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Teilnetzanalyse

Alle Versorgungsunternehmen verwalten das Sammeln oder Erzeugen einer Ressource, leiten sie durch ein Zwischensystem aus Leitungen oder Kabeln und verteilen die Ressource dann an den Verbrauchspunkten. Nachfolgend finden Sie einige Beispiele:

  • Ein Wasserversorgungsunternehmen sammelt und behandelt Wasser, bevor es durch Reservoirs, Tanks und Leitungen an die Verbraucher geleitet wird.
  • Ein Energieversorgungsunternehmen erzeugt Strom in einem Elektrizitätswerk und sendet den elektrischen Strom durch Leitungen an die Orte, an denen er verbraucht wird.
  • Ein Gasversorgungsunternehmen sammelt Erdgas von einem Gasfeld, komprimiert es für die Übertragung über lange Strecken und reguliert die Druckebenen für die Verwendung durch Privatpersonen und Unternehmen.

Fließrichtungen von Ressourcen

Eine Versorgungsressource wird über eine Quelle oder verschiedene Quellen bereitgestellt oder bei einer Senke oder verschiedenen Senken gesammelt. Eine Quelle ist ein Ursprung der bereitgestellten Ressource, während eine Senke das Ziel der gesammelten Ressource darstellt. Die Konfiguration erfolgt beim Hinzufügen einer Netzart.

Bei einem Wassersammelsystem mit Gravitationsprinzip bilden Reservoirs und Tanks die Senken für das Wasser. In einem elektrischen System sind die Quellen von Elektrizität die Elektrizitätswerke und Umspannwerke. Bei einem Gassystem sind die Quellen für das Erdgas Kompressorstationen und Regelstationen.

Von jeder Quelle oder zu jeder Senke fließt die Versorgungsressource aufgrund von Druck, Schwerkraft oder Spannung, bis sie entweder durch ein Betriebsbauteil, z. B. ein Ventil oder einen Schalter, unterbrochen wird, oder bis sie den Verbrauchspunkt erreicht.

Quellen und Senken werden mit Bauteil-Features modelliert, die als Teilnetz-Controller festgelegt wurden. Bei einem Wassersammelsystem mit Gravitationsprinzip stellt ein Tank oder Reservoir ein typisches Senken-Feature dar. In einem Stromverteilungssystem ist ein Schutzschalter ein typisches Quellen-Feature. In einem Gasverteilungssystem ist eine Station am Stadtrand ein typisches Quellen-Feature. Diese Flusssysteme weisen entweder verschiedene gültige Quellen-Feature-Typen oder verschiedene gültige Senken-Feature-Typen auf, nicht jedoch beides. Entweder wird der Fluss durch Druck oder Spannung (von den Quellen-Features) bereitgestellt oder durch Gravitation (an den Senken-Features) gesammelt.

Modellierung des Ressourcenflusses

Das gesamte Versorgungsnetz wird in verschiedene Zonen oder Kreisläufe unterteilt, in denen die Ressourcen fließen können. Die Fließrichtung der Ressourcen wird dynamisch durch Ventile und Schalter eingeschränkt. Die Ausdehnung, durch die die Ressource fließen kann, ändert sich immer dann, wenn ein Schalter oder Ventil von der geöffneten in die geschlossene Einstellung wechselt oder umgekehrt.

Ein Versorgungsnetz modelliert Zonen und Kreisläufe mit Teilnetzen. Ein Teilnetz besteht aus verschiedenen verbundenen Features, die mit der Versorgungsressource von einer oder mehreren Quellen an eine oder mehrere Senken verteilt werden. Ein Versorgungssystem kann hunderte oder tausende Teilnetze aufweisen. Die für die Definition der Ausdehnung eines Teilnetzes verwendeten Quellen und Senken werden als Teilnetz-Controller bezeichnet.

Jedes Teilnetz befindet sich innerhalb einer Ebene in einer Netzart und besitzt einen eindeutigen Namen. Der Name für ein Teilnetz wird im Teilnetz-Controller definiert. Der Name des Teilnetzes kann an jede Leitung und jedes Bauteil weitergegeben werden, die oder das innerhalb des Teilnetzes durchlaufen werden kann.

Ein besonderes Attribut in Line-, Device- und Junction-Feature-Classes ist das IsConnected-Attribut. Mit diesem Attribut können Sie Features identifizieren, die über keinen Teilnetz-Controller passierbar sind. Damit können Sie Anlagen finden, die entweder absichtlich in der Netzart isoliert oder nicht ordnungsgemäß bearbeitet wurden.

Teilnetze sind wichtig für ein Versorgungsunternehmen, da sie beim Betriebspersonal für ein Situationsbewusstsein hinsichtlich der vorhandenen Konfiguration im Versorgungssystem sorgen. Mit einem Blick auf die Karte können Mitarbeiter verstehen, wie Gas, Wasser oder Strom bereitgestellt werden. Diese Informationen sind entscheidend, wenn eine Wiederherstellung nach einem Stromausfall erfolgt, wenn die Bereitstellung der Ressource optimiert werden soll oder wenn ermittelt werden soll, welche strukturellen Assets an ein Teilnetz angeschlossen sind.

Änderungen an Teilnetzen

Teilnetze, die durch das Öffnen und Schließen dynamischer Schalter neu definiert werden

Da sich die Ausdehnung eines Teilnetzes immer dann ändert, wenn ein Betriebsbauteil geöffnet oder geschlossen wird, werden Teilnetze bei Bedarf abgeleitet. Sie können jederzeit im Versorgungsnetz die Teilnetze aktualisieren. In diesem Fall wird eine Netzwerkverfolgungsmethode ausgeführt, die bei den Teilnetz-Controllern beginnt. Die Ausgabe dieser Verfolgungsmethode wird verwendet, um die Teilnetz-Tabelle und Attribute zu Features zu aktualisieren und Features in der SubnetLine-Feature-Class zu generieren. Diese Feature-Class enthält Multipart-Linien-Features, die alle verbundenen Linien für jedes Teilnetz darstellen. Diese Teilnetzlinien können dann mit verschiedenen Farben gezeichnet werden, um die Ausdehnung der Zonen und Kreisläufe leicht zu erkennen.