(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力の供給側設備と前記電力の需要側設備とが通信ネットワークで接続された電力送配電網運用システムであって、
前記供給側設備は、
前記供給側設備の信頼度別に設けられたメッセージ暗号化鍵により、送信するメッセージを暗号化するメッセージ暗号化処理部と、
通信目的に応じてグループ化された前記供給側設備または前記需要側設備を含む通信グループ別に設けられたグループ暗号化鍵により、前記メッセージ暗号化処理部で暗号化されたメッセージを暗号化するグループ暗号化処理部と、を備え、
前記需要側設備は、
予め自設備に配布された前記グループ暗号化鍵に対応するグループ復号鍵により、前記供給側で暗号化されたメッセージを復号するグループ復号処理部と、
予め自設備に配布された前記メッセージ暗号化鍵に対応するメッセージ復号鍵により、前記グループ復号処理部が復号したメッセージの中で復号可能なメッセージを復号するメッセージ復号処理部と、
を備えることを特徴とする電力送配電網運用システム。
【請求項２】
前記供給側設備および前記需要側設備は、
自設備の平時における運用方針である平時運用方針情報と、平時における運用方針以外の有事における運用方針である有事運用方針情報とを含む設備情報を、前記供給側設備または前記需要側設備を認証する設備認証機関に前記設備情報を送信する設備処理部を有し、
前記設備認証機関は、前記供給側設備または前記需要側設備から受信した前記設備情報に基づいて前記供給側設備または前記需要側設備を格付けした格付け情報を生成し、生成した前記格付け情報を含む電子証明書を、送信元の前記供給側設備または前記需要側設備に送信する認証機関処理部を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の電力送配電網運用システム。
【請求項３】
前記供給側設備と前記需要側設備との間の電力の取引契約と実績値とに差異が生じた回数に基づいて、前記供給側設備または前記需要側設備の信頼度を引き下げる取引処理部を有した取引所を備え、
前記メッセージ暗号化処理部は、引き下げられた前記信頼度別に設けられたメッセージ暗号化鍵により、送信するメッセージを暗号化する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電力送配電網運用システム。
【請求項４】
前記供給側設備または前記需要側設備の設備処理部は、検知部により被災を検知したか否かを判定し、被災を検知したと判定した場合、前記取引所に被災した旨を通知し、
前記取引所の前記取引処理部は、前記供給側設備または前記需要側設備と同じ通信グループに属する他の前記供給側設備または他の前記需要側設備に前記被災への対応が可能か否かを確認し、前記供給側設備または前記需要側設備から前記対応が可能な旨の応答を受信した場合、前記応答を送信した前記供給側設備または前記需要側設備を一つのグループとした有事対応グループの前記グループ暗号化鍵を生成し、前記有事対応グループに配布する、
ことを特徴とする請求項３に記載の電力送配電網運用システム。
【請求項５】
前記供給側設備または前記需要側設備の設備処理部は、自設備が前記取引所に接続可能か否かを判定し、前記取引所に接続可能でないと判定した場合、前記供給側設備または前記需要側設備が属する通信グループに属する他の前記供給側設備または他の前記需要側設備に、取引内容を示す情報を前記取引所に転送するようリクエストし、
前記リクエストされた他の前記供給側設備または他の前記需要側設備の設備処理部は、前記リクエストにしたがって前記取引所に前記取引内容を示す情報を転送する、
ことを特徴とする請求項３に記載の電力送配電網運用システム。
【請求項６】
前記取引所は、前記取引内容を示す情報を転送した他の前記供給側設備または他の前記需要側設備の信頼度を上げ、または前記電力の取引契約と実績値との差異が生じた場合に信頼度を引き下げた期間を短縮する、
ことを特徴とする請求項３に記載の電力送配電網運用システム。
【請求項７】
電力の供給側設備と前記電力の需要側設備とが通信ネットワークで接続された電力送配電網運用システムで行われる電力送配電網運用方法であって、
前記供給側設備の信頼度別に設けられたメッセージ暗号化鍵により、送信するメッセージを暗号化するメッセージ暗号化処理ステップと、
通信目的に応じてグループ化された前記供給側設備または前記需要側設備を含む通信グループ別に設けられたグループ暗号化鍵により、前記メッセージ暗号化処理部で暗号化されたメッセージを暗号化するグループ暗号化処理ステップと、
予め自設備に配布された前記グループ暗号化鍵に対応するグループ復号鍵により、前記供給側で暗号化されたメッセージを復号するグループ復号処理ステップと、
予め自設備に配布された前記メッセージ暗号化鍵に対応するメッセージ復号鍵により、前記グループ復号処理部が復号したメッセージの中で復号可能なメッセージを復号するメッセージ復号処理ステップと、
を含むことを特徴とする電力送配電網運用方法。
【請求項８】
自設備の平時における運用方針である平時運用方針情報と、平時における運用方針以外の有事における運用方針である有事運用方針情報とを含む設備情報を、前記供給側設備または前記需要側設備を認証する設備認証機関に前記設備情報を送信する第１送信ステップと、
前記供給側設備または前記需要側設備から受信した前記設備情報に基づいて前記供給側設備または前記需要側設備を格付けした格付け情報を生成する生成ステップと、
生成した前記格付け情報を含む電子証明書を、送信元の前記供給側設備または前記需要側設備に送信する第２送信ステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項７に記載の電力送配電網運用方法。
【請求項９】
前記供給側設備と前記需要側設備との間の電力の取引契約と実績値とに差異が生じた回数に基づいて、前記供給側設備または前記需要側設備の信頼度を引き下げる取引処理ステップを含み、
前記メッセージ暗号化処理ステップにおいて、引き下げられた前記信頼度別に設けられたメッセージ暗号化鍵により、送信するメッセージを暗号化する、
ことを特徴とする請求項７に記載の電力送配電網運用方法。
【請求項１０】
検知部により被災を検知したか否かを判定し、被災を検知したと判定した場合、前記取引所に被災した旨を通知する通知ステップと、
前記供給側設備または前記需要側設備と同じ通信グループに属する他の前記供給側設備または他の前記需要側設備に前記被災への対応が可能か否かを確認する確認ステップと、
前記供給側設備または前記需要側設備から前記対応が可能な旨の応答を受信した場合、前記応答を送信した前記供給側設備または前記需要側設備を一つのグループとした有事対応グループの前記グループ暗号化鍵を生成し、前記有事対応グループに配布する配布ステップと、
を含むことを特徴とする請求項９に記載の電力送配電網運用方法。
【請求項１１】
自設備が前記取引所に接続可能か否かを判定し、前記取引所に接続可能でないと判定した場合、前記供給側設備または前記需要側設備が属する通信グループに属する他の前記供給側設備または他の前記需要側設備に、取引内容を示す情報を前記取引所に転送するようリクエストするリクエストステップと、
前記リクエストされた他の前記供給側設備または他の前記需要側設備の設備処理部は、前記リクエストにしたがって前記取引所に前記取引内容を示す情報を転送する転送ステップと、
を含むことを特徴とする請求項９に記載の電力送配電網運用方法。
【請求項１２】
前記配布ステップでは、前記取引内容を示す情報を転送した他の前記供給側設備または他の前記需要側設備の信頼度を上げ、または前記電力の取引契約と実績値との差異が生じた場合に信頼度を引き下げた期間を短縮する、
ことを特徴とする請求項９に記載の電力送配電網運用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力網を用いた複数の発電設備および需要家設備間の需給調整と電力送配電の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力網を用いた複数の発電設備および需要家設備間は、広範囲に各設備が分散し設置されたものを連携させる広域分散連携システムである。このようなシステムでは、システム上の複数の箇所で設備の参加離脱が非同期に行われる上、システムを構成する電力網と制御情報を授受する通信網自体が常に部分的に保守改修されているという動的な特性を持つ。  さらに、このシステムは各設備の運営母体が多岐にわたるため、各設備の公共性や信頼性が異なる。このような中、システム全体の安定動作を実現するためには、通信網と電力網および各設備を連携させて多重系として運用し、一部の設備や系統が故障しても他の設備や系統を代用することで、電力の安定した需給を実現することが必要となる。
【０００３】
これを実現する技術として、例えば、特許文献１に記載の通り、分散処理システムの通信系を多重化し、分散処理システムを構成する各ノードに付随する通信機器の情報を管理するデバイス管理テーブルを用いることにより、動的に分散処理システム内の通信機器の状態を把握して、障害が発生した場合であってもシステムへ影響を与えることなく代替処理を行うことのできる通信機器代替え処理方式を構築方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１６０６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、各ノードの信頼性や公共性を考慮していないため、例えば、ある設備がダウンした時に代替で選んだ設備の信頼性が低かった場合、再び設備のダウンが発生し、電力供給を復旧できない可能性がある。
【０００６】
また、公共性が高い設備への電力供給を信頼性が低い運営母体が運営する設備から実施すると、需給側設備の稼働状態が不安定となり、需給側設備の信頼性も損なわれる。
【０００７】
さらに、各設備が連携先設備の信頼度を判断することができないため、上記課題を解決することが困難である。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、信頼度の異なる複数の設備を有した通信グループにおいて、各設備の信頼性や公共性を考慮してメッセージを配信することが可能な電力送配電網運用システム、電力送配電網運用方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる電力送配電網運用システムは、電力の供給側設備と前記電力の需要側設備とが通信ネットワークで接続された電力送配電網運用システムであって、前記供給側設備は、前記供給側設備の信頼度別に設けられたメッセージ暗号化鍵により、送信するメッセージを暗号化するメッセージ暗号化処理部と、通信目的に応じてグループ化された前記供給側設備または前記需要側設備を含む通信グループ別に設けられたグループ暗号化鍵により、前記メッセージ暗号化処理部で暗号化されたメッセージを暗号化するグループ暗号化処理部と、を備え、前記需要側設備は、予め自設備に配布された前記グループ暗号化鍵に対応するグループ復号鍵により、前記供給側で暗号化されたメッセージを復号するグループ復号処理部と、予め自設備に配布された前記メッセージ暗号化鍵に対応するメッセージ復号鍵により、前記グループ復号処理部が復号したメッセージの中で復号可能なメッセージを復号するメッセージ復号処理部と、を備えることを特徴とする電力送配電網運用システムとして構成される。
【００１０】
また、本発明は、上記電力送配電網運用システムで行われる電力送配電網運用方法としても把握される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、信頼度の異なる複数の設備を有した通信グループにおいて、各設備の信頼性や公共性を考慮してメッセージを配信することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】電力送配電用の広域連携システム構成例である。
【図２】電力取引に参加する設備が所持する情報例である。
【図３】電力取引所が所持する情報例である。
【図４】系統運用機関が所持する情報例である。
【図５】設備情報の構成例である。
【図６】電子証明書の構成例である。
【図７】通信先管理表例である。
【図８】グループ鍵管理表例である。
【図９】メッセージ鍵管理表例である。
【図１０】信頼度判定ポリシー例である。
【図１１】グループ参加ポリシー例である。
【図１２】取引参加設備情報例である。
【図１３】取引内容一覧例である。
【図１４】送信メッセージ構成例である。
【図１５】設備の系統接続情報例である。
【図１６】電力送配電網に参加する設備の認証手順例である。
【図１７】電力送配電網に参加する設備の再認証手順の例である。
【図１８】設備を電力送配電網への接続手順の例である。
【図１９】認証済み設備が新規取引に参加する時のグループ鍵配布手順の例である。
【図２０】電子証明書の記載内容に基づき配布する鍵の判断手順の例である。
【図２１】通信グループ内通信基本手順の例である。
【図２２】系統運用機関からの実績情報配布手順の例である。
【図２３】設備の信頼度更新手順の例である。
【図２４】通信グループ鍵更新手順の例である。
【図２５】メッセージ鍵更新手順の例である。
【図２６】有事発生時に有事対応な可能な設備でグループを構築する手順の例である。
【図２７】有事対応可能な設備を連携させて需給調整する手順の例である。
【図２８】特定の設備と電力取引所間で通信障害が発生した場合の対応手順の例である。
【図２９】特定の設備が有事対応の必要性を判断する手順である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明を適用する電力取引システムの構成例である。設備認証機関101は、電力取引に参加する設備の信頼性と正当性を評価する機関であり、例えば、政府や業界団体が運用する。この機関は、電力取引に参加する設備からの申請状況をチェックし、申請内容が設備の実態と合致すれば取引で用いる電子証明書を発行する。
【００１４】
電力取引所102は、電力取引情報を管理する機関であり、電力の発電設備群と需要家群の間の需給制御とそれに応じた電気使用料金計算と設備間の支払いの仲介を実施する。
【００１５】
系統運用機関103は、発電設備群から需要家群への電力網110を用いた電力の送配電を制御する系統運用を実施する機関である。また、系統運用機関103は、各設備間の実際の送配電状況を監視し記録する機能を併せて備えている。
【００１６】
発電設備1 104、発電設備2 105は、電力を供給する供給側の設備であり、例えば、火力発電所、水力発電所、太陽光発電所などが考えられる。なお、発電設備の規模は問わず、大規模発電所から一般家庭における太陽光発電まで想定している。
【００１７】
需要家1 106、需要家2 107は、電力を利用する需要側の設備であり、工場、医療機関等大規模なものから、一般家庭に至るまで想定している。
【００１８】
通信網108は、電力取引で用いる通信網であり、インターネットあるいは専用線による接続を想定している。特に重要な設備間では、減災の観点から物理的通信網を2重化するなどが考えられる。
【００１９】
通信グループ109は、取引を実施する複数の設備が情報共有するために構築する仮想的な通信網であり、目的別に複数構築される。
【００２０】
電力網110は、電力を送配電する電力搬送用の電力線で構成されたネットワークである。
【００２１】
以下では特に説明していないが、実際には、上記設備認証機関101、電力取引所102、系統運用機関103、発電設備1 104、発電設備2 105、需要家1 106、需要家2 107はサーバ等のコンピュータやコントローラ等の制御装置を備えた設備を有し、これらのコンピュータや制御装置にインストールされたプログラムを、CPU（Central Processing Unit）等の処理部が実行することにより後述する各処理を実行している。
【００２２】
図２は、電力取引に参加する設備が所持する情報例である。発電設備1 104、発電設備2 105である電力取引参加設備201は、この設備の正当性を証明するための設備証明書202と、この設備が通信する設備一覧の通信先を管理する通信先管理表202と、特定の通信グループにメッセージを送信するときに送信メッセージを暗号化するために利用するグループ鍵一覧を管理するグループ鍵管理表204と、メッセージの信頼度別に暗号化するために用いるメッセージ鍵管理表205と、この設備が接続している系統の状態を記録する自設備の系統接続情報206と、平時及び有事における設備の運用方針を定めた設備運用方針207と、この設備のシステムの状態を示すシステム状態情報208から構成される。なお、グループ鍵とメッセージ鍵は複数保有する。
【００２３】
図３は、電力取引所102が所持する情報例である。電力取引所102は、この設備の正当性を証明するための設備証明書302と、電力取引に参加する設備の信頼度を判定するための基準一覧が記載された信頼度判定ポリシー303と、電力取引に参加している各設備が所属するグループへの参加ポリシーを定めたグループ参加ポリシー304と、取引に参加している設備の情報を管理する取引参加設備情報一覧305と、取引に参加している設備の系統接続情報を管理する設備の系統接続情報一覧306と、設備の取引内容一覧を管理する取引内容一覧307と、グループ鍵204、メッセージ鍵205、通信先管理表203から構成される。
【００２４】
図４は、系統運用機関103が所持する情報例である。系統運用機関103である系統運用機関401は、この設備の正当性を証明するための設備証明書402と、設備の系統接続情報を管理する設備の系統接続情報一覧403と、設備の取引内容一覧を管理する取引内容一覧404と、グループ鍵204、メッセージ鍵205、平時及び有事における設備の運用方針を定めた設備運用方針405と、この設備のシステムの状態を示すシステム状態情報406と、この設備が通信する設備の接続先を記録した通信先管理表203から構成される。
【００２５】
図５は、各設備が保有する設備情報の構成例である。設備情報は、発電設備等の各設備の設定情報であり、設備基本情報502と設備運用方針503とを有している。設備基本情報502は、本設備の基本的情報である、設備名、設備を運営する組織である運営主体、設備の設置場所である設備設置場所、最大発電力、そして現在まで設備を運用してきた機関である運用機関から構成される。図５では、発電設備Aは、地方自治体により運営され、最大発電量が１MWの発電設備として横浜港区に設置されていることを示している。また、その運用期間は10年であることを示している。
【００２６】
設備運用方針503は、平時及び有事の場合の設備の状態と対応方針が記載されている。
【００２７】
ここで、平時とは災害などが発生していない状態を示し、有事とは、設備の破損など何らかの負の影響を与える事象が発生している状態と定義する。
【００２８】
平時対応方針504は、平時における本設備の能力を示している。需給調整最短応答とは、電力取引所102等から需給調整の要請が来た時に最短で応答可能な時間を定義している。本例では、10分で対応する高速DR(Demand Response)応答対応が可能であることを示している。平均発電量は、平時における平均的な発電量である。電圧変動幅は、平時における送電電圧の変動幅である。周波数変動幅は、平時における周波数変動の幅を示している。稼働率は、設備が稼働している期間を示しており、本例では80%となっているため、年間20%は保守などで停止する可能性があることを示している。
【００２９】
有事対応方針505は、有事種別ごとに対応方針が定義されている。
【００３０】
有事種別1 506は、震度５以下の地震が発生した場合の対応可否507を示しており、本例では設備稼働可のであることを示している。ただし、平時と比較して各属性の値が異なり、例えば稼働率は50%まで落ちている。これは地震発生時に設備の稼働点検などが必須となるためである。
【００３１】
有事種別2 508は、震度6以上の地震が発生した場合の対応方針を記載している。この場合設備は稼働できないが、通信機能は生きている可能性があるため、通信グループへ設備が稼働できない旨と地震を検知した旨を通知する。
【００３２】
有事種別3 509は、サイバーテロの必須である、DoS(Denied of Service)攻撃を受けた場合の対応を示している。DoS攻撃はサービス拒否攻撃と呼ばれ、通信機能に外部から多量にアクセスして通信を困難にする攻撃である。この場合、通信機能が利用できないため、需給調整最短応答は、調整不可で現状維持のみとなるが、発電設備自体の機能は生きているため、現状の供給を続けるという設定になる。
【００３３】
図６は、設備証明書202、302、402である電子証明書601の構成例である。電子証明書基本情報602は、電子証明書自体の基本情報と、証明書が証明する設備の基本情報を記載される。図６では、例えば、運営主体である地方自治体が認証局となり、その認証局である設備認証機関101が、発電設備１に対してシリアル番号1234567、バージョン1.1の電子証明書を、図示した公開鍵アルゴリズム、署名アルゴリズムを用いて発行していることを示している。設備基本情報603と設備運用方針604は、設備から受信した情報が転記される。格付け情報605は、各設備の格付けを示す情報であり、図１６、図１7で示す設備の認証手順により決定され、公共性606、需給調整応答性607、設備信頼性608から構成される。公共性606は、その設備の公共性を示しており、例えばA：公共機関、B：大規模民間組織、C：上記以外の組織と定義される。需給調整応答性607は、その設備の需給調整要求への応答時間をしており、例えば、A：10分以内、B：１時間以内、C：１時間以上と定義される。設備信頼性608は、その設備の信頼度を示しており、例えば、A:稼働率90%以上、B:80%以上〜90%以下、C:80%以下と定義される。認証局のデジタル署名609は、電子証明書の情報の改ざんを検知するために付与されるデジタル署名である。
【００３４】
図７は、通信先管理表203の例である。通信グループ702は、通信グループの種別を示し、例えば発電設備だけで構成される発電設備グループなどが考えられる。接続先703は、各通信グループに参加している設備一覧である。接続先IPアドレス704は、各接続先の接続先IPアドレスである。なお複数のIPアドレスを持つ場合も考えられる。送受信ネットワークI/F705は、各接続先に通信する時にこの通信管理表203を所有する設備と通信網と接続しているネットワークI/Fを示す。これは耐障害性などを考慮し、設備によっては、複数のネットワークI/Fを備えている場合が存在するためである。図７では、例えば、発電設備の通信グループは、接続先としてNIC1を介してIPアドレスがaaa.aaa.aaa.aaaである電力取引所と接続し、接続先としてNIC2を介してIPアドレスがbbb.bbb.bbb.bbbである発電設備2と接続していることを示している。
【００３５】
図８は、グループ鍵管理表204の例である。通信グループ毎に異なるグループ鍵が用いられるため、それらをまとめて管理するために本表を用いる。通信グループ802は、鍵を管理する通信グループである。鍵情報803は、各グループの通信で利用する鍵情報である。現鍵ID803は、現在各グループで利用している鍵識別子である。現鍵805は、現在各グループでメッセージを送受信する時にメッセージの暗号化及び復号を実施する鍵情報である。旧鍵ID806は、現鍵の前に用いていた鍵のIDである、旧鍵807は、旧鍵情報である。現鍵有効期間808は、現鍵が利用可能な有効期限を示しており、この有効期限が来る前に新しい鍵に更新する。図８では、例えば、発電設備の通信グループは、KID1によって識別される現鍵IDに対応する現鍵KeyAによってメッセージが暗号化及び復号され、その有効期間は2014年9月30日であることを示している。また、発電設備のグループは、過去には、KID1oldによって識別される旧鍵IDに対応する旧鍵KeyAoldによってメッセージが暗号化及び復号されていたことを示している。
【００３６】
図９は、メッセージ鍵管理表205の例である。信頼度別に異なるメッセージ鍵が用いられるため、それらをまとめて管理するために本表を用いる。信頼度902は、信頼度別に鍵を管理する単位であり、本例では、高、中、低の３種類を定義しているがそれより粒度が細かい場合も考えられる。鍵情報903は、各信頼度の情報を暗号化及び復号する鍵情報である。現鍵ID904は、現在各グループで利用している鍵識別子である。現鍵905は、現在各グループでメッセージを送受信する時にメッセージの暗号化及び復号を実施する鍵情報である。旧鍵ID906は、現鍵の前に用いていた鍵のIDである、旧鍵907は、旧鍵情報である。現鍵有効期間908は、現鍵が利用可能な有効期限を示しており、この有効期限が来る前に新しい鍵に更新する。図９では、例えば、信頼度高である場合にはKID_Hによって識別されるKeyHによってメッセージが暗号化及び復号され、その有効期間は2014年9月30日であることを示している。また、信頼度高の鍵は、過去には、KID_Holdによって識別される旧鍵IDに対応する旧鍵KeyHoldによってメッセージが暗号化及び復号されていたことを示している。
【００３７】
図１０は、信頼度判定ポリシー303の例である。信頼度判定ポリシー303は、各設備の信頼度を判定するための基準となる条件を示す情報である。信頼度1001は、電力取引に参加する設備の信頼度を示しており、本例では、高、中、低の３種類を定義しているがそれより粒度が細かい場合も考えられる。電力取引に参加する設備の信頼度が高いほど、結果的に、その設備が送信するメッセージに含まれる情報の信頼度も高いと判断される。メッセージ鍵1002は、各信頼度別に現在用いられるメッセージ鍵を示している。鍵IDは、現在用いられている鍵を識別する鍵IDである。鍵情報は現在用いられている鍵情報である。
【００３８】
信頼度判定条件1005は、複数の判定条件から構成されており、設備が電力取引参加時に、電力取引所へ送付する設備証明書202の記載内容と比較し、合致する条件があれば、それに対応する信頼度を設備が持つと判断し、その条件に対応するメッセージ鍵を提供する。信頼度判定条件1005として、例えば設備運用実績1006、設備規模1007、対応可能な有事で区別する1008等が考えられる。判定方法としては、各項目別に条件を判断しそれらの中から最も信頼度が低い条件に合致したものを基準として、設備の信頼度を判定する方法などが考えられる。図１０では、例えば、信頼度高のメッセージ鍵KeyHが提供されるためには、設備運用実績が10年以上であり、設備規模が500kW以上であることが条件となることを示している。さらに、震度5以上の有事の場合でも対応可能であることが条件となることを示している。そして、例えば、ある設備の設備運用実績が8年、設備規模が800kW、対応可能な有事が震度5である場合には、それぞれ信頼度「中」、「高」、「高」となる条件を満たしているため、設備全体としては、少なくとも信頼度「中」の条件を満たしていると判断する。
【００３９】
図１1は、グループ参加ポリシー304の例である。通信グループ1101は、現在運営中の各通信グループ名一覧である。グループ鍵1102は、各グループで現在有効なグループ鍵であり、鍵ID1103と鍵情報1104から構成される。配布条件1106は、各通信グループに参加するための設備の条件であり、複数の条件が考えられる。本例では、新しい設備がグループに参加する際、その設備の設備情報と配布先の種類を示す設備種別1107を比較し、合致した場合に該当する通信グループの鍵を払い出す。また、後述する有事発生時は、各設備の有事対応方針が有事対応条件に合致した場合のみ有事対応通信グループの鍵を払い出す。図１1では、例えば、設備種別が発電設備であり、配布条件を満たす発電設備の通信グループには、KID1によって識別されるKeyAが配布されることを示している。また、有事対応条件として震度5以上対応可能である条件を満たす有事対応の通信グループには、KID4によって識別されるKeyDが配布されることを示している。
【００４０】
図１2は、取引参加設備情報305の一例である。設備1201は、電力取引所102に参加している設備一覧である。信頼度1201は、各設備の現在の信頼度と以前の信頼度を示している。信頼度ポリシー判定結果1205は、信頼度判定ポリシー303に基づき各設備の信頼度を判定した結果である。ペナルティ有無1206は、各設備の電力取引の申請内容と取引実態に差異があった場合に取引申請内容の信頼性が低いと判断して、ペナルティが課されたかを示している。ペナルティの具体的な内容としては、例えば、設備の信頼度を一定期間引き下げるなどが考えられる。ペナルティ期間1207は、各設備にペナルティを課す期間である。この期間は、取引申請内容と実績値との際の大きさ、差異の発生回数などに応じて延長するなどの方法が考えられる。取引情報と実績の差異発生回数1208は、設備の取引申請情報と取引実績との差異の発生回数である。図１2では、例えば、発電設備1は、現在も過去も信頼度「高」であり、ペナルティや取引情報と実績との差異もない一方、発電設備２は、過去には信頼度「高」、信頼度ポリシー判定結果「高」であったが、取引情報と実績との差異が2回発生したため、現在は信頼度「中」となっていることを示している。
【００４１】
図１３は、取引内容一覧404の例である。取引ID1301は、電力取引ごとに一意に割り当てられる識別子である。供給元1302は、電力の供給元である。供給先1303は、電力を供給する需要家である。取引契約1304は、供給元1302と供給先1303の電力取引契約内容を示している。契約期間1305は、取引契約の期間である。供給量1306は契約期間に供給する電力量である。実績値は、実際の電力供給期間と供給量を示している。実績差異発生理由1310は、取引契約1304と実績値1307に差異があった場合に、その理由を記載する箇所である。図１３では、例えば、取引ID「１」で識別される取引は、発電設備１から需要家１に、契約期間が2014/7/5の3:00から2014/8/5の3:00までの間、電力が供給される取引であることを示している。また、その実績値は契約で定められた供給量通り、5kW/hであったことを示している。
【００４２】
図１４は、グループ内で送受信されるメッセージの基本構成である。尚、本メッセージは、送受信時に、対応するグループ鍵で暗号化及び復号される。メッセージID1401は、メッセージの識別子である。メッセージ種別1402は、メッセージの種類であり、本例では通知メッセージのため”通知”となっている。グループ全体通知情報1403は、グループ内全体へ通知する情報でありメッセージ鍵で暗号化されていない。信頼度別情報1404は、信頼度別にメッセージ鍵で暗号化される情報であり、信頼度レベル1405毎にメッセージ1407をまとめて、対応する信頼度ごとのメッセージ鍵1408で暗号化する。ただし、各信頼度のメッセージの暗号化に用いるメッセージ鍵ID1406は暗号化せず、受信側で復号のための鍵IDの判断のために参照できるようになっている。図１４では、例えば、発電設備稼働情報の値である稼働情報が信頼度「高」に対応するメッセージ鍵KeyHで暗号化され、調整要求情報の値である調整要求情報が信頼度「中」に対応するメッセージ鍵KeyMで暗号化され、融通可能電力量の値である電力情報が信頼度「低」に対応するメッセージ鍵KeyLで暗号化されることを示している。このような構成とすることにより、信頼度の異なる複数の設備を有する通信グループにおいて、メッセージを配信する場合に、各設備が信頼度別に、配信されたメッセージを読み出す位置を制御することが可能となる。
【００４３】
図１５は、設備の系統接続情報403の例である。管理番号1501は、電力網の系統に接続している設備の状態を一意に識別するための識別子である。設備名1502は、系統に接続している設備名称である。接続系統特性1503は、設備が接続している系統の特性を示しており、例えば電力線がループ状につながっているループ型や、放射状に延びておりその端に設備が接続されているスター型等の電力線接続形態が考えられる。これらの接続系によっても、停電などの災害発生時の電力供給の可否の影響が出る。例えば、ループ型の場合、電力が回り込むため、特定の箇所のみ電力を供給することが難しいが、スター型の場合、放射状の電線の一部を利用することで、特定の箇所へ電力を供給することがループ型より容易となる。
【００４４】
最大送電容量1504は、設備が接続されている送電線で送信できる最大電力量であり、平時1505と有事1506によって電線の状態が異なるため容量が変わるか送電不能になる場合が考えられる。本図では、有事の一例として一部断線1507を示している。
【００４５】
現在情報1508は、現在、どの発電設備がどの需要家へどれだけの電力を供給しているかの状態を示している。
【００４６】
図１５では、例えば、管理番号「１」で識別される発電設備１は、ループ型の接続系統特性を有し、平時における最大送電容量は１MWであり、一部断線による有事における最大送電容量は500kWであることを示している。また、発電設備１は現在稼働中であり、例えば、需要家１および需要家２に対して、それぞれ50kW、100kWの電力を供給していることを示している。
【００４７】
図１６は、発電設備1 104が設備認証機関101から認証を受け電子証明書を発行してもらう手順を示す。
【００４８】
発電設備１104が、電子証明書作成に必要な秘密鍵と公開鍵を生成する(ステップ1601)。
【００４９】
発電設備１104が、設備情報、公開鍵を設備認証機関101に送信し、電子証明書の発行依頼する(ステップ1602)。
【００５０】
設備認証機関101が、申請情報の妥当性を審査する(ステップ1603)。この妥当性の審査とは、例えば申請元設備の信用情報を信用調査の専門機関に依頼して調査したり、運用実績を調査したりすることが考えられる。
【００５１】
設備認証機関101は、申請内容に齟齬がないことを確認する(ステップ1604)。審査に合格すると、格付け情報を生成する(ステップ1605)。
【００５２】
続いて、公開鍵、設備情報、格付け情報から電子証明書を作成する(ステップ1606)。電子証明書を発電設備１101へ送付する(ステップ1607)。
【００５３】
真正内容に齟齬がある場合は、審査不合格として、不合格理由と不合格通知を発電設備１104へ送付する(ステップ1604、ステップ1608)。  図１7は、電力送配電網に参加する設備の再認証手順の例である。本実施例では、一定期間ごとに設備の再認証を実施する。再認証時は、実際の運用実績も含めて格付けに反映する。本例では、発電設備1104の設備証明書更新を例に説明する。
【００５４】
電子証明書の有効期限が近付くと発電設備1104が秘密鍵と公開鍵を生成し(ステップ1701)、設備情報、公開鍵を設備認証機関101へ送付し証明書発行を依頼する(ステップ1702)。
【００５５】
設備認証機関101は、申請情報の妥当性を審査し(ステップ1703)、格付け情報（図６）を生成する(ステップ1704)。
【００５６】
設備認証機関101は、発電設備1 104の取引内容を電力取引所102へ要求し(ステップ1705)、電力取引所102は、発電設備１104の取引内容一覧（図１３）を返信する(ステップ1706)。
【００５７】
設備認証機関101は、前回の証明書発行後に実績差異が発生しているか取引内容を確認し(ステップ1707)、発生していれば、設備信頼性を一段下げる(ステップ1708)。尚、具体的な手順としては、取引参加設備情報305（図１2）の該当設備欄のペナルティ有無1206をありに変更し、ペナルティ期間を設定し、現在の信頼度を高から中に下げるなどの方法が考えられる。本例では、実績を下回る差異が発生している場合の例を示しているが、実績が上回る差異が生じている場合には、設備信頼性を上げる。
【００５８】
設備認証機関101は、公開鍵、設備情報、格付け情報から電子証明書を作成し(ステップ1709)、電子証明書を発電設備１101へ送付する(ステップ1710)。新しい電子証明書を受信した発電設備1 101は、古い設備証明書を削除する等して廃棄する(ステップ1711)。
【００５９】
図１8は、設備を電力網110へ接続する系統接続手順の例である。
【００６０】
発電設備1 104と系統運用機関103は、電子証明書を用いて相互機器認証を実施する(ステップ1801)。
【００６１】
認証が完了すると、発電設備1 104が系統運用機関103へ、系統への接続を要求する(ステップ1802)。
【００６２】
系統運用機関103が、発電設備1 104へ、電力網への接続を許可し、本設備が接続する系統接続情報（図１５）を送付する。この情報として例えば、送電電圧や送電容量などが考えられる(ステップ1803)。
【００６３】
発電設備1 104が、電力網へ接続する(ステップ1804)。
【００６４】
発電設備1 104が、系統接続完了通知を系統運用機関103へ通知する(ステップ1805)。
【００６５】
系統運用機関103が発電設備1 104を設備の系統接続情報（図１５）に追加する(ステップ1806)。
【００６６】
図１９は、認証済み設備が新規取引に参加する時のグループ鍵配布手順の例である。
発電設備1 104と電力取引所102が電子証明書を用いて相互機器認証を実施する(ステップ1901)。認証が完了すると両者の間で暗号化通信路が確立される(ステップ1902)。
電力取引所102は、発電設備1の電子証明書記載内容（図６）から、参加通信グループと信頼度を判断する(ステップ1903)。尚、信頼度の判断とそれに基づき配布すべき鍵の選択手順の詳細は図２０で説明する。
【００６７】
電力取引所102が、発電設備1 104へ参加グループに対応したグループ鍵を配布する(ステップ1904)。尚、複数のグループに所属する場合は、所属するグループ分の鍵を配布する。次に電力取引所102が、発電設備1 104の信頼度に応じたメッセージ鍵群を配布する(ステップ1905)。発電設備1 104と電力取引所102が暗号化通信を終了する(ステップ1906)。電力取引所102が通信先管理表203（図７）に発電設備1 104を登録する(ステップ1907)。発電設備1 104が参加したグループに所属している設備群へ、電力取引所102から通信グループ参加メンバ更新を通知する(ステップ1908)。メンバ更新メッセージを受け取った設備群は通信先管理表203（図７）を更新し、発電設備1 104を追記する(ステップ1909)。図１９に示すように、参加通信グループと信頼度を判断し、グループ鍵群およびメッセージ鍵群を配布する間の処理（ステップ1903〜1905）はすべて暗号化された状態で実行される（ステップ1910）。
【００６８】
図２０は、電子証明書（図６）の記載内容に基づき電力取引所102が設備へ配布する鍵の判断手順の例である。
【００６９】
電力取引所102は、設備から受け取った電子証明書と信頼度判定ポリシー303（図１０）を比較すし(ステップ2001)、設備が信頼度高の条件をすべて満たす場合は(ステップ2002)、信頼度高のメッセージ鍵払い出すことに決定する(ステップ2003)。
【００７０】
同様に、電力取引所102は、設備が信頼度中の条件をすべて満たす場合は(ステップ2004)、信頼度中のメッセージ鍵払い出すことに決定し(ステップ2005)、設備が信頼度低の条件をすべて満たす場合は(ステップ2006)、信頼度高のメッセージ鍵払い出すことに決定する(ステップ2007)。
【００７１】
電力取引所102は、設備情報（図５または図１2）とグループ参加ポリシー（図１1）を比較し(ステップ2008)、グループ参加ポリシーに合致するグループ鍵の配布を決定する(ステップ2009)。
【００７２】
図２１は、通信グループ内通信基本手順の例である。本例では、発電設備1 104が通信グループにメッセージを配信し、それに対して需要家2 107が応答する場合を例に説明する。通信グループ内へメッセージを送信するときは、全グループメンバへメッセージを送信する。メッセージを受信したグループメンバは、自身の応答要否と応答方法を判断し、返信用と判断した場合は、返信メッセージを生成して全グループメンバへ配布する。
【００７３】
発電設備1 104がメッセージ原文を生成する(ステップ2101)。メッセージ原文の各箇所の信頼度指定に基づき、信頼度別のメッセージ鍵で暗号化し（図１４）、送信メッセージを生成する(ステップ2102)。
発電設備1 104は、送信する通信グループのグループ鍵で暗号化する(ステップ2103)。発電設備1 104が保持する通信先管理表203（図７）を参照し、通信グループに所属する設備群へメッセージを送信する(ステップ2104)。
受信したメッセージの処理手順を需要家2 107の場合を例に説明する。需要家2 107は、受信したメッセージをグループ鍵で復号する(ステップ2106)。この設備が持つメッセージ鍵とメッセージ鍵IDが一致する箇所の情報のみ復号し情報を読み出す(ステップ2107)。
【００７４】
需要家2 107は、個別返信が必要と判断した場合は(ステップ2108)、メッセージを生成し(ステップ2109)、メッセージを発電設備1 104へ返信する(ステップ2110)。尚、メッセージの返信はグループ全体へ配信する形でも良い。
【００７５】
図２２は、系統運用機関103からの実績情報配布手順の例である。
【００７６】
電力取引所102が、例えば、取引内容一覧404の取引ID 2の実績値（図１３）を信頼度中で小口取引グループに配信を要求する(ステップ2201)。
【００７７】
このメッセージを受信した系統運用機関103は、取引内容一覧404を参照し、取引IDに関する実績値を同グループに配信する(ステップ2202)。
【００７８】
電力取引所102が取引ID2に関する実績値と取引内容から、取引参加設備情報305（図１2）の取引ID2に対応する設備の信頼度とペナルティを更新する(ステップ2203)。
【００７９】
図２３は、設備の信頼度の更新手順の例である。
【００８０】
電力取引所102が、系統運用機関103から取引ID2の運用実績を受信する(ステップ2301)。
【００８１】
取引内容一覧404の取引ID2の取引契約1304の内容と実績値を比較する(ステップ2302)。
【００８２】
電力取引所102は、取引と運用実績の差異が発生していない場合は処理を完了し(ステップ2303)、差異が発生している場合は、実績差異発生理由を取引内容一覧404に追記する(ステップ2304)。
【００８３】
電力取引所102は、取引参加設備情報一覧305（図１2）の発電設備2の取引情報と実績の差異発生回数を+1し(ステップ2305)、差異発生回数が予め定めた信頼度低下閾値を超えた場合は(ステップ2306)、発電設備2の現在の信頼度を一段階下げる(ステップ2307)。
【００８４】
図２４は、通信グループ鍵の更新手順の例である。
【００８５】
電力取引所102で、発電設備グループ鍵更新期限になったグループ鍵を把握する(ステップ2401)。本例では、KeyAの更新期限が来たと仮定し、以下これを例に説明する。
【００８６】
電力取引所102は、グループ鍵管理表204において、現鍵KeyAをKeyAoldに登録し(ステップ2042)、KeyAnewを生成する(ステップ2403)。
【００８７】
続いて、電力取引所102は、KeyAでKeyAnewを暗号化し(ステップ2404)、KeyAnewをグループに配信に配信する(ステップ2405)。
KeyAnewを受信した各設備は、KeyAで、KeyAnewを復号し(ステップ2406)、KeyAを、KeyAoldとしてグループ鍵管理表204に登録する(ステップ2407)。
さらに、各設備は、KeyAnewを現鍵KeyAとしてグループ鍵管理表204に登録し(ステップ2408)、鍵更新完了を電力取引所102へ通知する(ステップ2409)。
【００８８】
電力取引所102は、グループ内全設備から鍵更新完了を受信すると(ステップ2410)、KeyAnewを現鍵KeyAとしてグループ鍵管理表204に登録する(ステップ2411)。
【００８９】
電力取引所102は、グループ鍵更新通知をグループに配信し以後、グループメンバはKeyAnewをグループ鍵として利用する(ステップ2412)。
【００９０】
図２５は、メッセージ鍵更新手順の例である。本例では、メッセージ鍵管理表205（図９）における、メッセージ鍵KeyHの更新期限が来た場合の更新方法を例として説明する。
【００９１】
電力取引所102は、メッセージ鍵KeyHの更新期限が来たことを検知し(ステップ2501)、メッセージ鍵管理表205の現鍵KeyHをKeyHoldに登録し(ステップ2502)、KeyHnewを生成する(ステップ2503)。
【００９２】
電力取引所102は、KeyHでKeyHnewを暗号化し(ステップ2504)、取引参加設備情報の現在の信頼度が高の設備130一覧を取引参加設備情報一覧305（図１2）から抽出し(ステップ2505)、KeyHnewを信頼度が高の設備へ配信する(ステップ2506)。
KeyHnewを受信した信頼度が高の設備130が、KeyHでkeyHnewを復号して取り出し(ステップ2507)、メッセージ鍵管理表205のKeyHをKeyHoldに登録する(ステップ2508)。
【００９３】
信頼度が高の設備130は、KeyHnewを現鍵KeyHとして切り替え(ステップ2509)、鍵更新完了を電力取引所102に通知する(2510)。
【００９４】
電力取引所102は、全取引対象設備の更新完了を確認すると(ステップ2511)、信頼度鍵の更新完了を信頼度が高の設備130へ配信し(2512)、取引参加設備情報一覧305の以前の信頼度が高で現在の信頼度が中に下がった設備一覧を抽出し(ステップ2513)、抽出した設備群に信頼度が中に低下した旨を通知する(ステップ2514)。この通知を受信した設備は、KeyHを削除する等して廃棄する(ステップ2515)。
【００９５】
図２６は、有事発生時に有事対応な可能な設備でグループを構築する手順の例である。本例では、発電設備１104と需要家１ 106が被災した場合を想定し説明する。有事発生時は、通常の通信グループ上に、有事非対応のシステムなどから不正なメッセージが多数流れて、処理が混乱する可能性があるため、有事対応専用通信グループを構築することで、有事対応処理に関する通信量を低減し、処理負担を削減することが可能となる。
【００９６】
災害が発生し、発電設備1 104がセンサ等の検知部により被災を検知すると(ステップ2601)、発電設備1 104は、被災したことを有事対応方針505（図５）に従ってグループに通知する(ステップ2602)。
【００９７】
同様に、需要家1 106が被災すると(ステップ2603)、被災したことを有事対応方針505に従ってグループに通知する(ステップ2604)。
【００９８】
電力取引所102は、通知された有事内容に対応可能な設備を判断するため、対応可能設備への応答要求を通信グループへ配信する(ステップ2605)。この場合は、発電設備1 104、需要家1 106、系統運用機関103が対応可能設備として応答する(ステップ2606)。
【００９９】
電力取引所102は、その応答を受けると、有事対応グループ鍵を生成し(ステップ2607)、対応可能と応答した設備が所属するグループの鍵で、有事対応グループ鍵を暗号し(ステップ2608)、有事対応グループ鍵を配布する(ステップ2609)。有事対応グループ鍵を受け取った設備で、有事対応通信グループを構成する(ステップ2610)。
【０１００】
図２７は、有事対応可能な設備を連携させて需給調整する手順の例である。
【０１０１】
電力取引所102は、有事対応グループに、発電余力と送電容量確認を要求する指示を配信し(ステップ2701)、各設備が発電余力と送電容量を返信する(ステップ2702)。
【０１０２】
電力取引所102は、信頼度と公共性（図６、図１2）が高い発電設備から順番に、公共性が高い需要家への電力供給するように需給計画策定する(ステップ2703)。この時の判断に用いる情報として、例えば発電余力、送電容量、送電可能性、電力品質等が考えられる。
【０１０３】
電力取引所102が、需給計画に基づき、各設備へ送配電を指示し(ステップ2704)、各設備が送配電を開始する(ステップ2705)。
【０１０４】
図２８は、特定の設備と電力取引所102との間で通信障害が発生した場合の代替通信手段の実行手順の例である。本例では、発電設備１104が電力取引所102にアクセスできなくなった事例を参考に説明する。
【０１０５】
発電設備1 104が電力取引所102にアクセスできなくなると(ステップ2801)、発電設備1 104は、発電設備1 104が属する通信グループに電力取引所へアクセス可能か確認する(ステップ2802)。
【０１０６】
通信グループの一部がアクセスできると返信すると(ステップ2803)、発電設備1 104は、この応答に基づき自システムの周辺通信環境の異常と判断する(ステップ2804)。
【０１０７】
電力取引所と取引したい情報を電力取引所の公開鍵で暗号化する(ステップ2805)。
【０１０８】
発電設備1 104は、取引内容を含むメッセージを電力取引所102へ転送してもらう旨のリクエストとそのメッセージとを通信グループに配信する(ステップ2806、2807)。これを受けた電力取引所102と接続可能な設備が、配信されたメッセージを電力取引所102に転送する。
【０１０９】
電力取引所102は、受信した取引内容を秘密鍵で復号し(ステップ2808)、取引内容を処理し(ステップ2809)、応答電文を生成し(ステップ2810)、発電設備１104の電子証明書に含まれる公開鍵で応答電文を暗号化し(ステップ2811)、通信グループに配信する。
【０１１０】
このとき、電力取引所102は、メッセージを転送した発電設備や需要家に対するインセンティブとして、例えば、これらの発電設備や需要家の信頼度を「中」から「高」に上げたり、設備の信頼度が引き下げられた期間（ペナルティ期限までの期間）を短縮する。
【０１１１】
これを受信した通信グループ内の設備で、発電設備1 104と接続可能な設備が情報を発電設備1104へ転送する(ステップ2811、2812)。
【０１１２】
発電設備1 104は、応答メッセージを秘密鍵で復号し(ステップ2813)、応答を確認する(ステップ2814)。
【０１１３】
図２９は、特定の設備が有事対応の必要性を判断する手順である。本例では、発電設備1 104が有事発生を通知したが、有事を検出していない設備がその情報を受けて有事対応すべきかを判断する手順を説明する。
【０１１４】
発電設備1 104が地震を検知すると(ステップ2901)、その発電設備1 104は、有事発生検知を自身が属する通信グループに配信する(ステップ2902、2903)。
【０１１５】
しかし、需要家2 107では、地震を検知していないため有事と判断していない(ステップ2904)。
【０１１６】
その後、同じ通信グループに属する他のシステムからも有事発生の通知が配信される(ステップ2905)。
【０１１７】
需要家2は、通信グループ内の一定数のシステムから有事発生通知を受信した場合は、有事発生との判断に切り替え(ステップ2906)、有事対応モードに切り替える(ステップ2907)。この場合、需要家2は、例えば、自身と同じ通信グループ内の他のシステムの信頼度（図６）が高い発電設備から一定数以上の有事発生通知を受信した場合に有事対応モードに切り替える等、他のシステムの信頼度の高さとその有事発生通知の数に応じて有事対応モードに切り替えることとしてもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
101…設備認証機関、102…電力取引所、103…系統運用機関、104…発電設備1、105…発電設備2、106…需要家1、107…需要家２、108…通信網、109…通信グループ、110…電力網、201…電力取引参加設備、202…設備証明書、203…通信先管理表、204…グループ鍵管理表、205…メッセージ鍵管理表、206…自設備の系統接続情報、207…設備運用方針、208…システム状態情報、302…設備証明書、303…信頼度判定ポリシー、304…グループ参加ポリシー、305…取引参加設備情報一覧、306…設備の系統接続情報一覧、307…取引内容一覧、401…系統運用機関、402…設備証明書、403…設備の系統接続情報、404…取引内容一覧、405…設備運用方針、406…システム状態情報。
【図１】
0006295185.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
0006295185.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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