主装備と副装備の概念

2025年1月16日

一次設備と二次設備の高度な統合は、電力システムにおける電力設備技術の発展における重要な方向性です。一次設備と二次設備を有機的に組み合わせることで、電力網のインテリジェント化レベルと運用効率の向上を目指します。

一次機器と二次機器の統合のコアコンセプト

一次機器と二次機器の高度な統合の中核となるコンセプトは、物理構造、機能ロジック、そして通信のレベルでこれら2種類の機器を有機的に組み合わせることです。この統合は、情報とエネルギーの流れの相乗効果を実現することを目指しています。

具体的な実装:

1. 物理的な統合：二次機器の機能を一次機器に組み込む。例えば、スマートセンサーを遮断器や変圧器に統合し、インテリジェントな一次機器を構築する。

2. 機能統合：デジタル技術と高度なアルゴリズムを活用して、従来は別々だった監視システムと保護システムを、統合されたインテリジェント制御システムに統合します。

3. コミュニケーション統合：産業用 IoT (Internet of Things) や IEC 61850 などの通信規格を活用して、プライマリ機器とセカンダリ機器間のリアルタイムの情報共有と相互運用性を実現します。

プライマリ機器とセカンダリ機器の緊密な統合の利点

知能レベルの向上: 緊密な統合により、機器の動作状態のリアルタイム監視が可能になり、障害予測および予防機能が強化され、電力網のインテリジェント管理レベルが向上します。

強化された機器の信頼性: 統合設計により、従来のデバイス間の配線の複雑さが軽減され、システムの安定性と信頼性が向上します。

運用・保守コストの削減: 統合された機器は集中的に監視および保守しやすくなり、労力と時間のコストが大幅に削減されます。

エネルギー転換をサポート: マルチエネルギー補完性と分散型エネルギーの発展動向に適応し、再生可能エネルギーの統合のためのより柔軟な技術基盤を提供します。

今後の開発方向

次のような技術の導入により、 人工知能、 ビッグデータ、そして エッジコンピューティング一次機器と二次機器の深い統合はさらに進化し、 「エッジインテリジェンス」そして 「協調最適化」これは最終的には電力システムの包括的なデジタル変革につながるでしょう。

エッジインテリジェンス: エッジコンピューティングを活用することで、電力設備の現場でリアルタイムにデータを処理・分析し、データ伝送の遅延を削減し、システムの応答速度を向上させることができます。人工知能（AI）と組み合わせることで、設備は自律的に学習し、運用戦略を最適化し、リアルタイムの意思決定と予測を行うことで、電力網のインテリジェントな管理能力を向上させます。

協調最適化： 一次設備と二次設備はより協調的に動作し、局所的に調整するだけでなく、システム全体をグローバルに最適化します。例えば、ビッグデータ分析を通じて電力設備の運転モードを自動的に調整し、エネルギー配分を最適化し、システム効率を向上させることができます。

主要機器と二次機器の定義と違い

主要装備

一次設備とは、発電、送電、配電、そして使用に直接関与する機器を指します。電力システムの中核を成す機器であり、主に電気エネルギーの伝送と変換を担っています。

特徴:

● 電流と電圧に直接接触: 主要機器は電力システム内の高電圧または低電圧回路に配置され、電力網に直接接続されます。

● 機能: 電気エネルギーの送信、変換、配電に使用されます。

● 例:
1. 発電所： 発電機、主変圧器など
2. 変電所： 遮断器、遮断スイッチ、変圧器、 変流器変圧器、バスバー、ケーブルなど。
3. 送電・配電網： 架空線、ケーブル。

コア機能

主要機器の主要機能は、電気エネルギーの流れを直接伝送し、電力の伝送、配電、および電気的分離を可能にすることです。

二次装備

二次機器とは、監視、測定、保護、制御、通信などに使用される補助的な装置であり、主に一次機器の安全な動作を確保するために使用されます。

特徴:
● 間接的な電力運営への参加： 二次機器は電流や電圧に直接接触するのではなく、一次機器からデータを収集して分析および制御します。
● 機能: 電力システムの動作状態を監視し、保護および制御機能を提供します。
● 例:
1. 保護装置： リレー保護装置。
2. 測定装置： 電力計、計測トランスミッター。
3. 制御装置： 自動化制御システム、リモートターミナルユニット (RTU)。
4. 通信機器： 通信用光ケーブル、無線通信機器、SCADA システム。

コア機能: 二次設備の中核機能は、監視、制御、通信による管理機能を実現し、一次設備と電力システムの安全かつ効率的な運用を確保することです。

主装備と副装備の違い

比較項目	主要装備	二次装備
関数	電気エネルギーを直接送信、分配、変換する	主要機器を監視、保護、制御します
エネルギーコンタクト	電気エネルギーに直接接触する	間接的に関与し、信号やデータを通じて監視する
主なコンポーネント	遮断器、変圧器、ケーブル、バスバー、発電機など。	リレー保護装置、自動化制御装置、通信システム等
作業オブジェクト	電気エネルギー	主要機器の運用データ
動作環境	通常、高電圧環境に設置され、高電流または高電圧を扱います	低電圧環境、電子機器および低電圧通信回線の使用