※本記事は、作成日または最終更新日時点で公表されている制度情報・数値・資料に基づいて作成しています。

PCS・BMS・EMSが一目でわかる超入門
安全・連系・最適化のポイントを図でやさしく

PCSは直流と交流を双方向に変換し連系保護、BMSはセル監視で安全確保、EMS/SCADA/PLCは最適化と遠隔監視を担います。日本の連系要件と主要規格を図解で整理します。

PCS：電気の「形」を整える

Power Conditioning System：双方向変換と系統連系保護の要

◆何をしている？

・蓄電池の直流（DC）と系統の交流（AC）を「双方向」に変換（充電／放電）

・周波数や電圧の逸脱を検知し、単独運転を防止するなどの連系保護を実行

◆なぜ大事？

・日本の「電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドライン」に適合することが前提

・事故時にも系統を守るため、保護協調の中心機器として安全と安定を確保

PCSの主な保護機能

・単独運転防止：系統遮断時の自動停止

・周波数逸脱検出(必要に応じて周波数応答を実施)

・電圧異常検出(過電圧・不足電圧)

・（連系先の要件で求められる場合）電圧低下等時の継続運転：Fault Ride Through〈LVRT/HVRT〉

・系統事故時保護（短絡・地絡）

・直流過電流保護

BMS：電池の"体調管理"とは？

Battery Management System：バッテリーの状態監視と安全制御の要

◆何をしている？

・バッテリーの電圧・電流・温度をリアルタイムに監視

・各電池セルの充電状態を均等化（セルバランシング）

・過充電・過放電・過熱などの危険状態を防止

◆なぜ大事？

・リチウムイオン電池など高エネルギー密度の蓄電池は、適切な管理がないと発火・爆発リスクがある

・電池の劣化を抑え、寿命を延長し、システム全体の効率と安全性を向上

・IEC 62619の要求に準拠した安全設計が前提（産業用リチウムイオン電池の国際安全規格）

PCSの主な保護機能

EMS／SCADA／PLC：全体の"司令塔"

Energy Management System：エネルギー全体の最適制御と監視を実現

◆何をしている？

・エネルギーリソース（蓄電池・太陽光・系統電力等）を総合的に管理・制御して最適運用

・需要と供給のバランスを予測・監視し、省エネ・省コスト・CO₂削減などの目標を達成

・PCS、BMSなど各サブシステムに指令を出す中央制御システムとして機能

◆なぜ大事？

・電力システム全体の効率化・安定化・最適化により経済性と環境性を両立

・再生可能エネルギーの導入拡大や電力自由化に伴い、ますます重要性が高まっている

EMSの主な機能

・需給予測・計画：：天候・電力需要・料金を予測し運用計画を立案

・リアルタイム制御：状況に応じた充放電・電力融通の最適制御

・監視・可視化：システム状態・電力フローをリアルタイム表示

・データ蓄積・分析：運用データの記録・統計解析・レポート

・セキュリティ管理：アクセス制御・通信暗号化・不正検知

3つのシステムの全体構造と関係図

PCS・BMS・EMSの相互関係と情報の流れ

法規・規格 かんたん早見表

電力貯蔵システムの安全性と系統連系に関する主要法規制

よくある質問（FAQ）と導入ポイント

PCS・BMS・EMSに関する典型的な質問と技術的根拠

一次情報出典

• 資源エネルギー庁「電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドライン」

• IEC 62619:2022（産業用リチウムイオン電池の安全要求）

• IEC 61850-5:2013 + AMD1:2022（電力自動化の通信要件）

参考資料

• 日本電気協会 (JEAC) 系統連系規程

• IEC 62933 (電力貯蔵システム規格)

• IEEE 1547 (分散型電源の系統連系)

• NEDO蓄電池技術開発ロードマップ

導入時の重要ポイント

• PCS・BMS・EMSの統合動作検証を事前実施

• 将来の拡張性を考慮したシステム構成

• 地域の電力品質規定に準拠した設定

• 定期メンテナンス計画の策定

まとめ：三位一体の重要性

一次情報出典（参照規格・ガイドライン）

三者が揃ってはじめてBESSの本当の価値が発揮されます。各システムは異なる機能・要件に集中し、連携して安全で効率的なエネルギー貯蔵を実現します。

監修者