Developing an Application for Reporting of Users Affected by Outages in the Electricity Distribution Systems with GIS Integration

Year 2021, Volume: 3 Issue: 2, 53 - 59, 17.11.2021

Ahmet Bahadır Ünverdi , Aziz Şişman

Abstract

Every interruption in electricity distribution systems is managed and corrected by the relevant institution and is reported to determine the quality and reliability of the system. The said reports not only include the number and duration of the outages, but also the customers affected by the outage. In this context, integrating Geographical Information Systems (GIS), which contains spatial and non-spatial data in relation to the systems in which these interruptions are detected and recorded, at the same time establishing topological relations of spatial data with each other and providing many different analysis possibilities by converting them into a geometric network. It is at the beginning, in this study, a wide algorithm is presented for analysing and reporting an outage that will occur in electricity distribution systems with GIS integration. Subsequently under the SOA method, a service structure in which the affected subscribers are presented by, analysing each outage in the GIS environment was mentioned. A practical perspective on GIS integration in interruption analysis is presented with the application software created using the Arcpy library, which includes the functions of many spatial analysis, and many open source libraries prepared for the Python language. In this context, the application will be in an approach that can be evaluated under the SOA method as much as possible. Considering that the water and gas distribution systems have similar characteristics with the electricity distribution systems, what is stated in the study is also valid for these sectors.

Keywords

Electricity Distribution, Electricity Outage, GIS, Python

Elektrik Dağıtım Sistemlerinde Kesintilerden Etkilenen Kullanıcıların CBS Entegrasyonu ile Raporlanmasına Yönelik Bir Uygulama Geliştirilmesi

Abstract

Elektrik dağıtım sistemlerinde gerçekleşen her bir kesinti, ilgili kurum tarafından yönetilerek giderilmekte ve sistemin kalite ve güvenirliklerini tespit etmek amacıyla raporlanmaktadır. Söz konusu raporlamalar kesintilerin adet ve sürelerini içerdiği gibi, kesintiden etkilenen müşterileri bilgilerini de içermektedir. Bu kapsamda, söz konusu kesintilerin tespit edilerek kayıt altına alındığı sistemler ile konumsal olan ve olmayan verileri ilişkili bir biçimde içinde bulunduran, aynı zamanda konumsal verilerin birbirleri ile topolojik ilişkilerini kuran ve geometrik bir ağa dönüştürerek birçok farklı analiz imkânı sunan Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) uygulamasının entegre edilmesi günümüz ihtiyaçlarının başında yer almaktadır. Bu çalışmada, elektrik dağıtım sistemlerinde gerçekleşecek bir kesintinin CBS entegrasyonu ile analiz edilmesi ve raporlanmasına dair bir algoritma sunulmuştur. Akabinde SOA yöntemi altında her bir kesinti CBS ortamında analize tabi tutularak etkilenen abonelerin sunulduğu bir servis yapısından bahsedilmiştir. Birçok mekânsal analizin fonksiyonlarını içerisinde barındıran Python dili için hazırlanmış Arcpy Kütüphanesi ve birçok açık kaynak kodlu kütüphane kullanılarak oluşturulan uygulama yazılımı ile kesinti analizi konusunda CBS entegrasyonuna pratik bir bakış açısı sunulmuştur. Bu kapsamda yapılacak uygulama mümkün olduğunca SOA yöntemi altında değerlendirilebilecek bir yaklaşımda olacaktır. Su ve gaz dağıtım sistemlerinin elektrik dağıtım sistemleri ile benzer özellikler taşıdığı düşünüldüğünde çalışmada ifade edilenler bu sektörlere katkı sağlayabilecektir.

Keywords

Elektrik Dağıtım, Elektrik Kesinti, Entegrasyon, CBS, Python

References

• Abdulcebbar A (2019). Elektrik Dağıtım Şirketlerinde Kayıp ve Kaçağın İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Üniversitesi Cerrahpaşa Lisansüstü Eğitim Enstitüsü Elektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı, İstanbul.
• Anonim (2012). Elektrik Dağıtımı ve Perakende Satışına İlişkin Hizmet Kalitesi Yönetmeliği. https://www.mevzuat.gov.tr/Anasayfa/ErrorPage?code=404 [Erişim tarihi: 08.12.2020]
• Anonim (2020). What are geometric networks?, https://desktop.arcgis.com/en/arcmap/10.3/mana ge-data/geometric-networks/what-are-geometric- networks-.htm [Erişim tarihi: 21.03.2020]
• Chakravarty P & Wickramasekara M G (2014). A better GIS leads to a better DMS. Clemson University Power Systems Conference, IEEE, 1-5.
• Dönmez I.M (2013). Akıllı Şebekeler ve Entegrasyon http://www.emo.org.tr/ekler/07d7d1f0a2dc3ff_ek.pdf [Erişim tarihi: 15.03.2020]
• Emiroğlu C. Tanrıöven K & Akbulut F (2007). Elektrik Dağıtım Şirketlerinde GIS Uygulamaları. Ulusal Coğrafi Bilgi Sistemleri Kongresi, KTÜ, Trabzon.
• Hassan H T & Akhtar M F (2012). Mapping of Power Distribution Network using Geographical Information System (GIS). International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, 2(6), 343-347.
• Mathankumar S & Loganathan P (2015). GIS Based Electrical System Planning and Network Analysis. World Engineering & Applied Sciences Journal, 6(4), 215-225.
• Pathak S (2016). Leveraging GIS mapping and smart metering for improved OMS and SAIDI for smart city. Saudi Arabia Smart Grid (SASG), IEEE, 1-5.
• Sekhar A N, Rajan K S & Jain A (2008). Spatial informatics and geographical information systems: Tools to transform electric power and energy systems. IEEE Region 10 Conference, 1-5.
• Singh U & Caceres D (2004). An integrated approach for implementing a distribution automation system. In 2004 IEEE / PES Transmision and Distribution Conference and Exposition: Latin America, 332-337.
• Taylor T & Kazemzadeh H (2009). Integrated SCADA / DMS / OMS: Increasing distribution operations efficiency. Electric Energy T&D Jorunal, 1 (1), 31-34.
• Ünverdi A B (2021). Elektrik Dağıtım Sisteminde CBS Uygulamaları ve Gerçekleşen Kesintilerin CBS Entegrasyonu İle Raporlanması. Yüksek Lisans Tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi/Lisansüstü Eğitim Enstitüsü/Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Samsun.
• Yıldırım E (2020). Elektrik Dağıtım Şebeke Bağlantı Modelinin Coğrafi Bilgi Sistemi İle Oluşturulması. https://www.emo.org.tr/ekler/51f168282907ed8_ek.pdf [Erişim tarihi: 15.03.2020]
• Zhang K, Zhang S, Huang B & Ma X (2019). Research on Integration Technology Between Distribution Automation System and Geographical Information System. Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference, IEEE, 1-4.