２ 主要な研究成果
重点課題 - 次世代電力需給基盤の構築

次世代通信ネットワークシステムの構築
背景・目的

主な成果

電力用通信ネットワークは、発電・送変電・応である。

配電設備の運転自動化用を主体に既に十分

本 課 題では、配 電・需 要 家 用 の 通 信ネットに整備されているが、スマートメータ等の需ワーク、流通設備の保全・監視用センサネット

要家系通信や、流通設備の保全・監視系通信ワーク、汎用IP系技術に対応した広域系統監は整備が不十分である。また、系統保護制御

視・保護制御用通信ネットワークについて、要関連の通信は独自方式で、汎用的なIP（イン素技術を統合し実用性を高めるとともに、設ターネットプロトコル）などの通信方式に未対計手法やツールを開発する。

1

スマートメータ用マルチホップ無線ネットワークの 構築支援技術 の 開発

スマートメータ用マルチホップ無線集約局

パイプシャフトによる実測や電波伝搬特性解の配置箇所の設計支援に向けて、市街地や郊析ソフトウェアにより把握し、メータ間の伝搬外などのエリアの種別や建物の影響などを考損失推定手法を考案した [R13006] 。これらに慮して電波の到達範囲を推定するツールをより、マルチホップ無線方式によるネットワー開発した（図1）[R13014] 。また、集合住宅でのク構築における集約局の効率的な配置や集マルチホップ無線の適用性に関する基礎的な合住宅への適用可否の判断を支援することが検討として、パイプシャフト内に設置されたス可能となる。

マートメータからの電波伝搬の特性を、模擬

2

変 電 所 設 備 保全センサネットワークのプロトタイプ 構 築設備保全業務を効率化するために開発を［ R 1 3 0 2 0 ］。また、無 線センサネットワークに

進 めて いる設 備 保 全 センサ ネットワークでよる デ ー タ 収 集 を 安 定 化 す る た め の 要 素はセンサ 設 置 作 業 の 簡 易 化・迅 速 化 が 重 要

技 術として 、デ ータ欠 落 時 の 原 因を周 囲 ので ある。この ため の 要 素 技 術 で あるプラグ電波環境変化から推定する手法を考案したアンドプレイ(PnP)機能と無線センサネット[R13011] 。さらに、センサと設置設備の対応

ワ ークとを 連 携した 設 備 保 全 センサ ネット

付けを効率化するための要素技術として、サワークのプロトタイプを構築し、温度およびンプリング 同 期 信 号 の 配 信 機 能と音センサ

音センサを対象として、センサ起動からデーを用いた無線ノードの 設置位置推定手法をタ収 集までの 一 連 の 動 作を確 認した（ 図 2 ）考案した [R13005] 。

3

広域系統監視・保護制御ネットワークの 電力系統シミュレータでの 検証

これまで個別に開発してきた広域のイーサ数のサブネットワークから構成される大規模ネット通信や時刻同期、機能モジュール型のな通信ネットワーク上で、電流・電圧値のサン監視・保護制御装置を統合したネットワークシ

プリングタイミングの同期（時刻同期）機構をステム上に、電流差動型広域保護と負荷遮断実現する必要がある。このための時刻同期網安定化制御を備えたシステムを構築した。当の大規模化・高信頼化手法を考案し、実機によ所の電力系統シミュレータを用いてシステムる評価を行った結果、ネットワークに障害が発の動作を検証した結果、適正な動作と開発方生した場合であっても同期精度は数十μs以下

式の有効性を確認した（図3）[R13012]。に収まる＊ことが確認でき、時刻同期網の大規広域の系統監視・保護制御システムでは複模化と高信頼化の見通しを得た[R13023]。

＊ サンプリングタイミングの時刻同期に必要な精度は 100μs 以下である。
62［R13007］［R13010］
その他の報告書 ［R13003］

研究年報_P54-P69-課題03再校.indd 62

14/05/20 10:04

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図１ スマートメータ用マルチホップ無線伝搬エリア設計支援ツールの入出力情報と画面イメージ
地域種別、送信局の位置、などを入力することにより、集約局からの電界強度が地図上に表示される。併せて、建物周辺の遮蔽状況や各建物における受信電力が算出され、表示される。

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† 5⛂࿔᭿䛭こị(a) システム基本構成‡ ↋⥲䜿䝷䜹䛴᥃⤾䜘᳠▩䛝䛥᫤䛱こị䟺 䟻䛵⩻៎䛝䛥ᵾ‵ᢇ⾙(b) センサ設置から計測開始までの動作

図２ 設備保全センサネットワークのプロトタイプにおける基本構成と動作
センサの諸元情報の取得、無線区間のデータ伝送はそれぞれの標準技術を組み合わせて行い、また測定処理ソフト

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10-1-2-3-4-5-6250

次- 世代電力需給基盤の構築

6 [A]
5重点課題

ウェアをPnP機能により配布することで、センサ起動からデータ収集までの機能が連携して実行される。

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10-1-2-3-4-5-6250

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400(b) 検証結果

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図3 電流差動型広域保護システムの電力系統シミュレータを用いた動作検証
各保護装置は時刻同期機構を備えたイーサネット型の広域通信ネットワークで相互に接続されており、同一タイミングでサンプリングされた電流データを用いて演算（事故区間判定）を行い、事故区間を遮断する（主保護動作）。遮断器（CB1、CB2など）の不動作などにより主保護失敗の場合は、第1段、第2段と保護範囲を拡大して事故を除去する（後備保護）。

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