電験一種 R8年 法規 問4

次の文章は,系統連系に関する記述である。文中のに当てはまる最も適切なものを解答群の中から選べ。

a) 一般送配電事業者間の系統連系を実施する場合の利点としては,

① 相互電力融通により,設備事故や需要の想定外の変化に対し (1) の節減と供給信頼度の向上を図ることができる。

② 大規模送電系統のスケールメリットによる高効率の大容量発電ユニット採用や,電源の共同開発による立地点の有効活用とコスト低減を図ることができる。

ことなどがあげられる。

 一方,この系統連系の課題としては,

① 安定度問題の発生, (2) の拡大,短絡容量・誘導障害の増大が懸念される。

② 電圧・周波数の調整容量が増大し,調整方法も複雑となる。

ことなどがあげられる。

b) この系統連系の運用にあたっては,全国規模での需給調整機能の強化や広域的な系統計画の必要性といった我が国の電力システムの課題に対応するため,電力広域的運営推進機関がその管理を行っている。そこでは全国規模の需給状況の監視,安定供給に必要な供給能力の確保の促進及び需給状況が悪化したときの電気の供給の (3) などを行う。

c) 一般に直流連系は交流連系に比べ,

① 周波数の異なる系統間の連系ができる。

② ケーブルによる充電電流がないため,長距離ケーブル送電が可能である。

③ 位相角による安定度問題がないため長距離大容量送電が可能である。

④ 交流系統の短絡容量が連系によって増大しない。

⑤ 潮流を急速かつ自由に制御できる。

などの利点がある。

 一方,

① 交直変換設備が高価である。

② 交流系統の高調波増加,発電機と変換器の相互作用による (4) ,短絡容量が小さい場合の電圧不安定性現象などが発生する。

③ (5) 系統の構成では制御・保護が複雑になる。

などの課題がある。

解答群
(イ)(4) 軸ねじれ振動 (ロ) 操作 (ハ)(3) 指示
(ニ)(5) 多端子 (ホ) 周波数変動幅 (ヘ) 電圧変動幅
(ト) 最終補償供給 (チ) 助言 (リ)(1) 供給予備力
(ヌ) フェランチ現象 (ル) くし形 (ヲ) 下位
(ワ) ノンファーム電源 (カ) 遮断容量不足 (ヨ)(2) 事故波及範囲
出典:令和8年度 第一種電気主任技術者 一次試験 法規科目 問4

解説

この手の問題は二次電力・管理で問われることもあるため、単に穴埋めできるだけでなくそれぞれ理由まで説明できるようにしておくといいです。

例えば電力・管理R1問6で直流連系が出ています。

相互電力融通により節減できる供給余力 正解 (リ)

一般送配電事業者間で系統を連系すると、ある地域で発電機事故や想定外の需要増加が起きても、他系統から電力を融通してもらうことができます。これにより、各事業者が単独で保有すべき予備力(バックアップ用の発電容量)を減らしても信頼度を維持できるため、「供給予備力の節減」と「供給信頼度の向上」が同時に実現できます。これが系統連系の大きなメリットの一つです。

よって答えは(リ)の供給予備力です。

系統連系の課題として懸念される影響の拡大 正解 (ヨ)

系統連系をすることによって系統同士が電気的につながるため、ある箇所で発生した事故(脱調・動揺など)の影響が連系先の系統にも波及しやすくなります。

よって答えは(ヨ)の事故波及範囲です。

電力広域的運営推進機関が行う需給悪化時の業務 正解 (ハ)

広域的運営推進機関

電気事業法 第28条の4
第二十八条の四広域的運営推進機関(以下「推進機関」という。)は、電気事業者が営む電気事業に係る電気の需給の状況の監視、電気の安定供給のために必要な供給能力の確保の促進及び電気事業者に対する電気の需給の状況が悪化した他の小売電気事業者、一般送配電事業者、配電事業者又は特定送配電事業者への電気の供給の指示等の業務を行うことにより、電気事業の遂行に当たつての広域的運営を推進することを目的とする。

推進機関の指示

電気事業法 第28条の44
第二十八条の四十四推進機関は、小売電気事業者である会員が営む小売電気事業、一般送配電事業者である会員が営む一般送配電事業、配電事業者である会員が営む配電事業又は特定送配電事業者である会員が営む特定送配電事業に係る電気の需給の状況が悪化し、又は悪化するおそれがある場合において、当該電気の需給の状況を改善する必要があると認めるときは、業務規程で定めるところにより、会員に対し、次に掲げる事項を指示することができる。ただし、第一号に掲げる事項は送電事業者である会員に対して、第二号に掲げる事項は小売電気事業者である会員、発電事業者である会員及び特定卸供給事業者である会員に対して、第三号に掲げる事項は送電事業者である会員、発電事業者である会員及び特定卸供給事業者である会員に対しては、指示することができない。
  • 一 当該電気の需給の状況の悪化に係る会員に電気を供給すること。
  • 二 小売電気事業者である会員、一般送配電事業者である会員、配電事業者である会員又は特定送配電事業者である会員に振替供給を行うこと。
  • 三 会員から電気の供給を受けること。
  • 四 会員に電気工作物を貸し渡し、若しくは会員から電気工作物を借り受け、又は会員と電気工作物を共用すること。
  • 五 前各号に掲げるもののほか、当該電気の需給の状況を改善するために必要な措置をとること。

2推進機関は、前項の規定による指示をしたときは、直ちに、その指示の内容その他の経済産業省令で定める事項を経済産業大臣に報告しなければならない。

3推進機関は、第一項の規定による指示を受けた会員が正当な理由がなくてその指示に係る措置をとつていないと認めるときは、直ちに、その旨を経済産業大臣に報告しなければならない。

よって答えは(ハ)の指示です。

発電機と交直変換器の相互作用による軸の現象 正解 (イ)

直流連系では、タービン-発電機の軸が持つ機械的なねじれ固有振動と、直流送電系統との電気的な相互作用によって、振動が自励的に増幅していくことがあります。これを軸ねじれ振動といいます。

答えは(イ)の軸ねじれ振動です。

制御・保護が複雑になる直流系統の構成方式 正解 (ニ)

直流連系が2端子ではなく3端子以上でネットワーク状に構成される場合を多端子直流系統といいます。多端子系統では、潮流の制御や事故時の保護協調(直流側は交流のような自然な零点がなく遮断が難しい)が2端子系統に比べて複雑になるという課題があります。

答えは(ニ)の多端子です。

正解一覧
(1) リ 供給予備力
(2) ヨ 事故波及範囲
(3) ハ 指示
(4) イ 軸ねじれ振動
(5) ニ 多端子