スマートグリッド構築に必須の国際規格IEC 61850
IEC61850とは？
IEC 61850は、国際電気標準化委員会（IEC）によって制定された、電力システムのオートメーションに関する通信ネットワークとシステムの国際標準です。電力サブステーションや配電網といった重要な電力インフラにおける、強力な通信プロトコルIEC 61850がどのように動作するかを理解することは、デジタル化の進む現代の電力システムにおいて不可欠です。IEC 61850は、過去の伝統的な通信プロトコル（ModbusやDNP3など）を凌駕する強力な特性を備え、リアルタイムの高速通信を支え、複雑な電力システムの管理と自動化を実現します。
IEC 61850がなぜ今必要なのか
電力インフラが急速に進化し、分散型電源の増加やデジタル化に伴う電力需要の増大といった新たな課題が出てきています。これらの課題に立ち向かうためには、IEC 61850のような先進的な通信プロトコルが必要となります。
IEC 61850は、多様な製造元の機器が効率的に通信するための手段を提供し、電力システムの運用と保護の効率性を向上させます。
また、IEC 61850は電力供給の信頼性と効率性を向上させる手段であり、既存のシステムをよりスマートで柔軟なものに進化させるために必要不可欠な標準です。
左図：図解でわかるIEC 61850通信プロトコルの概要、これらは、タイムクリティカルな信号や保護機能、HMIやRTUなど の上位システムとのデータ交換のために、機器全体をデジタルネットワーク化するために使用することができます。
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IEC 61850で実現できること
IEC 61850は、データの詳細なモデル化と高速な通信を通じて、電力システムの運用と保護を劇的に進化させる能力を持っています。
その一つ目の特徴として、電力システムの各要素（変圧器、遮断器、リレーなど）を精緻にモデル化することが挙げられます。このIEC 61850のモデリングは、各装置の運用データの共有を可能にし、リアルタイムのシステム管理と診断を実現します。結果として、問題が発生した瞬間に迅速な対応が可能となり、システムのダウンタイムを大幅に削減することができます。
二つ目の重要な特性として、IEC 61850がサポートする高速で安全なイーサネット通信があります。この特性により、IEC 61850は大量のデータをリアルタイムで転送し、その情報を即座に分析し、適切な対応を取ることを可能にします。
さらに、IEC 61850は標準化によって、多様な製造元の機器間での効率的な通信と、高度な相互運用性を達成します。この特性により、IEC 61850は異なる製造元の機器を組み合わせて、最適なシステムを構築する可能性を提供します。これは結果的にシステムの総コストと運用コストの削減に繋がります。
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IEC 61850がスマートグリッドにもたらすインパクト
IEC 61850はスマートグリッドの構築における重要な要素であり、スマートグリッドの効率性、信頼性、そして持続可能性を大いに向上させます。
まず、IEC 61850はスマートグリッドのデータ通信基盤を提供します。この標準は電力系統の各要素（例えば、発電機、変電所、消費者）の間でデータを効率的に交換することを可能にします。このデータはリアルタイムで利用でき、これによりスマートグリッドは電力供給と消費のバランスを調整し、システムの安定性を保つことができます。
次に、IEC 61850は機器間の相互運用性を促進します。これにより、スマートグリッドの構築と運用において多様な製造元の機器を自由に組み合わせることが可能となり、システムの柔軟性とコスト効率性が向上します。また、IEC 61850による標準化は、新しい技術やサービスの導入を容易にし、スマートグリッドの持続可能な発展を支えます。
さらに、IEC 61850はスマートグリッドの安全性を向上させます。この標準はシステムの異常を即座に検出し、迅速な対処を可能にします。また、高度なデータセキュリティ機能を提供し、スマートグリッドがデータ侵害やサイバー攻撃から保護されることを保証します。
最後に、IEC 61850はスマートグリッドの進化に適応します。この標準は現在も進化し続けており、新たな技術（例えば、分散型エネルギー資源や電気自動車）や新たな要求（例えば、電力市場の変化や再生可能エネルギーの増加）に対応する能力を持っています。
以上のように、IEC 61850はスマートグリッドの各面で重要な役割を果たしており、その効果的な構築と運用には不可欠な存在となっています。
