報告書番号

R07012

タイトル（和文）

需要地系統の事故区間分離における通信の耐障害性向上方式の評価

タイトル（英文）

Evaluation of a Robust Communication System in Separation of Fault Section in Autonomous Demand Area Power System

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

当所が開発を進めている需要地系統（次世代配電系統）の監視制御システムにおいて，リアルタイム処理の耐障害性を向上させるため，イーサネット網における高速な経路切替機能と反復送信によるエージェント移動用通信プロトコルを用いる方式を提案している。この提案方式の性能を解明するためには，現実に近いシステム構成での検証を行う必要がある。本報告では、地絡と通信断が同時に発生した場合でも，監視制御システムの提案方式により，事故区間を要求時間内に分離できることを，分散形電源が連系している実験用配電線を用いた試験により明らかにした。提案方式に基づいた実験システムの事故区間分離では，地絡発生時に区間監視制御装置が，隣接区間への通知，区分開閉器の開放，分散形電源の解列の順に処理を行う。通信断は，隣接区間への通知を行うエージェントの移動に影響を及ぼす。主な実験結果は以下のとおりである。
1) エージェントの移動に要する時間は，通信断発生からイーサネット網に迂回路が設定されるまでの時間にほぼ比例する結果となった。
2) 現行の電気設備技術基準が定める要求時間（1秒）内に事故区間分離を完了させるためには，地絡発生から550 ミリ秒以内にイーサネット網の迂回路を設定する必要がある。現在のイーサネットスイッチであれば，550ミリ秒以内の迂回路設定は実現可能である。
以上より，提案方式を用いることで，地絡と通信断が同時に発生した場合でも，要求時間内に事故区間分離が完了できることを確認した。

概要 （英文）

SCADA systems for the autonomous demand area power system, one of the next-generation distribution grids, would be required to satisfy the following three requirements; 1) to be flexible for the change of system configuration and functions, 2) to integrate various kinds of functions with restricted computing resources, and 3) to ensure completion of processing in real time. We have proposed a system design based on mobile agents and Ethernet in order to fulfill these requirements. However, a SCADA system based on our design was not able to isolate a grounding fault on a distribution line at communication fault. In this research, we show a new design of SCADA system in which a mobile agent migrates using fault-tolerant session protocol we have proposed. In addition, we clarify performance of a system based on our design using a distribution line, generators, power devices, computers and communication networks. These results illustrate the mobile agents migrated to a destination host as soon as recovery in Ethernet layer. In addition, the mobile agents completed their tasks for grounding fault isolation within a required period in case where a communication fault and ground fault simultaneously happened. Therefore, we conclude a system based on our design could satisfy the requirements of the autonomous demand area power system, in terms of processing time as well as fault tolerance.

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