電力配電資産向け遠隔監視・制御

産業

エネルギー・公益事業、電力配電/電気事業(変電所、フィーダー、リクローザー、RMU、FTU)

製品

R3000 ルーター; RCMS (RobustLink、RobustVPN)

課題

電力会社は、広範で老朽化したネットワーク全体において、フィーダー自動化ポイント、リングメインユニット(RMU)、故障通過インジケーター、ポールトップ再閉路装置といった現場資産を、信頼性の高いリアルタイムで可視化し制御する必要がある。これらのキャビネットの多くは、光ファイバーも銅線もなく、保守アクセスも限られた状態で、路上や電柱上に設置されている。

期待される成果

各フィールドデバイスに堅牢で安全な通信経路を提供し、SCADAおよび保護チームが作業員を活線下に配置することなく、状態の確認、コマンドの送信、および開閉操作の決定確認を行えるようにする。

電力復旧は今や時間単位ではなく分単位で計測される

現代のネットワークは常に監視下に置かれている。規制当局は停電時間を追跡する。大口顧客は、可能な限り迅速に隔離・復旧した証拠を求める。地域社会はほぼリアルタイムの更新情報を期待する。一方で、配電ネットワークには依然として、光ファイバーもIT機器用の予備スペースもない歩道や路肩に設置されたリングメインユニット(RMU)、フィーダー端末装置(FTU)、再閉路装置、セクション化装置、小型キャビネットなどが含まれている。

フィーダーがトリップした場合、運用センターは以下の情報を把握する必要がある:どの区間が開放されたか?故障箇所はどこか?現時点で安全に復旧できる箇所は?こうした可視性がない場合、デフォルトの対応は作業員を現場に派遣し、キャビネットを開け、ローカルコントローラーを読み取り、無線で報告した後、ようやく切換決定を開始するという流れとなる。

ロバステル 産業用セルラールーターを追加することで、この状況は一変します。このデバイスは当該場所のコントローラー向けIPブリッジとして機能するため、ネットワークはもはや「誰かが到着するまで無音状態」ではなくなります。

流通ネットワークを運営する人々は、その課題点を熟知している:

  • 最も重要な設備は変電所にはない。町の端にあるボックスの中、電柱の上、駐車場の脇、あるいはフィーダーの途中にある。固定バックホールを前提にすることはできない。それらのサイトの多くは、「遠隔監視による開閉操作」が当然視されるようになるずっと前に建設されたのだ。
  • 停電性能は公開情報である: SAIDIやSAIFIといった停電 指標は規制当局や大口顧客によって監視されている。故障箇所や開放位置の特定に費やす時間が長ければ長いほど、これらの数値は悪化するのである。
  • 作業員を派遣するのは費用がかかるだけでなく、危険も伴う。深夜の嵐の作業や通電中の環境はリスクが高い。現場に人を配置するのは、特定の作業を完了させる場合に限るべきであり、「どこで何がトリップしたか」を確認するためだけではない。
  • コントローラ多様性は現実です:単一のベンダーやプロトコルだけで運用しているわけではありません。同一フィーダ上で、RS-232/RS-485経由のシリアル通信を行うFTU、イーサネット接続の新型IED、そして異なる世代の機器が混在している可能性があります。通信を標準化するためにこれら全てを交換することは、経済的に現実的でない場合がほとんどです。
  • 事後報告には証拠が必要:障害や保護イベント発生後、運用チームとコンプライアンスチームは、誰が何を目撃したか、誰が何を決裁したか、顧客復旧のためにどのような手順で対応したかを証明できなければならない。推測は監査人の要求を満たさない。

パイプライン上の監視対象サイト(バルブステーション、計量スキッド、ブースター設置場所)にはロバステル が設置されている。このR3000は当該資産の安全な通信インターフェースとなる。選定された各フィールド設置場所(RMU、FTU、ポールトップ再閉路装置、セクションライザー)ロバステル が設置されている。このユニットは当該資産の安全な通信インターフェースとなる。

  • 再現可能な展開: 同じ手法が複数のプラントクラス(都市部の街路にあるRMU、地方部のフィーダー上の再閉路装置、重要負荷付近のセクション化装置)で機能するため、 標準的な手順書となる。キャビネットを近代化するたびに全く新しいネットワーク手法を設計する必要はない。
  • ローカル制御装置への直接接続:R3000はイーサネットまたはシリアル(RS-232/RS-485)経由で制御装置またはFTUに接続します。遮断器の状態、電圧/電流情報、トリップ表示、警報、および運用担当者が重視するその他のデータポイントを読み取ることが可能です。キャビネット内に特別なゲートウェイを追加する必要はありません。
  • 光ファイバーが敷設されていない場所でのセルラーバックホール:R3000は 産業用4G/LTEを活用し、当該資産から公益事業者のネットワークへ管理されたアウトバウンドリンクを構築します。これにより、有線サービスが存在せず、その構築予算もない地域においても、制御室は現場状況をほぼリアルタイムで把握できます。
  • 制御されたリモートアクセス:アクセスは 「オープンインターネット」ではありません。通信は暗号化され、権限は特定のデバイスに制限できます。承認されたユーザーとシステムは状態を確認でき、ポリシーが許可する場合には遠隔で切り替え操作を実行できます。これにより、ユーティリティのセキュリティ規則の範囲内で運用を迅速に維持します。
  • RCMSによる中央監視:展開された全R3000デバイスがRCMSへ状態を報告します運用チームは、通信可能なサイト、最終接続時刻、信号強度、データ使用量、設定を確認できます。通信が途絶えたサイトも、何時間も気づかれないままではありません。フラグが立てられ、対応すべき箇所が明確になります。

オペレーターとサービスプロバイダーにとっての成功の姿

ユーティリティ向け:

  • 障害対応がより迅速かつ正当化可能に。運用部門は障害発生箇所と原因を把握し、事実確認のためだけに作業員を派遣することなく、情報に基づいた切り替え判断が可能となる。
  • 悪天候下における道路沿いの資産への不要なトラック出動を減らす。
  • より明確な監査証跡。障害がいつ検出されたか、下流のアクションを誰が承認したか、各セグメントへの供給がどれほど迅速に復旧したかを示すことができます。
  • 既存のフィールド機器は稼働を継続します。まだ機能しているレガシーコントローラを撤去することなく、可視性と制御性を獲得できます。

インテグレーター向け:

  • 単一のハイリスクな「ビッグバン」アップグレードを必要とせず、フィーダーごとに拡張可能なフットプリント。
  • 単一の基幹サイトだけでなく、地域全体に展開可能な通信モデル。
  • 運用開始後も関与し続ける管理レイヤー(RCMS)。なぜなら、単にハードウェアをキャビネットに設置するだけでなく、ユーティリティの運用を支援しているからです。
ロバステル ルーター
RCMSクラウドデバイス管理

復旧時間と安全性能は、今や取締役会レベルの指標です。各ステップの特定、復旧、および正当化が求められています。

各開閉点、RMU、再閉路装置に専用の管理通信経路を割り当てることを検討しましょう。これにより、現場に作業員を派遣する前に、オペレーターが実際のネットワーク状態を把握できるようになります。