この電気ネットワーク - 基本構成記事では、電気顧客がネットワーク上で実行する可能性のある標準的な構成タスクのいくつかに焦点を当てました。この記事では、顧客が電力ユーティリティネットワークに実装することを選択する可能性のある、より高度な構成について詳しく見ていきます。
これらは、一部の顧客のビジネス要件に対応するために必要な構成であり、設定にもう少し手間がかかったり、新しいデータ品質制約を課したりします。小規模な顧客は、これらの構成の一部または全部を適用しなくても要件を十分に満たせる場合がありますが、多くの大規模な顧客は、主要な資産管理や分析ワークフローをサポートするためにこれらの構成に依存している可能性があります。
機器の取り付け
多くの顧客は、GIS内で機器と構造物との関係を管理しています。これは共同利用、構造解析、および資産管理に関連する幅広いワークフローをサポートするために使用されます。これらの関係はユーティリティネットワーク内のリレーションクラスとして維持し続けることもできますが、一部の顧客はそれらをattachment associationsとして表現することを選択します。
機器と構造物間の関係をassociationsでモデル化する利点は、トレースが分析で構造物を返したり、他のシステムへの抽出に含めたりできるため、電気ネットワークと構造ネットワーク間の関係を追跡および分析しやすくなることです。柱と変圧器間に構造的attachment associationを追加する方法を見てみましょう。
2つのフィーチャ間にassociationを追加するには、それらが関連付けられることを許可するルールが必要ですが、ルールを追加する前に、それぞれの構造物で使用できるassociationタイプを特定する必要があります。構造物には2つのassociation役割が割り当てられます：
- Structure - 構造物とは、機器が取り付けられている柱などのフィーチャです。
- Container - コンテナとは、機器を収容するキャビネットやボルトなどのフィーチャです。
最初のステップは、柱に対してassociation役割を設定し、フィーチャがそれに取り付けられるようにすることです。これはSet Association Roleツールを使用してstructure役割を割り当てることで行います。
柱用の異なる資産タイプがstructureとして設定されたら、それらに異なる種類の機器が取り付けられるようにルールを追加できます。
このルールを追加した後、Modify Associationsペインを使用して柱と変圧器間に構造的attachmentを追加できます。
このattachmentが作成されると、「Include Structures」に設定されたトレースで変圧器と共に柱もトレース結果に含めることができます。
もし既存の柱/機器間の関係を移行したい場合は、Import Associationsツールを使用して識別情報を含むCSVファイルからインポートできます。すべてのattachment associations。
導体の取り付け
一部のユーティリティでは、導体とそれらを支える構造物との関係も管理しています。この関係はリレーションクラスやassociationsでモデル化できますが、いくつか追加手順が必要です。これはutility networkのfeature restrictionsによるもので、線分が直接構造物に取り付けられることは許可されていません。feature restrictionsutility networkでは線分が直接構造物に取り付けられないためです。
導体は、それらが接続されているデバイスや接合点（junction）を介してのみ構造物に取り付けることが許可されています。つまり、機器がすでに構造物に取り付けられている場合は導体と構造物間のassociations維持について心配する必要はありません。機器なしで導体が取り付けられている残りの構造物には通常attachmentと呼ばれるjunctionフィーチャーを作成し、そのattachment junctionが構造物に取り付けられることを許可するルールも作成する必要があります。
コンテインメント
containment associations作成プロセスはattachment associationsの場合とほぼ同じです。まず、structureのassociation役割をcontainerに設定します。オプションでビュー縮尺も設定でき、コンテナ内容を見る際マップがフィーチャ範囲または特定縮尺へズームします。
次にattachmentルールではなくcontainmentルールを追加します。
ルール追加後、次に追加できます：フィーチャーコンテナ内のstructureフィーチャーへの内容として。
位相伝播（Propagating Phase）
電気データを工学解析や停電管理に使用する顧客はGIS内で正確な位相データ維持の重要性を知っています。GISは位相情報からどのフィーチャーが通電しているか判断できる必要があります。そのため事務所や現場スタッフによって位相情報が誤って記録された場合でも即座に検証・修正可能です。不正確な位相情報がGIS内に存在すると、安全かつ信頼性高くサービス提供できるよう作業実施できなくなります。本記事では位相伝播について説明し、その設定方法も紹介しています：サブネットワーク管理における伝播と属性置換について探る（Exploring Propagation and Attribute Substitution in Subnetwork Management）
ユーティリティネットワークで位相情報によってフィーチャーへ通電状態設定できるよう、電気位相ネットワーク属性を伝播されるフィールドとして設定可能です。位相伝播設定前にはデータにトポロジーエラーがなく全フィーチャーが正しく通電していること確認してください。
なぜなら位相伝播有効化すると位相情報誤り時にはフィーチャーが非通電となり、この通電問題解決は位相以外も懸念しない方が容易だからです。また元々位相なしでサブネットワーク計算すると位相による非通電フィーチャー特定もしやすくなります。
位相伝播の記事読めばわかりますが、最初にデバイス・接合点・線分へ伝播された位相値格納用フィールド追加必要です。このフィールドは通常位相属性と同じドメイン・データ型であるべきです。
フィーチャクラスにはサブタイプあるため各サブタイプにもそのドメイン割り当てしてください。それによって各サブタイプで通電位相コード値正しく表示されます。
正しいドメイン付きフィールド追加後、サブネットワーク定義更新して新規フィールドへ位相値伝播設定します。そのためにはユーティリティネットワーク管理変更目的でネットワークトポロジー無効化必要です。このパラメータはSet Subnetwork Definitionツール上表示されないためPythonまたはModel Builder使い適切値セットしてください。
サブネットワーク定義更新後ネットワークトポロジー有効化し全サブネットワーク更新および品質保証処理繰り返します。
ネットワークトポロジー有効化しサブネットワーク更新して通電位相信号欄埋めます。
伝播設定前すべて通電なら今非通電となったフィーチャーは位相データ問題原因確実です。実際最初サブネットワーク更新時多くフィーチャー非通電になるでしょう！なぜでしょう？
冒頭参照した位相伝播記事では単一相デバイス設置された三相線分は三相線分位相制限され単一相になる例示しました。この挙動はスイッチやヒューズなど導体直列設置デバイスには理屈通ります。しかし変圧器など他デバイスでは理屈合いません。多く電気顧客同様単一相変圧器線分中間描画すると多くフィーチャー非通電になります。この問題解決策として次節で変圧器適切動作させる設定方法紹介します。
他にもトレースや位相問題トラブルシューティングヒントは Electric Quality Assurance（電気品質保証） 記事をご覧ください。
端子（Terminals）
前述したようにユーティリティネットワークで位相伝播中変圧器は接続性が変圧器経由とみなし位相制限します。それは変圧器が中電圧導体直列描画されているためです。すべて変圧器再描画して線分からずらす選択肢もありますが、高側・低側端子付き変圧器設定し高側端子から中電圧導体へタップ接続させれば高側位相制限回避でき簡単です。ただしこの方法では変圧器中間描画された導体分割必要になる欠点があります。
新端子設定開始にはまず管理変更目的でネットワークトポロジー無効化します。
次にAdd Terminal Configurationツール使いユーティリティネットワークへ新端子設定作成します。
端子設定作成後、それをSet Terminal Configurationツール使い制限なし希望変圧器資産タイプ全てへ割り当てます。この端子設定は配電用変圧器向きですが昇降圧変圧器への割当て検討慎重推奨します。
良いニュースとしてこれら資産タイプそれぞれ高側・低側端子接続可能になりました。次ステップとして各端子へ接続可能線種決定する接続ルール設定があります。この内容は次節で説明します。
接合点-エッジルール
ユーティリティネットワークのルールは、どの種類のフィーチャが他の種類のフィーチャに接続できるかを決定します。ジャンクション-エッジルールは、どのタイプのポイントフィーチャがどのタイプのラインに接続できるかを決定するルールです。ポイントフィーチャに端子がある場合、そのルールはそのフィーチャ上のどの端子が各タイプのラインに接続できるかを指定しなければなりません。これは変圧器のようなフィーチャの場合に重要で、各端子に接続できるラインの種類が限られているためです。以下は、端子付き変圧器の接続ルールを設定する方法を示すウォークスルー例です。
まず、ユーティリティネットワークに管理上の変更を加える前に、ネットワークトポロジーが無効になっていることを確認する必要があります。これは、ネットワークのプロパティを確認するか、Disable Network Topology ツールを実行することで行えます。
ネットワークトポロジーが無効になったら、Add Rule ジオプロセシングツールを開きます。前のセクションでは変圧器に高圧側および低圧側端子を追加しました。このセクションでは、それらが接続できるラインの種類を定義しなければなりません。これらの端子に対してルールが設定されていないと、すべての変圧器で接続エラーが発生します。幸いにも、必要なルールは簡単です。
まず、配電用変圧器の高圧側端子が任意の中電圧ラインに接続できるようにルールを設定します。
次に、各配電用変圧器の低圧側端子が低電圧ラインに接続できるようにルールを追加します。
中電圧ラインが両側にある可能性があるステップまたはパワー変圧器の場合、いくつか選択肢があります。同じタイプのラインがデバイス上の異なる端子に接続できるようなルールを追加すると、Modify Terminal Connections ペインを使用してステップまたはパワー変圧器に接続されている各ラインの端子接続を手動で割り当てる必要があります。もう一つの選択肢は、それら資産タイプに変圧器端子構成を割り当てず、それらが位相制限し双方向に電力が流れることを許容することです。
いずれの場合も、すべての異なる資産タイプについてルール追加が完了したら、ネットワークトポロジーを再度有効化する準備が整います。元々追加した変圧器用ジャンクション-エッジルールはもはや適用されないため、Delete Rules ツールで削除することを検討してください。すべて正しく設定されていれば、配電用変圧器で無効な接続エラーは発生しません。ただし、中間点で描画された変圧器がある場合、それらライン／デバイスでトポロジーエラーが発生します。
これらのエラー修正は簡単で、Select By Location と Splits ツールを使って中間点変圧器がある電気ラインを選択し分割するだけです。
まず Split ツールを開き、「By Feature で分割」に設定し、「Input Features」タブになっていることを確認します。
Select By Location ツールで Within Clementini 演算子を使い、中間点として電気ライン内にあるすべての変圧器を選択します。これにより電気ライン内部と交差する変圧器（ただし端点は除く）が選択されます。
これで Split ツールの入力フィーチャが自動的に設定されます。次に Split ツールで「Target Features」タブに切り替えます。
次に Contains Clementini 演算子で変圧器を含むすべての電気ラインを選択します。この演算子は中間点として描画された変圧器がある導体を選択できます。
Input Features と Selecting Features のパラメータが設定されたら Split をクリックします。ネットワークトポロジーを有効化すると、多くの場合ほぼすべての Midspan Connectivity エラーは解消されます。残っているトポロジーエラーについては Electric topology errors 記事をご参照ください。解決方法についてヒントがあります。
ネットワークトポロジーを無効化・有効化するたびにすべてのサブネットワークがダーティになることがありますが、これは予期された動作です。ユーティリティネットワークのスキーマを変更するたびに、すべてのサブネットワークはまだ有効かどうか更新され、新しい構成でネットワーク評価される必要があります。
結論
この記事を終えた今、ユーティリティネットワーク内でコンテナとコンテンツ管理用アソシエーション設定方法をご理解いただけました。またフェーズ伝播設定方法にも慣れたので、Update Subnetwork 実行時には電気位相検証も行われます。このトピックについてさらに学びたい場合は explore propagation and attribute substitution in subnetwork management 記事をご覧ください。最後に端子利用による利点と端子設定およびそれらより詳細な接続対応への接続ルール調整手順について学びました。
電気ネットワーク管理にユーティリティネットワーク活用法についてもっと知りたい場合はぜひ Learn ArcGIS Utility Network for Electric Utilities シリーズをご覧ください。この学習シリーズにはユーティリティネットワークで電力業界ニーズへ対応するチュートリアルや記事が含まれています。
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