ELEKTRİK DAĞITIM ŞİRKETLERİNDE GIS UYGULAMALARI

Transkript

1 TMMOB Harita ve Kadastr Mühendisleri Odası Ulusal Cğrafi Bilgi Sistemleri Kngresi 30 Ekim 02 Kasım 2007, KTÜ, Trabzn ELEKTRİK DAĞITIM ŞİRKETLERİNDE GIS UYGULAMALARI C.Emirğlu 1, K.Tanrıöven 2, F.Akbulut 3 1 Kayseri ve Civarı Elektrik T.A.Ş, Master Prje, Kayseri, cansu.emirglu@kcetas.cm.tr 2 Kayseri ve Civarı Elektrik T.A.Ş., Prjeler Şefliği, Kayseri, kursat.tanriven@kcetas.cm.tr 3 Kayseri ve Civarı Elektrik T.A.Ş., Planlama Yatırım ve İhale Şefliği, Kayseri, fatih.akbulut@kcetas.cm.tr ÖZET Enerji, eknmik ve ssyal kalkınma için temel girdilerden birisi durumundadır. Nüfusun hızla artması, hızlı bir şehirleşme ve sanayileşme rtamının lması, teknljinin yaygınlaşmasına ve refah artışına paralel larak enerji tüketiminin kaçınılmaz bir şekilde büyümesi elektrik dağıtım sistemlerinin karmaşık yapılara sahip lmasına sebep lmuştur. Elektrik Dağıtım Şirketlerinin temel görevi de elektriğin yeterli, kaliteli, sürekli, düşük maliyetli ve çevreyle uyumlu bir şekilde tüketicilerin kullanımına sunabilmesi gerekmektedir. Çk geniş bir alana yayılmış lan elektrik şebekesini, müşterilerinin cğrafi knumlarına bağlı larak bilgisayar rtamında takip etmeleri ve şebeke planlarını bilgisayar rtamında hazırlamaları için GIS sistemi kaçınılmaz ve vazgeçilmez bir hal almıştır. Günümüzde, kişi başına tüketilen enerjinin, daha dğru tabirle, bir birim enerji tüketimi ile sağlanan üretim ve refah seviyesi, ülkelerin ve milletlerin bir gelişmişlik göstergesi larak kullanılmaktadır. Bu çalışma ile bir elektrik dağıtım şirketindeki GIS uygulamalarında karşılaşılan srunlar ve çözüm önerileri ve tüketilen enerji miktarının takibi, şebeke planlarının GIS rtamında hazırlanması kapsamlı bir şekilde ele alınacaktır. Anahtar Sözcükler: Elektrik, Planlama, GPS, GIS ABSTRACT GIS APPLICATIONS IN ELECTRIC DISTRIBUTION COMPANY Energy s the basic inputs fr ecnmic and scial prgress in all wrld. Because f, increased ppulatin, urbanizatin, industrializatin, widespread f technlgy and increased cmfrt. Nwadays, energy cnsumptin fr per persn and prductin f energy and cmfrt level indicatr f cuntries develpment. Electric Distributin Cmpanies basic aim s serve up t end-user cnsumers that adequatly, quality, cntiniusly, cheap and adaptatin with envirnment. Electric netwrk is spread wide area. GIS system must be wrk fr fllw up cnsumer s gegraphic lcatin and prepare f netwrk plans. This paper shws us available applicatins explain, slve the prblems and slutin suggestins fr a Distributin Cmpany. Keywrds : Electric, Planning, GPS, GIS. 1. GİRİŞ Elektrik Dağıtım Şirketleri müşterilerine daha iyi hizmet sunmak ve yatırım planlarını daha dğru yapabilmek için elektrik şebekelerini sürekli takip etmek zrundadır. Bu işlemi kağıt paftalarda ve bir standarda sahip lmayan plan ve haritalarla yerine getirememektedir. Kağıt planlarda veri güncelleme, srgulama, saklama ve çğaltma işlemleri zr ve zahmetli lmakta, GIS nesnelerine ait sözel veriler ayrı dsyalarda saklandığı için veri bütünlüğü görülememektedir. Yapılan şebeke yatırım ve planları çğu zaman eknmik ömrünü tamamlamadan hizmet dışı kalmaktadır. Ülkemizde 1990 yıllarından itibaren ev ve iş yerlerinde bilgisayarın yğun kullanımı sayesinde GIS prgramları bir çk alanda lduğu gibi elektrik dağıtım şirketlerinde de yerlerini almıştır yılında ilk larak Ankara TEDAŞ müessesesinde GIS çalışmaları başlamış bunu Eskişehir, Bursa, Gaziantep, Knya ve Kayseri Elektrik dağıtım şirketleri takip etmiştir. Ancak her kurulan GIS sistemi ya prgram değişikliğine yada Şirketlerin iyi rganize lamamasından dlayı yapısal değişikliklere gitmek zrunda kalmıştır. Zaman içerisinde Şirketlerin ihtiyaçlarına bağlı larak yapılan değişiklikler sistemi daha karmaşık hale getirmiştir. Şirketler GIS sisteminin yaşayabilmesi için GPS, hali hazır harita, Uydu görüntüsü gibi destekler ihtiyaç duymuştur. Ancak değişen şebeke yapısı ve yapılaşmadan dlayı bu desteklerde çözüm lmamıştır. Bu sistemlerden şu an sadece Kayseri, Knya ve Ankara TEDAŞ taki sistemler çalışmaya devam etmektedir. IEC tarafından bir dağıtım şirketinin yapması gereken işlemler ve bunlara yardımcı fnksiynların ne lması gerektiği yayımlanmıştır. Şekil 1 deki yapıdan da görüldüğü üzere GIS sistemi bir dağıtım şirketinin vazgeçilmez fnksiynlarından biri larak yerini almıştır.

2 Elektrik Dağıtım Şirketlerinde GIS Uygulamaları Fnksiynel Sistemler İşlemler SCADA - DMS Şebeke Hesaplamaları GIS Müşteri Bilgi Sistemi Uzaktan sayaç kuma Faturalama Sistemi İş Emri Yönetim Sist. Stratejik Planlama Kayıtlar ve Varlık Yönetimi İşletme Bakım ve Onarım Şebeke Genişletme ve Planlama Müşteri İstekleri Sayaç kuma ve kntrl Şekil 1: IEC tarafından bir dağıtım şirketi için gerekli lan fnksiynlar 2. GIS IN ELEKTRİK ŞİRKETİNDE KULLANIM ALANLARI 2.1 Varlık Yönetimi: Elektrik Dağıtım Şebekesi, insanların yaşadığı yerlere bağlı larak gelişim göstermiştir. Bu bazen planlı lmuş (tplu knut alanlarında), ama genelde plansız lmuştur. Dağıtım şirketleri arızaya zamanında, uygun malzeme ile müdahalesi müşteri memnuniyeti için önem arz etmektedir. Yatırımların geri dönüşü için ayrılan amrtisman bedelini hesaplamak ve yapılan yatırımların tarife ylu ile geri ödemesini sağlamak için Dağıtım Şirketlerinin GIS sistemini kurmaları gerekmektedir. 2.2 Yatırım Planlama: Dağıtım Şirketleri değişen iç ve dış müşteri ihtiyaçlarını karşılamak için yapılması gerekli yatırımlarını GIS sistemi ile klaylıkla planlayabilmektedir. Bütün sistem bir merkezden gözlemlenebildiği için şebekenin krunması, kumandası ve kntrlü için gerekli lan işlem ve yatırımlar planlanabilmektedir. Yapılacak yatırımların kilmetrik ve birim maliyetlerine göre tplam maliyet öngörülebilmektedir. 2.3 Mühendislik Hesaplamaları ve Prje Yapımı: GIS sistemi üzerinde veya GIS sisteminin ürettiği verileri kullanan bilgisayar prgramları sayesinde elektrik şebeke hesapları (kısa devre, gerilim düşümü, vb) klaylıkla yapılmaktadır. Prgram sayesinde AG/OG şebeke hesaplamaları yapılmaktadır. Prje yapımı için gerekli altlık ve mevcut şebeke bilgisi hazır lduğu için prje hazırlamada geçmiş yıllara göre hız artmıştır. 2.4 SAIDI-SAIFI: (Enerji Kesinti Süresi Zamanı ve Sıkılığı endeksleri) Bir Dağıtım Şirketinin en önemli kalite göstergesi SAIDI ve SAIFI endeksinin düşük lmasıdır. Şebeke üzerinde meydana gelen arızaların etkilediği müşteriler GIS sistemi ile büyük bir dğrulukla hesaplanabilmektedir. Bu işlem için ABYS entegrasynu yapılması durumunda dğruluk artmaktadır. 2.5 İşletme Emniyeti: Elektrik şebekesinin besleme nktalarına göre renklendirilmesi ve bş lan hatların ayrı renk ile gösterilmesi GIS sistemi ile sağlanmaktadır. Elde edilen görsel verinin diğer kullanıcılara yayımlanması ile yapılan manevraların ve şebeke işletmesinin güvenliği sağlanmaktadır. 3. KAYSERİ ELEKTRİK DAĞITIM ŞİRKETİ MASTER PLAN UYGULAMASI Kayseri ve Civarı Elektrik T.A.Ş. (Kcetaş) 1990 yılında İşletme Hakkı Devri ile özelleşmiştir. Devir Sözleşmesinde Orta Gerilim elektrik şebekesi gelişim planını (Master Plan) kısa (5 yıl), rta (10 yıl) ve uzun (20 yıl) dönem için hazırlama şartını kabul etmiştir. Master Plan çalışmaları 1997 yılında başlamıştır. Master Plan çalışmalarında kağıt altlıklar yerine bilgisayar rtamında GIS prgramı kullanılmıştır. Oluşturulan GIS veri altlığı 280 km 2 dir ve Kayseri kent merkezinde yer alan 4 ilçe, 3 kasabayı kapsamaktadır. GIS veri altlığı Belediyelerin 1/1000 ölçekli imar altlıklarının taranması ile luşturulmuştur. Sahada yerinde yapılan çalışmalarla OG AG elektrik şebekesi etüt edilmiştir. Tplanan veriler imar planları üzerine işlenmiştir.

3 Emirğlu, Tanrıöven, Akbulut Şekil 2: İmar Planı Şekil 3: İmar Planı Üzerinde OG-AG Şebekesi Kayseri çalışmaları 1998 başında başlamış ancak GIS master planlama işinin bir parçası larak kabul edilmiş ve planlama çalışmasında kullanılmak üzere kabul edilmiştir. Öncelikle 1/1000 ölçekli imar planlarının sayısallaştırılması, imar bilgilerinin ve yapı bilgilerinin ayrı bir katman larak luşturulması işlemi yapılmıştır. Seçilen sistem bir adet Windws NT sunucu ve buna bağlı 3 adet windws95 işletim sisteminde PC, bir adet A0 pltter (çizici) ve digitizer (sayısallaştırıcı)dan luşmaktaydı. Mapinf yazılımı GIS sunucusu larak seçilmiş ve bütün sayısallaştırma, planlama ve şebeke takibi işlemleri bu yazılım kullanılarak yapılmıştır. Kayseri şehir planından snra yapılan tüm arazi çalışmaları GIS rtamına aktarılmıştır. Şu anki aşamada bütün imar, yapı, rta gerilim, alçak gerilim, direkler ve mahalle sınırlarının tamamı, skak ve cadde isimleri luşturulmuştur. Ayrıca bütün traf binaları ve teçhizatlar GIS rtamına girilmiştir. Geliştirilen uygulama ile girilen adresler, pafta gridleri srgulanabilmekte ve tmatik larak ölçekli çıktı hazırlanabilmektedir. Geliştirilen uygulamalarla bütün şebekenin GIS rtamında güncellenerek takip edilebilmesi ve raprların alınması klaylaşmaktadır. Elektrik dağıtımı knusunda GIS teknljisinin kullanımı şunları sağlamaktadır. Hızlı ve klay planlama: Dağıtım sisteminin ve şehrin bilgisayar rtamında simüle edilebilmesi, kısa süre içinde gelişim senarylarının üretilebilmesi ve analizlerin bilgisayar rtamında yapılması ile planlama işleri klaylaşmaktadır. Çizim süresinin kısalması, haritaların daha hassas ve daha anlamlı kullanılabilmesi imkanı ile üretim hızı kat kat artmaktadır. Ayrıca bütün veriler veritabanında saklandığı için planlamaya yönelik raprlar çk hızlı ve ikinci bir işlem yapmaksızın alınabilmektedir. Düşük işletme maliyeti: Mevcut şebekenin bilgisayar rtamında takibi, işletme sırasında, persnelin ptimum şekilde kullanılmasını sağlayacaktır. Daha az persnel ile şebekeye gerekli müdahaleler daha kısa zamanda yapılabilecek, şebekedeki güncelleştirme işlemleri daha az zaman alacak ve daha sağlıklı veriler elde edilebilecektir. Kaliteli enerji servisinin sağlanması: Gerilim düşümü sınırları aşılmadan müşteri elektrik kullanabilecek, herhangi bir şekilde luşan kesinti hakkında müşteri bilgilendirilebilecektir. SCADA sistemi ile bağlantı sağlandığında şebekenin n-line izlenmesi sağlanabilecek, bunun yanında SCADA verilerinin deplanması ile değişik periytlarda (günlük, haftalık, aylık) yük analizleri harita üzerinde yapılabilecektir İletimde kayblan enerjinin azaltılması: Uygun iletkenlerin seçilmesi, enerjinin uygun mesafede dağıtılması ile iletim kayıpları sınırlanabilecektir. Ayrıca abne tüketimleri ve traf ölçümlerinin karşılaştırılması ile traf verimlilikleri cğrafi larak belirlenebilecektir. Böylece muhtemel kaçak kullanımların yerlerinin belirlenmesi mümkün lacaktır. Atıl kapasitenin azaltılması: Hatların dluluk ranın bilinmesi ile malzemeler ptimum şekilde yüklenebilecektir. Ayrıca yapılacak yatırımların GIS rtamından takibi ile yatırımların gerekliliği knusunda çk daha karar verilebilecektir. 4. GIS SİSTEMİNİ İŞLETMEDE KARŞILAŞILAN SORUNLAR 4.1. Çk geniş alanda dağınık verilerin tplanması: Dağıtım Şirketlerinde ve ülkemizde bilgisayar teknljilerinin geç uygulanmaya başlamasından dlayı sahada yer alan şebeke bilgileri artmıştır. Bunların bilgisayar rtamına aktarılması uzun ve zahmetli bir iş larak karşımıza çıkmaktadır. Yeni kurulacak Dağıtım Şirketleri için GIS sistemi kurulması yıllarca sahaya tesis edilen şebekelerin ve sağlam bir adres bilgisinin tplanması için veri tplamayı kapsamalıdır. GIS sistemi için tplanacak verilerin dışarıdan fayda ve hizmet ile tplanması bir alternatiftir. Ancak dışarıdan fayda ve hizmet alımı ile veri tplama işinin birim fiyat ya da gerçek maliyetlerinin bilinmemesi, veri tplayan firmaların elektrik dağıtım işini bilmemesi veya verileri özensiz tplaması belli başlı lumsuzluklardır.

4 Elektrik Dağıtım Şirketlerinde GIS Uygulamaları 4.2. Veri akışı ve güncelleme: Gelişmekte lan ülkemizde artan nüfus artışı ve kentlere lan göç nedeni ile şehrin mevcut imar dkusu hızla değişmektedir. Artan nüfusa bağlı larak çarpık kentleşme ve beraberinde plansız büyümeyi getirmekte bu durum alt yapı dağıtım şirketlerini etkilemektedir. Bakım yönetimli şebeke genişlemeleri, acil işler kapsamında şehrin değişimi ile birlikte değişmektedir. Snuçta karmaşık ve kntrl edilmesi zr bir şebeke rtaya çıkmaktadır. Şebeke değişikliği herhangi bir anda şebekenin herhangi bir yerinde değişmektedir. Dağıtım Şirketleri açısından önemli lan şebeke ve adres bilgileri içerisinde dğru larak tplanamamakta, veriler güncelliğini kaybetmektedir Yeterli Eğitimi Almış Persnel: Görevli Dağıtım Şirketleri tarafından kurulan GIS sistemleri genellikle önemsenmemiş, kurum içerisinde atıl lan persneller bu göreve getirilmiş, yeterli bilgi birikimi ve tecrübeye sahip persnel ataması lmamıştır Krdinat sistemi: Temin edilen altlık verilerin veya diğer kurum ve kuruluşlardan alınan verilerin ayrı krdinatlarda lması ve ülke krdinat sisteminin kullanılmaması, verilerin bir bütün içerisinde kullanılmasını engellemektedir Kurumca Sahiplenme: Kurulan GIS sistemleri kurumun bütününce benimsenmemiş, önemi anlaşılamamış, bir grubun veya bir kişinin işi larak görülmüştür. Gerekli destek ve önem gösterilmemiştir. Dağıtım Şirketleri kurum kültürü içerisinde GIS uygulamaları yer mutlaka yer almalıdır Veri Mdelleme: GIS sistemi luşturulurken verilen kararlar dğrultusunda gelecek istekleri karşılayacak esnekliğe sahip lamamıştır. Örneğin bir trafnun beslediği müşteri grupları, ranı ve sayısı ile ilgili bilgileri içermesi EPDK mevzuatı gereğince rtaya çıkmıştır veya amrtisman giderlerini tespit etmek için her bir malzemenin tesis tarihi snradan önem kazanmıştır. Bu tür sözel veri eksiklikleri zaman içerisinde çıkmıştır Entegrasynlar: E-iş prjelerinde GIS prgramı şebeke verisini tutmada önemli bir veri kaynağıdır. Ortak bir veri tabanı aracılığıyla dışarıdan veri alıp verebilirler. Ancak her prgramın dğası ve işlevi farklı lduğu için bazı nktalarda entegrasyn kurulamamakta veya çk farklı entegrasyn talepleri bulunmaktadır Diğer alt yapı kurumu GIS uygulamaları: Elektrik, dğalgaz, su ve telekm altyapı şirketleri kendi mevcut şebeke yapılarını takip etmek için GIS sistemlerine sahiplerdir. Hizmet sektörü larak bu şirketlerin kendi şebekelerini takip etmenin yanında diğer hizmet şebekelerini de takip etmeleri gerekmektedir. Ancak her bir hizmet şirketinin değişik GIS prgramları kullanması, değişik krdinat sistemi kullanması ve değişik veri yapıları kullanması alt yapıların takip edilebilirliğini azaltmaktadır GIS prgramından ve servis sağlayan firmalardan istenenlerin karşılanamaması: Firmalardan alınan GIS prgramları bazı yönlerden eksik kalmaktadır. Bunun nedeni ya firmanın bilgi ve tecrübesinin yetersiz lması veya prgramın, kullanıcı beklentilerini sağlayamamasıdır Digital altlık verinin bulunmayışı veya sağlıklı lmaması: GIS uygulamalarında kullanılması için gerekli altlıklar genellikle belediyelerin imar planlarından faydalanılarak elde edilmektedir. Ancak bu planların; Tam anlamıyla uygulanmadığı için gerçek durumu yansıtmaması, Güncelleme sıklıkları uzun lduğu için üzerlerinde eski veriyi barındırması, Planların şehir meclisi tarafından değiştirilmesi ve bu değişikliklerin kayıt rtamında dsyalarda saklanması, gibi nedenlerden dlayı sağlıklı lduğu söyleyemez. 5. Çözüm Önerileri 5.1. Dağıtım şirketleri kendi verileri yanında cadde, skak, bina adı, kapı numarası gibi verileri tplamaktadır. Bu durum belediyelerin kent bilgi sistemi kurması ve altyapısını diğer hizmet sektörüne açması ile giderilebilir. Dağıtım şirketleri GIS birimi için özel yetiştirilmiş elemanları ve GPS desteği ile verilerini kısa sürede tplayabilir. Gelişen uydu görüntüleme teknljisi ile yüksek çözünürlüklü, ucuz ylla temin edilen uydu görüntüleri halihazır altlık larak kullanılabilir Dağıtım şirketlerinde saha persnelinin sahada yaptığı iş yanında GPS kullanması verilerin ister kendi terminalinden veya bir merkeze iletilmesi ile sahadan veri akışı yapılabilir. Şirketimizde, müteahhit çalışmaları için hazırlanan istihkaklar GIS servisinden yapılan işler sisteme girildi denildikten snra ödenmektedir. Bu sayede sahada yapılan büyük çaplı değişiklikler kntrl altına alınmıştır GIS sisteminde çalışacak bir persnelin; Temel harita bilgisine (krdinat sistemi, haritayı yönüne kyma, krdinat dönüşümü vs.),

5 Emirğlu, Tanrıöven, Akbulut Temel CAD çizim araçlarını kullanmayı (çizgi çizme, döndürme, kpyalama, kaydırma vs.), Temel bilgisayar sistemi bilgisine (klasör luşturma, dsya açma, edit işlemleri, çıktı alma) ve temel elektrik şebekesi bilgisine (OG/AG hat tertipleri, tel kesitleri direk tipleri kabl kesitleri) sahip lması gerekmektedir. Bunun yanı sıra sistem yöneticisi lan persnelin en azından bir prgramlama dili bilmesi gerekmektedir Herkes tarafından benimsenmiş ulusal bir krdinat sisteminde çalışılmalıdır Kurulan GIS sistemleri saha ve bür işlerinde süreçler içerisinde yer alırsa persnelin mecburen kullanması ve benimsenmesi sağlanmalıdır. GIS getirdiği faydalar zaman içerisinde yapılan eğitim ve bilgilendirme çalışmaları ile çalışanlara aktarılarak dağıtım şirketi içerisinde yerleşik lmasına yl açabilecektir Elektrik enerji şebekesi karmaşıklığı sahada giderilerek nrmal şebeke yapısı elde edilmelidir. Enerji dağıtımı knusunda uzman kişilerle birlikte bu mdelleme yapılmalıdır. 6. SONUÇ ve ÖNERİLER: Ülkemizin kaynaklarını daha iyi kullanabilmek, kalkınmamız için gerekli para enerji ve iş gücünü savurmamak için elektrik dağıtım şirketleri diğer alt yapı şirketleri gibi üzerine düşen görevi yerine getirmelidir. Bunun için her dağıtım şirketi yaşatabilecekleri bir yapıda GIS sistemin kurmalı ve işletmek için her türlü önlemi başından almalıdır. Belediye ve diğer kamu kurumları ellerindeki harita altlıklarını diğer kurumların kullanımına sunmalı, üniversitelerde GIS sistemi lisans aşamasında gelecekte elektrik, su, dğalgaz dağıtımı sektöründe çalışmayı düşünen öğrencilere seçmeli veya zrunlu ders larak kutulmalıdır.