Together. Free your energies Juin 2008 18 juni 2008 Jan Van de Steen Flagis Studiedag Open standaarden Welke standaarden voor netbeheerders en waarom?

Together. Free your energies

Juin 200818 juni 2008

Jan Van de Steen

Flagis Studiedag Open standaardenWelke standaarden voor netbeheerders en waarom?

| Flagis 18/06/2008

© 2008 Capgemini. All rights reserved

Capgemini COS GIS

2

Standaarden voor netbeheerders - overzicht

Wat zijn netbeheerders?

Waarom standaarden?

Concepten in (geografische) informatie

Een blik op enkele informatiestandaarden

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

3

De elektriciteitsnetten worden beheerd door netbeheerders in een gereguleerd model (European Terminology: DIRECTIVE 2003/54/EC)

Residential Load

Commercial Load

Distribution

Industrial Load

Distribution Substation

Sub-transmission

Transmission

Substation

Overhead Transmission

Central Stations

ProducerTSODSO

Customers

FinalCustomers

WholesaleCustomers

Household Customers

Non-Household Customers

Network Operators

Supply(= sale/resale)

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

4

‘Downstream’ gas: het netbeheer is gereguleerd zoals voor elektriciteit‘Upstream’ gedeelte werkt zoals upstream oil

Reservoir

Gas transit

Liquefaction

LNG transport

LNG terminalConsumers,City gates…

Platform

Source : Gaz de France

Distribution

Storage

Transport

Transit(international)

Local gas regulations

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

5

Andere netbeheerders hebben gelijkaardige activiteiten met gelijkaardige informatiemodellen

Petrochemie• Pijpleidingen

Nutsbedrijven:• Gas (+ kathodische

bescherming)

• Electriciteit

• Openbare verlichting

• Water (+ kathodische bescherming)

• Afvalwater

• Communicatienetten voor telemetrie en SCADA

Telecom• Kabel, Glasvezel, koper

Spoornet• Spoorroutes

• Signalisatie- en seinnetten

Tramnet• Tramroutes

• Signalisatie- en seinnetten

Wegennet• Wegennet

• Communicatie Verkeerslichten

• Communicatie Signalisatie

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

6


Wat zijn netbeheerders?

Waarom standaarden?



| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

7

In de gedereguleerde energiemarkt zijn de netbeheerders ontstaan uit geïntegreerde energiebedrijven

Vertically Integrated Utility

S53S9 S10 S11

D_S1

D_S2 D_S3 D_S8

T2 T3 T4 T5 T6T1

Transmission system operator (National)

Distribution Grid Operators

(Regional)

Suppliers

Distributed Generation producers

Hydro Producer

Nuclear producer

Thermal producers T7

Source : TRANSITION STEPS IN THE ENERGY SECTOR” presentation from ANRE (Romanian Regulator)

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

8

Het uit elkaar trekken van functies in verschillende bedrijven geeft aanleiding tot meer dataverkeer

Generating

Companies

Eligible Customers

Transmission System

Operator

Electricity

Suppliers

Captive Customers

Import/Export

Import/

Export

LEGEND:

Power Purchasing Contracts

Transmission & System Services Contracts

Ancillary Services Purchasing ContractsPower Purchasing over the Spot Market Distribution Contracts

Distribution Grid Operators

& Supply Companies

The

Spot Market

Operator

Source : TRANSITION STEPS IN THE ENERGY SECTOR” presentation from ANRE (Romanian Regulator)

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

9

Voorbeeld: “change of supplier” proces

Source: SAP IDE Cookbook

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

10

Aansluitingen vormen de link met de leveringvan energie, water of telecom

1357

246

246

244

240

Kabel

Aansluiting

Straat

Adrespositie

Aansluiting

Connectiepunt Connectiepunt

EAN

EAN

EAN

EAN

EAN

Netwerkbeheer

Klantenbeheer

AANSLUITING KLANTEN

Connectiepunt

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

11

Uitwisseling van gegevens vereist gestandaardiseerde informatieobjecten en unieke identificatie

Source :

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

12

Duidelijke Object definities: de sleutel in een goed bruikbare gegevens standaard

Source : Posc.org - Geoshare

The drilling process starts by drilling a hole starting from a well tophole location down to some depth. Thereafter it is not unusual to drill a number of sidetracks, each starting from a 'kickoff point' in an existing part of the hole. The resulting topology can be generalized as a tree of holes rooted at the well tophole location.'Wellbore' is the term applied to the hole extent from the deepest (in measure depth) point of such a unique branch all the way back up to the well tophole location. A result is that a given extent of hole may be part of a number of wellbores; for example, the hole immediately below the tophole location participates in all wellbores associated with the well.

There has long been inconsistency in the industry about whether 'well' means one such wellbore, or the collection of all wellbores sharing a common tophole location, or indeed, even some other concept.

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

13

« Open Standaarden » een algemene trend …

StandaardenStandaarden

MetadataMetadata

Informatiemodellen

Informatiemodellen

VisualisatieVisualisatie

Applicatieservices

Applicatieservices

Informatiemodellen

Informatiemodellen

Uitwisselingsmodellen

Uitwisselingsmodellen

Open Standards are a crucial element, because organisations can only collaborate effectively and achieve a boundaryless information flow if they speak the same, widely accepted and recognised language. Proprietary standards are often solid and established but they fail when more and more parties are involved; therefore the only way forward for organisations is to adopt global, open standards.

Open standards do not only pertain to horizontal, infrastructural standards (like the well-known and now quickly stabilising stack of XML/SOA standards for exchanging information through web services, and Open Document Format for the exchange and storage of office documents), but also address vertical market- and industry-specific requirements for information exchange and collaboration

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

14


Wat zijn netbeheerders? Waarom standaarden?



| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

15

Locatie

Direct x,y, (z) coordinates17

.02

20.54

Absolute (x,y)

Relative

INVISIBLE on site

Indirect with IDs or keys

INVISIBLE on site (cadastral / postal)

Indirect with IDs or keys

VISIBLE on site (street address)

Linear reference systems

VISIBLE on site (marker-ID)

Linear reference systems

INVISIBLE on site (length along path)

+ less accurate descriptive info: toponyms, direction,

lane, exit #

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

16

Een conceptueel zicht op een netwerkmodel:Elektriciteit - transport

Rails2

Rails1

SL DV SR1

SR2

SL

SR2

SR1

Equipment

Sub-Equipment

Assembly

Material

Equipment

‘Switching Unit’

Connection

Net

Bay

Station

Site

Infrastructure Base

Asset LocationHierarchy

Asset FunctionHierarchy

EquipmentHierarchy

Node Edge Relations

Parent ChildRelations

Asset NetworkContext

Line/Cable

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

17

Meerdere grafische voorstellingen

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

18

Het grafisch netwerk model

Graph1 Graph2 Graph3 … anum1 anum2 anum3 …Objet1 … a b c …Objet2 … d e f …Objet3 PF PF … g h i …

… … … … … … … … …

PF

•Object sets, network topologies and hierarchies

• One real-world object is described by 0 to N graphical features

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

19

Voorbeeld : Elektriciteit distributie

cable 1 cable 2 cable 3

MT/MS BT/LS

Junc

tion

1

Junc

tion

2

Racc

. 2

Racc

. 1

transfo

Disj. TFO jdB MT jdB BT

Cabin Box

LinkCircuit

cell

Disj. MT Disj. BT

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

20

MP LP

Data Model : Gas

Cabin

Valve

Pipe

Device

Pontage

Junc

tion

Joint

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

21

Metingen en observaties bv. in het elektriciteitsnet

Cabine ID = R/00323Tableau = ID=12345

Tableau = ID=12346

Tableau = ID=54321

Tableau = ID=54322

TFO-ID=678

TFO-ID=677

Séq. Dép = 1

Séq. Dép = 2

Séq. Dép = 6

Séq. Dép = 1

Séq. Dép = 2

Séq. Dép = 6

Séq. Dép = 1

Séq. Dép = 2

Séq. Dép = 1

Séq. Dép = 2

Séq. Dép = 4

Séq. Dép = 4

MESURES CHARGES:Par départ câble, une série de mesures de courant est enregistrée (lié à l’appareilcoupure BT)

MESURES TENSION MESURES TEMPERATUREMESURES PUISSANCE APPARENTE (calculées)Par transfo, une série de 96 mesures (lié au TFO)

Séq. Dép = 4

Les 2 séries de mesures sont faites pour une cabine entière, à une date précise une fois les x années à l’occasion d’une PRISE DE MESURE

400 V

400 V

230 V

230 V

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

22

Levenscyclus - statussen

“A segment is considered to be under construction when actual physical placement of materials or other construction activities are or have been underway. When construction work begins on a contract, the entire segment covered by the contract is considered to be under construction.”

United States Department of Transportation - Federal Highway Administration (1991)

Appalachian system highways will be shown on the map as 1/8-inch wide bands. A participating segment will be identified by inserting the appropriate status symbol and mileage within the 1/8-inch band between termini of the segment. The mileage will be shown in parentheses. For example, 3a (1.5) would identify a participating segment in stage construction 1.5 miles in length.

3a (1.5)

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

23

De evolutie van het netwerk (herstelling, nieuwbouw is een bijkomende dimensie van het netwerk-informatiebeheer

kabel 1kabel 2

kabel 3

Herstellingsverbinding

CABINE A CABINE B

Verlaten

Kabel 1 (type X): aanleg 1995Kabel 2 (type Y): aanleg 1995Kabel 3 (type Z): aanleg 1995Herstelling (type Q): aanleg 2004

Rapportering asset base

X y Z

Q

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

24


Wat zijn netbeheerders? Waarom standaarden?Concepten in (geografische) informatie


| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

25

Nationale en internationale technische normeringen

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

26

Voorbeeld: definities m.b.t. pijpleidingen en pijpleidingonderdelen

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

27

Voorbeeld standaard informatiemodel voor pijpleidingen: PODS

Source : Pipeline Open Data Standard v 4.0

Station Point: Unique ‘Point of Interest’ on the pipeline(material change, crossing, …)

Station Point: Unique ‘Point of Interest’ on the pipeline(material change, crossing, …)

Series: Range of station points on a pipeline ensuring continuous stationing

Series: Range of station points on a pipeline ensuring continuous stationing

Route: Continuous pipeline section regardless of pipe characteristics (changes at compressor or pump station)

Route: Continuous pipeline section regardless of pipe characteristics (changes at compressor or pump station)

Line: Administrative grouping of routesLine: Administrative grouping of routes

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

28

Informatiemodellen en –uitwisseling in elektriciteitsdistributie

IEC 61968

MultiSpeak

GML

CIM (Common Information Model): international standard, IEC 61970-301

productieproductie transporttransport distributiedistributie

Informatie

modelInform

atie

model

interface

interface

Supports both section-oriented (section, parent section) and node-oriented (from –to) connectivity

ConductingEquipment have terminals which are grouped into ConnectivityNodes–does not support section oriented topology

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

29

CIM model

SubsA

SubstationB

SubsD

110 kV110 kV

TFO

400 kV400 kV

BB Line modelSupport multiple

graphical representation

Line modelSupport multiple

graphical representation

No support forSectioned topology

No support forSectioned topology

CNCN

SubsC

Load measurement

Load measurement

Voltage measurement

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

30

Multispeak objecten hiërarchie

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

31

Multispeak vendor integrator list

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

32

De implementatie praktijk vandaag

Informatiestandaarden gericht naar operationeel beheer netwerken, minder naar constructie

• Standaard ondersteuning levenscycli / statussen beperkt• Problematiek interfacing GIS en SCADA/NMS systemen

Conflict tussen informatiestandaarden en bestaande historiek of eigen specificiteit

• Migratieproblematiek die worstelt met conceptuele problemen• Implementatie van de standaard in de uitwisseling; mapping met interne systemen• Standaarden consequent toepassen impact tot op niveau terreinsignaletiek en

operationeel taalgebruik Normeringen grafische voorstelling weinig bekend en/of toegepast

• Normen niet aangepast aan digitale tijdperk• Veel (historische) varianten zelfs binnen 1 organisatie

Generieke applicatienormen (zoals ISO/OGC) beginnen plaats in te nemen in specificaties

• Mogelijkheden tot delen informatie in user interface (WMS) interessant maar hinderpaal legende (style layer) blijft

• Sectorstandaarden verwijzen nog onvoldoende naar basisstandaarden (metadata; SRS; Observations and Measurements, GML…)

| Flagis 18/06/2008


Capgemini COS GIS

33

Nuttige links

www.opengeospatial.org (OGC) www.posc.org –> www.energistics.org (upstream oil&gas) www.pods.org (gas) (*) www.ebix.org (European forum for energy Business Information eXchange) http://www.iec.ch -> international electrotechnical committee (*) http://www.cimuser.org (*) http://www.multispeak.org

www.capgemini.com

Together. Free your energies

Documents

Together. Free your energies Juin 2008 18 juni 2008 Jan Van de Steen Flagis Studiedag Open standaarden Welke standaarden voor netbeheerders en waarom?