なぜ自己修復能力を持つ電力網が必要なのでしょうか

自己修復能力を持つ電力網が必要な理由は？
--4G/5G通信を基盤とする再閉器コントローラーがその核心
エネルギー変革とデジタル化の両輪によって、電力網は従来の一方向供給モデルから、知的で自己修復可能なものへと進化しています。4G/5G通信技術に基づく再閉器コントローラーは、「感知-伝送-処理-決定-実行」のクローズドループ能力により、自己修復電力網を構築するための中心的な設備となっています。この記事では、その技術的核と応用価値を5つの主要な層から分析します。

感知層：全エリアのリアルタイム監視、故障は隠れられない。
再閉器コントローラーの感知層は高精度センサーとスマート端末設備に依存し、電力網パラメータのミリ秒レベルでの収集を実現します。例えば、浙江省慈溪電力網の「5G差動スイッチ」には内蔵された電圧/電流センサーがあり、線路の運転状態をリアルタイムで監視し、瞬間過電流やショートサーキットなどの異常信号を正確に捕捉できます。
5G差動スイッチには内蔵された電圧/電流センサーがあり、瞬間過電流やショートサーキットなどの異常信号を正確に捕捉できます。一次二次融合技術を通じて、装置は電気データだけでなく、環境温度湿度、装置振動など補助情報も組み合わせて多角的な故障警告モデルを構築することができます。このホログラフィックセンシング能力は、後続の故障位置特定および隔離のために信頼性のあるデータ基盤を提供します。

伝送層：4G/5G双モード通信、低遅延かつ高信頼性
従来の光ファイバ配備がコストがかかり、周期が長いのに対し、4G/5G通信技術は無線ネットワークスライシングと差別化サービスを通じて再閉器コントローラーに柔軟かつ効率的な伝送チャネルを提供します。例えば、雲南省会寧県の配電網で使用されている5Gインテリジェント分散型自己修復システムは、通信遅延が10ミリ秒未満であり、差動保護信号の同期伝送を保証します
特許技術で提案された「インテリジェント分散型自己修復システム」。「階層通信アーキテクチャ」という特許技術で提案された概念は、データ伝送パスをさらに最適化し、多段階転送による遅延の蓄積を避け、保護動作の速度を従来モードの2,426倍に増加させます。同時に、4G/5G双モード冗長設計は極限環境下での通信信頼性を確保し、局所ネットワークが中断した場合でも、適応切り替えによってコアサービスの運営を維持することができます。

処理層：エッジ側のインテリジェント分析、即時故障診断
AIアルゴリズムがローカル端末に埋め込まれ、エッジ側でのリアルタイムデータ処理を実現します。福建省電力網の3層自己修復システムを例にとると、その再閉器コントローラーには深層学習モデルが内蔵されており、過去データとリアルタイム波形を組み合わせて一時的な故障と永久的な故障を区別します。
再閉器コントローラーは過去データとリアルタイム波形を組み合わせて一時的な故障と永久的な故障を区別します。縦方向電流差動保護と方向保護アルゴリズムを通じて、故障位置特定の精度はメートルレベルに達し、最適な隔離計画が自動生成されます。例えば、線路の相間でショートサーキットが検出された場合、コントローラーは0.5秒以内に故障識別を行い、「差動保護+スイッチトリップ+再閉」連携ロジックをトリガーし、手動介入による応答遅延を避けることができます。

決定層：動的トポロジー再構成、最適な負荷切り替え
自己修復グリッドの核心は自律的な意思決定能力にあります。5Gネットワークスライシング技術に基づいて、再閉器コントローラーは非故障領域への電力供給を迅速に復旧するために電力供給トポロジーを動的に調整することができます。慈溪電力網の西河B838線を例に取ると、F1セクションで永久故障が発生した場合、システムは優先度決定に基づいて接触スイッチ（例えば、西河B8382）を自動的に閉じ、負荷を隣接線路に移転し、隔離から電力供給復旧までのプロセスは数秒しかかかりません。
隔離から電力供給復旧までのプロセスは数秒しかかかりません。特許文書で提案された「可変レート相互作用メカニズム」は決定効率をさらに最適化します：通常時は低レートのハートビートメッセージを使用し、故障時には高速データストリームに切り替えることで、トラフィック消費を減らしつつ重要なコマンドのリアルタイム性を確保します。

実行層：高精度な装置操作、クローズドループ自己修復確認
実行層は高度に信頼性のあるスイッチングメカニズムとクローズドループ確認メカニズムに依存して、意思決定コマンドが正確に実施されるようにします。例えば、河南省許昌市の配電自動化マスターステーションは5Gネットワークを通じて遠隔地から遮断器を操作し、ゲート開閉操作に対してミリ秒単位の応答を達成しています。
システムにはスイッチが拒否するのを防ぐための障害保護ロジックが内蔵されています：スイッチがトリップコマンドを実行していないことが検出されると、直ちに隣接スイッチにジャンプし、予備リンクを開始します。例えば、環寧県では、自己提供デバイスを介して4.83秒で負荷転送が完了しました。また、コントローラーは磁気信号フィードバックと電流波形を比較することで実行効果をリアルタイムで確認し、「感知-行動-確認」の完全なクローズドループを形成します。

結論：自己修復電力網の未来
4G/5G通信を基盤として、再閉器コントローラーは電力網を「受動的な修理」から「積極的な防御」へと変革を促進しています。全体的な知能レベルの向上により、故障処理時間は時間単位から秒単位に圧縮され、ユーザーの停電認識はほぼゼロに近づきます。5Gネットワークスライシング、エッジコンピューティングなどの技術の深い統合により、将来的な電力網はより大規模な新エネルギー接続と複雑なシナリオでの自律運転を実現し、「二重炭素」目標とエネルギーインターネットの構築に堅固な支援を提供します。