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📡 分散型電源・系統連系

太陽光・風力・燃料電池などの分散型電源を電力系統に安全につなぐためのルール。近年の出題急増テーマ。

法的根拠ピラミッド

🟥 法律(電気事業法 第39条 — 事業用電気工作物の技術基準適合義務)
 └ 🟨 省令(電気設備技術基準 第16条 — 電気設備の電気的、磁気的障害の防止)
   └ 🟩 解釈(電技解釈 第220条 — 分散型電源の系統連系設備、
       第221条〜第232条 — 連系区分ごとの技術要件)
     └ 🟦 規格(系統連系規程(JEAC 9701)、JIS C 8960 — 太陽光発電用パワーコンディショナ 等)

まず「正答者はどう考えているか」のゴールを見てから詳細に入ると効率が良い。

🧠 正答者 vs 誤答者の視点差

観点 ❌ 誤答者 ✅ 正答者
保護装置 全連系区分で同じ装置だと思い込む 低圧/高圧/特高の3段階で装置が増えていく階段構造を理解
単独運転 受動的/能動的の区別がつかない 「待つ vs 仕掛ける」で原理を理解し、連系区分との対応を覚える
逆潮流 「逆潮流あり→RPR必要」と勘違い 逆潮流を「防ぎたい」からRPRが必要 → 逆潮流なしの方にRPR
力率要件 力率は出力や電圧の話と混同する 系統連系では「遅れ力率85%以上 ✅」が明示的に求められると理解
条文範囲 220条だけ覚える 220条(用語)→ 226-227条(低圧 施設・保護)→ 228-229条(高圧 施設・保護)→ 230-231条(特高 施設・保護)の階層を把握 ✅

🧠 概念・趣旨

誰の何を守るか: 電力系統の安定供給(周波数・電圧維持)、作業者の安全(単独運転防止)、他の需要家の電力品質

この法令がなかったら: 分散型電源が系統に悪影響を与えて広域停電が発生する。系統側が停電作業をしているのに分散型電源が送電し続けて作業者が感電する(単独運転の危険)。

⚡ 5秒で思い出す

「低圧=受動+能動(両方必要)、高圧=受動+能動+OVGR+OCR、逆潮流なし→RPR必要、力率85%以上遅れ ✅」

セルフチェック①: 低圧連系の場合、単独運転検出方式は受動的方式だけでよいか?

誤り。電技解釈第227条第2号で「受動的方式及び能動的方式のそれぞれ1方式以上」と明記されており、低圧連系でも両方式が必要。

セルフチェック②: 逆潮流「なし」の系統連系設備に逆電力リレー(RPR)は必要か?

必要。逆潮流を「防ぎたい」場合にRPRが必要。逆潮流「あり」(売電OK)の場合はRPR不要。直感と逆になるため要注意。


🔍 技術翻訳表

「過去問出現」列: ◎ = 超頻出(5問以上)/ ○ = 頻出(2〜4問)/ △ = 出題あり(1問)

条文の表現 現場で言うと 物理で言うと 過去問出現 H23〜R07
単独運転防止 停電したのにソーラーが勝手に電気を送り続けるのを防ぐ 系統電源喪失を検出し、分散型電源を自動解列する ◎ 毎年(11問)
逆潮流 自家発の余った電気が電力会社側に流れること 分散型電源の出力 > 負荷消費 → 差分が系統に逆流 ◎ 9/14年
逆潮流なしの場合 自分で使い切る。余っても系統に流さない 逆電力リレー(RPR)で逆潮流を検出し遮断 ◎ 8/14年
解列 系統から切り離すこと 連系用遮断器を開放して電気的に分離 ○ 4/14年
連系点の力率 遅れ85%以上 遅れ力率85%以上を維持すること ✅ 無効電力を抑制して連系点の電圧変動を小さくする ○ 3/14年
電圧変動の制限 低圧連系時は逆潮流による電圧上昇を±2%以内に収めること(系統連系規程 JEAC 9701〔一般社団法人日本電気協会〕に規定)。低圧供給電圧の維持基準は101±6V / 202±20V(電気事業法施行規則) 分散型電源の出力変動に伴う配電線の電圧上昇・降下を許容範囲内に収める △ 2/14年
インバータ保護機能 PCS(パワーコンディショナ)が自ら異常を感知して停止 系統電圧・周波数の異常を検出してゲートブロック → 逆変換停止 ◎ 8/14年
転送遮断 上位変電所が停電したら即座に分散型電源も落とす仕組み 変電所の遮断器動作を信号で伝達し、連系用遮断器を遠方トリップ ○ 3/14年
FRT要件 系統事故が起きてもすぐには脱落しないで耐える Fault Ride Through — 残電圧20%以上かつ1秒以内の電圧低下で運転継続、復帰後0.1秒以内に出力80%以上に戻す ✅ △ 1/14年

📊 電圧区分別・系統連系要件比較表

要件項目 低圧連系(600V以下) 高圧連系(600V超〜7000V以下) 特別高圧連系(7000V超)
対象容量の目安 小規模(住宅用太陽光等) 中規模(産業用太陽光・コジェネ等) 大規模(メガソーラー等) ✅
単独運転検出 受動的 + 能動的の両方式(各1方式以上)✅(電技解釈第227条第2号に明記。「受動のみ」は誤り) 受動的 + 能動的の両方式 受動的 + 能動的の両方式 + 転送遮断 ✅
逆潮流なし時のRPR 必要 必要 必要
地絡保護(OVGR) 不要(PCS内蔵) 必要 必要
過電流保護(OCR) 不要 ✅ 必要 必要
転送遮断装置 不要 不要 ✅ 必要 ✅
連系用遮断器(外部) 不要(PCS内蔵) 必要 必要
力率要件 遅れ85%以上 ✅ 遅れ85%以上 ✅ 遅れ85%以上 ✅
電圧変動許容値 低圧供給電圧: 101±6V / 202±20V以内(電気事業法施行規則)。逆潮流による電圧変動: ±2%以内(系統連系規程 JEAC 9701〔一般社団法人日本電気協会〕) ✅ 高圧配電線の電圧維持基準(6600V系統)に準拠。具体的な許容幅は JEAC 9701 および電力会社の系統連系技術要件で規定 ✅ 個別協議(案件規模・連系点条件により個別設定) ✅
主な根拠条文 解釈220・226・227条 解釈220・228・229条 解釈220・230・231条

試験対策のポイント

「低圧→高圧→特高」の順に要件が追加・強化される一方向の階段構造。「低圧連系にOVGRは必要か?」「高圧連系で転送遮断装置は必須か?」といった○×判定問題の軸になる。

📊 連系区分ごとの保護装置比較表

保護装置 低圧連系 高圧連系 特別高圧連系
過電圧リレー(OVR) ✅ ✅ ✅
不足電圧リレー(UVR) ✅ ✅ ✅
周波数上昇リレー(OFR) ✅ ✅ ✅
周波数低下リレー(UFR) ✅ ✅ ✅
単独運転検出装置 ✅(受動的+能動的 ✅) ✅(受動的+能動的) ✅(受動的+能動的)
逆電力リレー(RPR) 逆潮流なしの場合 逆潮流なしの場合 逆潮流なしの場合
過電流リレー(OCR) — ✅ ✅ ✅
地絡過電圧リレー(OVGR) — ✅ ✅
地絡方向リレー(DGR) — — ✅ ✅ ✅
短絡方向リレー — — ✅ ✅
転送遮断装置 — — ✅ ✅
連系用遮断器 — ✅ ✅

低圧連系は保護装置が少ない

低圧連系はパワーコンディショナ(PCS)内蔵の保護機能で対応するケースが多い。高圧・特別高圧は外部リレーが必要。

📊 単独運転検出方式

方式 原理 特徴
*受動的方式* 系統側の電圧・周波数・位相の変化を検出 検出が遅い場合がある。負荷と発電が均衡すると検出困難
*能動的方式* 意図的に系統に微小な擾乱を注入し、応答の変化を検出 確実だが系統に微小な影響を与える

低圧も受動的+能動的の両方式が必要(第227条)

電技解釈第227条第2号では「受動的方式及び能動的方式のそれぞれ1方式以上を含む」と明記。「低圧は受動的のみ」は誤り ✅。試験では「低圧連系に受動的+能動的の両方式が必要か」という○×形式で問われた実績あり(H29問9・R01問9等)。「第227条で両方式と規定」を根拠として即答できるようにする。

📊 逆潮流あり/なしの比較

項目 逆潮流あり 逆潮流なし
余剰電力 系統に売電(FIT等) 自家消費のみ
追加保護装置 — 逆電力リレー(RPR)が必要
計量 売電メーター必要 買電メーターのみ
系統への影響 電圧上昇の可能性 → 自動電圧調整機能(出力制御)が必要 影響小

🕳 頻出論点と落とし穴

危険度ランク: 🔴致命(連鎖失点リスク)/ 🟡要注意(単発失点)/ 🟢安心(加点要素)

  1. 🟡要注意 🎯 連系区分ごとの保護装置の違い

    • 低圧 → 最低限(PCS内蔵)
    • 高圧 → OCR、OVGR追加、単独運転検出は受動的+能動的
    • 特別高圧 → さらに転送遮断装置等が追加
    • 出題では「高圧連系に必要な保護装置はどれか」という形式が多い
  2. 🔴致命 🎯 単独運転検出の受動的/能動的の区別

    • 受動的: 電圧・周波数の変動を「待つ」だけ
    • 能動的: 自ら擾乱を「仕掛ける」
    • 低圧も受動的+能動的の両方(第227条)、高圧・特高も同様。「低圧は受動的のみ」は誤り → ここを問う
  3. 🔴致命 🎯 逆潮流なしの場合のRPR

    • 逆潮流「あり」の場合はRPR不要(逆潮流を許容しているから)
    • 逆潮流「なし」の場合にRPRが必要(逆潮流を検出して遮断するため)
    • 直感と逆なので引っ掛かりやすい
  4. 🟡要注意 🎯 連系点の電圧変動と力率要件

    • 分散型電源の出力変動 → 連系点の電圧が変動
    • 電圧変動の許容値: 低圧供給電圧は101±6V / 202±20V以内(電気事業法施行規則)。逆潮流による電圧上昇の許容値「±2%以内」の根拠は系統連系規程 JEAC 9701(一般社団法人日本電気協会)✅
    • 力率は遅れ85%以上を維持する義務あり ✅(系統連系技術要件ガイドライン・各電力会社の系統連系技術要件で規定)
    • 対策: 自動電圧調整機能、力率制御(PCSの無効電力制御)、出力制御
    • よくある引っ掛け: 「力率は関係ない」「進み力率でもよい」→ 遅れ力率の規定に注意
  5. 🟢安心 🎯 高調波の抑制

    • パワーコンディショナはインバータ → 高調波電流を発生
    • 高調波流出電流の上限値が規定されている ✅(総合電流歪率5%以下・各次電流歪率3%以下 — 系統連系技術要件)
    • 対策: フィルタ、PWM制御の高度化
  6. 🟡要注意 🎯 転送遮断装置(特別高圧連系)の位置づけ

    • 受動的・能動的単独運転検出だけでは不十分な場合に使用
    • 変電所側の遮断器動作を通信で分散型電源に伝達し、即時解列させる
    • 「単独運転検出と何が違うか」を問われた場合: 転送遮断は「外部からの遮断指令(変電所遮断器動作を通信で伝達)」、単独運転検出は「自身で異常を検知」の違い ✅

📝 出題実績

出題傾向(自動集計 · kakomon.yml)

出題頻度: ◎ 14問 / 14年出題(H25〜R07)

直近の出題実績:

年度 問 形式 出題内容
R7下 問9 穴埋 電気自動車から電気を供給する設備の施設
R7上 問7 穴埋 高圧連系時の系統連系用保護装置
R6下 問7 穴埋 高圧又は特別高圧連系における再閉路時の事故防止
R6上 問7 穴埋 高圧連系時の系統連系用保護装置
R5下 問7 穴埋 分散型電源の系統連系設備に係る用語の定義
年度 問 形式 何が問われたか 条文
R07下 問9 穴埋め ✅ 電気自動車から電気を供給する設備の施設(V2H・V2G) 解釈第199条の2
R07上 問7 穴埋め 高圧連系時の系統連系用保護装置(OCR・OVGR・RPR等) 解釈第229条
R06下 問7 穴埋め 分散型電源における再閉路時の事故防止 解釈第224条
R06上 問7 穴埋め 高圧連系時の系統連系用保護装置(単独運転検出) 解釈第229条
R05下 問7 穴埋め 分散型電源の系統連系設備に係る用語の定義(逆潮流・単独運転等) 解釈第220条
R05上 問7 ✅ 穴埋め ✅ 低圧・高圧連系時の施設要件(単相3線式の遮断器設置位置、逆潮流防止) ✅ 解釈226・228条 ✅
R04上 問9 択一 系統連系ではなく電気の需給状況悪化時の対応(電気事業法)✅ 電気事業法 ✅
R04下 問8 ✅ 穴埋め 分散型電源の系統連系設備 ✅ 解釈220-232条
R03 問9 ✅ 穴埋め ✅ 低圧・高圧連系時の施設要件(逆潮流防止・遮断器設置) ✅ 解釈226・228条 ✅
R02 問10 ✅ 穴埋め ✅ 高圧連系時の系統連系用保護装置(地絡過電圧リレー等) ✅ 解釈229条 ✅
R01 問9 ✅ 論説(誤り選択) ✅ 系統連系用語の定義の正誤判定(単独運転・自立運転の区別) ✅ 解釈220〜227条 ✅
H30 問9 ✅ 穴埋め ✅ 高圧連系の系統連系用保護装置(単独運転・再閉路・遮断器) ✅ 解釈229条 ✅
H29 問9 ✅ 穴埋め ✅ 低圧連系時の系統連系用保護装置の施設要件 ✅ 解釈227条 ✅
H28 問9 穴埋め 電気さく(系統連系ではない)✅ 解釈192条 ✅
H27 問9 ✅ 穴埋め ✅ 系統連系設備に係る用語の定義(能動的/受動的単独運転検出等) ✅ 解釈220条 ✅
H23 問6 ✅ 論説(誤り選択) ✅ 系統連系用語の定義の正誤判定(逆潮流・転送遮断・単独運転等) ✅ 解釈220条 ✅

→ 出題頻度: ⭐⭐⭐⭐⭐ (毎年出題。H27以降全14回中14回出題。近年は毎回必出)

R08 出題予測

直近の出題角度の変遷:
R06上・R07上 → 第229条(高圧連系保護装置)/R06下 → 第224条(再閉路防止)
R07下 → 第199条の2(V2H)に変化
R08は第229条・高圧連系(保護装置)から離れた角度(低圧連系の保護 第227条・施設 第226条、またはV2H 第199条の2の深掘り)が有力。

最重点: ① 低圧/高圧の保護装置の差(OCR・OVGR は高圧から)② 逆潮流なし→RPR必要 ③ V2H(第199条の2)の追加要件


🚗 新出角度: 電気自動車からの電力供給(V2H・V2G)— 解釈第199条の2

R07下問9で初出題。R08でも出題される可能性あり(新設条文)。

何が変わったか

従来の系統連系は「分散型電源→系統(一方向 or 逆潮流)」。V2H/V2Gは電気自動車(EV)のバッテリーを蓄電源として系統や住宅に電力を供給する双方向システム。

用語 内容
V2G (Vehicle to Grid) EVから電力系統へ逆潮流(売電・系統安定化)
V2H (Vehicle to Home) EVから住宅負荷へ給電(停電時の自立電源)
双方向PCS 充電・放電の両方向に対応したパワーコンディショナ

第199条の2 の主要要件(穴埋め対策)

電気自動車等から電気を供給する設備は:
① 単独運転防止機能を有すること(受動的+能動的両方式)
② 逆潮流を生じさせる場合は、系統連系用保護装置を施設すること
③ 双方向の電力変換装置(双方向PCS)を使用すること
④ 充電電流・電圧が定格を超えないよう制御すること

V2H問題の注意点

  • V2Hで「系統から切り離して住宅負荷に給電」= 自立運転(正常・意図的)
  • V2Gで「系統停電後もEVが系統に送電し続ける」= 単独運転(危険・防止必要)
  • 「V2HはEVが電源になるから単独運転防止不要」→ 誤り(単独運転防止は必要)
セルフチェック: V2H機器を系統連系で使用する場合、単独運転防止装置は必要か?

必要。EVバッテリーは分散型電源として機能するため、系統停電時に単独運転に陥る危険がある。解釈第199条の2により、単独運転検出装置(受動的+能動的両方式)の施設が求められる。


📝 過去問演習

使い方

問題を開く → 自分で解く → 解答・解説を開いて確認。二重折りたたみなので答えが先に見えません。

H29 問9(穴埋)— 低圧連系の単独運転検出 | 解釈第227条

次の文章は、「電気設備技術基準の解釈」に基づく分散型電源の低圧系統連系設備に関する記述である。

低圧連系時の系統連系用保護装置には、次の機能を有するものであること。

① (ア) リレーにより、自動的に分散型電源を解列する機能 ② (イ) 運転検出(能動的方式及び (ウ) 方式のそれぞれ1方式以上)による自動解列機能

また、逆潮流を生じさせない場合には (エ) リレーを施設すること。

(ア) (イ) (ウ) (エ)
(1) 過電圧・不足電圧・周波数 単独 受動的 逆電力
(2) 過電圧・不足電流・周波数 独立 能動的 逆電力
(3) 過電圧・不足電圧・周波数 単独 受動的 過電流
(4) 地絡過電圧・不足電圧 独立 受動的 逆電力
(5) 過電圧・不足電圧・力率 単独 能動的 過電流
解答・解説

正解: (1) (ア)過電圧・不足電圧・周波数 (イ)単独 (ウ)受動的 (エ)逆電力

空欄 正答 根拠
(ア) 過電圧・不足電圧・周波数リレー OVR・UVR・OFR・UFRが低圧連系の基本セット。「地絡過電圧(OVGR)」は高圧連系から必要なので低圧では不要
(イ) 単独運転検出 「単独運転」が正式用語。「独立運転」は自立運転の別称で意味が異なる
(ウ) 受動的方式 解釈第227条第2号「能動的方式及び受動的方式のそれぞれ1方式以上」。能動的が先に書かれているが両方必要
(エ) 逆電力リレー(RPR) 逆潮流を「防ぐ」場合にRPRが必要。逆潮流なし = RPR必要

💡 得点のカギ: (ウ)は「能動的方式及び受動的方式」を問う問題。「能動的のみ」「受動的のみ」はどちらも誤り。両方必要が条文に明記されている。

R02 問10(穴埋)— 高圧連系の保護装置 | 解釈第229条

次の文章は、「電気設備技術基準の解釈」に基づく分散型電源の高圧系統連系設備に関する記述である。

高圧連系時の系統連系用保護装置には、次の機能を有するものを施設すること。

  • 過電流(短絡)を検出し、自動解列する (ア) リレー
  • 地絡を検出し、自動解列する (イ) リレー(零相電圧を検出)
  • 逆潮流を生じさせない場合に施設する (ウ) リレー
  • (エ) 運転を防止するための検出装置(受動的方式+能動的方式)
(ア) (イ) (ウ) (エ)
(1) 過電流(OCR) 地絡過電圧(OVGR) 逆電力(RPR) 単独
(2) 過電圧(OVR) 地絡方向(DGR) 逆電力(RPR) 自立
(3) 過電流(OCR) 地絡方向(DGR) 逆電流(RCR) 単独
(4) 過電流(OCR) 地絡過電圧(OVGR) 過電圧(OVR) 単独
(5) 不足電圧(UVR) 地絡過電圧(OVGR) 逆電力(RPR) 単独
解答・解説

正解: (1) (ア)OCR (イ)OVGR (ウ)RPR (エ)単独

空欄 正答 根拠
(ア) OCR(過電流リレー) 高圧連系から追加される短絡保護装置。低圧連系にはないが高圧・特高は必須
(イ) OVGR(地絡過電圧リレー) 零相電圧を検出する地絡保護。高圧連系から必要。DGR(地絡方向)は特高連系でさらに追加
(ウ) RPR(逆電力リレー) 逆潮流を防ぎたい場合に必要。「逆電流リレー(RCR)」という名称は存在しない
(エ) 単独運転 「自立運転」は意図的な自家給電で正常動作。「単独運転」が防止すべき異常状態

💡 得点のカギ: (イ)のOVGR vs DGRの区別が最頻出。OVGRは高圧連系から、DGRは特別高圧連系でさらに追加、という階段構造で整理する。

R01 問9(論説・誤り選択)— 系統連系用語の正誤判定 | 解釈第220条

次の文章は、分散型電源の系統連系設備に係る用語に関する記述である。誤っているものを一つ選べ。

(1) 「単独運転」とは、分散型電源が、連系している電力系統から解列された状態において、当該分散型電源設置者の構内負荷にのみ電力を供給している状態をいう。

(2) 「逆潮流」とは、分散型電源設置者の構内から、一般送配電事業者が運用する電力系統側へ向かう有効電力の流れをいう。

(3) 「自立運転」とは、分散型電源が連系している電力系統から解列された状態において、当該分散型電源設置者の構内負荷にのみ電力を供給している状態で、かつ、この状態を継続させる意図がある場合をいう。

(4) 「転送遮断」とは、電力系統の事故等により解列が必要な場合に、分散型電源側の保護リレー等が系統の異常を能動的に検知して解列する方式をいう。

(5) 「解列」とは、分散型電源を電力系統から切り離すことをいう。

解答・解説

正解: (4) — 転送遮断の説明が誤り

選択肢 判定 理由
(1) ✅ 単独運転の定義(解釈第220条)として正確。系統解列後に構内負荷にのみ給電している状態
(2) ✅ 逆潮流の定義として正確。「構内→系統」への有効電力の流れ
(3) ✅ 自立運転の定義。単独運転と状態は似ているが「継続させる意図がある」点が異なる
(4) ❌ 誤り。転送遮断は「系統側(変電所の遮断器動作)の情報を通信で伝達して解列させる方式」。分散型電源側が能動的に検知するのは単独運転検出(能動的方式)の説明
(5) ✅ 解列の定義として正確

💡 得点のカギ: 転送遮断は「外から信号を受けて切る(受動)」、単独運転検出(能動的方式)は「自分で異常を感知して切る(能動)」。問題文(4)は両者を混同した記述。用語の定義問題は「能動/受動」「単独/自立」「転送遮断/単独運転検出」の3セットを整理することが鉄則。


🔗 混同注意

  • 単独運転 vs 自立運転: 単独運転は「系統停電時に意図せず送電し続ける(危険)」、自立運転は「意図的に系統から切り離して自家用負荷に給電する(安全)」
  • 逆潮流 vs 逆充電: 逆潮流は「分散型電源から系統への電力流出」、逆充電は「停止中の系統が分散型電源から充電される状態(単独運転の一形態)」
  • OVR/UVR vs OVGR: OVR/UVRは線間電圧の異常検出、OVGRは零相電圧(地絡)の検出
  • 保護装置(過電流・地絡) — 単独運転防止のための保護協調設計
  • 接地工事 — 系統連系時の接地方式(B種接地との関係)

Level 2: 物理的背景 🔬

なぜ単独運転が危険なのか

  1. 作業者感電: 系統側で停電作業中 → 分散型電源が逆充電 → 停電だと思って触れた作業者が感電
  2. 電圧・周波数の不安定: 系統のバックアップがない → 負荷変動で電圧・周波数が急変
  3. 再閉路時の事故: 系統が復旧して再閉路 → 分散型電源と位相が合わない → 過大な突入電流・機器損傷

逆潮流と電圧上昇の関係

配電線の電圧降下: V_drop = I × R(Iは負荷電流、Rは配電線抵抗) 逆潮流発生時: 電流の向きが逆転 → 電圧降下が電圧上昇に転じる 末端に大容量太陽光 → 昼間に逆潮流 → 連系点の電圧が上限を超える

Level 3: 設計パラメータ 📐

系統連系の設計手順 ✅

  1. 連系区分の決定(低圧/高圧/特別高圧)
  2. 連系可能容量の確認(短絡容量、電圧変動の制約)
  3. 保護装置の選定(連系区分に応じた必要装置)
  4. 単独運転検出方式の選定
  5. 逆潮流の有無と対策
  6. 高調波対策の検討
  7. 電力会社との協議・申請

パワーコンディショナの機能

  • DC/AC変換(インバータ)
  • MPPT制御(最大電力点追従)
  • 系統連系保護(OVR/UVR/OFR/UFR内蔵)
  • 単独運転検出(受動的+能動的方式内蔵)
  • 力率制御・出力制御

最終確認: 2026-06-10 | ステータス: v1.3(V2H条番号を第199条の2へ訂正(denken-ou一次照合・旧記載第220条の2は誤り)・v1.2: R05下〜R07下出題実績追加・R08予測更新)| バージョニング基準