞ. (2012). Türkiye Elektrik Üretim – İletim İstatistikleri. (Şubat 2013)
[2] TÜBİTAK UZAY Güç Sistemleri Analiz Grubu “Türkiye Elektrik Sistemi İçin Transformatör Merkezi (TM) Bazlı Bölgesel Talep (MW) Projeksiyonu Çalışmaları 2013 – 2022 Dönemi”, Eylül 2012
[3] GeoPlanner for ArcGIS- New Premium App Uses Geodesign for Smart Planning
http://www.esri.com/esri-news/arcnews/summer14articles/geoplanner-for-arcgis
[4] Geospatial Modeling of Electricity Distribution Network
https://www.geospatialworld.net/article/geospatial-modeling-of-electricity-distribution-network/
[5] For Giant Electric Utility, Spectacular Teamwork Pays Off, PSE&G Merges Customer Data, Outage Management, and GIS
http://www.esri.com/news/arcnews/summer01articles/pseg-merges.html
[6] Utility Vegetation Management & GIS
http://proceedings.esri.com/library/userconf/proc15/papers/235_665.pdf
[7] Cost Map Integrates RSMeans data with the ArcGIS Platform
http://gisinc.com/services/cost-map-water-utilities
[8] Introducing the Cost Analysis Widget in Web AppBuilder for ArcGIS
https://www.esri.com/arcgis-blog/products/web-appbuilder/decision-support/introducing-the-cost-analysis-widget-in-web-appbuilder-for-arcgis/
[9] Social Media Powers New-Age Outage Reporting
http://www.esri.com/News/2016/Electric/full-article/Social-Media-Powers-New-Age-Outage-Reporting
[10] Esri Startups Fuse Communication Media with GIS
http://www.esri.com/esri-news/arcnews/summer16articles/esri-startups-fuse communication-media-with-gis
İLGİLİ LİNKLER
✓ Mitigating network costs by mapping potential risk
https://info.esriaustralia.com.au/acton/attachment/19230/f-015a/1/-/-/-/-/ELE_Western-Power-Technical-Case-Study.pdf
✓ GIS for Electric Distribution
http://www.esri.com/library/brochures/pdfs/gis-for-electric-distribution.pdf
✓ Dashboard View of the Distribution Network
http://www.esri.com/library/casestudies/union-power-electric.pdf
✓ Improving ROI by Leveraging ArcGIS Server for Data Analytics
http://proceedings.esri.com/library/userconf/proc16/papers/539_653.pdf
