IEC 61850：電力事業用自動化の通信規格

主な特性

• オブジェクト指向のデータモデル：標準化された論理ノードとデータオブジェクトにより、測定値および制御点を統一的に記述する。
• 複数の通信サービス：イーサネットを主な伝送基盤として、クライアント・サーバー間の報告、ピアツーピアの高速メッセージ、サンプル値ストリームをサポートする。
• 構成言語：変電所構成言語（SCL）は、システム構造、機器機能、ネットワークパラメータを記述し、エンジニアリングを簡素化する。
• 相互運用性の重視：標準化されたインターフェースにより、複数ベンダーの機器統合と、より容易な機器交換を促進する。

プロトコルと技術

IEC 61850は単一の通信プロトコルを規定するものではなく、サービスと一般的な技術へのマッピングを定めている。よく知られるマッピングには、クライアント・サーバー間の交換のためのMMS、高速イベント配信のためのGOOSE、測定量をストリーミングするためのSampled Valuesがある。通常、ネットワークの基盤にはイーサネットとTCP/IPが用いられ、制約のあるトポロジーや冗長化トポロジーに適応する選択肢もある。

沿革と発展

この規格は、従来のリレー配線および独自プロトコルの限界に対処するため、国際的な技術委員会によって開発された。保護・制御機能を共通の枠組みで設計できるよう、機器モデリング、通信、エンジニアリングの作業フローを統合した。規格群はその後、変電所自動化、分散型エネルギー資源、電力事業者の制御センターとの統合にも対応するよう発展している。

用途、利点、適用例

電力事業者および機器供給者は、IEC 61850を保護、制御、計量、資産監視に利用している。利点には、配線の削減、ピアツーピア・メッセージによる故障検出・切り離しの迅速化、試験および試運転の簡素化、機械可読な構成ファイルによるライフサイクル管理の改善が含まれる。中電圧・高電圧の変電所、再生可能エネルギー発電所、スマートグリッドのプロジェクトで一般的に適用される。

注目すべき点

• 導入には、標準化された機器モデルと規律あるエンジニアリング実務の両方が必要であり、変電所構成言語はその隔たりを埋める役割を果たす。
• 性能はネットワーク設計に左右される。冗長性、遅延、帯域幅はいずれも重要な検討事項である。
• より技術的な詳細と公式文書については、IEC 61850規格、自動化に関する資料、および電気変電所の指針を参照。