Возможности использования инструментов ГИС-пакета ArcGIS для структурного анализа электрических сетей.

№2 (2019)

УДК 528.942

Карпачевский А.М., Новаковский Б.А. 

АннотацияОб авторахСписок литературы
В работе рассмотрены основные понятия сетевого анализа применительно к электрическим сетям, а также возможности модулей и геоинформационных инструментов пакета ArcGIS для расчета трех ключевых показателей: электросетевой центральности линий электропередач, альтернативности электроснабжения и топологической удаленности потребителя. Выявлены особенности электрических сетей как модели комплексной сети: иерархичность согласно классам напряжения, разные функциональные типы вершин сети (электростанции и электрические подстанции) и наличие специфических типов соединения – отпаек. В исследовании проведено сравнение двух моделей представления географических сетей – геометрической и транспортной – и соответствующих им модулей ГИС-пакета ArcGIS – Utility Network и Network Analyst. Обосновано, что несмотря на то, что электрические сети по своей сущности являются геометрическими, гораздо удобнее их представление в виде транспортной модели. Это дает гораздо больше возможностей анализа и автоматизации. Структура электрических сетей может быть визуализирована с помощью предложенных трех показателей на карте, фрагмент которой приведен в работе. Такие карты могут быть использованы для выявления уязвимых участков сети, что важно при планировании мероприятий по развитию энергосистемы.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ-РГО в рамках научного проекта 17-05-41115 РГО_а.

Карпачевский Андрей Михайлович, кандидат географических наук, инженер Федерального государственного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова» (ФГБУ ВО МГУ имени М.В. Ломоносова). 119991, Россия, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ, д. 1, Главное здание, Географический факультет. E-mail: karpach-am@yandex.ru.

Новаковский Богуслав Августович, доктор географических наук, профессор Федерального государственного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова» (ФГБУ ВО МГУ имени М.В. Ломоносова). 119991, Россия, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ, д. 1, Главное здание, географический факультет. E-mail: dcaph@ mail.ru.

  1. Емиличев В.А., Мельников О.И., Сарванов В.И., Тышкевич Р.И. Лекции по теории графов : учебное пособие. – М. : ЛЕНАНД, 2017. – 390 с.
  2. Новаковский Б.А., Каргашин П.Е., Карпачевский А.М. Геоинформационный анализ устойчивости энергосистемы к климатическим нагрузкам // Геодезия и картография. – 2019. – Т. 80, № 1. – С. 127-135.
  3. Системный оператор Единой энергетической системы. Глоссарий [Электронный ресурс]. – URL: http://so-ups.ru/index.php?id=rza_goals_rel (дата обращения: 12.08.2017).
  4. Тархов С.А. Эволюционная морфология транспортных сетей. – Смоленск ; М. : Изд-во «Универсум», 2005. – 384 с.
  5. Фаддеев А.М. Оценка уязвимости энергосистем России, стран Ближнего зарубежья и Европы // Вестник Московского университета. Серия 5. География. – 2016. – № 1. – С. 46-53.
  6. Fischer M.M. GIS and network analysis // Handbook of Transport Geography and Spatial Systems / D. Hensher, K. Button, K. Haynes, P. Stopher (eds.). – Pergamon, 2003. – (Handbooks in Transport ; Book 5).
  7. Kansky K.J. Structure of transportation networks: relationships between network geometry and regional characteristics // Chicago University, Department of geography, Research Paper. – 1963. – No. 84. – 156 p.
  8. Barthelemy M. Morphogenesis of spatial networks. – Springer, 2018. – 331 p.
  9. Boccaletti S., Latora V., Moreno Y., Chavez M., Hwang D.-U. Complex networks: Structure and dynamics // Physics Reports. – 2006. – V. 424. – P. 175-308.

Ключевые слова: геоинформационный анализ, пространственная структура, сетевой анализ, теория графов, топология, электрические сети.

Раздел: Применение ГИС-технологий

Статья полностью — стр.4-11 №2(2019)Скачать