2- 2.

2 -2.

主 要な研 究 成 果 - 9

主要な研究成果 -9

IEC 61850に基づいた負荷遮断方式の実現方法を提案
再生可能エネルギー電源導入拡大対応コストの低減に寄与

再生可能エネルギー

背景自然災害や送電線事故等で大規模な電源脱落が起こると、系統周波数の急激な低下により、大量の再生可能エネルギー電源も併せて脱落して大規模停電が起きる恐れがあります。
これを回避するには、各変電所レベルで再生可能エネルギー電源の脱落に対応した負荷遮断（小規模な停電）を行い、系統周波数を制御することが有効となります。近年、変電所監視制御システムに関する国際規格であるIEC 61850に対応した変電所用の機器が増えてきており、変電所への導入も進んでいます。当所では、再生可能エネルギー電源の脱落に対応した負荷遮断方式をIEC 61850に基づいて

主 要な研 究 成 果

主 要な研 究 成 果

実現する方法の開発に取り組んでいます。

成果の概要◇負荷遮断方式の国際規格準拠製品による実現方法を提案
佐藤 勇人（さとう はやと）する以外は汎用品で設備を構成でき、コスト削減が可能となります。

マージングユニット
（MU）

×
遮断器a

遮断器b

再エネA
再エネB
再エネC

再エネA〜Cは単体または集合体

負荷遮断装置
電圧瞬時値

遮断器a
解放指令

・既存のMU製品で実現可能・MUが既設の場合新設不要※設定変更が必要

変電所向け
コンピュータa
負荷（フィーダa）
遮断判定

動作領域
RoCoF
［Hz/s］

電力制御システムテストベッド IEC 61850に基づく保護制御システムとそのサイバーセキュリティの検証設備です。

再エネA 脱落特性を考慮した周波数変化率リレー

…

…

負荷

負荷

再エネA

フィーダb …

電圧計測
遮断器a制御遮断器b制御

…

フィーダa

VT×

※再エネの単独運転検出機能の特性により概ね表現可能

ネットワーク技術研究部門

継続時間 [s]配電用変電所/二次変電所

グリッドイノベーション研究本部

ネットワーク技術研究部門

継続時間［s］

再エネA単体または集合体としての脱落特性
遮断器a制御上田 紀行（うえだ のりゆき）

グリッドイノベーション研究本部

・各機能をオープンソースソフトウェア
をベースに開発・変電所導入時、機能追加時に特注が必要な箇所はこの部分のみで良い

図１ 負荷遮断方式のIEC 61850による実現方法
変電所に連系している再生可能エネルギー電源の情報をもとに脱落量を推定し、脱落量と同程度の負荷を系統から切り離すことにより、緊急時の周波数制御を行います。
実験装置の全体図◇ 実現方法に基づく装置の試作と検証
提案した実現方法に基づいて、メーカー3社の製品をそれぞれ用いた負荷遮断装置を3台試作し、どの製品を用いた場合でも同等に必要な性能を確保できることを確認しました。異なるメーカーの製品で実現できることから、導入や更新時のコスト削減が見込めます。また、特定のメーカーが事業撤退した際のリスク回避にも貢献できます。

成果の活用先・事例
本方法により、従来の装置と比較して、既存製品の使用が可能で特注部分も限定されることから、低コストかつ短期での新規導入や機能追加が可能となります。これにより、再生可能エネルギー電源導入拡大に対応するための変電所工事の迅速化が期待できます。
参考36

電力中央研究所

Annual Report 2021

上田ほか、電力中央研究所 研究報告 GD21013 (2022)

電力中央研究所

Annual Report 2021

37

再生可能エネルギー

再生可能エネルギー

国際規格IEC 61850に準拠する変電所向けの既存製品を使って負荷遮断方式を実現する方法を提案しました（図１）。
この方式の特徴として、変電所向けコンピュータのソフトウェアを特注仕様と2- 2.

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主 要な研 究 成 果 - 9

主要な研究成果 -9

IEC 61850に基づいた負荷遮断方式の実現方法を提案
再生可能エネルギー電源導入拡大対応コストの低減に寄与

再生可能エネルギー

背景自然災害や送電線事故等で大規模な電源脱落が起こると、系統周波数の急激な低下により、大量の再生可能エネルギー電源も併せて脱落して大規模停電が起きる恐れがあります。
これを回避するには、各変電所レベルで再生可能エネルギー電源の脱落に対応した負荷遮断（小規模な停電）を行い、系統周波数を制御することが有効となります。近年、変電所監視制御システムに関する国際規格であるIEC 61850に対応した変電所用の機器が増えてきており、変電所への導入も進んでいます。当所では、再生可能エネルギー電源の脱落に対応した負荷遮断方式をIEC 61850に基づいて主 要な研 究 成 果

主 要な研 究 成 果実現する方法の開発に取り組んでいます。

成果の概要◇負荷遮断方式の国際規格準拠製品による実現方法を提案
佐藤 勇人（さとう はやと）する以外は汎用品で設備を構成でき、コスト削減が可能となります。

マージングユニット
（MU）

×遮断器a

遮断器b

再エネA
再エネB
再エネC

再エネA〜Cは単体または集合体

負荷遮断装置
電圧瞬時値

遮断器a
解放指令

・既存のMU製品で実現可能
・MUが既設の場合新設不要※設定変更が必要

変電所向け
コンピュータa
負荷（フィーダa）
遮断判定

動作領域
RoCoF
［Hz/s］

電力制御システムテストベッド IEC 61850に基づく保護制御システムとそのサイバーセキュリティの検証設備です。

再エネA 脱落特性を考慮した周波数変化率リレー

…

…

負荷

負荷

再エネA

フィーダb …

電圧計測
遮断器a制御遮断器b制御

…

フィーダa

VT×

※再エネの単独運転検出機能の特性により概ね表現可能

ネットワーク技術研究部門

継続時間 [s]配電用変電所/二次変電所

グリッドイノベーション研究本部

ネットワーク技術研究部門

継続時間［s］

再エネA単体または集合体としての脱落特性
遮断器a制御上田 紀行（うえだ のりゆき）

グリッドイノベーション研究本部

・各機能をオープンソースソフトウェア
をベースに開発・変電所導入時、機能追加時に特注が必要な箇所はこの部分のみで良い

図１ 負荷遮断方式のIEC 61850による実現方法
変電所に連系している再生可能エネルギー電源の情報をもとに脱落量を推定し、脱落量と同程度の負荷を系統から切り離すことにより、緊急時の周波数制御を行います。
実験装置の全体図◇ 実現方法に基づく装置の試作と検証
提案した実現方法に基づいて、メーカー3社の製品をそれぞれ用いた負荷遮断装置を3台試作し、どの製品を用いた場合でも同等に必要な性能を確保できることを確認しました。異なるメーカーの製品で実現できることから、導入や更新時のコスト削減が見込めます。また、特定のメーカーが事業撤退した際のリスク回避にも貢献できます。

成果の活用先・事例
本方法により、従来の装置と比較して、既存製品の使用が可能で特注部分も限定されることから、低コストかつ短期での新規導入や機能追加が可能となります。これにより、再生可能エネルギー電源導入拡大に対応するための変電所工事の迅速化が期待できます。
参考36

電力中央研究所

Annual Report 2021

上田ほか、電力中央研究所 研究報告 GD21013 (2022)

電力中央研究所

Annual Report 2021

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再生可能エネルギー

再生可能エネルギー

国際規格IEC 61850に準拠する変電所向けの既存製品を使って負荷遮断方式を実現する方法を提案しました（図１）。
この方式の特徴として、変電所向けコンピュータのソフトウェアを特注仕様と