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◆災害時などの一斉停電(一斉解列)を防ぐために
2018年9月の北海道胆振東部地震において、風力発電設備のほぼ全てが地震発生直後に周波数低下リレーの動作により停止した。なお、同地震は夜間に発生したため、太陽光発電設備は停止しなかった。
こうした事象を踏まえ、「電力レジリエンスワーキンググループ」からは、主力電源化に向けて大量導入が見込まれる変動再エネ電源(太陽光、風力)について、周波数変動への耐性を高めるため、周波数変動に伴う解列の整定値などの見直しが提言された。
これを受け、「電力レジリエンス等に関する小委員会」では、大規模電源脱落などによる周波数低下時に、発電設備の一斉解列が発生し、電力系統全体の周波数維持に大きな影響を及ぼすことを避けるため、太陽光・風力だけでなく電力系統に連系する全ての発電設備についての周波数低下リレーの標準整定値(検出レベル、検出時限)を上表のとおり定めた。
なお、2019年1月22日に開催された同小委員会の第2回では、電力各社の「系統連系技術要件(託送供給等約款別冊)における発電機の運転周波数の下限値」が調査・取りまとめられている。
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◆周波数低下リレー(UFR)」とは
電気は貯めることができないため、常に需要増減に合わせて発電する電気の量を「同時同量」でバランスさせている。周波数は、系統運用において同時同量を表すために重要な値である。需要と供給のバランスが崩れると周波数は上下する。
電力需要の量に応じて、中央給電指令所が大きな発電所に発電の量の指令を出し、周波数を一定(同時同量)に保っているが、事故などで大きな発電所が停止した場合、需要を支えられず、急激に周波数低下が起こる。このときに即時に、連系線にある自動周波数制御装置(AFC)が動作し、隣のエリアの電力を流し需要を支えようとする。
発電側の供給力が足りず、周波数低下が一定時間、整定値以下となった場合には、「周波数低下リレー(UFR)」が動作する。「リレー」は定めた条件で自動で発電機や負荷(需要)などを系統から切り離す装置であり、UFRによる負荷遮断では、停電させることで一定量の負荷(需要)を切り離す。
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