偶発事故
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電力網における偶発事故（ぐうはつじこ、英: contingency）とは、単一の主要構成要素（例：発電機や送電線）の予期せぬ故障であり、[1] 系統のセキュリティを脅かすほど大きなシステム状態の変化を引き起こすものを指す。[2] 一部の保護リレーは、単一の故障によって複数の個別のコンポーネントが切り離されるように設定されている。この場合、グループ内のすべてのユニットが停止することは単一の事故としてカウントされる。[3] メンテナンスなどの計画的な停止は事故には含まれない。[4]
この用語が選ばれているのは、単一の故障が運用者の介入が間に合わないほど急速にシステムに深刻な損害を与える可能性があるという事実を強調しているためであり、それゆえ、あらゆる単一故障に対する反応をシステムの構成にあらかじめ防御的に組み込んでおかなければならない。[5] 一部のソースでは、この用語を「妨害（disturbance）」や「故障（fault）」と互換的に使用している。[2]
確実な事故
事故解析（コンティンジェンシー解析）アプリケーションは、運用センターのコンピュータ上で定期的に実行され、現在の系統の状態と「事故選択」に基づいて運用者に提案を行う。[5] このソフトウェアは、「コンポーネントXの損失は、YのZ%の過負荷をもたらす」という形式の「アラーム」として、「もし〜なら（what if）」シナリオへの回答を提供する。[3] 1990年代までには、大規模な連系系統の解析には数千の事故イベント（二重事故を考慮すると数百万）のテストが含まれていた。各事故の影響を把握するには電力潮流解析を実行する必要がある。電力システムの状態は急速に変化するため、結果が有用であるためには、アプリケーションの実行は数分以内（最大30分[6]）で完了しなければならない。[7] 通常、プロセスを高速化するために、主に単一事故と一部の二重事故のみが選択されて考慮される。事故の選択には、問題を引き起こす可能性が最も高いものを選択するためにエンジニアリング上の判断が用いられる。[6]
予見され解析される事故は「確実な（credible）事故」と呼ばれる。例としては以下の故障が挙げられる。[4]
- 送電線、連系線、あるいはHVDCリンク
- 発電機
- 変圧器
- 変動性再生可能エネルギークラスター
- 電圧補償装置
欧州大陸では、これらは「通常」の事故とみなされる。これに対し、「例外的な」確実な事故としては以下の故障がある。[4]
不確実な（または「範囲外の」）事故は、発生が稀であり影響の予測が困難なため、計画には使用されない。例えば以下の故障が該当する。[4]
N-X 事故計画
エネルギー供給の信頼性は、通常、単一の主要ユニットの故障が発生しても、現在の負荷を供給するのに十分なリソースがシステムに残っていることを要求する。この要件を満たすシステムは、N-1事故基準を満たしていると表現される（Nは機器の数を表す）。N-2およびN-3事故は、それぞれ2つまたは3つの主要ユニットが同時に損失することを想定した計画を指す。これは、都心部などの重要なエリアで行われることがある。[8] 「N-1セキュリティ評価」という用語も使用される。[9]
N-1要件は、発電から変電所に至るネットワーク全体で使用される。しかし、配電レベルでは、計画者はより緩和された解釈を許容することが多い。つまり、単一の故障が発生しても、ほとんどすべての顧客への電力供給を少なくとも「緊急レベル」（ANSI C84.1のレンジB[10]）で中断なく確保すべきだが、元の故障箇所を含むネットワークの小さなセクションでは、約1時間のサービス中断を伴う「手動切り替え」が必要になる場合がある、というものである。[8]
事故計画（コンティンジェンシー・プランニング）の普及は、その利点に基づいている。
- システム内のN個の要素がそれぞれ個別に解析されるため、作業量が制限され、故障のオプション（例：発電機の故障、短絡）が簡素化される。
- このプロセスは、事故が発生した場合の対処方法を本質的に提供する。[8]
N-1事故計画は、ピーク負荷と容量の比率が通常（70%以下）のシステムでは一般的に十分である。比率が大幅に高いシステムではN-1計画では満足な信頼性が得られず、N-2やN-3基準でも不十分な場合がある。そのため、個々の事故の確率を考慮した「信頼度ベースの計画」が用いられる。[8]
N-1-1事故は、単一の故障に続いて手動復旧手順が行われ、その最初の故障からの復旧が成功した後に別の故障が発生することと定義される。通常の運転条件はN-0と呼ばれることがある。[11]
