スマートスイッチギアとは何か

スマートスイッチギアとは何ですか？

スマートスイッチギアは、高度なセンサ技術、通信技術、自動制御技術、知的分析技術などを統合し、従来のスイッチギアに知能化アップグレードを施した電気設備です。主に電力システムにおける電力の配電、制御、保護に使用されます。以下では、その機能特性、構造組成、および応用上の利点について詳しく紹介します。

機能特性

リアルタイム監視機能：スイッチギア内の様々な電気パラメータ（電圧、電流、温度、湿度、部分放電など）をリアルタイムで監視することができます。スイッチギア内に設置されたセンサーを通じてこれらのデータが正確に収集され、監視システムにアップロードされることで、運用・保守担当者が設備の動作状況をリアルタイムで把握できます。

故障診断と早期警告：収集されたデータに基づいて、インテリジェントアルゴリズムを使用して分析を行うことで、潜在的な故障リスクを迅速に検出し、早期警告を発信することができます。例えば、システムが特定の部位の温度が異常に高くなっているか、または部分放電量が増加していることを検出した場合、自動的に警報信号を送信し、運用・保守担当者に対して適切なタイミングでの点検と対処を促すことができます。これにより、故障のさらなる拡大を防ぐことができます。

自動制御機能：事前に設定されたルールやコマンドに基づいて、スイッチの開閉操作を自動的に行うことができます。これにより、電力システムの自動制御が可能となります。例えば、システムが電力網内の過負荷やショートサーキットなどの故障を検出した場合、自動的に素早く回路を切断し、設備や線路の安全を保護することができます。また、分散型エネルギー源が接続されているようなシナリオでは、エネルギー源の発電状況や電力網の需要に応じてスイッチの状態を自動的に調整し、エネルギーの合理的な分配と接続を実現することができます。

通信機能：強力な通信能力を持ち、IEC61850、Modbusなどの様々な通信プロトコルをサポートしています。変電所監視システム、調度センターなどとのシームレスな通信を実現し、データ共有と遠隔制御が可能です。運用・保守担当者は、現場から離れた監視センターからネットワークを通じてスイッチギアを遠隔操作および監視でき、運用・保守の便利さと効率性が向上します。

構造組成

一次設備：ブレーカー、分離器、接地スイッチ、バスバー、電流変換器、電圧変換器などが含まれます。これらのデバイスは、電力の配電、伝送、制御といった基本的な機能を担い、スイッチギアの核心部分です。従来のスイッチギアと比較して、スマートスイッチギアの一次設備は通常、より先進的な製造工程と材料を使用しており、高い信頼性と性能指標を有しています。

二次設備：主に知的測定制御ユニット、保護装置、通信モジュール、センサーなどが含まれます。知的測定制御ユニットは、様々な電気パラメータの収集と処理を行い、一次設備の監視と制御を実現します。保護装置は、電力システムの故障を迅速に検出および保護するために使用されます。通信モジュールは、スイッチギアと外部システム間の通信接続を実現します。センサーは、スイッチギア内の様々な物理量を感知し、知的監視と制御のためのデータサポートを提供します。

応用上の利点

供給電力の信頼性の向上：リアルタイム監視と故障早期警告を通じて、設備の故障を迅速に検出し対処することで、停電の発生を防ぎ、電力システムにおける供給電力の信頼性と安定性を向上させることができます。

運用・保守効率の向上：スマートスイッチギアの遠隔監視と知的診断機能により、運用・保守担当者が設備の動作状況をより便利に把握できるようになり、現場での点検作業の負担と頻度を減らし、運用・保守効率を向上させ、運用・保守コストを削減することができます。

電力システムの運転最適化：電力網のリアルタイム運転状況に応じてスイッチの状態を自動的に調整することで、電力の合理的な分配と最適な配電を実現し、電力システムの運転効率と経済性を向上させることができます。

スマートグリッドの発展ニーズへの対応：スマートグリッドの重要な一部として、スマートスイッチギアは他のスマートデバイスやシステムと協調して動作し、電力網の知能化・自動化運転を実現し、スマートグリッドの建設と発展を促進することができます。