一般講演

7-001

衛星画像の目視判別による太陽光発電パネル設置形態の調査

山内貴翔・占部千由・○加藤丈佳（名古屋大学）

太陽光発電のためには，設備コストの削減に加え，現状の導入状況を踏まえた様々な導入拡大策が必要である。そこで本研究では，FITで導入・認定されたPV設置形態を把握するため，土地利用細分メッシュデータおよび衛星画像を用いた目視判別により，設置形態別の認定容量を集計した。その結果，建物系に導入割合は56 %であることなどが推定された。

7-002

油汚れが付着した太陽電池モジュールの超音波洗浄時間を予測する洗浄モデルの検討

◎小川大士・田中正志（茨城大学）・乾 義尚（滋賀県立大学）

脱炭素社会に向けて太陽光発電（PV）の設置が急速に進んでおり，PVモジュールの洗浄技術について考えられているが，どのような汚れでも洗浄できる工業的なPVモジュールの洗浄技術の開発は十分に取り組まれていないといえる。本研究ではPVモジュールの洗浄技術として超音波洗浄の実用化を目指して，油汚れのあるPVモジュールに超音波洗浄を適用した場合の物理的な洗浄モデルを提案し，そのモデルを検証することにした。結果，洗浄モデルの妥当性が示され，超音波洗浄時間予測に利用できることが明らかとなった。今後，洗浄モデル計算で用いたパラメータに関しては，油汚れでしか検討できていないので，異なる汚れの場合などを想定して検討を重ねることで，超音波洗浄の適用可能性の検討を進めていく予定である。

7-003

キセノンフラッシュランプとキャパシタを用いたPVシステムのL－L故障位置検出法の検討

◎倉持汰翔・田中正志（茨城大学）・乾 義尚（滋賀県立大学）

近年，太陽光発電（ PV ）システムの故障や不具合が報告されている。特に，PVシステムに発生する線間（ L - L ）故障は，火災発生の原因にもなる危険な故障である。一方で，著者らは，キセノンフラッシュランプとキャパシタを用いた PV モジュールの故障診断手法を開発し，さまざまな種類の故障の検出を実証してきた。しかし，L - L 故障位置の特定法に関しては，まだ十分に検討が重ねられていない。以上を考慮して，フラッシュ光照射とキャパシタを利用する著者らの PV モジュール故障診断手法を応用することによって，L - L故障位置の特定法を提案する。その提案の実行可能性を確認するために，L - L 故障の位置を特定する検出シミュレーションを行った。

7-004

PVシステムにおけるI-Vカーブを用いた不具合判定の実用化に向けたソフトウェア開発

◎田中 明・植田 譲（東京理科大学）

近年，再生可能エネルギー源として太陽光発電（PV）の導入拡大が見込まれている。一方，PVシステムの安全性や発電性能を維持するためには，不具合の検出が不可欠である。PVシステムにおけるPVアレイに発生した不具合を検出する方法として，電流-電圧特性（I-Vカーブ）を用いる手法がある。本研究では，ニューラルネットワーク（NN）を用いることで測定したストリングI-Vカーブから単独不具合の要因を自動判定する手法を導入したソフトウェアの開発を行う。さらに，NNによる不具合判定結果に基づいて，不具合状況をより定量的に自動診断する手法を提案する。実験データを用いた検証の結果，高精度な不具合判定に成功した。また，判定した不具合に対してその程度を推定し，定量化することで検出を行った。

7-005

電流の周波数分析による太陽電池モジュールの故障診断

○伊藤憲彦（電力中央研究所）・菅野純弥（東京電力ホールディングス）

太陽光発電所では，飛来物や，自然災害等の影響により，度々，太陽電池モジュールの故障が発生している。故障時の修理や交換を行うため，故障した太陽電池モジュールを特定する必要がある。太陽電池モジュールの故障等を把握するためには，ストリング単位で電流を測定するストリングモニタと呼ばれている計測システムがある。しかしながら，この計測システムは複雑であり，コストアップにつながるため，ほとんど使用されていない。そこで，簡便で効率的な故障モジュールの特定方法が望まれていた。本報告では，太陽電池モジュールに流れる電流を分析すると，模擬故障の前後で電流の周波数成分が異なることを明らかにした。今回，同一PCS上の異なるストリングに流れる電流の周波数分析を行い，ストリング単位の故障分析の可能性について報告する。

7-006

ストリング電流監視による線間短絡故障の検出性能ーストリング電圧・日射強度・電池温度の影響ー

○西川省吾・河村健一・千脇伸仁（日本大学）・谷村晃太郎・松下友久・浅尾芳久（住友電気工業）

一部の太陽光発電システムには，不具合の早期発見のためストリング電流監視が行われているが，多くのストリング監視は長期データによる発電量低下の検出が主である。筆者らは，これまで最も影響が大きいと考えられる線間短絡故障について，ストリング電流監視で，実証試験とシミュレーションによりどこまで高抵抗の短絡故障を検出できるか，検出性能を検討してきた。本論文では，さらに検討パラメータとしてストリング電圧に加え，日射強度や電池温度についても現実的な範囲でシミュレーション検討したので，その結果を報告する。電池温度はほとんど検出性能には影響はなく，日射強度とストリング電圧で大きく変化することを確認した。

7-007

PVストリングの絶縁抵抗の時間短縮測定

○髙島 工（産業技術総合研究所）

自己バイアス法による太陽電池ストリングの絶縁抵抗の測定時間の短縮方法を検討した。対地電圧の経時変化を再現する関数を構築して短時間の測定値から対地電圧を推定し，絶縁抵抗値を算出した。測定時間17秒で絶縁抵抗60秒値を推定する場合，100MΩの絶縁抵抗を誤差20%程度，500MΩを誤差57%程度で推定できることを確認した。

7-008

太陽高度を考慮した日射量予測に関する研究

◎大久保洸希・安武直朗・川崎章司（明治大学）

近年，原子力発電依存度の低減や環境問題などの観点から，再生可能エネルギーの導入が進んでいる。中でも太陽光発電（以下，PV：Photovoltaics）は，ここ数年で劇的に増加しており，今後も増加していくことが予測される。しかし，PVは気象条件により発電出力が左右されるため，需給バランスを保つことが難しくなる。安定した電力供給のためには，事前にPV出力を予測することが大切であり，そのためには日射量を正確に予測することが必要となる。先行研究では，衛星画像を用いて雲画像を予測することで日射量を予測する手法を提案している。本稿では，2種類の衛星画像を用いて太陽高度を考慮した日射量予測モデルについて提案し，予測精度検証を行う。

7-009

遮蔽物を含む天空画像を用いた深層学習による水平面全天日射量の推定

◎李 佩虹・植田 譲・崔 錦丹（東京理科大学）

電気自動車の急激な普及に伴いが進む中，車載太陽光発電（PV）の普及が期待されるが，停車するオフィス街や住宅街では建物の遮蔽・反射により，獲得可能な日射量が地点によって大きく異なるため，車載PVの導入に向けて，駐車地点において期待できる獲得日射量の評価が重要となっている。本研究では，魚眼カメラで撮影された街区の天空画像を活用し，深層学習を用いて水平面全天日射量をend-to-endで直接予測する手法を提案する。従来の研究I. M. Insaf（1）, H. Jiang（2）では，日射量を予測する際には手法が複雑で，精度が高くない上，大部分は遮蔽のない天空画像にのみ適用していたという課題があった。本手法は，これらの問題を解決し，より実用的で信頼性の高い日射量予測がを可能とする手法を目指す。

7-010

両面PVモジュールの発電量推定手法への天空率導入による効果

◎五藤篤司（福井大学）

再エネの導入が推進されており，両面で発電可能な両面PVモジュールが注目されている。しかし，裏面の日射強度推定において，影による地面反射光の減少や，建物による遮光を考慮していない従来の推定手法では実際の発電量よりも過大に推定してしまう。先行研究では，垂直設置したモジュールにおいて，影での影響を考慮した日射強度推定モデルについて，推定精度の評価を行った。本稿では，このモデルにモジュールの裏面や影から見える空の割合である天空率を加えることで，影や建物による遮光を考慮できる裏面日射強度推定モデルを提案する。その結果，ある日の実験では，天空率の追加により，MAEが79%減少することがわかった。

7-011

衛星画像によるパネルへの着雪推定を用いた太陽光発電量予測の補正手法の開発

◎安倍 望（東芝エネルギーシステムズ）

本研究では，太陽光パネル上に雪が積もること（着雪）を考慮して，太陽光発電量を予測する手法を提案する。本手法では，気象衛星画像と気象予測データを用いてPVパネルへの着雪を予測する。また，着雪による発電量への影響が発生時のデータが十分に蓄積していない発電所や新設の発電所に対しても，少ないパラメータかつ人間系で調整可能な閾値判定方式による着雪を考慮した発電量予測を提案する。本手法を実際に着雪により発電量が低下した発電所で検証を行った結果を報告する。

7-012

模擬着雪画像を用いた深層学習によるPVパネル面上の着雪検出手法

○三浦崇広・田副佑典・笹川 剛・有森恭子・藪井 謙（東芝エネルギーシステムズ）

太陽光発電（PV）はカーボンニュートラル社会を実現するための重要な発電技術の1つである。しかし，発電性能が日射状況に大きく左右されるため，発電予測の技術が重要となる。発電予測における課題の1つに，冬季のパネル面上の着雪が挙げられる。着雪により発電性能が大きく低下するが，気象予測だけでは着雪による発電への影響を評価することが難しい。そこで，発電量を正確に予測するために，パネル面上の着雪状態を定量的に測定する技術を開発している。本報では，監視カメラ画像を用い，パネル面上の着雪を判定する際に，運開直後で過去の積雪画像が無い場合に適用するために，模擬積雪画像を生成した上で深層学習により学習を行い，パネル面上の着雪を判定可能な技術を開発した成果に関して報告する。

7-013

小規模太陽光発電システムの広域データ解析による発電性能評価

◎亘 恵汰・植田 譲（東京理科大学）・大関 崇（産業技術総合研究所）

・小規模太陽光発電システムにおいて，30分間隔で測定される電力値のみを用いた性能評価を実施。・性能評価の指標として，システム出力係数（PR）を導入。・地域ごとのグルーピング，元データおよびフィルタリング後のデータの利用により，地域的な傾向および各システム本来の性能評価を実現。・全体的な劣化傾向の解析，積雪の劣化への影響の解析，故障システムの特定等の性能評価を実施。・結果より，性能が低下している複数のシステムや，劣化率に地域差があることを確認。

7-014

大規模太陽光発電システムの発電出力データに基づくFF値推定手法の検証

○有松健司（東北電力）・関場陽一（電力計算センター）

太陽光発電システムの普及により太陽電池モジュール（モジュール）の異常兆候を検出する必要性が高まっている。これまで筆者らは，新たな異常兆候検出手法の提案として太陽光発電システムの発電出力値である電圧と電流のみの計測値を用いて，モジュールの発電特性を踏まえた関係性によりFF値（Fill Factor）を推定する手法を提案した。本稿では，実際の大規模太陽光発電システム（メガソーラ）の発電出力の計測値を用いて，提案手法の有効性を検証したので報告する。

7-015

ローカル風力発電出力予測におけるWF詳細データおよび風況観測値の活用可能性

◎拵 博人・早﨑宣之（伊藤忠テクノソリューションズ）

既存系統を最大限活用するための取り組みである「日本版コネクト＆マネージ」の中でも，ノンファーム型接続の実現において，風力発電出力予測の観点から，風力発電所単位（ローカル）の予測が重要になる。ローカル風力予測では，エリア風力予測に比べ，局地的な気象，地形および個々の風車の運転状況などに影響を受けやすいため，予測精度が低下する。したがって，より多くの詳細なデータの利活用が予測精度向上に有効であると考えられる。したがって，本稿では，複数の数値気象予報値，個々の風車の発電実績・稼働情報，WF付近の風況観測値を使った予測モデルを構築，予測精度評価を実施し，各種データの予測への活用可能性について検討した。

7-016

風力発電出力予測のならし効果と空間スケールとの関連性

◎菅野湧貴・野原大輔（電力中央研究所）・上田勝久・杉本重幸（中部電力）

電力エリアにおける総風力発電出力の予測精度の向上を目的として，予測エリアの統合手法とならし効果の関係について調査した。とある電力エリアを対象とした1年間の予測を評価したところ，近接する風力発電所をまとたサブエリア毎の予測の積算が，風力発電所別の予測の積算や，エリア全体を統合した予測よりも精度が高かった。その理由をならし効果の観点から考察したところ，近接する風力発電所をサブエリアとすることで発電出力のならし効果が得られ，サブエリア間の予測誤差の打ち消し合いにより予測誤差のならし効果が得られるためであることが分かった。

7-017

高度差を考慮した周辺地域気象データを用いた風力発電出力予測に関する研究

◎藤原真樹・陳 柏同・川﨑章司（明治大学）

カーボンニュートラル達成のため日本でも太陽光発電を中心に再生可能エネルギーの導入量が増加しているが，日本での風力発電の導入量は太陽光発電に比べて増えていない。その理由の一つである日本の風力発電の予測困難性を解決するために，以前周辺地域の気象データを使用した風力発電出力の予測を行った。しかしこの際には高度差を考慮していなかった。そこで本稿では，高度補正によって高度差を考慮した気象データを用いて風力発電出力予測を行った。具体的には対象風車の四方に位置する気象台を選択し，それらの風速データについて高度補正を行い，そのデータを用いて風速予測を行った後，パワーカーブによって発電出力予測へと変換を行った。

7-018

小型のハイブリッド型垂直軸風車の設計及びパワー係数比較

◎澁谷 快・Nensy Irawan・藤田吾郎（芝浦工業大学）

近年，2050年脱炭素社会の実現のために，化石燃料からの脱却に向けた再生可能エネルギーへの関心が高まっている。洋上風力に用いられるような大型の水平軸風車は，発電量こそ大きいが設置場所を選び，維持費が高い，など考慮すべき問題点が多い。本稿では，風向きを選ぶこと無く発電が出来る小型のハイブリッド型垂直軸風車を設計し，実際のパワー係数を測定した。このハイブリッド型風車はサボニウス型とダリウス型の2つの風車を組み合わせたモデルであり，それぞれの発電可能な風速幅が重なっていないため，単体でそれぞれの風車を運用するよりも幅広い風速に対応でき，より効率的な発電が可能になる。

7-019

IEA Wind 15-MW Offshore Reference Wind urbineの出力特性の基礎検討 - 電圧形/電流形整流回路で変換した場合の出力特性の比較 -

○竜田藤男・西方正司・杉元紘也（東京電機大学）・山下健一郎（サレジオ工業高等専門学校）

直列接続方式ウインドファームの風力発電機として，IEA 15-MW Reference Wind Turbine/Direct-Drive PMSGを採用した場合を想定し，シミュレーションにより，このPMSGの出力を電流形変換回路を用いて整流する場合の出力特性を，電圧形回路を採用した場合と比較検討した。本PMSGの出力をダイオード整流回路により整流した場合，電流形・電圧形変換器の両者とも，ダイオードの転流時に発生する電流重なりの影響等により，PMSGの定格出力が得られないことが判明した。

7-020

冬季の風車落雷と標高との関係

◎高津翔真・山本和男（中部大学）

近年，風力発電設備の導入が進んでおり，風車への落雷による被害が少なくない。この状況を受けて，2015年に「技術基準の解釈」が改訂され，雷対策重点地域に建設される風車には，落雷検出装置（LDS）の設置が義務化された。また，最近の研究成果より装置の性能が向上し，精度の高いLDSが広く普及し，そのデータを用いたウィンドファーム（WF）内の局所的な落雷特性の分析が可能となった。本研究では，LDSによって観測された落雷データを基に，風車落雷と標高との関係を検討した。その結果，WF全体では，風上の風車に落雷しやすい特性が強く現れ，風車への落雷数と標高に強い相関は確認できなかった。しかしながら，近接する風車同士では標高と落雷数にある程度の相関があることは確認できた。

7-021

アンモニアを燃料とし水素と窒素を回収するSOFC発電システムによる水素製造の検討

◎安藤 巧・田中正志（茨城大学）・乾 義尚（滋賀県立大学）

近年，固体酸化物形燃料電池の燃料として発電の過程で二酸化炭素を排出しないアンモニアが注目されている。そこで，著者らはアンモニアを燃料とし排ガスから水素と窒素を回収する固体酸化物形燃料電池発電システムを提案している。本研究では，回収した水素を水素ステーションへ供給することを目標とし，提案システムの水素製造能力について検討した。その結果，燃料であるアンモニア供給流量を増やすことで水素製造量も増加し，水素製造に特化したシステム設計指針を採用すれば，システムで必要となるSOFCの本数を減らすことも可能であることが明らかになった。

7-022

PCEC水蒸気電解とサバティエ反応を利用したメタン混合ガス製造システムの検討

◎小玉智也・辻 健太郎・直井和久・塩野光弘・吉川将洋（日本大学）

PCECを用いて水蒸気電解とメタン合成をPCEC内で同時に行うシステムを構築し，PCECの動作温度を変化させた場合の貯蔵ガスの組成及び都市ガス13Aへの添加可能量，メタン製造効率，エネルギー効率について検討した。その結果，PCECの動作温度を400℃に下げることでメタンの含有率は52mol%見込め，都市ガス13Aへの添加可能量は燃焼性を満たす条件では25%，この制約に加え発熱量を満たす条件では10%に限られることを明らかにした。また，メタン製造効率はPCECの動作温度が上がるにつれ低下するが，エネルギー効率はPCECの動作温度を400℃まで下げてもあまり変化しないことを明らかにした。

7-023

水電解システムの高電圧化に向けた汎用水電解スタックでの高電圧水素製造実証

◎藤田晋士・米須大吾・軍司 章・杉政昌俊（日立製作所）

脱炭素社会の実現に向けて，今後，電解システム容量は増大すると見込まれている。大容量の水電解システムを電力系統に接続する場合，系統容量の観点で高電圧の系統に接続する必要がある。しかし，既存の水電解スタックは数百V程度の運転電圧であるため，系統接続に複数の変圧器や整流器が必要であり，電源システムの大型化を招く。そこで我々は，電源システムの小型化を図るべく，水電解スタックを多直列接続して高電圧化し，自励式変換器で駆動させる構成を検討している。本報告では，水電解スタックを高電圧で駆動するための絶縁構成を検討し，1300V以上の電圧で水素製造した際の電流−電圧特性とガス製造量の取得結果について報告する。

7-024

多接続PEM型水電解システムの運用に向けた劣化診断手法の開発

◎葛 家宸・藤田晋士・軍司 章・廣岡誠之・杉政昌俊・角谷 啓（日立製作所）

水電解システムの課題としては，水電解スタックの頻繁な起動・停止による水電解スタックの劣化進行である。このことから，水電解システムを運転しながら個々の水電解スタックの劣化状態を診断することが求められる。大型水電解スタックは静電容量成分が大きいことにより，供給電流を急激に変化できない課題がある。本報告では，水電解スタック劣化診断方法として，システムの供給電流を線形的に変化させ，供給電流と応答電圧の経時変化から各スタックの電気抵抗を抽出し，スタックの劣化状態を評価するスイープ法を提案した。インピーダンス法を基準として，劣化スタックと通常スタックから抽出した電気抵抗を比較し，単体スタックと2直2並列接続を利用してスイープ法の妥当性を検証した。

7-025

需給調整市場に参入する複数の水電解装置システムの運用ーセル劣化のばらつきを考慮した最適運用ー

○中村勇太・青木 睦（名古屋工業大学）

自然変動電源の大量導入による電力系統の周波数変動対策として，著者らはこれまで，需給調整市場の枠組や要件に沿った水電解装置が連系されたシステムの運用法や制御法に関する検討を行っている。また近年では，水素生成コスト低減を目的としたシステムの大容量化に向けて水電解装置を並列化させることが検討されつつあるが，このときシステム全体として経済的に最適に運用するためには，水電解装置間で生じるセル劣化のばらつきを考慮する必要がある。そこで本稿では，需給調整市場に参入する複数の水電解装置を有するシステムにおいて，水電解装置間のセル劣化のばらつきを考慮した運用法について検討する。

7-026

下掛け水車を用いた浮体式小水力発電装置の実用化に向けた機構の改善

◎蛭田匡祐・吉野優太・山本敏和・橋本慎也（福島工業高等専門学校）

本研究室では下掛け水車を用いた小水力発電装置に関する研究を行っている。下掛け水車は落差のない用水路や河川での発電に適している。先行研究では，浮体式小水力発電装置において，水車の羽根の形状，浸水状態，発電機の増速機構の更新による出力向上を図った。昨年度は，増速に用いる歯車構造の堅牢化，水流の妨げを減らすための加工を行った。今年度は，出力と耐久性の向上を目標として，導水路の役割を持つ円弧状パーツと動力部のパーツを一つに集約する一体化モジュールを増設，野外での発電実験を行った。装置の更新後のほうが，発電効率が大きくなっており変更箇所が有効に作用したと考えられる。

7-027

螺旋水車を用いた浮体式小水力発電装置の小型化に向けた検討

◎吉野優太・蛭田匡祐・山本敏和・橋本慎也（福島工業高等専門学校）

本研究室では2019年から螺旋水車を用いた小水力発電装置に関する研究を継続している。螺旋水車は落差のない用水路や河川の流水のみによっても発電可能である。先行研究では，浮体式小水力発電装置において，螺旋水車の周回数，沈水状態，発電機軸の増速による出力向上を図り，スマートフォン等の携帯機器の充電が可能となった。今年度は，持ち運びを容易にするために装置の小型化を目標として，直角接続型の動力伝達機構を用いた浮体式小水力発電装置の全長を短縮し，野外発電実験を行った。発電効率を比較すると，装置全長の短縮前より短縮後のほうが発電効率が大きくなり，小型化に向けて前進したと考えられる。

7-028

雨水利用に適したペルトン型マイクロ水力発電の効率改善

◎中川航貴・熊野照久（明治大学）

マイクロ水力発電は再生可能エネルギーの中で，立地制約や環境への影響が少ない発電方法の一つであり，ビル等でも機械や空調の冷却水を水源として利用されている。近年，ニーズの高まりから雨水等を利用することも検討されている。先行研究では，建物の水道管内に水車を設置することを想定し，螺旋水車を用いて発電効率2.18%得られた。本研究では新たにペルトン水車を用いて効率向上を図った。実験では3Dプリンタで製作した水車を用い，流量と負荷を変化させ，出力を測定した。結果について，流量0.20L/s，負荷190Ωの場合に最高効率4.33%が得られ，先行研究の発電効率を2倍程度向上した。これらを雨水の発電に利用することで，夜間の災害発生時における建物内の避難誘導灯等での活用が期待できる。

7-029

系統連系シードフリーアルゴンガスMHD発電機の出力特性

十亀孝彰（東京工業大学）・◎山口拓海・藤野貴康（筑波大学）・奥野喜裕（東京工業大学）

次世代の再生可能エネルギー電源主体の電力システムを想定すると，大規模・短時間出力変動を補償する集中電源の開発が強く期待されている。本発表では，その役割を担う電源の一つとしてその実現が期待されているアルカリ金属（シード）フリーアルゴンガスプラズマMHD発電機を対象に，同発電機を電力系統に接続した際の出力特性（定格運転・出力調整運転）について発電機内の電磁流体場と電力系統回路の連成解析から調べた結果について概説する。

7-030

永久発電の実用化

○三森基輝（スフェリカルイメージング）

温度差を必要とせずに発電する素子「GCEアンビエントジェネレータ」が，株式会社GCEインスティチュート（日本）によって研究・開発されている。理論上，この素子でエネルギーを消費せずに高温と低温の温度分極を起こさせることが可能である。その温度差の間にペルチェ素子を挟むと，ゼーベック効果により発電する。つまり，理論上ゼロの入力からゼロ以上の出力が得られる。この出力は，現段階では予想なのだが，真空を背景にしてエネルギーを湧き出させている状態，と予想している。GCEアンビエントジェネレータは，実在のデバイスで，将来的にはキロワットの出力を目指して開発が進められている。永久発電の実用化が，視野に入ってきた段階といえる。

7-031

バイオマス発電における発電端効率変動の対策検討と検証

○内山陽介・北村仁昭・根本享明（東日本旅客鉄道）

当社グループでは再生可能エネルギー電源開発を推進しており，2030 年度までに東北地方における鉄道事業で使用する電力量の実質CO2 フリー化を目指している。当社が関わる木質バイオマス発電所において，冬季に原因不明の発電端効率変動が発生していた。本件では，静特性解析および動特性解析手法を用いて発電端効率変動発生要因の調査・特定を行い，対策を検討・検証した内容を報告する。

7-032

Enhancing Power System for the Transition to Renewable Energy with Natural Ester Transformers

○Kin Yu LAM（Cargill Bioindustrial）・任 亜楠・工藤幸司（Cargill Japan）

Renewable fluid for renewable energy. Deriving from renewable plant crops, natural ester has long been regarded as an ideal alternative dielectric fluid to replace conventional mineral oil in transformers to mitigate fire and environmental risks due to its extremely low flammability, best-of-class environmental footprint, as well as its non-toxicity and high level of biodegradability. The unique properties of natural ester fluid, which have dual drying actions on cellulose paper insulation, benefits including extended insulation life, improved equipment reliability, and enhanced loading capacity, etc., have fast become the main draw for the transformer OEMs and end users alike.

7-033

潮流発電システムの年間発電電力量の検討-MPPT制御と二次電流一定制御を行った場合-

◎小林泰介・直井和久・吉川将洋・塩野光弘・辻 健太郎（日本大学）

潮流の流速が一日の中で周期的に変化するという特徴から，潮流発電は発電電力の予測が容易であり，その点で太陽光発電や風力発電と比べて有利である。MPPT制御で運転する潮流発電システムにおいて，発電機の定格容量を低減することを目的とし，発電機の二次電流の無効分一定制御として運転する際，発電機が過負荷とならない範囲における増速比および発電機の定格容量に対する年間発電電力量について検討を行った。その結果，発電機の定格を考慮した場合，発電機の二次電流と二次供給電圧が定格に達する流速の差が0.1m/s以下となるような増速比および発電機の定格容量を選定すれば，9.95MWh以上の年間発電電力量を得ることができると分かった。

7-034

PMSG及び直流集電方式採用の多端子自励式HVDC洋上風力送電システムの安定運転に関する研究

◎小室 陸・呉 国紅（東北学院大学）

本研究では，近年，我が国で有望な再生可能エネルギー発電として注目を浴びる洋上風力発電システムの構築に関する研究を行った。そのため，部品点数や設備コストを削減できる利点を有する直流集電方式及びメンテナンス性に優れるPMSGを採用することを想定した洋上風力送電システムを提案し，システム回路モデルをMATLAB/Simulinkにて作成し，電力制御及び電圧安定化制御系を設計して，洋上風速が変動した場合を想定したシミュレーション検討を行った。シミュレーション結果より，提案した洋上風力送電システムは正しく動作し，適切な交直変換動作及び電力・電圧制御が行われ，正常に発電・送電が行われていることを確認できた。

7-035

蓄熱システムにおける誘導機によって駆動される回転発熱機の電力制御

◎齋藤博起・三浦友史（長岡技術科学大学）・今盛 聡（富士電機）・大口英樹（東海大学）・岡崎 徹（エネルギー総合工学研究所）

日本のエネルギー消費において熱需要は大きな割合を含んでおり，脱炭素化を進めるためには熱需要の電化が必要となる。また再生可能エネルギーに発電手法の増加に伴い余剰電力が発生する。このことから余剰電力を用いて電熱変換を行うことによって，熱需要の電化を経済的に行うことができる。電熱変換装置としてこれまで，誘導機の構造を持った回転発熱機の提案がされており，今回の研究では回転発熱機と系統に直接接続された誘導機を組み合わせて系統の電力を熱に変えるシステムを提案する。また回路シミュレーションによって，1つのインバータで回転発熱機側と系統側電力の2つを独立して制御することが可能であることを確認した。

7-036

工場や事業所の熱・電力利用の可視化例と温室効果ガス排出抑制の検討

○村山 大・後藤功一（東芝エネルギーシステムズ）

工場や事業所では，生産や事業活動に必要となる蒸気（熱）と電力を動力部門で製造・供給することが多い。しかし，生産や事業活動に必要となる熱量と温度，電力を一括して評価する方法はなかった。そこで，熱と電力の需給バランスを平面上に描画する例を示すとともに，温室効果ガス排出抑制につながる活用方法を説明する。

7-037

低環境負荷住宅の給湯方法と環境負荷低減効果

◎岩崎陽希・竹本泰敏（日本工業大学）

近年，カーボンニュートラルに向けた取組みが進められている。わが国においても，再生可能エネルギーを主軸とした電源の低炭素化，民生部門においては，ZEHなどの建築建物の省エネルギー化が提唱されている。だが，PVの大規模な普及拡大は，逆潮流の増加につながるため，配電線や変電所の設備容量増強や蓄電システムの導入が必要となる。この対策として，V2Hにより逆潮流の低減，建物内エネルギー自給率向上などが提案されているが，通勤に自動車を利用など自動車利用率が高い場合，その効果は限定的である。そこで，本研究では，HP給湯器の炊き上げ時間を昼間時とした場合の環境負荷低減，エネルギー自給率を数値解析により明らかにした。

7-038

太陽光発電が大量導入された配電系統における系統用蓄電池の最適配置に関する研究

◎淺田 浩・馬場旬平（東京大学）・田中俊生・張本 毅（九州電力）・藤井和也・河原克樹（九州電力送配電）

本論文においては，太陽光発電の導入増加に起因する配電系統の電圧上昇問題を解決する手法として，系統用蓄電池の配置手法を提案した。提案手法は，電流制約や電圧制約を考慮した評価関数による全探索を通じて，系統用蓄電池の導入箇所と充放電出力を決定する手法である。この提案手法の妥当性を検討するために，具体的な配電系統モデルを用いてシミュレーションをおこなった。提案手法を通じて求められた配置方法で系統用蓄電池を導入することで電圧上昇問題が解決され，配電系統の電圧が適正範囲内に維持されることが確認された。提案手法は計算時間が短く，実用的な解を迅速に得ることができる点が優れている。

7-039

太陽光発電余剰電力の電気自動車活用に向けた抑制量利用率の評価

◎関口陽太・秋元祐太朗・岡島敬一（筑波大学）

近年，再生可能エネルギー需要が高まり，太陽光発電（PV），風力発電，電気自動車の普及が急務であるが，自然変動電源の増加によりPV発電事業者は出力抑制を強いられている。EVの電力源が火力発電由来である課題もあり，太陽光発電の抑制量をEVに活用する検討が進められている。そこで本研究ではEVユーザーの充電行動の不確実性が抑制量の活用に与える影響を評価し，PV抑制発生時間帯とEV充電タイミング，PV抑制量とEV充電電力量のマッチング性を確率密度を算出して評価を行った。将来のEV・PV技術の進展に伴う影響の推移も明らかにし，2022年時点ではPV抑制とEV充電のマッチング性は改善の余地があるが，2050年時点ではEVの充電行動を考慮すると，全時間の25%でPV抑制電力の削減に寄与できる可能性が示唆された。

7-040

エネルギー需給と都市化レベルを考慮した地域間再生可能エネルギー連携方法の検討

◎JIAYUE LI・秋元祐太朗・岡島敬一（筑波大学）

日本は2050年までにカーボンニュートラルを達成する目標を掲げ，再生可能エネルギー（再エネ）の開発が重要視されている。しかし，再エネの供給と需要は地域によって異なり，都市化が進んだ地域では需要が高く供給が少ない傾向にある。これに対処するため，都市化が進んでいない地域は再エネ余剰電力を供給し，都市化が進んだ地域は開発を促進する役割を果たすことが必要である。横浜市など一部の地域は既に再エネの連携協定を締結しているが，地域ごとに異なるエネルギー需給と都市化を定量的に評価する必要がある。本研究では，茨城県内の市町村を対象とし，都市化水準と再エネの自給率を算出して地域ごとに分類・評価し，今後の地域連携に貢献することを目指している。

7-041

マイクログリッド制御におけるBMS消費電力を考慮したシステム設計

◎峰下創太（公立諏訪東京理科大学）・安藤 昇（アライズ）・平田陽一（公立諏訪東京理科大学）

本稿の目的は，MATLAB/Simulinkで制御される機器を備えたEMSを評価し，高精度のマイクログリッド制御のシステム作成を目指すことである。その妥当性は，シミュレーションのデータと実機のデータを比較することで評価した。ただし，シミュレーション値は実験データから逸脱しており，有効ではないと判断された。これはシミュレーションに反映されていない物理現象によるものと考えられる。そこで，すべてのデバイスを詳細に記録し，シミュレーション値と比較して乖離を検証した。バッテリーBMSとシステムの電流と電力消費がシミュレーションでは考慮されていないことが判明した。これらの値を考慮すると，シミュレーション値と実験値はよく一致した。将来的には，より正確な設計のために，BMSの値を考慮する必要がある。

7-042

ニューラルネットワークを用いたSOC推定

○界 波・馬場旬平・熊田亜紀子（東京大学）・畠山 大（堀場製作所）

カーボンニュートラルの実現のため，再生可能エネルギー電源（再エネ電源）の導入拡大が進んでいる。しかし，再エネ電源の出力変動がもたらす電力品質，系統運用などの諸課題の解決手段として，蓄電池活用の期待が高まっている。需要側における様々な種類のエネルギーマネジメントシステム（Energy Management System, EMS）にもいても，蓄電池運用技術が不可欠である。蓄電池運用中に最も重要な側面の一つが充電状態（State of Charge, SOC）推定である。

7-043

世界エネルギーモデルによるエネルギー資源貿易における国際競合分析

◎中谷圭一朗・藤井康正・小宮山涼一（東京大学）

・エネルギー資源のうち，資源戦略の影響が特に大きいと考えられる原油に着目し，資源戦略の有する効果を定量的に評価する。・世界を82の地域に分割し，各地域におけるエネルギー生産，変換，利用，および地域間でのエネルギー輸送や送電を考慮した線形計画法による最適化計算を繰り返し実行。・計算を行うたびに，82地域それぞれが，自地域の報酬関数を最大化するよう資源戦略（利権料及び関税）を更新する。最適化計算と戦略の更新を繰り返し実行することで，資源戦略の均衡解を求める。

7-044

地下資源由来の地球温暖化対策の提言

○木下繁則（IEEJ プロフェショナル）

^{地球温暖化抑制は待ったなしの状況にある。COP21で2050年時点での大気の温度上昇を産業革命以前に比べ1.5℃で以下にする目標を掲げて各国，各地域でCO2削減や化石燃料を使わない社会実現を目指している。2050年までに1.5℃に抑えることはかなり厳しくなってきている。人類は石炭の利活用によって生じた1回目の大気汚染を解決し，その後の石油の利活用によって生じた2回目の大気環境汚染を解決してきた。現状の地球温暖化は歴史的に見ればの3回目の大気環境問題である言っても過言ではない。そこで，過去2回の石炭，石油利活用由来の大気環境対対策の経緯を踏まえて，現状の石炭，石油地活用由来の地球温暖化対策を検討すべきと考え，提言する。}

7-045

リチウムイオンパウチセルの磁場測定による電流分布解析の検討

◎石塚紹人・秋元祐太朗・岡島敬一（筑波大学）・岡野 隼（本田技術研究所）

この研究では，リチウムイオン電池（LiB）の電流分布解析手法を開発し，電気化学反応の不均一性による性能低下や安全性の問題を評価することを目指す。磁気センサを使用し，磁場の測定から電流強度分布を算出する手法を提案する。具体的には，NCM811正極とグラファイト負極を使用した単層パウチセルを対象にし，放電時の磁場をセンサで測定。さらに，局所的な面圧を変えて電流分布の違いを検証。結果として，提案手法がLiB極版の局所的な加圧状態を捉え，電流分布変化を示すことが確認された。これにより，電池の設計や評価において新たな視点が提供され，低炭素社会の実現に向けた電動車の発展に寄与する可能性がある。

7-046

活物質塗工層の高密度化がハイニッケル系リチウムイオン電池のサイクル特性に及ぼす影響

◎安部勇輔・熊谷悠希・高橋瑛斗・熊谷誠治（秋田大学）

リチウムイオン電池の正極には，一般的にリチウム含有遷移金属酸化物が用いられる。その中でも，ニッケルを豊富に含有する正極材料は，リチウムイオン電池の比容量およびエネルギー密度を向上させることができるとして注目されている。しかし，そのサイクル特性は他の正極材料を用いるリチウムイオン電池に比べて優れていない。本研究では，LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂を活物質に用いて，正極製造時のプレス圧力を変化させて電極を製造した。LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂正極の活物質塗工層の高密度化がリチウムイオン電池のサイクル特性に及ぼす影響を調査した。

7-047

劣化度の異なるセルを並列接続した回路における電流のシミュレーション

◎土屋拓也・足立将一・宮野竜一（静岡大学）

電動車両等に用いられた使用済みLiイオン電池をリユースして組電池を作成する際，並列接続するとセル間に生じる電流のばらつきが課題となる。その検討を行うため，劣化状態の異なるLiイオン電池を想定した等価回路を，劣化試験公開データの電気化学インピーダンスおよび充放電時の電流・電圧の挙動をもとに作成した。この回路をシミュレーションするための環境を構築し，その解析結果と公開データの実測電圧波形とを比較した。その結果，作成したシミュレーション環境が十分な再現性を有することを確認できた。さらに，得られた等価回路により，異なる劣化状態のセルを並列接続した場合の現象について，電池容量と内部抵抗をパラメータとして検討する。

7-048

過渡応答解析技術による電池劣化診断の実証

○吉田翔治・大嶋 涼・沖田優斗（日新電機）・長岡直人（同志社大学）

従来のリチウムイオン電池の劣化診断手法として，容量確認試験や交流インピーダンス法等が知られているが，運用停止や診断時のコスト負担が課題となっている。そこで，電池固有の過渡応答特性に基づく等価回路解析により，リチウムイオン電池稼働中の充放電データを活用し，オンサイト・リアルタイムで劣化診断が可能な過渡応答解析技術の検証を進め，試作開発品として回路基板を開発した。今回，開発した試作基板をリチウムイオン電池搭載の定置用蓄電池システムに設置し，実証試験を行った。

7-049

縦型リニア振動発電装置における電気二重層キャパシタ（EDLC）を用いた基礎特性の検討

◎小島穂高・小柳雄亮・白濱瑛嗣・西村龍宝・大橋俊介（関西大学）

本論文では，縦型リニア振動発電装置における電気二重層キャパシタ（EDLC : Electric Double Layer Capacitor）を用いた基礎特性について検討する。縦型リニア振動発電装置により発電を行いEDLCへ貯蔵を行う。入力エネルギーを与えて発電を行い，EDLCの静電容量を変更し充電電圧の変化を確認する。結果，EDLCへの充電電圧は最大41%増加し概ね理論を満たす。入力エネルギーの増加と発電電圧は理論的に比例する。しかし，入力エネルギーが大きい際，装置の振動部がリニアシャフトを移動する区間が長いため，動摩擦力の影響を大きく受ける。これにより充電電圧が理論値よりも3%低下する。

7-050

事故事例から学ぶ蓄電池システム火災の消火方法について

○田代洋一郎（東京電力ホールディングス）

カーボンニュートラル実現に向けて再生可能エネルギーと相性の良い蓄電池に注目が集っている。一方で，蓄電池の普及に伴う火災・爆発事故は世界各国で発生・継続しており，2023年も米国・韓国を中心に 10 件を超す火災事故が発生している。ここではこれらの事故概要を紹介するとともに火災事故発生時の対応について分析する。

7-051

固体高分子形燃料電池のセル中央磁場を用いた電流分布解析手法の検討

◎柴田真澄・秋元祐太朗・岡島敬一（筑波大学）

この研究では，固体高分子形燃料電池（PEFC）の電流分布解析に焦点を当て，分割されたPEFCを使用して空気ストイキ比の変化させた時の電流分布の偏りとセル中央磁場の影響を調査した。本研究で使用したPEFCは集電板が9つに分割されており，各領域から分解した電流が測定可能である。ストイキ比が0.5の時に電流分布の偏りが生じ，セル中央のx，y方向磁場の変化からそれを検出できることを示した。この結果はセル中央の磁場1点のみでも電流分布の偏りを簡易的に検出可能であることを示しており，本検討を発展させることで電流分布解像度の向上や最適な磁場測定箇所の特定が期待される。

7-052

大型ヘリカル装置用超電導コイル電源の長期運転結果

○力石浩孝・鷹見重行・田上裕之（核融合科学研究所）・水野秀則（愛知電機）・田中健一（エマーテック）

核融合科学研究所では平成10年から核融合プラズマ実験装置である大型ヘリカル装置（LHD）を運用している。LHDは令和4年で大型プロジェクト推進に基づく運用を終了し，現在は令和7年度まで，核融合プラズマに関する学術研究基盤設備として運用している。LHDの超電導コル電源はLHDの運用当初から継続使用している。途中，制御系の更新を行ったが，主要な構成品は変更なく使用している。本稿では，過去25年間を通じての運用成果と，その間に起きた主要な不具合について報告する。

7-053

ゲート制御直列コンデンサを用いた核融合超電導マグネット電源用多重サイリスタ変換器の進み力率制御

○野村新一（明治大学）・畠山昭一（量子科学技術研究開発機構）

核融合超電導マグネット電源では多数のサイリスタ変換器が用いられている。超電導マグネットに印加される電圧脈動の抑制や交流側の電流波形の高調波成分の抑制の観点から，多相変圧器によってサイリスタ変換器は多重化されている。大電流電源の変換器としてサイリスタ変換器は豊富な運用実績を有するが，直流電力は遅れ力率で制御されるため無効電力補償が要求される。本稿では，多相変圧器で多重化されたサイリスタ変換器のゲート制御直列コンデンサ（GCSC）による進み力率制御について理論的な検討を行う。

7-054

マイコンクラスタリングによるマトリクスコンバータ制御

○中村一男・恩地拓己・出射 浩・長谷川 真・徳永和俊・花田和明・井戸 毅・池添竜也・木下稔基（九州大学）・力石浩孝（核融合科学研究所）

マトリクスコンバータは核融合プラントの大電力システムにおける周波数コンバータとして有用である。国際核融合実験炉ITERの標準運転シナリオは周辺局在化モードELMを伴うHモードプラズマである。ELM抑制と定常熱流束低減を両立する一つの手段として共鳴磁場摂動RMPを回転させることが考えられている。その回転RMPによりELM制御するためには高速に振幅，周波数，位相が制御できる電源が必要である。現状では高速応答電源としてダイオード整流回路とインバータ回路を組合せた直流リンク型のインバータが考えられる。しかし，核融合炉では高い変換効率，高い力率が要求されるため，これらの要求を同時に満足するマトリクスコンバータを適用し，その特性解析を行う。

7-055

トカマクプラズマ位置形状の機械学習を用いた高速同定

○長谷川 真・井戸 毅・花田和明・出射 浩・池添竜也・恩地拓己・木下稔基（九州大学）

持続可能なエネルギー源の開発や核融合技術の実用化に向けた基盤構築のため，球状トカマク装置QUESTを用いた基礎研究を行っている。プラズマを安定に長時間，真空容器内に閉じ込め，制御可能な状態を維持するため，リアルタイムに真空容器内のプラズマの位置と形状を同定して制御することが重要となる。位置形状の同定に力学的平衡の式を解く必要があるが，この計算は時間がかかり実際の制御への応用が困難である。そこで，事前にプラズマの位置と形状を多数の条件において計算して，それを機械学習により学習することを試みた。この学習モデルによりリアルタイムに平衡計算を行うのと等価の出力が得られ，高速にプラズマの位置と形状が算出できると予想される。

7-056

超伝導トカマク装置JT-60SAの磁場コイル用電源の開発

○畠山昭一・島田勝弘・山内邦仁・岡野 潤・大森栄和・寺門恒久（量子科学技術研究開発機構）・Luca Novello・Giampaolo Frello・Michael Perkins（フュージョン・フォー・エナジー）

超伝導トカマク装置では，コイルの保護が最重要課題である。コイルには直流大電流が供給されるため，クエンチなどの緊急時には急速放電しなければ，焼損へと至る。また，コイルの絶縁破壊でコイルの短絡が生じると，電源による電流制御は喪失し，同様に焼損に至る。そのため，過電圧は確実に抑えなければならない。現在稼働中の世界最大の超伝導トカマク装置であるJT-60SAでは，安全な運転のため，機械接点・半導体スイッチ・爆発型ヒューズから成るハイブリッド直流遮断器や，コイル中点の接地，電圧リップルフィルタなどの新たな技術が開発された。本発表では，これらの特長に加え，超伝導コイルと組合せた統合試験運転の結果を報告する。

7-057

ITER HNB負イオン加速器向け1MV絶縁変圧器のための過電圧保護素子の設計完了

◎村山真道・畠山昭一・大下英次・渡邊和弘・前島哲也・山下泰郎・斎藤房男・柏木美恵子（量子科学技術研究開発機構）

現在国際協力で建設が進められている核融合実験炉ITERは，加熱用中性ビーム装置（HNB）によりプラズマ追加熱及び電流駆動を行う。日本はHNB電源機器調達を担当しており，実規模試験設備NBTF（イタリア・パドヴァ）に1MeV静電加速器高電位上の電源に商用電力を供給する1MV直流絶縁変圧器の調達を実施した。しかしNBTFおける出力試験中に絶縁変圧器二次ブッシングにおいて放電が確認された。本発表ではこの放電現象について回路解析及びNBTF実機を用いた試験により原因究明を行い，変圧器二次側の中性点～UVW相間の電位変動の差が相間過電圧を引き起こすことを突き止めた。さらに過電圧を抑制する対策回路についても回路解析で設計を行い，また検証試験により対策効果の妥当性検証を完了した。

7-058

京都フュージョニアリングにおけるジャイロトロン開発の現状

○平田洋介・吉岡悠人・坂本慶司（京都フュージョニアリング）

京都フュージョニアリング（以下KF）は，日本で培ってきた核融合機器の技術をベースに，核融合を行う世界中の民間企業や研究機関などに革新的で高性能な工学的ソリューションを提供するというビジネスモデルの元で2019年に創業した京都大学発の日本初の核融合スタートアップである。本発表では，KFの持つプラズマ加熱・制御に用いられる高周波数・大出力ジャイロトロンにかかわるビジネスおよび技術開発について紹介する。

7-059

多層磁気面法によるトカマクの3次元安定平衡解析

◎王 靖霆・筒井広明（東京工業大学）

近年，トカマクにおける非軸対称磁場の重要性が認識されつつある。トカマクにおける非軸対称磁場の影響を考慮するために，3 次元電磁流体平衡とその安定性を調べるための計算コードを開発し，その有効性を検証する。

7-060

最適化アルゴリズムと吸収膜法を用いたX線スペクトルの再構成と核融合実験への適用

◎松原広貴・前川珠貴（大阪大学）・澤田 寛（ネバダ大学リノ校）・城崎知至（広島大学）・千徳靖彦・藤岡慎介（大阪大学）

高速点火レーザー核融合では，短パルス高強度レーザーにより加速された高速電子が核融合プラズマの加熱に寄与する。加熱効率の向上を図るには，高速電子のエネルギー分布を最適化する必要がある。そのためには，高速電子のエネルギー分布の計測が不可欠である。しかし，高速電子はプラズマ周囲の電磁場の影響を強く受ける，さらに，比較的低エネルギーの高速電子はプラズマ中に引き戻される等の要因により，そのエネルギー分布を計測することが難しいという課題がある。本研究ではプラズマ中を伝搬する高速電子が制動放射する硬X線を計測し，高速電子のエネルギー分布を推定する手法を開発した。本講演では，この手法について詳細を発表する。

7-061

核融合プラントにおける熱不安定性の非線形制御手法の開発

○鈴木康浩・道前天斗（広島大学）

磁場閉じ込め核融合プラントの立ち上げは，炉心プラズマの温度・密度が共にゼロの状態を起点とし，時間をかけて炉心プラズマの温度と密度を上げていく必要がある。炉心プラズマが定常状態にあり，熱平衡状態が実現すると，炉心プラズマの中心温度と中心密度が反比例の関係にあるために，炉心プラズマの密度が高く温度が低い領域では密度を上げるには温度が下がる領域が出てくる。そのような領域では，熱的不安定な領域が現れる。熱的不安定性が表れた場合，炉心プラズマの温度が下がらないよう強力な加熱をする必要がある。しかし，この強力な加熱は核融合プラントのコストを押し上げてしまう。本発表では，熱的不安定性の制御に2次以上の高調波成分を温度揺動として重畳することで熱的不安定性を制御することを検討する。

7-062

高コントラスト高強度レーザーとコーンの相互作用による加熱強度の増大

◎唐木優河（大阪大学）・森 芳孝（光産業創成大学院大学）・海老澤栄吾（大阪大学）・犬伏雄一（高輝度光科学研究センター）・小島完興（関西光量子科学研究所）・山ノ井航平・安部勇輝・藤岡慎介（大阪大学）

高速点火レーザー核融合には高いプラズマ加熱強度が必要であり，加熱レーザーの高コントラスト化及びターゲット形状制御などが研究されている。本研究では，プラズマミラーを用いて高コントラスト化した高強度レーザーLFEXをガイディングコーンを取り付けたチタンドープターゲットに照射した。高度に電離したチタンイオンからの共鳴放射スペクトルと高速電子による電離を含むシミュレーションとの相関を評価することで，電子温度を評価した。この方法で推定された電子温度は，コーンを取り付けることで著しく高くなり，高コントラストレーザーとコーンの相互作用による加熱強度の上昇が確認された。

7-063

核融合プラント熱源の多角的なエネルギー利用

○芦川直子（核融合科学研究所）

カーボンニュートラル（CN）および持続可能な社会構築に向け，核融合炉開発の促進が強く求められている。しかし，同様にCN貢献への特徴を持つ他の方法に対して，現段階から明確な利点を提示するとともに，社会受容性の向上が必須な状況にある。核融合プラントでは，核融合反応による高速中性子，崩壊熱，プラズマによる熱負荷など，広い温度領域での熱源を有する。既存の設計では発電に主眼を置き，これら発生熱をいかに除熱するかという視点で設計が行われてきた。核融合プラントは水素利用との親和性が高く，発電と水素製造によって高効率化が期待できる。本講演では，発電と水素製造を兼ねる核融合プラントのあるべき姿について講演する。

7-064

核融合エネルギーの実現に向けた高速点火レーザー核融合の研究開発

○藤岡慎介・瀧澤龍之介・築道拓実・唐木優河・松原広貴（大阪大学）・城崎知至（広島大学）・岩本晃史（核融合科学研究所）・Farley LAW・有川安信・千徳靖彦（大阪大学）

米国国立点火施設におけるレーザー核融合によるエネルギー増幅を受けて，高出力レーザーを用いた核融合エネルギーの実現に向けた取組が加速している。核融合エネルギーの実現に向けた課題の一つがエネルギー利用効率の向上である。我々は，高速点火方式によるレーザー核融合の実現に向けて，高密度燃料の生成，加熱ビーム強度の増大，プラズマ加熱計測の開発を行う。本講演では，これらの取組の全体像を示す。

7-065

核融合原型炉の概念設計の進捗

○坂本宜照（量子科学技術研究開発機構）・原型炉設計合同特別チーム

原型炉設計合同特別チームでは，日本の核融合原型炉（JA DEMO）の概念設計を実施している。JA DEMOはITERの技術基盤をベースに産業界の発電プラント技術を取り入れることで，300MW以上の正味電気出力，ターゲット稼働率70%，トリチウムの自給自足を見通しうる核融合原型炉の概念である。定常発電炉の概念であるが，小規模電力であるが2時間のパルス発電を可能とする。最近の設計の進捗として，矩形導体形状の改良により絶縁材への応力を低減する矩形導体ダブルレイヤー巻トロイダル磁場コイル概念や円筒型増殖ブランケット概念，保護リミター設計や運転シナリオ等について報告する。

7-066

高圧配電線フラッシオーバ率計算におけるLEMPの影響評価

◎山中章文・石本和之（電力中央研究所）

本稿では，高圧配電線のフラッシオーバ率計算に，雷電磁パルス（Lightning electromagnetic pulse，LEMP）が及ぼす影響を示す。一直線状の高圧配電線が存在する1 km四方のエリアに対する2万回の雷撃を仮定し，LEMP考慮の有無・大地抵抗率・避雷器施設間隔をパラメータとしたモンテカルロ法に基づくフラッシオーバ率計算を実施することで，次の事項を明らかとした：①フラッシオーバ率に対するLEMPの影響は，大地抵抗率が低くかつ避雷器施設間隔が大きな線路で大となる；②我が国で一般的な避雷器施設間隔では，LEMP考慮の有無に関わらず同程度のフラッシオーバ率が得られる；③避雷器によるフラッシオーバ率低減効果は，LEMPを考慮しないサージ解析では小さく見積もられる。

7-067

配電鉄柱における接地の施設方法に係る一検討

◎前田智寛・森 亮太・杝 将実・石本和之・立松明芳（電力中央研究所）・日高哲也・新井伸隆（中国電力ネットワーク）

配電鉄柱に施設する接地の施設方法は，電技解釈に接地極の埋設深さなどの詳細な条件が定められているが，道路が狭隘な場所や埋設物が輻輳する場所等では，電柱周辺の接地工事の施工が困難な場合があり，代替となる接地の施設方法が求められている。本論文では，一様な土質条件で埋設した鉄柱と接地極に対し，地絡事故を想定した電流を注入した際に発生する歩幅電圧，接触電圧を実験により計測した。VSTL REV等による解析結果を実験結果と比較することで，解析ツールで実験条件を再現できることを確認した。また解析ツールを用いて，接地極の施設条件を変化させた時の歩幅電圧，接触電圧を検討し，現行の保安レベルと同等以上で代替となる接地の施設方法を示した。

7-068

配電線の避雷器エネルギー耐量超過事故の原因雷推定方法の検討

◎榊原千陽・道下幸志（静岡大学）・高野浩二・中田英宏（九州電力）

著者らは，架空地線が設置された線路で発生した雷事故では推定雷電流値が大きくなることを報告した。本報告では，架空地線が設置された実配電線で夏季に発生したエネルギー耐量超過事故の原因となった雷の推定を，枠を設けた時間帯内で事故点と推定雷撃点の距離が最も近い雷を選ぶ手法と，距離にも枠を設けその中で最も波高値が大きい雷を選ぶ手法で行い，それぞれの手法で求めた雷電流値を比較した。夏季雷のパラメータを用いて回路計算プログラムXTAPにより検討した結果とより一致した結果が得られるのは後者の手法であることが明らかになった。また，両手法により原因となった雷の推定結果に相違を生じた原因について考察した。

7-069

接地網に接続した接地極の過渡接地抵抗特性

○吉﨑德人・森 亮太・田代大貴・立松明芳（電力中央研究所）

変電所に設置される避雷器の接地端子は接地線を介し，接地網に接続されるが，落雷に伴い雷サージ電流が接地網に侵入すると，接地網の過渡電位上昇等により低圧制御回路に誘導電圧が発生し，保護継電装置等の機器が損傷あるいは誤動作に至ることがある。このため，過渡電位上昇抑制のため，避雷器接地線と接地網の接続箇所に接地極を接続する場合がある。これまでに，接地極の接地抵抗特性や，変電所接地網の接地抵抗特性の研究がなされてきているが，これらを組み合わせた効果は定量的に示されておらず，合理化の余地が残されている可能性がある。本稿では，接地極が接地網に接続された場合の接地抵抗特性を実験的に評価した結果について述べる。

7-070

GIS断路器開閉サージを模擬した急峻波サージに起因する制御線誘導電圧計算に関する検討

○立松明芳・寺本研介・田代大貴（電力中央研究所）

変電所の遮断器や断路器を開閉操作した際に主回路において発生する急峻波サージに起因して，低圧制御回路にサージが発生し，機器が損傷あるいは誤動作に至ることがある。このようなサージに対して，低圧制御回路において合理的な保護対策を実施するためには，発生するサージを予測することが重要となる。本論文では，FDTD（finite-difference time-domain）法に基づくサージ・過渡電磁界現象解析プログラム VSTL REV（Virtual Surge Test Lab. Restructured and Extended Version）を用いて，変電所低圧制御回路を模擬し，GIS断路器開閉サージを模擬した急峻波サージによって制御線に誘導される電圧を計算し，実測結果と比較した結果について述べる。

7-071

冬季正極性落雷の発生メカニズムに関する事例解析

○王 道洪（岐阜大学）

日本海沿岸の正極性落雷は陸より海に多く落ちており，特に帰還雷撃のピーク電流が150 kAを超えるもののほとんどが海で発生している。洋上風力発電の普及に伴い，このような正極性落雷に起因する事故の顕在化が懸念され，対策が必要である。本研究はその基礎研究として，当研究室の雷放電マッピングシステムの観測データを用いて，冬季正極性落雷の発生メカニズムに関する事例解析を行った。その結果，解析した冬季正極性落雷は4キロ高度での負電荷領域で開始され，負極性リーダーとして，下の正電荷領域（2キロの高度）に進み，正負両電荷領域の電荷が350msも中和されたのち，正極性帰還雷撃が発生したことが分かった。この正極性帰還雷撃が2キロ高度の正電荷を大地との間に中和した。

7-072

稲葉山風力発電所における2022年度の落雷観測結果

◎佐藤亮太・箕輪昌幸（愛知工業大学）

日本海沿岸地域の風車は冬季雷によるブレードの損傷などの被害が多く，筆者らは風車の雷対策を目的に北陸地方で雷観測を実施している。本発表では，富山県小矢部市の稲葉山風力発電所1号機における2022年度の光学観測結果について示す。2022年度に観測できた落雷数は5例で，過去5年間では2番目に少なかった。観測地に近い金沢市及び富山市の冬季（11月～3月）の雷日数を調査したところ，2022年度の周辺地域の雷日数は少なく，その結果観測数も少なかったと考える。

7-073

JLDNによる上越地方の風車に被雷した冬季雷の位置標定誤差

○松井倫弘（フランクリン・ジャパン）・道下幸志（静岡大学）・箕輪昌幸（愛知工業大学）

JLDN（Japanese Lightning Detection Network）の位置標定精度の評価には，，高精度な時刻同期源を持ったGround truthデータとの比較が欠かせない。本報告では上越で得られた同Ground truthデータによりJLDN位置標定誤差を評価する。

7-074

近傍雷を受けた洋上構造物周辺における雷電流分布

◎神谷柾徳・池田陽紀（奈良工業高等専門学校）

構造物が少なく地形の起伏もない洋上では，小型船舶や海面の波頭などへも落雷する場合がある。海水が高い導電性を示すため，高周波成分を含む雷電流は表皮効果により海面付近に集中して流れ，船舶などの洋上構造物に被害を生じる危険性がある。そのため，洋上では周辺の構造物や海面への落雷によって海水中を拡散する雷電流にも注意を払う必要がある。本稿では，FDTD法に基づく数値電磁界解析の結果から，近傍雷を受けた洋上構造物周辺の電流分布について検討した。その結果，構造物周辺に雷電流が集中しえること，また構造物内部に電流が侵入する場合もあることを示した。

7-075

Lorentz力分布に基づく風車ブレード被雷部位推定法の検討

◎奥和田 輝・濱田壮汰・池田陽紀（奈良工業高等専門学校）

発電用風車のブレードは，直撃雷を受けて破損することがある。その対策としてブレード先端に落雷を受け止めるためのレセプタや，レセプタを接地するためのダウンコンダクタが設けられている。しかし，レセプタを外して着雷する雷によるブレードの破損事故が後を絶たない。本稿では，異常着雷の効果的な対策を検討することを目的として，数値電磁界解析の結果を元に算出したLorentz力分布から放電部位を推定する手法を提案した。また，縮小ブレードを用いた検証実験により，提案手法の有用性について検討した。結果として，提案手法によりブレードの被雷部位を推定できることを示した。

7-076

Blitzortungのデータを用いた落雷マッピングアプリケーションの開発

○成田知巳（湘南工科大学）

雷はどこに落ちるか予測することが難しく，日本では毎年1000件以上の災害が発生している。落雷発生による災害を減らすため，誰でも手軽にリアルタイムな落雷情報を入手できることが望ましい。落雷情報を素早く入手する手段としてスマートフォンのアプリを利用する方法があげられる。スマートフォン普及率は，約8割で手軽に情報を見ることができる媒体として普及していることから，落雷情報を手軽かつリアルタイムに提供するiOSアプリを開発した。本アプリに使用した落雷データは，世界規模で高精度の雷放電位置標定ネットワークを構築し，雷に関するデータを一般の人でも無料で閲覧できることを目的としたプロジェクトであるBlitzortungを使用する。

7-077

送電線路の径間雷撃サージ解析

○加藤正平（東洋大学）

送電線路の雷害低減のために，鉄塔間の架空地線で雷遮蔽を行うが，遮蔽時の雷撃電流によって接地部の電位上昇に起因する逆フラッシオーバ現象は線路の絶縁設計に考慮すべき事項の1つである。架空地線の分流効果があるため，同じ雷電流であれば，径間雷撃は鉄塔雷撃よりも雷サージ電圧は小さくなることが予測される。どの程度になるか数値電磁界解析法を使用して径間雷撃時の電力線電圧を調べたので報告する。2条の架空地線を有する送電線の径間中央に落雷した場合の雷サージを解析した。その結果，各鉄塔における上相電圧の最大値は鉄塔雷撃時の雷サージと大差ないが，雷撃点である径間では，架空地線と上相線間電圧は鉄塔雷撃時の約3倍のサージが発生することが明らかになった。

7-078

電線間伝搬時間を考慮した無損失線路模擬方法

○関岡昇三（湘南工科大学）

送電線や接地網では電線や埋設地線間を有限の速さで伝搬するため，厳密には平行する電線・埋設地線間の相互誘導における電磁界伝搬時間を考慮する必要がある。電磁界解析手法ではこの伝搬時間は自動的に考慮されるが，電気回路論的手法では考慮されていない。電線や埋設地線を結ぶ鉄塔や埋設地線を高精度なモデルで模擬することが多い。それらではサージ伝搬速度を考慮している。本稿では電気回路的手法において電線間の誘導電圧を取り扱う際に伝搬時間を考慮する手法の提案を行う。なお，電路は無損失多導体分布定数線路とし，伝搬速度はどの大地帰路・線間成分も同じであるとする。

7-079

The Test Voltage Function and its Application to Switching Impulse Waveform Parameters Evaluation using the Forthcoming IEC 60060-1 Definition

里 周二（宇都宮大学）・○清水博幸（日本工業大学）・西村誠介（横浜国立大学）

Switching impulse voltage waveform parameters are newly to be evaluated by the same definition used with lightning impulse waveform in IEC 60060-1:2010. This means measured curve is fitted by base curve, the resultant residual curve is processed by the test voltage curve to yield filtered residual curve which, combined with base curve, generates test voltage curve. The important point in this procedure the test curve or low-path filter whose characteristic has been obtained from lightning impulse experiments. The characteristic becomes effective with frequency over around 100kHz whereas a typical superposing oscillation is 500kHz or less according to IEC 60060-1:1989. Switching impulse waveform in other had can have several kHz superposing oscillation judging from the generating circuit. This oscillation frequency is much less than 100kHz and requirement of the test voltage function may induce a question. The paper clarifies validity of test voltage function in order to reduce measuring noise.

7-080

絶縁電線の影響を考慮したがいしの塩汚損時のフラッシオーバ特性

◎杝 将実・石本和之・森 亮太・前田智寛（電力中央研究所）

我が国の高圧配電線においては，一般的に絶縁被覆を有する絶縁電線が用いられている。従来の雷事故率計算では，絶縁被覆にピンホール等の劣化箇所が発生した場合における雷事故を想定し，絶縁被覆の影響を無視した場合での検討がなされてきた。一方で，実際の配電線では，絶縁被覆に劣化箇所がない場合においても雷事故の発生が想定されるが，絶縁被覆の影響を考慮したがいしにおける塩汚損時のフラッシオーバ（以下，F.O.）特性については未だ十分な検討がなされていない。本論文では，配電線への落雷時に発生する短波尾雷インパルス電圧に対する絶縁電線の影響を考慮したがいしの塩汚損時のF.O.特性を取得した結果を述べる。

7-081

ポリマーがいしの局部アーク放電に伴う劣化進展様相の観察

◎三好雅仁・本間宏也（電力中央研究所）

ポリマーがいしの外被材であるシリコーンゴムは，局部アーク放電の発生に伴い，侵食などの表面劣化を示すことが知られている。そのため，ポリマーがいしの経年劣化特性の解明や余寿命評価のためには，局部アーク放電に伴う劣化進展様相を調査することが重要である。本稿では，局部アーク放電を効率的に発生させる試験法として，交流課電下でポリマーがいしに対して上方から塩水を滴下する試験（塩水滴下試験）を実施し，その際の表面劣化様相の観察を行ったので報告する。

7-082

静電気力による絶縁物表面の均一汚損法の開発

◎香川遥輝・杉本俊之（山形大学）

ポリマーがいしの外被材にシリコーンゴム（SiR）が用いられており，長期使用時における絶縁性能の把握が不可欠である。試験的にとの粉でSiRサンプルを汚損する方法として押し付け法を行っていた。しかし，何度も汚損と水洗を繰り返すとSiR特有の粘着性が低下していき，狙った汚損度を実現することが困難であった。本研究では，静電気力を用いて，との粉で簡便にSiR表面を均一汚損する方法を開発した。印加電圧の増加とともにNSDD（不溶性物質付着密度）が0～23 mg/cm²の範囲で増加し，粘着性が低下したSiRにおいても汚損できることが分かった。

7-083

との粉で汚損したシリコーンゴムのNSDDと表面抵抗率との関係

◎眞淵達也・杉本俊之（山形大学）・増田雅芳・溝江弘樹（東北電力）・丹野 透（東北電力ネットワーク）

ポリマーがいしに用いられるシリコーンゴムの汚損・劣化時の絶縁性能を把握するためには，表面抵抗率を非接触で検出することが望まれる。本研究ではコロナ帯電を用いた表面抵抗率の測定法の較正を行い，との粉で汚損したシリコーンゴムのNSDDと表面抵抗率との関係を調査した。異なる表面処理を施したシリコーンゴムサンプルの表面抵抗率を本測定法と二端子法で評価した結果，本測定法では10¹⁰～10¹⁶[Ω/sq]の範囲における表面抵抗率を非接触で検出することが分かった。また，較正直線からNSDDと表面抵抗率との関係を得られ，NSDDが0.5から2.0[mg/cm²]に増加すると，との粉で汚損したシリコーンゴムの表面抵抗率は10¹⁶から10¹¹[Ω/sq]まで著しく低下した。

7-084

送電鉄塔用磁器懸垂がいしピン部の腐食評価

◎金井雄大（東京電力ホールディングス）

本報告では，がいし連結金具ピン部の局所的な腐食が確認されたがいしについて，撤去品を用いた外観観察，減耗量確認による状況調査ならびにがいしへの付着物成分分析を行い，当事例におけるがいしピン部の腐食要因を推定した。撤去品の分析結果から，次の事が分かった。①酸性湖からの飛来物と日本海からの海塩を核とした雪により，腐食性の厳しい環境であった。②がいしひだ部の内周側は雨洗効果が小さく腐食因子が堆積されやすい軒下環境であった。①，②に加え，鉄塔位置のぬれ時間が長い環境が重なったことで，ピン部の局所的な腐食が生じたと推定された。

7-085

送電鉄塔用防錆塗料の長期性能評価（その3）

○吉野恵一・金井雄大・岸垣暢浩・龍岡照久（東京電力ホールディングス）・伊地知弘光・宮島拓郎・山崎智之・白石智規（東京電力パワーグリッド）

送電鉄塔の防錆塗料には様々な種類が有り，当社では1994年以降，耐候性に優れたふっ素樹脂系塗料を上塗とする塗装を標準適用しているが，その長期性能の実力は明らかになっていない。筆者らは，促進性の高いメタルハライドランプを光源とした促進耐候性試験により，鋼板に当社で標準適用している塗料（標準塗料）を塗装した場合の長期性能を評価した。今回，同様の促進耐候性試験により亜鉛めっき鋼板に塗装した場合の長期性能評価を行った結果を報告する。

7-086

酸化亜鉛型避雷アークホーンの劣化評価手法の検討

○村上知則（四国総合研究所）・新居浩治（四国産業・技術振興センター）・谷上和弘（四国電力送配電）

避雷装置は，処理能力を超える通電電流による放圧に伴う外観異常だけでなく，通過した電荷量により，避雷装置内部に積層された避雷素子が劣化する場合もある。しかし，送電用避雷装置の一つである酸化亜鉛型避雷アークホーンについては，劣化判定を行う有効な手法が確立されていない。そこで，今回，酸化亜鉛素子の劣化を模擬したサンプルを製作し，小電流を通電した時の発生電圧測定による劣化評価手法について検討することで，劣化品を判定する評価手法と装置を開発した。

7-087

絶縁ロープ全長耐電圧試験装置の開発

○森 利昭（高木綱業）

架空送電線の工事では，1990年頃から充電部に近接した電線張替や防護ネット用として絶縁被覆を施した高強度絶縁ロープが採用されてきたが，これまでロープ全長に渡り絶縁性能を点検する技術がなかった。絶縁性能の低下要因は，塩分などの表面への付着，絶縁被覆の破れからの水の浸入などがあり，特に水の浸入による芯材繊維の湿潤は，大きな絶縁性能低下をもたらす。今回，絶縁ロープの絶縁性能を全長数百mにわたり安全かつ精度よく点検できる「絶縁ロープ全長耐電圧試験装置」を開発し実用化の目途を得たので紹介する。

7-088

電源プラグ周りの汚損時に発生する火花放電に関する実験的検討

○宮本淳史・酒井智康・エートゥートゥーハン・塚原正浩・伊藤裕幸（日東工業）・松村年郎（名古屋産業科学研究所）

工場や住宅での火災は年々減少傾向にあるが，電気火災は横ばいである。電気火災の要因の一つとして，電源プラグのトラッキング現象が報告されており，その発生状況の把握が僅々の課題となっている。そこで，簡易的な電源プラグを用いて，模擬的にトラッキング現象による火花放電を再現した。その結果，火花放電の発生状況と交流電圧の極性との間に相関があることが分かったので報告する。

7-089

LTVR多段運用による低圧線供給の長距離化に関する検討

○谷本秀樹・山地英樹（四国総合研究所）・渡邊俊介（四国電力送配電）

山間部エリアでは，配電設備の建設や保守に労力を要しており，需要密度の低い地域への供給対応は高コストになっている。今後も当該エリアへの供給対応や保守業務は一定規模で残ることが予想されることから，これらの業務に要するコストおよび労力の削減を図る必要がある。今回，簡易単三供給方式の活用およびサイリスタ式低圧自動電圧調整器（LTVR）を多段設置することにより低圧線供給を長距離化する手法について，負荷変動のある一般負荷を対象としたフィールド実証を実施し，適切な電圧補償効果が得られるとともに低圧線供給を拡大できることを確認した。

7-090

平行2回線送電線の片側停止作業における静電誘導および電磁誘導の危険性について

○金子大志・丸山健一・岩本直樹・外蔵貴浩（北陸電力送配電）

平行2回線送電線の片側停止作業における静電誘導および電磁誘導による感電事故の危険性について，当社の送電線をモデルにEMTPによる計算結果を国際規格の人体通過電流の安全限界曲線に照らして評価。接地端子の確実な取付けを対策とし，接地板による設備対策などを紹介。

7-091

実系統モデルを用いた分散型電源の普及拡大が三相不平衡電圧へ与える影響の評価

○奥野竜希・金子曜久・林 泰弘（早稲田大学）・石丸雅章・土肥 実（北陸電力送配電）

本稿では，低圧需要家に単相接続される低圧太陽光発電設備（PV）や，自家用電気自動車（EV）の導入拡大に伴う電圧逸脱や三相不平衡への影響を評価する。評価には，北陸エリアのうち，将来的にPV/EVの導入拡大が見込まれ，電圧制御が困難化する可能性のある6本の配電線について，実系統のトポロジーや負荷/発電情報を基にモデル化し，数値計算を実施した。加えて，柱上変圧器の接続相を低圧需要家の電力量情報に基づき，各相間での負荷の偏りを均一化するように変更した際の三相不平衡電圧低減効果についても合わせて報告する。

7-092

風洞実験に基づく架空送電線の導体温度FEMモデルとCIGREモデルの比較検証

◎澤野 大・杉原英治（関西学院大学）

送電線の電流容量は，導体温度に基づき定められており，特に高風速時には導体温度が低下するため，電流容量を増加できる可能性がある。電流容量決定手法の従来法であるCIGREモデルは，幅広い線種に対応可能である反面，個々の線種に対しては温度推定誤差が生じやすく，温度分布が考慮されていないため，測定値との誤差が生じやすいことが課題である。これまでに著者らは従来法より厳密な架空送電線の導体温度を算出するため，有限要素法（FEM）を用いたモデルを構築し，風洞実験による測定結果に基づき，FEMモデルの妥当性を検証した。本稿では，導体の平均温度について，従来法であるCIGREモデルとFEMモデルを比較し，FEMの方が風洞実験結果により近い結果が得られていることを検証する。

7-093

ひび割れ検出AIの配電柱への適用性について

○黒川 聡・鈴木貴雄（東京電力ホールディングス）・飛田 輝・松澤 仁（東京電力パワーグリッド）・永見武司（テクノハイウェイ）

コンクリートのひび割れ検出サービスの配電柱への適用性を検討した。ひび割れの検出は，そのままでは利用できないが，データ拡張の工夫により改善が見込めること。ひび割れ幅は，AFカメラのレンズ位置を取得する機能を追加することで，評価できることを確認した。

7-094

油中ガス分析による油入変圧器の異常レベル進展予測に向けた基礎的検討

○服部俊一・三国康佑・村田博士・本間大成・宮嵜 悟・水谷嘉伸（電力中央研究所）

電力用油入変圧器の内部異常監視のため，これらの内部異常で発生し絶縁油中に溶存するガスを分析する油中ガス分析が行われている。当所では油中ガス分析結果を用いて機械学習による異常予兆推定手法を検討してきたが，保守効率化の観点からは上述の異常レベルが近い将来に進展するかどうかの判別が必要と考える。異常レベルの将来的な進展有無に応じて次回の油中ガス分析実施時期を延長できれば，事故を未然に防ぎつつ保守コスト低減が期待できる。本稿では，油中ガス分析結果の時系列データを用いて機械学習により異常レベル進展有無の判別を試みた結果について述べる。

7-095

人工地絡試験によるIoT計測装置類の検証

武村順三・○山田茂行（中部電気保安協会）・越地駿人・家城 英（メカトラックス）

配電線事故は8～14（千件/年）で推移しており発生率は配電線100km当たり1.1～1.8（件/100km）である。配電線事故に加え高圧自家用需要家構内の地絡事故も同じくらいの発生件数があり合理的に地絡事故のデータを収集するには大量にセンサや計測装置類を設置してIoT技術等を活用する必要がある。しかしIoT計測装置類は市販品が少なくさらに高価なので数多く設置することが難しいため安価で汎用機器を活用した計測装置を開発している。人工地絡試験は2022年度から2023年度までに4回実施しており数百件のデータを収集した結果を踏まえ地絡事故データをIoTで収集する4種類と開発は当面保留する3種類に選別した。来年度も人工地絡試験を行って開発を進める。

7-096

高分解能サーモカメラやTEVセンサ等による高電圧放電事象の検出に関する試行

武村順三・◎日比野真也（中部電気保安協会）・越地駿人・家城 英（メカトラックス）・小迫雅裕（九州工業大学）

電気事故の未然防止や故障箇所の早期発見をするため，様々な診断技術が提案されており，こうした新技術の現場への適用を進めていく必要がある。筆者らはTEVセンサやサーモカメラウルトラホンを用いて高圧部分放電の検出に関する試行を実施した。TEVおよびCTセンサは部分放電と地絡現象に関する全ての様相を検出した。これは，電気的検出法の有益な特徴である。サーモカメラは高分解能モジュールでは約100Kの異常な発熱を検出したが，前報で使用した19K画素（温度誤差70mK）から，328K画素（誤差50mK）に向上した要因が高い。ウルトラホンは放電の発生箇所が直接目視出来ない場合は検出できなかった。これらの特徴を考慮して，現場に適用する必要がある。

7-097

電気設備における熱画像等の収集装置の試作

○武村順三（中部電気保安協会）・芦田和毅（長野工業高等専門学校）

電気設備は適切な更新がされないと劣化等で停電や焼損事故が発生する。事故は生命や財産，契約等の重大な損害を招くため電気事業法に基づく電気設備の点検・調査が行われる。電気設備保安従事者の責任は大きいが，少子高齢化による人材の不足や，感染症等で立ち入りの困難さがあり，政府の主導でスマート保安が検討されている。筆者らは様々な場所に存在するキュービクルを調査・点検できるシステムを開発している。キュービクルに特化した点検・調査装置は実績が少なく，理由はキュービクルが狭く，調査・点検範囲が広く，高温で多湿等の厳しい環境に設置されているためである。試作システムは薄くして既存の扉に装着可能とすることができた。

7-098

高圧スマートメーターのBルートデータを利用した機械学習AIによる電力予測

武村順三・○柿山竜治（中部電気保安協会）・楠田知弘（中部精機）・藤岡浩司・関口寛敏（大崎電気工業）

エネルギーコストは地政学的な影響によって著しく高騰して政府の対策が功を奏しているが予測困難な状況にある。さらにカーボンニュートラルも喫緊の課題で合理的なエネルギー利用が益々必要である。合理的に電気エネルギーを利用するためには電力使用量の可視化と電力予測の重要性が各所から報告されている。電力使用量は気温との相関が高いことも報告されている。2022年7月から約1年間電力使用量（高圧Bルートデータ）と気温と湿度，気圧の気象データを収集してこれを活用した電力予測をした。2種類の気象データに基づき電力予測を比較したところアメダスデータを利用した場合の正答率は93.2%で，現地の気象センサでは正答率が92.5％となった。

7-099

電気設備点検作業者の転倒に関する安全見守り

武村順三・大嶋 学・○竹林記久代（中部電気保安協会）・井上孔伸（システムフォレスト）

電気設備は山頂，離島等あらゆる場所に施設されている。需要家数と電気事故は年々増加しており，電気事故を未然防止するため電気事業法に基づき，電気設備の調査・点検を行っている。遠隔地の調査・点検では周囲に人が少なく連絡の手段が限られ，事故遭遇時に発見遅れ，状況把握や救助に時間がかかる。当管内は中部山岳地帯があるため道迷いや滑落，転倒，急病，疲労，熱中症，蜂刺されや毒蛇，クマ等の野生動物との遭遇リスクが高い。労働災害の原因では転倒がもっと多くGPSマルチユニットの3軸加速度センサで安全見守りを1年間かけて試行・検証しており，これを利用した①転倒や滑落，②熱中症，③居場所の把握等に成功しているので報告する。

7-100

LiDARを用いた配電設備の巡視効率化に向けた基礎検討

○佐々木直行・赤木 覚・唐澤利史（東京電力ホールディングス）・飛田 輝・袴田将哉・松澤 仁（東京電力パワーグリッド）

電力会社の配電部門では，法令に基づき定期的な設備巡視・点検を実施し，設備事故・公衆災害の未然防止を図っている。現在は，専門知識を有する巡視員が目視による現地確認を行っており大きな労力がかかっている。本研究では，LiDAR技術に着目し，車両進入ができない箇所にも適用可能であるハンディレーザーを用いた巡視業務の効率化検討を実施している。ハンディレーザーにより樹木繁茂エリア，繁華街エリアにて配電設備の点群データを取得し，巡視業務への適用可能性について基礎的な検討結果を報告する。

7-101

航空点群の特徴点抽出・構造推定技術の開発

○八尾健一朗・中神正樹（中部電力）・松本 浩・重田考徳・今井隆輔（日本電気）

ドローン利活用が電力会社の送電鉄塔などの巡視・点検のほか他業種へと拡大している。自動飛行・目視外飛行には緯度・経度・高度の座標整備が課題である。中部電力パワーグリッド（株）では設備点検の自動化を目指す自動点検飛行ソフトウェアを開発した。ソフト実行時には現在は一度手動飛行で座標を測定し，航路設計している。今回，航路設計の労力軽減のため，LiDAR技術により航空点群を収集し，特徴点抽出および構造推定を行い，航路設計の合理化が図られる技術を開発したため，報告する。

7-102

ドローンによるフォトグラメトリ点群を用いた樹頂検出の精度特性

○中屋 耕・橋田慎之介（電力中央研究所）

架空送電線に接近する樹木との離隔調査手法として，ドローンによるフォトグラメトリを活用した手法の開発に取り組んでいる。フォトグラメトリでは，枝葉が繁茂していると写真から幹の位置を検出することができず，伐採対象木を特定することが難しかった。このため，ド林冠の表面形状と架空送電設備との離隔距離から伐採対象木を特定する手法開発に取り組んだ。樹木の表面形状から伐採対象木を抽出するため，スギ人工林の点群と国土地理院の数値標高から作製した林冠高モデルに局所最大（LMX）フィルタを適用し，樹頂に相当するピークを検出した。LMXフィルタサイズが樹冠の半径と合致する条件で，実測した幹数と同等となった。ピーク検出精度が樹冠の大きさとフィルタサイズに依存することが明らかになった

7-103

市街地架空地線点検用小型ドローンの開発（その2）

◎谷口秦蔵・高橋翔平・富木洋一・鈴木貴雄（東京電力ホールディングス）・竹内紀晶・宮島拓郎・齋藤寿幸・谷口 栄・白石智規（東京電力パワーグリッド）

送電線点検へのドローン適用は各方で年々進められているが，筆者らはこれまで，市街地をはじめとする送電線の線下に建物が密集する環境での架空地線点検への適用にあたり，墜落時リスクの軽減を目的に小型・軽量化したドローンの開発を行ってきた。2021年度開発した機体に対し，実用化に向けた飛行時間の向上や追従アシスト機能改良を行い性能試験を実施した。その結果，追従アシスト機能により架空地線の弛度に沿って自動で点検飛行し，撮影した動画にて架空地線の状況も確認できたことから，架空地線点検への適用に向け，実用化することは可能であることがわかった。

7-104

変電所監視での使用を想定した安価な遠隔操作ロボットの開発

◎初田直輝・武智大河・林 文博（三豊AI開発）・野口英司（STNet）

変電所は，電圧や周波数を変圧・調整して家庭や工場に電力を届ける，我々が生活する上で重要な施設である。近年，インターネット技術や遠隔操作技術の向上により変電所の無人化が進んでいる。施設を無人化するにあたり，電力会社の変電所監視には，ヒトに代わる様々なシステムが提案されている。例えば，各種センサーやカメラ，不整地な路面を移動可能な四足歩行ロボットなどが検討されている。これらは高性能な反面，高コストとなる傾向にある。そこで本研究では変電所の遠隔監視を目的として汎用製品を用いた必要最低限の機能に絞った遠隔操作ロボットシステムを開発したので提案する。

7-105

ロープ型追従ロボットの開発

◎柏原悠人・山田 斉（D-yorozu）・林 文博（徳島大学）

送電工事・農家や工事現場林業・果樹園など山間地における作業ではでは中小規模の運搬業務が多いためエンジン式の運搬車が利用されている。近年では電動式の運搬車が開発，販売されるようになりエンジン式に比べ騒音が少なく制御性が優れているため，排気ガスが発生しないため作業者の負担軽減が期待できる。一方で運搬車の多くはレバーやジョイスティックを使用して操作を行っており，操作には一定の習熟が必要なことや両手で操作するためや操作中は運搬中には両手が塞がるという作業が中断されることが課題がある。本開発では，ロープ型追従ロボットを開発することでロープを引き寄せることで操作が可能なロープ型追従ロボットを開発しであり，作業者の負担や作業時間がどの程度軽減されるのか検証したので報告する。

7-106

難燃防蟻ケーブル用シース材料の開発

◎北嶋乃樹・桑崎悠介（古河電気工業）

従来のナイロン防蟻層と同等の防蟻性能を有し，かつ十分な難燃性を確保した難燃防蟻ビニルシース材料を開発し，シース材料およびケーブルとしての要求特性を満たしていることを確認した。また，防蟻剤として電線・ケーブル被覆材料で実績のある物質を採用しており，安定な物質であることから，環境への影響と持続性に関しては問題ないと考えられる。これにより，難燃防蟻仕様のケーブルにおいては，従来の三層シース構造から単層シース構造への置き換えが可能となった。

7-107

ポリプロピレン系非架橋絶縁体の特性評価（2）

○三枝哲也・三ツ木伸悟（古河電気工業）

ポリプロピレンとスチレン系エラストマーからなる非架橋絶縁体の直流絶縁特性と樹脂流動特性を評価した。直流絶縁特性はPEA法で評価したが，110℃でも電界増倍率変化は小さく，電界強調も起きていない，良好な直流絶縁特性を確認できた。樹脂流動特性は押出し温度における自重伸びで評価した。230℃の非架橋絶縁体は130℃のXLPEよりもはるかに小さい自重伸びであり，押出し直後や発熱時の絶縁体変形が小さい，高い形状安定性が確認できた。非架橋絶縁体が良好な直流絶縁特性を持ちつつ，大径ケーブル被覆に適した樹脂流動性も兼ね備えていることを確認できた。

7-108

ポリプロピレン絶縁電力ケーブルの開発（その2）

○安田周平・岡村元気・秋田浩二・大芋忠史（住友電気工業）・五十嵐晃一・和田孝平（東京電力パワーグリッド）・小浜隆治・中島浩一（中部電力パワーグリッド）・中川敦弘・草間利晃（関西電力送配電）

近年，地球温暖化問題への意識が高まっており，環境性能の高い製品が望まれている。一方，現在，電力ケーブルの絶縁体として主流である架橋ポリエチレン（XLPE）は，マテリアルリサイクルが難しいという欠点がある。また，製造時には，架橋反応に伴い温室効果ガスのひとつであるメタンガスを発生させ，その脱気のために乾燥工程も必要となる点も，環境性能を下げる一因となっている。このような状況から，非架橋ポリプロピレン（PP）絶縁電力ケーブルの開発を進めている。今回，モデルケールを作製し，絶縁破壊特性，熱機械特性評価を行った結果を報告する。

7-109

275kV POF鋼管内CVケーブルの開発（その2）－熱伸縮対策－

◎小林拓人・相原靖彦（東京電力ホールディングス）・水津 亮（住友電気工業）

前報において，鋼管内CVケーブルを適用する際にオフセット形状によっては追加の熱伸縮対策が必要であることを述べたが，既設のPOF用マンホールは一般的なCV用マンホールと比較して狭隘であることから十分なオフセットが確保できず，熱伸縮により接続部左右に軸力差が生じる可能性がある。そこで反抗力増加装置ならびに可動式接続部架台を考案し，その有効性について実機試験から評価を行った。結果，反抗力増加装置によって接続部に伝わる軸力を70～50％程度に低減でき，可動式接続部架台によって接続部左右の軸力差をほぼゼロにできることを確認した。

7-110

砂埋めスネークによる電力ケーブル拘束工法

◎藤井則孝・阿部和俊（住友電気工業）・黄川田貴洋・我満瑞樹（ユアテック）・阿久津克昌・小林稔彦（関電工）

近年，再生可能エネルギーを用いた発電の普及が拡大している。発電場所から連系点までの地中送電線路は，建設コスト面から浅埋管路が採用される場合が多く，道路上を通行する車両により路面がたわむことで生じる波乗り現象によるケーブルの移動が問題となっている。波乗力の予測は難しく，従来の拘束装置では拘束力に限界があり，対策が難しい場合がある。管路の両側に砂埋めスネーク形状を設けることでケーブルの伸出し，移動を拘束出来ると考え，検討・検証を実施し，砂埋めスネークによる電力ケーブル拘束工法を開発。有効性を確認し，実線路へ適用したことから，その内容を報告する。

7-111

66／77kVCVTケーブル用施工合理化ゴムブロック絶縁型直線接続箱の開発

◎主谷 遼・山本直人（中部電力パワーグリッド）・田中大暉・古川博基（東京電力パワーグリッド）・坂本達彦・中川敦弘（関西電力送配電）

国内の66/77kVのCVケーブル用直線接続箱はゴムブロック絶縁型接続箱（以下，RBJという）が主に採用されている。RBJの接続作業は，ガラス片を用いたケーブル絶縁体の処理などの専門的なスキルを要しており，1組（3相）あたり2日以上の作業日数を要している。昨今，RBJ接続作業のスキルレス化や短時間施工のニーズが顕在化しててきている。上記ニーズを解決するため，トリプレックスケーブル用RBJの施工合理化に関する検討・開発を実施した。遮水層付常温収縮チューブや，外導削り器などを導入し，スキルレス構造の採用，資機材を簡素化したRBJを開発した。開発品に対して各種評価を行い，電力用規格を満足し，施工日数を1日削減できることを確認した。

7-112

275kV Y分岐接続部の開発

○吉田敬祐・横田裕貴・八木正史（古河電気工業）

既設線路のリプレイスや増設対応など，近年は改修費削減の方針から，分岐（π引込み）可能で，設備面やケーブル施工面でのコストダウンが図れるY分岐接続部の必要性が高まっており，275kV級 Y分岐接続部の開発を新たに行った。開発にあたり電気性能，布設環境や施工性を考慮し，JEC-3408の要求性能および実線路において運転後にケーブルの解体・再接続が生じるケースを想定した抜き差し運用を満たす構造とした。各種試験を実施し0.5年の長期課通電試験や形式試験に加えて，ケーブルの解体・再接続を想定した抜き差し運用試験を実施し，各種要求性能を満たすことを確認し，実践路へ適用できる十分な性能を有することを検証した。

7-113

各種ピット布設部送電容量設計プログラムの開発

◎瀧 文彦（東京電力パワーグリッド）

屋外変電所などで適用される3面露出ピット布設線路の送電容量設計手法については，砂埋めトラフの場合はJCS0501などで示されているが，砂無しの場合については示されていない。また，単一トラフの場合ならば気中布設トラフと見なして近似的に計算することも考えられるが，複数のピットが連接された場合や屋外の場合の日射の影響を考慮することはできない。そこで3面露出ピットだけでなく各種ピットに対応した有限要素法を用いた各種ピット布設部送電容量設計プログラムを開発したことから，その概要と検証結果などについて報告する。

7-114

交流重畳法による未橋絡水トリー検出に関する一考察

○泉 誠太郎・吉留久暁・福田 尚・田嵜文弥・林 陵司・根岸直行・高橋 旭・宮崎和則・二川和弘（東京電力パワーグリッド）・村田 薫（矢崎エナジーシステム）

実線路に布設されているケーブルに対して直流漏れ電流試験，ならびに交流重畳法による劣化診断を実施した結果，交流重畳法では劣化と判定されたものの，直流漏れ電流試験においては劣化を確認できなかったケーブルが複数本存在した。ケーブルの水トリー劣化状態を確認するため，本稿では，劣化判定となったケーブルを実線路より撤去し交流重畳法における単相測定により，劣化・未劣化箇所を特定しトリー観察を行った。その結果，未橋絡水トリーからの劣化信号により未橋絡水トリーを特定できることを確認した。今後は，本方法を活用することで，効率的に水トリーの特定と伸展の様相を観察し，活線劣化診断データの蓄積により，E-E タイプ CV ケーブルの寿命精緻化に繋げていく。

7-115

ケーブルシースのシュリンクバック起因による遮へい銅テープ断線の遠隔監視（第二報）

○富田一成・鎌田康利（日本エナジーコンポーネンツ）・篠原賢治・西野 宏（日本エナジーコンポーネンツ 東京事務所）

配電ケーブルにおいて，シュリンクバックを起因とする遮へい銅テープ断線からケーブル絶縁破壊に至る事象が報告されており，対策機材として熱収縮チューブ，バインド等が知られている。また，過去に断線検知装置として，遮へい層に誘起した電圧をシース上から検知し，遮へい銅テープの断線有無を確認できる装置を開発している。ただし，これは定期点検時などに現地に赴き測定を実施する巡回型測定装置であったため，断線の発見が遅れるケースがあった。今回，装置に通信機能および温度センサを付加した常時の遠隔監視が可能なリモート断線検知装置を開発し，遮へい銅テープ断線の早期発見につなげる検討を実施したのでその第二報として報告する。

7-116

高温期における鉄道配電線路ケーブル保蔵物内温度の測定

◎森田貴紀・飯野友記・南之園弘太・玉野美和・保坂朋子・國峯由季・鈴木高志・林屋 均（東日本旅客鉄道）

JR東日本では配電線路用の高圧ケーブルを保蔵物に入れて地上敷設している箇所が多く存在する。保蔵物には日光が直接当たることから保蔵物内の温度が高くなる。また，当社ではケーブルへの放火事件が発生したことを受け樹脂製管路に金属性管路を被せる対策を推進していることに加え，猛暑日の増加など環境も変化していることから，温度上昇によるケーブルの劣化や絶縁不良が発生する可能性が高まってくることが考えられる。そうした状況を踏まえ，保蔵物内温度の上昇が見込まれる，気温が高く日光の当たる箇所で測定を実施した。測定の結果，最高温度環境下でも許容電流は負荷電流に比べ余裕があることから，気温上昇によるケーブル保蔵物内の温度上昇がケーブル不具合要因となる可能性は小さいことがわかった。

7-117

保蔵物に入った鉄道配電線路用高圧ケーブルの温度上昇の推定

○國峯由季・保坂朋子・南之園弘太・鈴木高志・林屋 均（東日本旅客鉄道）

JR東日本では，高圧ケーブルを地上に敷設することが多く，保蔵物に収容されている。保蔵物には日光が直接当たることから保蔵物内の温度が高くなる。合わせて猛暑日の増加など環境も変化していることから，温度上昇によるケーブルの劣化や絶縁不良が発生する可能性が高まってくることが考えられる。そこで，保蔵物に収められた高圧ケーブルの温度を計算するモデルを作成し，評価することにした。外気温から保蔵物内部温度，導体温度を算出する簡易的な計算モデルを構築し，その計算モデルを用いて当社管内で最も過酷と考えられる条件において，導体温度が，架橋ポリエチレンの結晶が溶融を始める温度である105℃に達する外気温を算出した結果，70℃付近となった。そのため，通常の使用環境において保蔵物内の高圧ケーブルの機能が損なわれることはないと結論づけることができた。

7-118

水トリー劣化ケーブルの区間標定

◎渡部功樹・藤堂翔太・迫田達也（宮崎大学）・高橋 旭・根岸直行・泉 誠太郎（東京電力パワーグリッド）

22 kV用電力ケーブル中の水トリーは残留電荷法により検出できるが，水トリーの位置標定はできない。水トリー劣化ケーブルが混在するような配電線網において，水トリー劣化区間の標定が可能になれば設備改修費用を抑制できる。そこで，本研究では，既存の残留電荷測定装置を活用し，残留電荷放出のためのAC電圧が所定の値に達した時に正弦波状電流/電圧パルスをケーブルに誘導して残留電荷を計測，劣化ケーブル区間を標定する技術を開発している。本報告では，水トリー劣化が確認された乾式架橋及び3層同時押出し成型ケーブルに対して水トリー劣化ケーブルの区間標定を試みた結果について述べる。

7-119

地中送電用管路の車両荷重による振動測定結果

○吉田哲也・斉藤久也・小林真一（中部電力パワーグリッド）・伊藤一成・大西 亮・永坂英明・北畠慎也（中電シーティーアイ）

道路下に埋設されている管路式ケーブルでは，車両進行により発生する管路変位に起因してケーブル波乗り現象が発生することが知られているが，管路の変位量を求めるための加速度の算術処理方法などの詳細な評価方法については報告されていない。そこで，ケーブル波乗り現象に係るケーブル移動力算定の精度向上を目的に，車両荷重による管路の変位について加速度計を用いた詳細な計測について試み，変電所構内道路下に埋設されている管路について車両を走行させた際の管路内振動を加速度計を用いて計測したのでその概要について報告する。

7-120

直流アーク故障発生時に発生する電流信号の距離依存性に関する研究

◎長谷川壮良・津坂亮博・雪田和人・七原俊也・後藤泰之（愛知工業大学）・加藤彰訓（河村電器産業）

近年，直流利用が増加しており，直流におけるアーク故障による事故を防ぐことが急務となっている。一般的に，アークが起きた際，回路上に高周波ノイズが重畳することが知られており，筆者らはこの高周波ノイズを利用してアーク故障を検出するための研究を行っている。今回，アーク発生箇所から回路上に取り付けた電流センサまでの距離を変えて高周波ノイズの測定を行った。その結果，アーク発生箇所からの距離によって，高周波ノイズが減衰する領域と高周波ノイズの大きさに変化がない領域が存在することが明らかとなった。

7-121

超高圧OFケーブル線路部分放電監視システムにおける開閉サージ影響の評価（その2）

◎三由 透・相原靖彦（東京電力ホールディングス）・池田裕介・栗原正樹・細谷真乃介（東京電力パワーグリッド）

東京電力パワーグリッド管内で運用している超高圧OFケーブル線路においては，部分放電（以下PDと呼ぶ）測定が行われている。PDの検出手法は，接続部のクロスボンド線から高周波変流器を使って，遮蔽層を伝搬するPDを検出するものである。PD測定装置の保護回路故障が確認されたことから，筆者らは原因推定とEMTPシミュレーションによる検討を行い過去に報告した。今回，開閉サージ電流の実測を行ったので，その結果およびEMTPシミュレーションとの比較結果について報告する。

7-122

RC-FDTD法を用いたCVケーブル中の圧力波伝搬解析に関する研究

◎大川諒真・前畑真由・弓達新治・尾崎良太郎・門脇一則（愛媛大学）

ポリエチレンは絶縁体として優れた特性を持ち，電力ケーブルの絶縁体として利用されている。一方で，直流高電界下においては絶縁体層に空間電荷が侵入する現象が起こる。空間電荷分布の測定方法として空間電荷からの圧力波を圧電素子で電気信号に変換することで測定するPEA法がある。これまでに我々は，ポリエチレン中の圧力波減衰を粘弾性モデルで計算可能なことを報告している。本研究では，CVケーブル中の断面を伝搬する圧力波について計算し，ポリエチレン中での圧力波の吸収を粘弾性モデルの一つであるVoightモデルと仮定してRC-FDTD法で計算することで，実験での圧力波測定の結果のシミュレーションでの再現を試みた。