JP7076306B2 - Consumer configuration output device - Google Patents
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Description
本発明は、電力需要をあらわす実績値と電力需要に対する予測の結果をあらわす予測値との差を示す誤差への対応に必要な調整コストを最小化する需要家構成を出力する需要家構成出力装置に関する。 The present invention is a consumer configuration output device that outputs a consumer configuration that minimizes the adjustment cost required to deal with an error indicating the difference between the actual value representing the power demand and the predicted value representing the result of the prediction for the power demand. Regarding.
電力小売事業者には、電力系統を安定化するために、電力需給に関する30分計画値同時同量が課せられる。電力小売事業者は、課せられた30分計画値同時同量に違反した場合は、インバランス料金の支払いというペナルティを受ける。このため、電力小売事業者にとっては、電力需要を予測し、予測した電力需要に応じた電力供給を的確に行うことが重要である。しかし、実際の電力需要は、天候等の影響を受けて、予測された電力需要から変動する。したがって、電力小売事業者は、実際の電力需要と予測された電力需要との差を示す需要予測誤差に対応するのに必要な調整コストを負担する必要がある。調整コストには、電力を市場調達するのにかかるコスト、デマンドレスポンスにより節電を要請するのにかかるコスト、支払わなければならないインバランス料金等が含まれる。需要予測誤差は、電力小売事業者から電力が供給される需要家を示す需要家構成に応じて増減する。例えば、日ごとの電力需要の変化が小さい需要家が増加した場合は、需要予測誤差が減少し、需要予測誤差に対応するのに必要な調整コストも抑制される。 Electricity retailers are required to have the same 30-minute planned value for electricity supply and demand in order to stabilize the electric power system. Electricity retailers will be penalized for paying an imbalance fee if they violate the 30-minute planned simultaneous equal amount imposed. For this reason, it is important for electric power retailers to predict electric power demand and accurately supply electric power according to the predicted electric power demand. However, the actual power demand fluctuates from the predicted power demand due to the influence of the weather and the like. Therefore, the electricity retailer must bear the adjustment costs required to deal with the demand forecast error, which indicates the difference between the actual electricity demand and the predicted electricity demand. The adjustment cost includes the cost of procuring electricity to the market, the cost of requesting power saving by demand response, the imbalance fee that must be paid, and the like. The demand forecast error increases or decreases depending on the consumer composition indicating the consumer to which the electric power is supplied from the electric power retailer. For example, if the number of consumers with small daily changes in electricity demand increases, the demand forecast error will decrease, and the adjustment cost required to deal with the demand forecast error will also be suppressed.
特許文献1に記載された電力取引決定方法においては、損益、リターン及びペナルティ項から目的関数が構成される(段落0024)。目的関数は、需要家への供給に必要な電力量を含む(段落0052)。また、制約式の下で目的関数が最大となる需要家の集合及び各需要家の配分比率が導出される(請求項1及び段落0027)。
In the electric power transaction determination method described in
30分計画値同時同量が課せられる場合は、実際の電力需要と予測された電力需要との差を示す需要予測誤差が調整コストに影響する。 When the 30-minute planned value simultaneous equal amount is imposed, the demand forecast error indicating the difference between the actual power demand and the predicted power demand affects the adjustment cost.
しかし、特許文献1に記載された電力取引決定方法に代表される従来の技術においては、電力需要が考慮されるが、需要予測誤差が考慮されない。このため、従来の技術においては、調整コストを定量的に算出することができず、調整コストを最小化する需要家構成を出力することができない。
However, in the conventional technique represented by the electric power transaction determination method described in
本発明は、この問題に鑑みてなされた。本発明が解決しようとする課題は、電力需要とその予測の結果との差に対応するのに必要な調整コストを最小化する需要家構成を出力することができる需要家構成出力装置を提供することである。 The present invention has been made in view of this problem. The problem to be solved by the present invention is to provide a consumer configuration output device capable of outputting a consumer configuration that minimizes the adjustment cost required to cope with the difference between the power demand and the result of the prediction. That is.
本発明の第1の態様においては、需要家構成出力装置が、誤差算出部、総誤差算出部、調整コスト算出部、総予測値算出部及び更新部を備える。 In the first aspect of the present invention, the consumer configuration output device includes an error calculation unit, a total error calculation unit, an adjustment cost calculation unit, a total prediction value calculation unit, and an update unit.
誤差算出部は、複数の需要家に含まれる各需要家について、過去の電力需要をあらわす時間帯別実績値と過去の電力需要に対する予測の結果をあらわす時間帯別予測値との差を示す時間帯別誤差を算出する。 The error calculation unit shows the difference between the actual value for each time zone that shows the past power demand and the predicted value for each time zone that shows the result of the forecast for the past power demand for each consumer included in multiple consumers. Calculate the band error.
総誤差算出部は、需要家構成に含まれる2個以上の需要家についてそれぞれ算出された2個以上の時間帯別誤差の総和を示す時間帯別総誤差を算出する。 The total error calculation unit calculates the total error for each time zone, which indicates the sum of the errors for each of the two or more time zones calculated for each of the two or more consumers included in the consumer composition.
調整コスト算出部は、時間帯別総誤差、及び単位誤差への対応に要する時間帯別調整コスト単価から時間帯別総誤差への対応に要する調整コストを算出する。 The adjustment cost calculation unit calculates the total error for each time zone and the adjustment cost required for dealing with the total error for each time zone from the unit price of the adjustment cost for each time zone required for dealing with the unit error.
総予測値算出部には、各需要家について時間帯別予測値が入力される。総予測値算出部は、2個以上の需要家についてそれぞれ入力された2個以上の時間帯別予測値の総和を示す総予測値を算出する。 In the total forecast value calculation unit, the forecast value for each time zone is input for each consumer. The total forecast value calculation unit calculates a total forecast value indicating the sum of two or more time zone-specific forecast values input for each of the two or more consumers.
更新部は、総予測値が制約を満たす範囲内において、互いに反対の誤差を有する需要家を2個以上の需要家に組み合わせて含めることにより、調整コストが最小化されているか否かを判定する。また、更新部は、調整コストが最小化されていると判定した場合は、需要家構成を出力する。一方、更新部は、調整コストが最小化されていないと判定した場合は、需要家構成を更新して調整コストを小さくする。 The updater determines whether the adjustment cost is minimized by including a combination of consumers with opposite errors in two or more consumers within the range where the total predicted value satisfies the constraint. .. Further, the update unit outputs the consumer composition when it is determined that the adjustment cost is minimized. On the other hand, when the update unit determines that the adjustment cost is not minimized, the update unit updates the consumer composition to reduce the adjustment cost.
本発明の第2の態様においては、需要家構成出力装置が、誤差算出部、誤差推定部、総誤差算出部、調整コスト算出部、総予測値算出部及び更新部を備える。 In the second aspect of the present invention, the consumer configuration output device includes an error calculation unit, an error estimation unit, a total error calculation unit, an adjustment cost calculation unit, a total prediction value calculation unit, and an update unit.
誤差算出部は、複数の需要家に含まれる各需要家について、過去の電力需要をあらわす時間帯別実績値と過去の電力需要に対する予測の結果をあらわす時間帯別予測値との差を示す時間帯別誤差を算出する。時間帯別実績値、時間帯別予測値及び時間帯別誤差は、複数の条件に含まれる各条件に対応づけられる。 The error calculation unit shows the difference between the actual value for each time zone that shows the past power demand and the predicted value for each time zone that shows the result of the forecast for the past power demand for each consumer included in multiple consumers. Calculate the band error. The actual value for each time zone, the predicted value for each time zone, and the error for each time zone are associated with each condition included in a plurality of conditions.
誤差推定部は、各需要家について、複数の条件の中から特定の条件に適合する適合条件を特定する。また、誤差推定部は、適合条件に対応づけられた時間帯別誤差から特定の条件下における時間帯別誤差を推定する。 The error estimation unit identifies a conforming condition that meets a specific condition from a plurality of conditions for each consumer. Further, the error estimation unit estimates the time zone error under a specific condition from the time zone error associated with the conforming condition.
総誤差算出部は、需要家構成に含まれる2個以上の需要家についてそれぞれ推定された2個以上の時間帯別誤差の総和を示す時間帯別総誤差を算出する。 The total error calculation unit calculates the total error for each time zone, which indicates the sum of the errors for each of the two or more time zones estimated for each of the two or more consumers included in the consumer composition.
調整コスト算出部には、各条件に対応づけられ単位誤差への対応に要する時間帯別調整コスト単価が入力される。調整コスト算出部は、時間帯別総誤差、及び適合条件に対応づけられた時間帯別調整コスト単価から時間帯別総誤差への対応に要する調整コストを算出する。 In the adjustment cost calculation unit, the adjustment cost unit price for each time zone, which is associated with each condition and is required to deal with the unit error, is input. The adjustment cost calculation unit calculates the total error for each time zone and the adjustment cost required for dealing with the total error for each time zone from the unit price of the adjustment cost for each time zone associated with the conforming condition.
総予測値算出部は、各需要家について適合条件に対応づけられた時間帯別予測値を特定する。また、総予測値算出部は、2個以上の需要家についてそれぞれ特定した2個以上の時間帯別予測値の総和を示す総予測値を算出する。 The total forecast value calculation unit specifies the forecast value for each time zone associated with the conformity condition for each consumer. In addition, the total forecast value calculation unit calculates a total forecast value indicating the total sum of two or more time zone-specific forecast values specified for each of the two or more consumers.
更新部は、総予測値が制約を満たす範囲内において、互いに反対の誤差を有する需要家を2個以上の需要家に組み合わせて含めることにより、調整コストが最小化されているか否かを判定する。また、更新部は、調整コストが最小化されていると判定した場合は、需要家構成を出力する。一方、更新部は、調整コストが最小化されていないと判定した場合は、需要家構成を更新して調整コストを小さくする。 The updater determines whether the adjustment cost is minimized by including a combination of consumers with opposite errors in two or more consumers within the range where the total predicted value satisfies the constraint. .. Further, the update unit outputs the consumer composition when it is determined that the adjustment cost is minimized. On the other hand, when the update unit determines that the adjustment cost is not minimized, the update unit updates the consumer composition to reduce the adjustment cost.
本発明においては、電力需要とその予測の結果との差に対応するのに必要な調整コストを最小化する需要家構成を出力する需要家構成出力装置を提供することができる。 In the present invention, it is possible to provide a consumer configuration output device that outputs a consumer configuration that minimizes the adjustment cost required to cope with the difference between the power demand and the result of the prediction.
この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。 Objectives, features, aspects, and advantages of the present invention will be made clearer by the following detailed description and accompanying drawings.
1 実施の形態1
1.1 需要家構成出力装置のハードウェア
図1は、実施の形態1の需要家構成出力装置のハードウェアを図示するブロック図である。
1
1.1 Hardware of the Consumer Configuration Output Device FIG. 1 is a block diagram illustrating the hardware of the consumer configuration output device according to the first embodiment.
図1に図示される需要家構成出力装置1000は、コンピュータであり、CPU1010、メモリ1012、ハードディスクドライブ1014及び通信部1016を備える。需要家構成出力装置1000がこれらの要素と異なる要素を備えてもよい。
The consumer
ハードディスクドライブ1014には、プログラム1020がインストールされる。CPU1010は、インストールされたプログラム1020をメモリ1012にロードし、ロードしたプログラム1020を実行する。通信部1016は、ネットワーク1030を介してスマートメータ1040、サーバ1042等との間で通信を行う。スマートメータ1040は、複数の需要家に含まれる各需要家に設置される。
The
ハードディスクドライブ1014は、プログラム1020が記録される記録媒体となる。ハードディスクドライブ1014からなる記録媒体が、ハードディスクドライブ1014と異なる装置からなる記録媒体に置き換えられてもよい。例えば、ハードディスクドライブ1014からなる記録媒体が、ソリッドステートドライブからなる記録媒体に置き換えられてもよい。プログラム1020のハードディスクドライブ1014へのインストールは、プログラム1020が記録されたコンパクトディスク(CD)、デジタル多目的ディスク(DVD)等の記録媒体から読み出したプログラム1020をハードディスクドライブ1014に書き込むことにより行われてもよいし、ネットワーク1030を介して受信したプログラム1020をハードディスクドライブ1014に書き込むことにより行われてもよい。
The
1.2 需要家構成出力装置
需要家構成出力装置1000は、電力が供給される2個以上の需要家を含む需要家構成が電力小売事業者にもたらす収益上のリスクを分析する需要家リスク分析装置の一部又は全部を構成する。また、需要家構成出力装置1000は、電力需要とそれに対する予測の結果との差を定量的に評価し、当該差に対応するのに必要な調整コストを最小化する最適需要家構成を出力する。
1.2 Consumer Composition Output Device The consumer
実施の形態1においては、過去の電力需要とそれに対する予測の結果との差を示す過去の誤差が各需要家について算出される。また、需要家構成に含まれる2個以上の需要家についてそれぞれ算出された2個以上の過去の誤差の総和を示す総誤差が算出される。また、算出された総誤差への対応に必要な調整コストを最小化する最適需要家構成が出力される。 In the first embodiment, a past error indicating the difference between the past power demand and the result of the prediction for the past power demand is calculated for each consumer. In addition, a total error indicating the sum of the past errors of the two or more calculated for each of the two or more consumers included in the consumer composition is calculated. In addition, the optimum consumer configuration that minimizes the adjustment cost required to deal with the calculated total error is output.
図2は、実施の形態1の需要家構成出力装置を図示するブロック図である。図3は、実施の形態1の需要家構成出力装置において扱われるデータ間の関係を図示する図である。 FIG. 2 is a block diagram illustrating a consumer configuration output device according to the first embodiment. FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the data handled in the consumer configuration output device of the first embodiment.
需要家構成出力装置1000は、図2に図示されるように、誤差算出部1100、総誤差算出部1102、調整コスト算出部1104、総予測値算出部1106及び更新部1108を備える。需要家構成出力装置1000がこれらの要素と異なる要素を備えてもよい。これらの要素は、CPU1010がプログラム1020を実行することにより構成される。これらの要素の全部又は一部がプログラム1020を実行しないハードウェアにより構成されてもよい。
As shown in FIG. 2, the consumer
需要家構成出力装置1000には、複数の実績値1200、複数の予測値1202、調整コスト単価1204、制約パラメータ1206等の入力情報が入力される。需要家構成出力装置1000の内部においては、複数の誤差1208、需要家構成1210、総誤差1212、調整コスト1214、総予測値1216等の内部情報が処理される。需要家構成出力装置1000からは、最適需要家構成1218等の出力情報が出力される。
Input information such as a plurality of
1.3 誤差の算出
誤差算出部1100には、図2に図示されるように、複数の実績値1200及び複数の予測値1202が入力される。これにより、誤差算出部1100には、図3に図示されるように、複数の需要家1300に含まれる各需要家1310について、実績値1312及び予測値1314が入力される。各需要家1310について入力される実績値1312は、各需要家1310の過去の電力需要をあらわす実績値であり、複数の時間帯に含まれる各時間帯における実績値を含む時間帯別実績値となっている。各需要家1310について入力される予測値1314は、各需要家1310の過去の電力需要に対する予測の結果をあらわす予測値であり、複数の時間帯に含まれる各時間帯における予測値を含む時間帯別予測値となっている。実績値1312は、スマートメータ1040により計測される。通信部1016は、スマートメータ1040から直接的に実績値1312を受信してもよいし、サーバ1042を経由してスマートメータ1040から実績値1312を受信してもよい。
1.3 Error calculation As shown in FIG. 2, a plurality of
図4は、実施の形態1の需要家構成出力装置に入力される複数の実績値の例が記述されたテーブルを図示する図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating a table in which an example of a plurality of actual values input to the consumer configuration output device of the first embodiment is described.
図4に図示されるテーブル1400の第2行目以降の各行においては、第1列目に、需要家1310を識別する需要家識別子(ID)が記述される。また、第2列目以降に、第1列目に記述された需要家IDにより識別される需要家1310の実績値1312が記述される。第2行目以降の各行の第2列目以降の各列には、実績値1312に含まれる、第1行目の各列に記述された時刻から当該時刻の30分後の時刻までの時間帯における実績値が記述される。例えば、第2行目の第2列目には、第2行目の第1列目に記述された「1」という需要家IDにより識別される需要家1310の、第1行目の第2列目に記載された「00:00」という時刻から「00:30」という時刻までの時間帯における「0.3」という実績値が記述される。記述される実績値は、電力量であらわされる。電力量の単位は「kWh」等である。
In each row after the second row of the table 1400 illustrated in FIG. 4, a consumer identifier (ID) that identifies the
図5は、実施の形態1の需要家構成出力装置に入力される複数の予測値が記述されたテーブルの例を図示する図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a table in which a plurality of predicted values input to the consumer configuration output device of the first embodiment are described.
図5に図示されるテーブル1402の第2行目以降の各行においては、第1列目に、需要家IDが記述される。また、第2列目以降に、第1列目に記述された需要家IDにより識別される需要家1310の予測値1314が記述される。各行の第2列目以降の各列には、予測値1314に含まれる、第1行目の各列に記述された時刻から当該時刻の30分後の時刻までの時間帯における実績値が記述される。例えば、第2行目の第2列目には、第2行目の第1列目に記述された「1」という需要家IDにより識別される需要家1310の、第1行目の第2列目に記載された「00:00」という時刻から「00:30」という時刻までの時間帯における「0.2」という実績値が記述される。記述される実績値は、電力量であらわされる。電力量の単位は「kWh」等である。
In each row after the second row of the table 1402 illustrated in FIG. 5, the consumer ID is described in the first column. Further, after the second column, the predicted
また、誤差算出部1100は、図3に図示されるように、各需要家1310について、入力された実績値1312と入力された予測値1314との差を示す誤差1316を算出する。これにより、誤差算出部1100は、図2及び図3に図示されるように、複数の誤差1208を算出する。算出される誤差1316は、複数の時間帯に含まれる各時間帯における誤差を含む時間帯別誤差となっている。
Further, as shown in FIG. 3, the
図6は、実施の形態1の需要家構成出力装置の内部において処理される複数の誤差の例が記述されたテーブルを図示する図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a plurality of errors processed inside the consumer configuration output device of the first embodiment.
図6に図示されるテーブル1404の第2行目以降の各行においては、第1列目に、需要家IDが記述される。また、第2列目以降に、第1列目に記述された需要家IDにより識別される需要家1310の誤差1316が記述される。第2行目以降の各行の第2列以降の各列には、誤差1316に含まれる、第1行目の各列に記載された時刻から当該時刻の30分後の時刻までの時間帯における誤差が記述される。記述される誤差は、電力量であらわされる。電力量の単位は「kWh」等である。
In each row after the second row of the table 1404 illustrated in FIG. 6, the consumer ID is described in the first column. Further, after the second column, the
需要家aの時刻tiから始まる時間帯における誤差Residual(a,ti)は、式(1)に表されるように、需要家aの当該時間帯における実績値Demand(a,ti)から需要家aの当該時間帯における予測値Predict(a,ti)を減ずることにより算出される。インデックスiは、時間帯インデックスであり、各時間帯の長さが30分である場合は1から48までの整数の各々をとる。 The error Residual (a, ti) in the time zone starting from the time t i of the consumer a is the actual value Demand (a, t i ) of the consumer a in the time zone as shown in the equation (1 ) . It is calculated by subtracting the predicted value Predict (a, ti ) of the customer a in the relevant time zone from. The index i is a time zone index, and if the length of each time zone is 30 minutes, each of the integers from 1 to 48 is taken.
1.4 総誤差の算出
総誤差算出部1102には、図2に図示されるように、需要家構成1210が入力される。需要家構成1210は、図3に図示される2個以上の需要家1320を含む。2個以上の需要家1320は、電力の供給先として仮定される2個以上の需要家である。
1.4 Calculation of total error In the total
図7は、第1実施形態の需要家構成出力装置の内部において処理される需要家構成の例が記述されたテーブルを図示する図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating a table in which an example of a consumer configuration processed inside the consumer configuration output device of the first embodiment is described.
図7に図示されるテーブル1406の第2行目以降の各行においては、第1列目に、需要家IDが記述される。また、第2列目に、第1列目に記述された需要家IDにより識別される需要家1310に付与される構成フラグが記述される。「1」という構成フラグが付与された需要家1310は、2個以上の需要家1320に含まれる。「1」という構成フラグが付与された需要家1310は、2個以上の需要家1320に含まれない。
In each row after the second row of the table 1406 illustrated in FIG. 7, the consumer ID is described in the first column. Further, in the second column, a configuration flag given to the
また、総誤差算出部1102は、図3に図示されるように、入力された需要家構成1210に含まれる2個以上の需要家1320についてそれぞれ算出された2個以上の誤差1322の総和を示す総誤差1212を算出する。算出される総誤差1212は、複数の時間帯に含まれる各時間帯における総誤差を含む時間帯別総誤差となっている。
Further, as shown in FIG. 3, the total
時刻tiから始まる時間帯における総誤差Total_Residual(S,ti)は、式(2)に示されるように、2個以上の需要家1320からなる集合Sに属する各需要家aについて当該時間帯における誤差Residual(a,ti)を得、集合Sに属する2個以上の需要家についてそれぞれ得た2個以上の誤差の総和をとることにより算出される。
The total error Total_Residual (S, ti ) in the time zone starting from time t i is, as shown in equation (2), for each consumer a belonging to the set S consisting of two or
1.5 調整コストの算出
調整コスト算出部1104には、図2に図示されるように、調整コスト単価1204が入力される。入力される調整コスト単価1204は、単位誤差への対応に要する調整コストであり、複数の時間帯に含まれる各時間帯における調整コスト単価を含む時間帯別調整コスト単価となっている。
1.5 Calculation of adjustment cost The adjustment
図8は、実施の形態1の需要家構成出力装置に入力される調整コスト単価の例が記述されたテーブルを図示する図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an adjustment cost unit price input to the consumer configuration output device of the first embodiment.
図8に図示されるテーブル1408においては、第2行目に、調整コスト単価1204が記述される。第2行目の各列には、調整コスト単価1204に含まれる、第1行目の各列に記述された時刻から当該時刻の30分後の時刻までの時間帯における調整コスト単価が記述される。調整コスト単価の単位は、「円/kWh」等である。電力を市場調達することにより総誤差1212に対応する場合は、各時間帯における電力の過去の市場価格の平均値を各時間帯における調整コスト単価として用いることができる。インバランス料金を支払うことにより総誤差1212に対応する場合は、各時間帯におけるインバランス料金の過去の平均値を各時間帯における調整コスト単価として用いることができる。
In the table 1408 illustrated in FIG. 8, the adjustment
また、調整コスト算出部1104は、図2及び図3に図示されるように、算出された総誤差1212及び入力された調整コスト単価1204から総誤差1212への対応に要する調整コスト1214を算出する。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the adjustment
調整コストCost(S)は、式(3)に示されるように、時刻tiから始まる時間帯について当該時間帯における調整コスト単価Cost_Rate(ti)と当該時間帯における総誤差Total_Residual(S,ti)の絶対値|Total_Residual(S,ti)|との積を得、複数の時刻t1,t2,...,t48から始まる時間帯についてそれぞれ得た複数の積の総和をとることにより算出される。 As shown in Equation (3), the adjustment cost Cost (S) is the adjustment cost unit price Cost_Rate (t i ) in the time zone starting from time t i and the total error Total_Residual (S, t) in the time zone. Obtain the product of the absolute value of i ) | Total_Residual (S, t i ) |, and take the sum of the multiple products obtained for each time zone starting from multiple times t 1 , t 2 , ..., t 48 . It is calculated by.
1.6 総予測値の算出
総予測値算出部1106には、図2に図示されるように、需要家構成1210が入力される。また、総予測値算出部1106には、複数の予測値1202が入力される。これにより、総予測値算出部1106には、図3に図示されるように、複数の需要家1300に含まれる各需要家1310について予測値1314が入力される。
1.6 Calculation of total forecast value In the total forecast
また、総予測値算出部1106は、図3に図示されるように、需要家構成1210に含まれる2個以上の需要家1320についてそれぞれ入力された2個以上の予測値1324の総和を示す総予測値1216を算出する。算出される総予測値1216は、複数の時間帯に含まれる各時間帯における総予測値を含む時間帯別総予測値となっている。
Further, as shown in FIG. 3, the total predicted
時刻tiから始まる時間帯における総予測値Total_Predict(S,ti)は、式(4)に示されるように、2個以上の需要家1320からなる集合Sに属する各需要家aについて当該時間帯における予測値Predict(a,ti)を得、集合Sに属する2個以上の需要家についてそれぞれ得た2個以上の予測値の総和をとることにより算出される。
The total predicted value Total_Predict (S, ti ) in the time zone starting from time t i is, as shown in equation (4), for each consumer a belonging to the set S consisting of two or
1.7 需要家構成の更新
更新部1108には、図2に図示されるように、制約パラメータ1206が入力される。入力される制約パラメータ1206は、算出された総予測値1216に課せられる制約をあらわす制約パラメータであり、複数の時間帯に含まれる各時間帯における制約パラメータを含む時間帯別制約パラメータとなっている。
1.7 Update of consumer
図9は、実施の形態1の需要家構成出力装置に入力される制約パラメータの例が記述されたテーブルを図示する図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating a table in which an example of constraint parameters input to the consumer configuration output device of the first embodiment is described.
図9に図示されるテーブル1410においては、第2行目に、制約パラメータ1206が記述される。第2行目の各列には、制約パラメータ1206に含まれる、第1行目の各列に記述された時刻から当該時刻の30分後の時刻までの時間帯における制約パラメータが記述される。記述される制約パラメータは、電力小売事業者が所望の利益を達成するために販売しなければならない下限の電力量である。電力量の単位は、「kWh」等である。当該下限の電力量が、当該下限の電力量と異なる上限の電力量又は下限の電力量に置き換えられてもよい。例えば、当該下限の電力量が、電力小売事業者が供給することができる上限の電力量に置き換えられてもよい。
In the table 1410 illustrated in FIG. 9, the
また、更新部1108は、算出された総予測値1216が制約パラメータ1206によりあらわされる制約を満たす範囲内において算出された調整コスト1214が最小化されているか否かを判定する。更新部1108は、調整コスト1214が最小化されていると判定した場合は、需要家構成1210を出力する。出力される需要家構成1210は、最適需要家構成1218である。一方、更新部1108は、調整コスト1214が最小化されていないと判定した場合は、需要家構成1210を更新して調整コスト1214を小さくする。更新後の需要家構成1210は、総誤差算出部1102及び総予測値算出部1106に入力される。これにより、算出された調整コスト1214が最小化されていない場合でも、最終的には調整コスト1214が最小化され、最適需要家構成1218が出力される。
Further, the
調整コスト1214が最小化される過程においては、小さな誤差を有する需要家1310を2個以上の需要家1320に含めること、互いに反対の誤差を有する需要家1310を2個以上の需要家1320に組み合わせて含めること等が行われる。これにより、電力小売事業者の視点からみた総誤差1212を小さくすることができる。
In the process of minimizing the
更新部1108は、例えば粒子群最適化法により、調整コスト1214が最小化されているか否かを判定し、需要家構成1210を更新して調整コスト1214を小さくする。
The
1.8 実施の形態1の効果
実施の形態1においては、需要家構成出力装置1000が、電力需要とそれに対する予測の結果との差に対応するのに必要な調整コスト1214を最小化する最適需要家構成1218を出力することができる。
1.8 Effect of
2 実施の形態2
2.1 実施の形態1との相違
実施の形態2は、主に下記の点で実施の形態1と相違する:実施の形態1においては、需要家構成1210に含まれる2個以上の需要家1320についてそれぞれ算出された2個以上の過去の誤差1322の総和を示す総誤差1212が算出される。これに対して、実施の形態2においては、需要家構成に含まれる2個以上の需要家についてそれぞれ推定された2個以上の将来の誤差の総和を示す総誤差が算出される。
2
2.1 Differences from
以下では、上記の相違に関連する実施の形態2の構成が説明される。説明されない構成については、実施の形態1において採用された構成がそのまま又は変形されてから実施の形態2においても採用される。 In the following, the configuration of the second embodiment related to the above difference will be described. The configuration not described will be adopted in the second embodiment as it is or after the configuration adopted in the first embodiment is modified.
2.2 需要家構成出力装置
図1は、実施の形態2の需要家構成出力装置のハードウェアを図示するブロック図でもある。
2.2 Consumer Configuration Output Device FIG. 1 is also a block diagram illustrating the hardware of the consumer configuration output device according to the second embodiment.
図10は、実施の形態2の需要家構成出力装置を図示するブロック図である。図11及び図12は、実施の形態2の需要家構成出力装置において扱われるデータ間の関係を図示する図である。 FIG. 10 is a block diagram illustrating a consumer configuration output device according to the second embodiment. 11 and 12 are diagrams illustrating the relationship between the data handled in the consumer configuration output device of the second embodiment.
需要家構成出力装置2000は、図10に図示されるように、誤差算出部2100、誤差推定部2102、総誤差算出部2104、調整コスト算出部2106、総予測値算出部2108及び更新部2110を備える。これらの要素は、CPU1010がプログラム1020を実行することにより構成される。
As shown in FIG. 10, the consumer
需要家構成出力装置2000には、複数の実績値2200、複数の予測値2202、条件テーブル2204、条件影響度2206、将来の条件2208、複数の調整コスト単価2210、制約パラメータ2212等の入力情報が入力される。需要家構成出力装置2000の内部においては、複数の誤差2214、複数の将来の誤差2216、需要家構成2218、総誤差2220、調整コスト2222、総予測値2224等の内部情報が処理される。需要家構成出力装置2000からは、最適需要家構成2226等の出力情報が出力される。
The consumer
2.3 誤差の算出
誤差算出部2100には、図10に図示されるように、複数の実績値2200及び複数の予測値2202が入力される。これにより、誤差算出部2100には、図11に図示されるように、複数の需要家2300に含まれる各需要家2310について、複数の条件2320に含まれる各条件2330に対応づけられた実績値2332及び予測値2334が入力される。各需要家2310について入力される実績値2332は、各需要家2310の過去の電力需要をあらわし、複数の時間帯に含まれる各時間帯における実績値を含む時間帯別実績値となっている。各需要家2310について入力される予測値2334は、各需要家2310の過去の電力需要に対する予測の結果をあらわし、複数の時間帯に含まれる各時間帯における予測値を含む時間帯別予測値となっている。実績値2332は、スマートメータ1040により計測される。通信部1016は、スマートメータ1040から直接的に実績値2332を受信してもよいし、サーバ1042を介してスマートメータ1040から実績値2332を受信してもよい。複数の条件2320は、それぞれ複数の条件IDにより識別される。複数の条件2320は、電力需要に影響し算出される複数の誤差2214に影響すると考えられる条件である。
2.3 Error calculation As shown in FIG. 10, a plurality of
図13は、実施の形態2の需要家構成出力装置に入力される複数の実績値の例が記述されたテーブルを図示する図である。 FIG. 13 is a diagram illustrating a table in which an example of a plurality of actual values input to the consumer configuration output device of the second embodiment is described.
図13に図示されるテーブル2500の第2行目以降の各行においては、第1列目に、需要家2310を識別する需要家IDが記述される。また、第2列目に、日付が記述される。また、第3列目に、条件2330を識別する条件IDが記述される。また、第4列目以降に、第1列目に記述された需要家IDにより識別される需要家2310の、第3列目に記述された条件IDにより識別される条件に対応づけられた実績値2332が記述される。第2行目以降の各行の第4列目以降の各列には、実績値2332に含まれる、各行の第2列目に記述された日付の第1行目の各列に記述された時刻から当該時刻の30分後の時刻までの時間帯における実績値が記述される。例えば、第2行目の第4列目には、第2行目の第1列目に記述された「1」という需要者IDにより識別される需要家2310の、第2行目の第2列目に記述された「2017/1/1」という日付の第1行目の第4列目に記述された「00:00」という時刻から「00:30」という時刻までの時間帯における「0.3」という実績値が記述される。記述される実績値は、電力量であらわされる。電力量の単位は「kWh」等である。
In each row after the second row of the table 2500 illustrated in FIG. 13, a consumer ID that identifies the
図14は、実施の形態2の需要家構成出力装置に入力される複数の予測値の例が記述されたテーブルを図示する図である。 FIG. 14 is a diagram illustrating a table in which examples of a plurality of predicted values input to the consumer configuration output device of the second embodiment are described.
図14に図示されるテーブル2502の第2行目以降の各行においては、第1列目に、需要家IDが記述される。また、第2列目に、日付が記述される。また、第3列目に、条件IDが記述される。また、第4列目以降に、第1列目に記述された需要家IDにより識別される需要家2310の、第3列目に記述された条件IDにより識別される条件2330に対応づけられた予測値2334が記述される。第2行目以降の各行の第4列目以降の各列には、予測値2334に含まれる、各行の第2列目に記述された日付の第1行目の各列に記述された時刻から当該時刻の30分後の時刻までの時間帯における予測値が記述される。例えば、第2行目の第4列目には、第2行目の第1列目に記述された「1」という需要者IDにより識別される需要家2310の、第2行目の第2列目に記述された「2017/1/1」という日付の第1行目の第4列目に記述された「00:00」という時刻から「00:30」という時刻までの時間帯における「0.2」という実績値が記述される。記述される予測値は、電力量であらわされる。電力量の単位は「kWh」等である。
In each row after the second row of the table 2502 illustrated in FIG. 14, the consumer ID is described in the first column. In addition, the date is described in the second column. Further, the condition ID is described in the third column. Further, after the fourth column, the
また、誤差算出部2100には、図10に図示されるように、条件テーブル2204が入力される。入力される条件テーブル2204には、図11に図示されるように、複数の条件IDによりそれぞれ識別される複数の条件2320が記述される。複数の条件2320に含まれる各条件2330は、図12に図示されるように、複数の第1の条件要素2400を含む。複数の第1の条件要素2400は、電力需要に影響をもたらす条件要素である。
Further, as shown in FIG. 10, the condition table 2204 is input to the
図15は、実施の形態2の需要家構成出力装置に入力される条件テーブルを図示する図である。 FIG. 15 is a diagram illustrating a condition table input to the consumer configuration output device of the second embodiment.
図15に図示される条件テーブル2204の第2行目以降の各行においては、第1列目に、条件IDが記述される。第2列目以降には、各行の第1列目に記述された条件IDにより識別される条件2330に含まれる複数の第1の条件要素2400が記述される。第2行目以降の各行の第2列目、第3列目及び第4列目には、それぞれ複数の第1の条件要素2400に含まれる天候、気温及び曜日が記述される。例えば、第2行目の第2列目、第3列目及び第4列目には、それぞれ「晴れ」という天候、「25」という気温、及び「月」という曜日が記述される。また、第3行目の第2列目、第3列目及び第4列目には、それぞれ「雨」という天候、「24」という気温、及び「土」という曜日が記述される。気温の単位は、「℃」等である。
In each row of the condition table 2204 shown in FIG. 15 from the second row onward, the condition ID is described in the first column. In the second and subsequent columns, a plurality of
また、誤差算出部2100には、図10に図示されるように、条件影響度2206が入力される。入力される条件影響度2206は、図12に図示されるように、複数の第1の条件要素2400にそれぞれ対応づけられた複数の条件影響度2402を含む。例えば、複数の第1の条件要素2400が天候、気温及び曜日を含む場合は、複数の条件影響度2402は、天候に対応づけられた「10」という影響度、気温に対応づけられた「3」という影響度、及び曜日に対応づけられた「1」という影響度を含む。
Further, as shown in FIG. 10, the
また、誤差算出部2100は、図11に図示されるように、複数の需要家2300に含まれる各需要家2310について、各条件2330に対応づけられた実績値2332と各条件2330に対応づけられた予測値2334との差を示し各条件2330に対応づけられた誤差2336を算出する。これにより、図10及び図11に図示されるように、複数の誤差2214が算出される。算出される誤差2336は、複数の時間帯に含まれる各時間帯における誤差を含む時間帯別誤差となっている。
Further, as shown in FIG. 11, the
各条件kに対応づけられた、需要家aの時刻tiから始まる時間帯における誤差Residual(a,k,ti)は、式(5)に表されるように、各条件kに対応づけられた、需要家aの当該時間帯における実績値Demand(a,j,ti)から、各条件kに対応づけられた、需要家aの当該時間帯における予測値Predict(a,j,ti)を減じた誤差を各日付jについて得、N個の日付についてそれぞれ得たN個の誤差の平均をとることにより算出される。 The error Residual (a, k, ti) in the time zone starting from the time t i of the consumer a, which is associated with each condition k, is associated with each condition k as shown in Eq. (5). Also, from the actual value Demand (a, j, ti) of the consumer a in the relevant time zone, the predicted value Predict (a, j, ti ) of the consumer a in the relevant time zone associated with each condition k . ) Is subtracted for each date j, and the error is calculated by averaging the N errors obtained for each of the N dates.
2.4 将来誤差の算出
誤差推定部2102には、図10に図示されるように、将来の条件2208が入力される。入力される将来の条件2208は、調整コスト2222を小さくすることが望まれる期間の特定の条件であり、図12に図示されるように、複数の第1の条件要素2400とそれぞれ比較される複数の第2の条件要素2410を含む。例えば、調整コスト2222を小さくすることが望まれる期間が翌日であり、複数の第1の条件要素2400が天候、気温及び曜日を含む場合は、複数の第2の条件要素2410は、翌日の天候、気温及び曜日を含む。翌日の天候及び気温は、天気予報から取得される。
2.4 Calculation of future error
また、誤差推定部2102は、図11に図示されるように、各需要家2310について、複数の条件2320の中から将来の条件2208に適合する適合条件2340を特定する。また、誤差推定部2102は、適合条件2340に対応づけられた誤差2342から将来の条件2208下における将来の誤差2344を推定する。推定される将来の誤差2344は、複数の時間帯に含まれる各時間帯における将来の誤差を含む将来の時間帯別誤差となっている。推定される将来の誤差2344は、適合条件2340に対応づけられた誤差2342そのものであってもよいし、適合条件2340に対応づけられた誤差2342に対して補正を行うことにより得られる誤差であってもよい。
Further, as shown in FIG. 11, the
誤差推定部2102は、将来の条件2208に一致する条件が複数の条件2320に含まれる場合は、将来の条件2208に一致する条件を適合条件2340にする。
When the plurality of
一方、誤差推定部2102は、将来の条件2208に一致する条件が複数の条件2320に含まれない場合は、将来の条件2208に類似する条件を適合条件2340にする。具体的には、誤差推定部2102は、図12に図示されるように、複数の条件2320に含まれる各条件2330について、複数の第1の条件要素2400の中から、比較される少なくとも1個の第2の条件要素2430とそれぞれ一致する少なくとも1個の第1の条件要素2432を特定する。また、誤差推定部2102は、各条件2330について、特定した少なくとも1個の第1の条件要素2432がそれぞれ対応づけられた少なくとも1個の条件影響度2434の総和2436を算出する。また、誤差推定部2102は、適合条件2340について算出された総和2438が複数の条件2320についてそれぞれ算出された複数の総和2440における最大の総和となる適合条件2340の特定を行う。
On the other hand, when the
2.5 総誤差の算出
総誤差算出部2104には、図10に図示されるように、需要家構成2218が入力される。需要家構成2218は、図11に図示される2個以上の需要家2350を含む。
2.5 Calculation of total error In the total
需要家構成2218は、実施の形態1の需要家構成出力装置1000の内部において処理される需要家構成1210と同様の情報である。したがって、図7は、実施の形態2の需要家構成出力装置2000の内部において処理される需要家構成2218の例を示すテーブル1406を図示する図でもある。
The
また、総誤差算出部2104は、図11に図示されるように、入力された需要家構成2218に含まれる2個以上の需要家2350についてそれぞれ推定された2個以上の将来の誤差2352の総和を示す総誤差2220を算出する。算出される総誤差2220は、複数の時間帯に含まれる各時間帯における総誤差を含む時間帯別総誤差となっている。
Further, as shown in FIG. 11, the total
適合条件2340が条件k'である場合は、時刻tiから始まる時間帯における総誤差Total_Residual(S,k',ti)は、式(6)に示されるように、2個以上の需要家2350からなる集合Sに属する各需要家aについて当該時間帯における誤差Residual(a,k',ti)を得、集合Sに属する2個以上の需要家についてそれぞれ得た2個以上の誤差の総和をとることにより算出される。 When the conformance condition 2340 is the condition k', the total error Total_Residual (S, k', ti ) in the time zone starting from the time t i is two or more consumers as shown in the equation (6). For each consumer a belonging to the set S consisting of 2350, the error Residual (a, k ', ti) in the time zone is obtained, and for each of the two or more consumers belonging to the set S, the error of two or more obtained. It is calculated by taking the sum.
2.6 調整コストの算出
調整コスト算出部2106には、図10に図示されるように、複数の調整コスト単価2210が入力される。これにより、調整コスト算出部2106には、図11に図示されるように、複数の条件2230に含まれる各条件2330に対応づけられた調整コスト単価2470が入力される。入力される調整コスト単価2470は、単位誤差への対応に要する調整コストを示し、複数の時間帯に含まれる各時間帯における調整コスト単価を含む時間帯別調整コスト単価となっている。
2.6 Calculation of adjustment cost As shown in FIG. 10, a plurality of adjustment
図16は、実施の形態2の需要家構成出力装置に入力される複数の調整コスト単価の例が記述されたテーブルを図示する図である。 FIG. 16 is a diagram illustrating a table in which an example of a plurality of adjustment cost unit prices input to the consumer configuration output device of the second embodiment is described.
図16に図示されるテーブル2504の第2行目以降の各行においては、第1列目に、調整コスト単価2470を識別する調整コストIDが記述される。また、第2列目に、条件2330を識別する条件IDが記述される。また、第3列目以降に、第2列目に記述された条件IDにより識別される条件2330に対応づけられた調整コスト単価2470が記述される。第2行目以降の各行の第3列目以降の各列には、調整コスト単価2470に含まれる、第1行目の各列に記述された時刻から当該時刻の30分後の時刻までの時間帯における調整コスト単価が記述される。調整コスト単価の単位は、「円/kWh」等である。電力を市場調達することにより総誤差2220に対応する場合は、各時間帯における電力の過去の市場価格の平均値を各時間帯における調整コスト単価として用いることができる。インバランス料金を支払うことにより総誤差2220に対応する場合は、各時間帯におけるインバランス料金の過去の平均値を各時間帯における調整コスト単価として用いることができる。
In each row after the second row of the table 2504 illustrated in FIG. 16, the adjustment cost ID that identifies the adjustment
また、調整コスト算出部2106は、図11に図示されるように、算出された総誤差2220、及び適合条件2340に対応づけられた調整コスト単価2348から総誤差2220への対応に要する調整コスト2222を算出する。
Further, as shown in FIG. 11, the adjustment
適合条件2340が条件k'である場合は、調整コストCost(S,k')は、式(7)に示されるように、時刻tiから始まる時間帯について、当該時間帯における単位誤差への対応に要する調整コスト単価Cost_Rate(k',ti)と当該時間帯における総誤差Total_Residual(S,k',ti)の絶対値|Total_Residual(S,k',ti)|との積を得、複数の時刻t1,t2,...,t48から始まる時間帯についてそれぞれ得た複数の積の総和をとることにより算出される。 If the conformance condition 2340 is condition k', the adjustment cost Cost (S, k') is, as shown in equation (7), for the time zone starting from time t i to the unit error in that time zone. The product of the adjustment cost unit price Cost_Rate (k', ti) required for correspondence and the absolute value of the total error Total_Residual (S, k ', ti) in the relevant time zone | Total_Residual (S, k ', ti) | Obtained, calculated by taking the sum of multiple products obtained for each time zone starting from multiple times t 1 , t 2 , ..., t 48 .
2.7 総予測値の算出
総予測値算出部2108には、図10に図示されるように、需要家構成2218が入力される。また、総予測値算出部2108には、複数の予測値2202が入力される。これにより、総予測値算出部2108には、図11に図示されるように、複数の需要家2300に含まれる各需要家2310について、複数の条件2320に含まれる各条件2330に対応づけられた予測値2334が入力される。
2.7 Calculation of total forecast value In the total forecast
また、総予測値算出部2108は、図11に図示されるように、各需要家2310について適合条件2340に対応づけられた予測値2346を特定する。
Further, as shown in FIG. 11, the total predicted
また、総予測値算出部2108は、2個以上の需要家2350についてそれぞれ特定した2個以上の予測値2354の総和を示す総予測値2224を算出する。
Further, the total predicted
適合条件2340が条件k'である場合は、時刻tiから始まる時間帯における総予測値Total_Predict(S,k',ti)は、式(8)に示されるように、2個以上の需要家2350からなる集合Sに属する各需要家aについて当該時間帯における予測値Predict(a,j,ti)を得、集合Sに属する2個以上の需要家についてそれぞれ得た2個以上の予測値の総和をとり、N個の日付についてそれぞれとったN個の総和の総和をさらにとることにより算出される。
When the conformance condition 2340 is the condition k', the total predicted value Total_Predict (S, k', ti ) in the time zone starting from the time t i is the demand for two or more as shown in the equation (8). For each consumer a belonging to the set S consisting of the
2.8 需要家構成の更新
更新部2110には、図10に図示されるように、制約パラメータ2212が入力される。入力される制約パラメータ2212は、算出された総予測値2224に課せられる制約をあらわす制約パラメータであり、複数の時間帯に含まれる各時間における制約パラメータを含む時間帯別制約パラメータとなっている。
2.8 Update of consumer
制約パラメータ2212は、第1実施形態の需要家構成出力装置1000に入力される制約パラメータ1206と同様の情報である。したがって、図9は、第2実施形態の需要家構成出力装置2000に入力される制約パラメータ2212の例を示すテーブル1410を図示する図でもある。
The
また、更新部2110は、算出された総予測値2224が制約パラメータ2212によりあらわされる制約を満たす範囲内において算出された調整コスト2222が最小化されているか否かを判定する。更新部2110は、調整コスト2222が最小化されていると判定した場合は、需要家構成2218を出力する。出力される需要家構成2218は、最適需要家構成2226である。一方、更新部2110は、調整コスト2222が最小化されていないと判定した場合は、需要家構成2218を更新して調整コスト2222を小さくする。更新後の需要家構成2218は、総誤差算出部2104及び総予測値算出部2108に入力される。これにより、算出された調整コストが最小化されていない場合でも、最終的には調整コスト2222が最小化され、最適需要家構成2226が出力される。
Further, the
2.9 実施の形態2の効果
実施の形態2においても、需要家構成出力装置2000が、電力需要とそれに対する予測の結果との差に対応するのに必要な調整コスト2222を最小化する最適需要家構成2226を出力することができる。
2.9 Effect of the second embodiment In the second embodiment as well, the consumer
加えて、実施の形態2においては、需要家構成出力装置2000が、将来の予想される差に対応するのに必要な調整コストを最小化する最適需要家構成2226を出力することができる。
In addition, in
3 実施の形態3
3.1 実施の形態2との相違
実施の形態3は、主に下記の点で実施の形態2と相違する:実施の形態2においては、複数の需要家2300について、それぞれ複数の予測値2202が入力される。これに対して、実施の形態3においては、複数の需要家に含まれる複数の既契約需要家について、それぞれ複数の予測値が入力され、複数の需要家に含まれる未契約需要家について、複数の既契約需要家についてそれぞれ入力された複数の予測値から予測値が推定される。
3
3.1 Differences from
3.2 需要家構成出力装置
図1は、実施の形態3の需要家構成出力装置のハードウェアを図示するブロック図でもある。
3.2 Consumer Configuration Output Device FIG. 1 is also a block diagram illustrating the hardware of the consumer configuration output device according to the third embodiment.
図17は、実施の形態3の需要家構成出力装置を図示するブロック図である。図18は、実施の形態3の需要家構成出力装置において扱われるデータ間の関係を図示する図である。 FIG. 17 is a block diagram illustrating a consumer configuration output device according to the third embodiment. FIG. 18 is a diagram illustrating the relationship between the data handled in the consumer configuration output device of the third embodiment.
需要家構成出力装置3000は、図17に図示されるように、誤差算出部3100、誤差推定部3102、総誤差算出部3104、調整コスト算出部3106、総予測値算出部3108、更新部3110及び予測値推定部3112を備える。これらの要素は、CPU1010がプログラム1020を実行することにより構成される。
As shown in FIG. 17, the consumer
需要家構成出力装置3000には、複数の実績値3200、複数の予測値3202、条件テーブル3204、条件影響度3206、既契約需要家情報3208、未契約需要家情報3210、属性影響度3212、将来の条件3214、複数の調整コスト単価3216、制約パラメータ3218等の入力情報が入力される。需要家構成出力装置3000の内部においては、予測値3220、複数の誤差3222、複数の将来の誤差3224、需要家構成3226、総誤差3228、調整コスト3230、総予測値3232等の内部情報が処理される。需要家構成出力装置3000からは、最適需要家構成3234等の出力情報が出力される。条件テーブル3204、条件影響度3206、将来の条件3214、複数の調整コスト単価3216、制約パラメータ3218、複数の誤差3222、複数の将来の誤差3224、需要家構成3226、総誤差3228、調整コスト3230、総予測値3232及び最適需要家構成3234の各々は、実施の形態2の需要家構成出力装置2000において扱われる同様の名称が付与された情報と同様の情報である。
The consumer
3.3 実績値及び予測値
複数の需要家3200は、図18に図示されるように、複数の既契約需要家3210及び未契約需要家3212を含む。複数の需要家3200が複数の未契約需要家を含んでもよい。複数の既契約需要家3210は、電力小売事業者が電力を供給する契約を既に結んでいる需要家である。未契約需要家3212は、電力小売事業者が電力を供給する契約を未だ結んでいない需要家である。
3.3 Actual and predicted values The plurality of
誤差算出部3100には、図17に図示されるように、複数の実績値3200及び複数の予測値3202が入力される。これにより、誤差算出部3100には、複数の需要家3200に含まれる各需要家3220について、複数の条件に含まれる各条件に対応づけられた実績値が入力され、複数の既契約需要家3210に含まれる各既契約需要家3230について、複数の条件に含まれる各条件に対応づけられた予測値が入力される。
As shown in FIG. 17, a plurality of
複数の実績値3200は、実施の形態2の需要家構成出力装置2000に入力される複数の実績値2200と同様の情報である。したがって、図13は、実施の形態3の需要家構成出力装置3000に入力される複数の実績値3200の例が記述されたテーブル2500を図示する図でもある。図13に図示されるテーブル2500に記述される複数の需要家IDは、複数の既契約需要家3210をそれぞれ識別する複数の需要家IDを含み、未契約需要家3212を識別する需要家IDも含む。
The plurality of
複数の予測値3202は、各既契約需要家3230の予測値のみを含むことを除いて、実施の形態2の需要家構成出力装置2000に入力される複数の予測値2202と同様の情報である。したがって、図14は、実施の形態3の需要家構成出力装置3000に入力される複数の予測値3202の例が記述されたテーブル2502を図示する図でもある。ただし、実施の形態3においては、図14に図示されるテーブル2502に記述される複数の需要家IDは、複数の既契約需要家3210をそれぞれ識別する複数の需要家IDを含むが、未契約需要家3212を識別する需要家IDを含まない。
The plurality of predicted
また、誤差算出部3100には、図17に図示されるように、未契約需要家3212について、複数の条件に含まれる各条件に対応づけられた予測値3220が予測値推定部3112から入力される。複数の予測値3202及び予測値3220の入力により、実施の形態2の需要家構成出力装置2000に入力される複数の予測値2202と同様に利用できる複数の予測値が誤差算出部3100に入力される。したがって、誤差算出部3100は、実施の形態2の需要家構成出力装置2000に備えられる誤差算出部2100が行う処理と同様の処理を行うことができる。
Further, as shown in FIG. 17, the
3.4 未契約需要家の予測値の推定
予測値推定部3112には、図17に図示されるように、既契約需要者情報3208及び未契約需要者情報3210が入力される。既契約需要者情報3208は、図18に図示されるように、複数の既契約需要家3210にそれぞれ対応づけられる複数の第1の属性3250を含む。未契約需要者情報3210は、未契約需要家3212に対応づけられる第2の属性3260を含む。複数の第1の属性3250に含まれる各第1の属性3270は、複数の第1の属性要素3280を含む。第2の属性3260は、複数の第1の属性要素3280とそれぞれ比較される複数の第2の属性要素3290を含む。
3.4 Estimating the predicted value of the uncontracted consumer As shown in FIG. 17, the contracted
図19は、実施の形態3の需要家構成出力装置に入力される既契約需要者情報の例が記述されたテーブルを図示する図である。 FIG. 19 is a diagram illustrating a table in which an example of contracted consumer information input to the consumer configuration output device of the third embodiment is described.
図19に図示されるテーブル3400の第2行目以降の各行においては、第1列目に、既契約需要家3230を識別する需要家IDが記述される。また、第2列目以降に、第1列目に記述された需要家IDにより識別される既契約需要家3230に対応づけられた第1の属性3270が記述される。第2行目以降の各行の第2列目、第3列目及び第4列目には、それぞれ第1の属性3270に含まれる電圧区分、施設及び契約メニューが記述される。例えば、第2行目の第2列目、第3列目及び第4列目には、それぞれ「低圧」という電圧区分、「5人家庭」という施設、及び「従量電灯」という契約メニューが記述されている。また、第3行目の第2列目、第3列目及び第4列目には、それぞれ「高圧」という電圧区分、「オフィス」という施設、及び「昼夜別」という契約メニューが記述されている。
In each of the second and subsequent rows of the table 3400 illustrated in FIG. 19, a customer ID that identifies the contracted
図20は、実施の形態3の需要家構成出力装置に入力される未契約需要者情報の例が記述されたテーブルを図示する図である。 FIG. 20 is a diagram illustrating a table in which an example of uncontracted consumer information input to the consumer configuration output device of the third embodiment is described.
図20に図示されるテーブル3402の第2行目以降の各行においては、第1列目に、未契約需要家3212を識別する需要家IDが記述される。また、第2列目以降に、第1列目に記述された需要家IDにより識別される未契約需要家3212に対応づけられた第2の属性3260が記述される。第2行目以降の各行の第2列目、第3列目及び第4列目には、それぞれ第2の属性3260に含まれる電圧区分、施設及び契約メニューが記述される。例えば、第2列目、第3列目及び第4列目には、それぞれ「低圧」という電圧区分、「3人家庭」という施設、及び「従量電灯」という契約メニューが記述されている。また、第2列目、第3列目及び第4列目には、それぞれ「高圧」という電圧区分、「工場」という施設、及び「従量電灯」という契約メニューが記述されている。
In each of the second and subsequent rows of the table 3402 illustrated in FIG. 20, a customer ID that identifies the
また、予測値推定部3112には、図17に図示されるように、属性影響度3212が入力される。入力される属性影響度3212は、図18に図示されるように、複数の第1の属性要素3280にそれぞれ対応づけられた複数の属性影響度3300を含む。例えば、複数の第1の条件要素3280が電圧区分及び施設を含む場合は、複数の属性影響度3300は、「10」という電圧区分の影響度、及び「3」という施設の影響度を含む。
Further, as shown in FIG. 17, the
また、予測値推定部3112は、複数の第1の属性3250の中から第2の属性3260に適合する適合属性3310を特定する。また、予測値推定部3112は、適合属性3310が対応づけられた既契約需要家3312の予測値3214から未契約需要家3212の予測値3220を推定する。このような推定が可能であるのは、類似する属性を有する需要家、例えば類似する生活習慣等の行動パターンを有する需要家は類似する電力需要を有することが多いためである。
Further, the predicted
予測値推定部3112は、第2の属性3260に一致する第1の属性が複数の第1の属性3250に含まれる場合は、第2の属性3260に一致する第1の属性を適合属性3310にする。
When the first attribute matching the
一方、予測値推定部3112は、第2の属性3260に一致する第1の属性が複数の第1の属性3250に含まれない場合は、第2の属性3260に類似する第1の属性を適合属性3250にする。具体的には、予測値推定部3112は、図18に図示されるように、各第1の属性3270について、複数の第1の属性要素3280の中から、比較される少なくとも1個の第2の属性要素3320とそれぞれ一致する少なくとも1個の第1の属性要素3332を特定する。また、予測値推定部3112は、各第1の属性3270について、特定した少なくとも1個の第1の属性要素3332がそれぞれ対応づけられた少なくとも1個の属性影響度3334の総和3336を算出する。また、予測値推定部3112は、適合属性3310について算出された総和3338が複数の第1の属性3250についてそれぞれ算出された複数の総和3340における最大の総和となる適合属性3310の特定を行う。
On the other hand, when the first attribute matching the
3.5 実施の形態2との共通性
誤差推定部3102、総誤差算出部3104、調整コスト算出部3106、総予測値算出部3108及び更新部3110の各々は、実施の形態2の需要家構成出力装置2000に備えられる同様の名称が付与された要素が行う処理と同様の処理を行う。
3.5 Commonality with the second embodiment The
3.6 実施の形態3の効果
実施の形態3においても、需要家構成出力装置3000が、電力需要とそれに対する予測の結果との差に対応するのに必要な調整コスト3230を最小化する最適需要家構成3234を出力することができる。また、実施の形態3においても、将来の差に対応するのに必要な調整コスト3230を最小化する最適需要家構成3234を出力することができる。
3.6 Effect of
加えて、実施の形態3においては、電力需要の予測が行われていない未契約需要者3212を含む最適需要家構成3224を出力することができる。
In addition, in the third embodiment, it is possible to output the
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 In the present invention, the embodiments can be appropriately modified or omitted within the scope of the invention.
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。 Although the present invention has been described in detail, the above description is exemplary in all aspects and the invention is not limited thereto. It is understood that innumerable variations not illustrated can be assumed without departing from the scope of the present invention.
1000,2000,3000 需要家構成出力装置、1100,2100,3100 誤差算出部、1102,2102,3104 総誤差算出部、1104,2106,3106 調整コスト算出部、1106,2108,3108 総予測値算出部、1108,2110 更新部、2104 総誤差算出部、3102 誤差推定部、3112 予測値推定部。 1000, 2000, 3000 Consumer configuration output device, 1100, 2100, 3100 Error calculation unit, 1102, 2102, 3104 Total error calculation unit, 1104, 2106, 3106 Adjustment cost calculation unit, 1106, 2108, 3108 Total forecast value calculation unit 1,108,2110 Update unit, 2104 Total error calculation unit, 3102 Error estimation unit, 3112 Predicted value estimation unit.
Claims (11)
需要家構成に含まれる2個以上の需要家についてそれぞれ算出された2個以上の時間帯別誤差の総和を示す時間帯別総誤差を算出する総誤差算出部と、
前記時間帯別総誤差、及び単位誤差への対応に要する時間帯別調整コスト単価から前記時間帯別総誤差への対応に要する調整コストを算出する調整コスト算出部と、
前記各需要家について前記時間帯別予測値が入力され、前記2個以上の需要家についてそれぞれ入力された2個以上の時間帯別予測値の総和を示す総予測値を算出する総予測値算出部と、
前記総予測値が制約を満たす範囲内において、互いに反対の誤差を有する前記需要家を2個以上の前記需要家に組み合わせて含めることにより、前記調整コストが最小化されているか否かを判定し、前記調整コストが最小化されていると判定した場合は、前記需要家構成を出力し、前記調整コストが最小化されていないと判定した場合は、前記需要家構成を更新して前記調整コストを小さくする更新部と、
を備える需要家構成出力装置。 For each consumer included in multiple consumers, the error for each time zone showing the difference between the actual value for each time zone showing the past power demand and the predicted value for each time zone showing the result of the forecast for the past power demand. The error calculation unit to be calculated and
A total error calculation unit that calculates the total error for each time zone, which shows the sum of the errors for each of the two or more time zones calculated for each of the two or more consumers included in the consumer composition.
The adjustment cost calculation unit that calculates the adjustment cost required to deal with the total error by time zone from the unit price of the adjustment cost by time zone required to deal with the total error by time zone and the unit error.
The time zone forecast value is input for each of the consumers, and the total forecast value is calculated to indicate the total sum of the two or more time zone forecast values input for each of the two or more consumers. Department and
It is determined whether or not the adjustment cost is minimized by including the consumers having opposite errors in combination with two or more of the consumers within the range where the total predicted value satisfies the constraint. If it is determined that the adjustment cost is minimized, the consumer configuration is output, and if it is determined that the adjustment cost is not minimized, the consumer configuration is updated and the adjustment cost is determined. And the update part that makes
A consumer configuration output device equipped with.
前記各需要家について、前記複数の条件の中から特定の条件に適合する適合条件を特定し、前記適合条件に対応づけられた時間帯別誤差から前記特定の条件下における時間帯別誤差を推定する誤差推定部と、
需要家構成に含まれる2個以上の需要家についてそれぞれ推定された2個以上の時間帯別誤差の総和を示す時間帯別総誤差を算出する総誤差算出部と、
前記各条件に対応づけられ単位誤差への対応に要する時間帯別調整コスト単価が入力され、前記時間帯別総誤差、及び前記適合条件に対応づけられた時間帯別調整コスト単価から前記時間帯別総誤差への対応に要する調整コストを算出する調整コスト算出部と、
前記各需要家について前記適合条件に対応づけられた時間帯別予測値を特定し、前記2個以上の需要家についてそれぞれ特定した2個以上の時間帯別予測値の総和を示す総予測値を算出する総予測値算出部と、
前記総予測値が制約を満たす範囲内において、互いに反対の誤差を有する前記需要家を2個以上の前記需要家に組み合わせて含めることにより、前記調整コストが最小化されているか否かを判定し、前記調整コストが最小化されていると判定した場合は、前記需要家構成を出力し、前記調整コストが最小化されていないと判定した場合は、前記需要家構成を更新して前記調整コストを小さくする更新部と、
を備える需要家構成出力装置。 For each consumer included in multiple consumers, the actual value for each time zone corresponding to each condition included in multiple conditions and showing the past power demand and the forecast for the past power demand corresponding to each condition An error calculation unit that shows the difference from the predicted value for each time zone that represents the result of, and calculates the error for each time zone associated with each of the above conditions.
For each of the consumers, the conforming condition that meets the specific condition is specified from the plurality of conditions, and the time zone error under the specific condition is estimated from the time zone error associated with the conforming condition. Error estimation unit and
A total error calculation unit that calculates the total error for each time zone, which indicates the sum of the errors for each of the two or more time zones estimated for each of the two or more consumers included in the consumer composition.
The time zone adjustment cost unit price associated with each of the conditions and required to deal with the unit error is input, and the time zone adjustment cost unit price associated with the time zone total error and the conforming condition is used. The adjustment cost calculation unit that calculates the adjustment cost required to deal with the separate total error,
For each of the consumers, the predicted value for each time zone associated with the conforming condition is specified, and for each of the two or more consumers, the total predicted value indicating the sum of the two or more predicted values for each time zone is specified. The total predicted value calculation unit to be calculated and
It is determined whether or not the adjustment cost is minimized by including the consumers having opposite errors in combination with two or more of the consumers within the range where the total predicted value satisfies the constraint. If it is determined that the adjustment cost is minimized, the consumer configuration is output, and if it is determined that the adjustment cost is not minimized, the consumer configuration is updated and the adjustment cost is determined. And the update part that makes
A consumer configuration output device equipped with.
請求項2の需要家構成出力装置。 The consumer configuration output device according to claim 2, wherein the conforming condition matches the specific condition.
前記特定の条件は、前記複数の第1の条件要素とそれぞれ比較される複数の第2の条件要素を含み、
前記誤差推定部は、
前記複数の第1の条件要素にそれぞれ対応づけられた複数の条件影響度が入力され、
前記各条件について、前記複数の第1の条件要素の中から、比較される少なくとも1個の第2の条件要素とそれぞれ一致する少なくとも1個の第1の条件要素を特定し、前記少なくとも1個の第1の条件要素がそれぞれ対応づけられた少なくとも1個の条件影響度の総和を算出し、
前記適合条件について算出された総和が前記複数の条件についてそれぞれ算出された複数の総和における最大の総和となる前記適合条件の特定を行う
請求項2の需要家構成出力装置。 Each of the above conditions includes a plurality of first condition elements.
The specific condition includes a plurality of second conditional elements, each of which is compared with the plurality of first conditional elements.
The error estimation unit is
A plurality of conditional influence degrees associated with each of the plurality of first conditional elements are input, and a plurality of conditional influence degrees are input.
For each of the above conditions, at least one first condition element that matches at least one second condition element to be compared is specified from the plurality of first condition elements, and at least one of the first condition elements is specified. Calculate the sum of at least one condition influence degree associated with each of the first condition elements of
The consumer configuration output device according to claim 2, wherein the sum calculated for the conforming conditions is the maximum sum of the plurality of sums calculated for each of the plurality of conditions.
前記複数の既契約需要家にそれぞれ対応づけられる複数の第1の属性、及び前記未契約需要家に対応づけられる第2の属性が入力され、前記複数の第1の属性の中から前記第2の属性に適合する適合属性を特定し、前記適合属性が対応づけられた既契約需要家の時間帯別予測値から前記未契約需要家の時間帯別予測値を推定する予測値推定部をさらに備える
請求項1から4までのいずれかの需要家構成出力装置。 The plurality of consumers include a plurality of contracted consumers and uncontracted consumers.
A plurality of first attributes associated with the plurality of contracted consumers and a second attribute associated with the uncontracted consumer are input, and the second attribute is selected from the plurality of first attributes. Further, a predicted value estimation unit that identifies a conforming attribute that matches the attribute of the above and estimates the predicted value for each time zone of the uncontracted customer from the predicted value for each time zone of the contracted consumer to which the conforming attribute is associated. The consumer configuration output device according to any one of claims 1 to 4.
請求項5の需要家構成出力装置。 The consumer configuration output device according to claim 5, wherein the conforming attribute matches the second attribute.
前記第2の属性は、前記複数の第1の属性要素とそれぞれ比較される複数の第2の属性要素を含み、
前記予測値推定部は、
前記複数の第1の属性要素にそれぞれ対応づけられた複数の属性影響度が入力され、
前記各第1の属性について、前記複数の第1の属性要素の中から、比較される少なくとも1個の第2の属性要素とそれぞれ一致する少なくとも1個の第1の属性要素を特定し、前記少なくとも1個の第1の属性要素がそれぞれ対応づけられた少なくとも1個の属性影響度の総和を算出し
前記適合属性について算出された総和が前記複数の第1の属性についてそれぞれ算出された複数の総和における最大の総和となる前記適合属性の特定を行う
請求項5の需要家構成出力装置。 Each first attribute included in the plurality of first attributes includes a plurality of first attribute elements.
The second attribute includes a plurality of second attribute elements to be compared with each of the plurality of first attribute elements.
The predicted value estimation unit is
A plurality of attribute influence degrees associated with each of the plurality of first attribute elements are input.
For each of the first attributes, at least one first attribute element that matches at least one second attribute element to be compared is specified from the plurality of first attribute elements. A plurality of totals of at least one attribute influence degree to which at least one first attribute element is associated with each other are calculated, and the total calculated for the conforming attribute is calculated for each of the plurality of first attributes. The consumer configuration output device according to claim 5, which specifies the conforming attribute that is the maximum sum in the sum.
請求項1から7までのいずれかの需要家構成出力装置。 The update unit determines whether or not the adjustment cost is minimized by the particle swarm optimization method, and updates the consumer configuration to reduce the adjustment cost. Any one of claims 1 to 7. Consumer configuration output device.
前記時間帯別実績値を受信する通信部をさらに備える
請求項1から8までのいずれかの需要家構成出力装置。 The actual value for each time zone is measured by a smart meter and
The consumer configuration output device according to any one of claims 1 to 8, further comprising a communication unit for receiving the actual value for each time zone.
需要家構成に含まれる2個以上の需要家についてそれぞれ算出された2個以上の時間帯別誤差の総和を示す時間帯別総誤差を算出する総誤差算出部と、 A total error calculation unit that calculates the total error for each time zone, which shows the sum of the errors for each of the two or more time zones calculated for each of the two or more consumers included in the consumer composition.
前記時間帯別総誤差、及び単位誤差への対応に要する時間帯別調整コスト単価から前記時間帯別総誤差への対応に要する調整コストを算出する調整コスト算出部と、 The adjustment cost calculation unit that calculates the adjustment cost required to deal with the total error by time zone from the unit price of the adjustment cost by time zone required to deal with the total error by time zone and the unit error.
前記各需要家について前記時間帯別予測値が入力され、前記2個以上の需要家についてそれぞれ入力された2個以上の時間帯別予測値の総和を示す総予測値を算出する総予測値算出部と、 The time zone forecast value is input for each of the consumers, and the total forecast value is calculated to indicate the total sum of the two or more time zone forecast values input for each of the two or more consumers. Department and
前記総予測値が制約を満たす範囲内において前記調整コストが最小化されているか否かを判定し、前記調整コストが最小化されていると判定した場合は、前記需要家構成を出力し、前記調整コストが最小化されていないと判定した場合は、前記需要家構成を更新して前記調整コストを小さくする更新部と、 It is determined whether or not the adjustment cost is minimized within the range where the total predicted value satisfies the constraint, and if it is determined that the adjustment cost is minimized, the consumer configuration is output and the said. If it is determined that the adjustment cost is not minimized, the update unit that updates the consumer configuration to reduce the adjustment cost, and the update unit.
を備え、Equipped with
前記更新部は、粒子群最適化法により、前記調整コストが最小化されているか否かを判定し、前記需要家構成を更新して前記調整コストを小さくする需要家構成出力装置。 The update unit is a consumer configuration output device that determines whether or not the adjustment cost is minimized by a particle swarm optimization method, and updates the consumer configuration to reduce the adjustment cost.
前記各需要家について、前記複数の条件の中から特定の条件に適合する適合条件を特定し、前記適合条件に対応づけられた時間帯別誤差から前記特定の条件下における時間帯別誤差を推定する誤差推定部と、 For each of the consumers, the conforming condition that meets the specific condition is specified from the plurality of conditions, and the time zone error under the specific condition is estimated from the time zone error associated with the conforming condition. Error estimation unit and
需要家構成に含まれる2個以上の需要家についてそれぞれ推定された2個以上の時間帯別誤差の総和を示す時間帯別総誤差を算出する総誤差算出部と、 A total error calculation unit that calculates the total error for each time zone, which indicates the sum of the errors for each of the two or more time zones estimated for each of the two or more consumers included in the consumer composition.
前記各条件に対応づけられ単位誤差への対応に要する時間帯別調整コスト単価が入力され、前記時間帯別総誤差、及び前記適合条件に対応づけられた時間帯別調整コスト単価から前記時間帯別総誤差への対応に要する調整コストを算出する調整コスト算出部と、 The time zone adjustment cost unit price associated with each of the conditions and required to deal with the unit error is input, and the time zone adjustment cost unit price associated with the time zone total error and the conforming condition is used. The adjustment cost calculation unit that calculates the adjustment cost required to deal with the separate total error,
前記各需要家について前記適合条件に対応づけられた時間帯別予測値を特定し、前記2個以上の需要家についてそれぞれ特定した2個以上の時間帯別予測値の総和を示す総予測値を算出する総予測値算出部と、 For each of the consumers, the predicted value for each time zone associated with the conforming condition is specified, and for each of the two or more consumers, the total predicted value indicating the sum of the two or more predicted values for each time zone is specified. The total predicted value calculation unit to be calculated and
前記総予測値が制約を満たす範囲内において前記調整コストが最小化されているか否かを判定し、前記調整コストが最小化されていると判定した場合は、前記需要家構成を出力し、前記調整コストが最小化されていないと判定した場合は、前記需要家構成を更新して前記調整コストを小さくする更新部と、 It is determined whether or not the adjustment cost is minimized within the range where the total predicted value satisfies the constraint, and if it is determined that the adjustment cost is minimized, the consumer configuration is output and the said. If it is determined that the adjustment cost is not minimized, the update unit that updates the consumer configuration to reduce the adjustment cost, and the update unit.
を備え、Equipped with
前記更新部は、粒子群最適化法により、前記調整コストが最小化されているか否かを判定し、前記需要家構成を更新して前記調整コストを小さくする需要家構成出力装置。 The update unit is a consumer configuration output device that determines whether or not the adjustment cost is minimized by a particle swarm optimization method, and updates the consumer configuration to reduce the adjustment cost.
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