CN104067476A - 运转计划系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够考虑由蓄电池的发电带来的环境影响来制定运转计划的运转计划系统。针对具有多个发电站(21)、变电站(22)和它们中附设的多个蓄电池(23)的电力网(2)制定发电的运转计划时,运转计划系统(1)预先存储发电站(21)的发电基本单位信息(D3)和蓄电池(23)的积蓄能量的由来信息。然后,基于发电站(21)的发电基本单位信息(D3)和积蓄能量的由来信息来决定加上了积蓄能量的发电基本单位后的蓄电池(23)的发电基本单位信息,按照发电基本单位信息所表示的值从小到大的顺序从发电站(21以及蓄电池(23)选择发电设施,并且将所选择的发电设施的发电量依次加到总发电量中,直至需求量与总发电量一致。

Description

运转计划系统
技术领域
本发明的实施方式涉及预测电力需求来制作各种电源的运转计划的运转计划系统。
背景技术
近年来,受到燃料费的高涨及对环境的关心度增高的影响,有更加重视以CO2排放量为代表的环境负荷物质的排放限制、与排放量对应的征税等在环境方面上对电力系统的制约的趋势。于是,在CO2排放量少的时间段进行发电并将能量积蓄在蓄电池中的错峰等措施被视为有前景。因此,从将蓄电池配置在电力系统中、如何高效地运用该蓄电池的观点出发,不断地进行技术开发。
例如,提出有如下技术:将发电站和蓄电池模型化,根据评价函数,使用模型来计算运转计划的评价值,探索评价值成为最优的运转计划(例如参照专利文献1。)
此外,评价通过在深夜蓄积电力、在白天使用电力而使负荷均衡化来实现二氧化碳削减的环境贡献度、通过由小规模发电设备发出的电力供自己消耗来对大型发电站的负荷均衡化做出贡献的环境贡献度,使其价值流通,能够促进兼设有蓄电设备、发电设备的蓄电设备的导入(例如参照专利文献2)。
先行技术文献
专利文献
专利文献1:特开2009-240080号公报
专利文献2:特开2010-134964号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,所提出的技术完全没有考虑蓄电池的环境影响,不清楚对环境负荷的减少严密地做出了什么程度的贡献。因此,在运转计划的制定时,需要从各种观点来选择想要使其运转的发电设备,但是所进行的选择未必是能够使环境负荷最优化的最佳选择。并且,今后蓄电池被附设于各种电力设备可被预料到,蓄电池给环境带来的影响会因其附设形态而完全不同。
本发明的实施方式是为了解决上述的课题而做出,其目的在于,能够考虑由蓄电池中蓄积的能量发电(以下,称作“蓄电池的发电”)带来的环境影响来制定运转计划的运转计划系统。
用于解决课题的手段
为了实现上述的目的,实施方式的运转计划系统中,与电力的需求量相应地制定针对电力网的发电运转计划,该电力网是将多个发电站、多个变电站、它们中附设的多个蓄电池用电力系统连接而成的,其特征在于,所述运转计划系统具备:条件决定机构,决定运转计划的条件,接收与该决定相应的电力的需求量信息;数据库,预先存储所述发电站的发电基本单位信息和所述蓄电池的积蓄能量的由来信息;基本单位决定机构,基于所述发电站的发电基本单位信息和所述积蓄能量的由来信息,决定加上了所述积蓄能量的发电基本单位后的所述蓄电池的发电基本单位信息;以及加法机构,按照所述发电基本单位信息所表示的值从小到大的顺序从所述发电站以及所述蓄电池选择发电设施,并且,将所选择的发电设施的发电量依次加到所述总发电量中,直至需求量与总发电量一致,制作提示了与所述需求量相应的发电设施和各发电量的运转计划。
所述由来信息可以是表示所述蓄电池的用途的用途信息。该情况下,所述发电站中附设的所述蓄电池的所述用途信息表示变动抑制用途,所述基本单位决定机构当所述用途信息为变动抑制用途时,在与该用途信息建立关联的所述蓄电池的发电基本单位信息中加上附设目的地的发电站的所述发电基本单位信息即可。此外,所述变电站中附设的所述蓄电池的所述用途信息表示负荷均衡化用途,所述基本单位决定机构当所述用途信息为负荷均衡化用途时,在与该用途信息建立关联的所述蓄电池的发电基本单位信息中加上所述电力网所具有的各发电站的所述发电基本单位信息所表示的数值的平均值即可。
附图说明
图1是表示第一实施方式所涉及的运转计划系统和电力网的构成的框图。
图2是表示第一实施方式所涉及的设备DB的示意图。
图3是表示第一实施方式所涉及的运转计划推算部的详细构成的框图。
图4是表示发电站中附设的蓄电池的发电基本单位的示意图。
图5是表示变电站中附设的蓄电池的发电基本单位的示意图。
图6是表示发电设备的列表的示意图。
图7是表示第一实施方式所涉及的运转计划系统的运转计划制作方法的流程图。
图8是表示第二实施方式所涉及的运转计划推算部的框图。
图9是表示第二实施方式所涉及的运转计划推算部的动作的流程图。
图10是表示第三实施方式所涉及的发电量决定部的框图。
图11是表示第三实施方式所涉及的设备DB的示意图。
图12是表示第三实施方式所涉及的运转制约信息的图表。
图13是表示第三实施方式所涉及的发电量决定部的动作的流程图。
图14是表示第四实施方式所涉及的基本单位决定部的框图。
图15是表示蓄电池的寿命周期数信息的图表。
图16是表示第四实施方式所涉及的将由制造及废弃处理产生的环境负荷加到蓄电池的基本单位中的处理的流程图。
图17是表示第五实施方式所涉及的基本单位决定部的框图。
图18是表示第五实施方式所涉及的制造废弃基本单位加法部的动作的流程图。
图19是表示第六实施方式所涉及的基本单位决定部的框图。
图20是表示第六实施方式所涉及的将由维护作业产生的环境负荷加到蓄电池的基本单位中的处理的流程图。
图21是表示第七实施方式所涉及的提示部的详细构成的框图。
图22是表示第八实施方式所涉及的提示部的详细构成的框图。
具体实施方式
以下,参照附图具体地说明本实施方式所涉及的运转计划系统及其运转计划制作方法的多个实施方式。
(第一实施方式)
(构成)
图1是表示第一实施方式所涉及的运转计划系统1和电力网(Powergrid)2的构成的框图。图1所示的运转计划系统1设置在各地域的供电指令站L,制作该地域的电力网2所拥有的发电站21的运转计划。地域的供电指令站L通过通信网络而与中央供电指挥站C连接。
电力网2中具备:将自然能变换为电力的自然能发电或火力发电等各种发电站21、在系统中进行变电并进行电力的中继的变电站22、以及将该发电站21与变电站22连接的电力系统。作为自然能发电,能够列举出光伏(PV)发电、风力发电、地热发电等。
该电力网2的各设备中分别设置有蓄电池23。针对发电站21设置的蓄电池23主要被用于变动抑制用途,针对变电站22设置的蓄电池23主要被用于负荷均衡化用途。这些蓄电池23也可以作为发电设备的一种而被使用。
运转计划系统1是单个或分散型的计算机,由处理器来执行依照预先存储的程序的处理,由此,根据需求量信息D1等各种数据来制作运转计划,并输出发电委托D2。在运转计划的制作中,以考虑到由发电引起的环境负荷且满足需求预测的方式,进行发电设施的选择以及各发电量的决定。关于环境负荷,能够通过环境负荷物质的排放量来表示,例如通过CO2排放量来表示。除此之外,也可以是NOx排放量、SOx排放量、二噁英排放量等。
特别是,运转计划系统1在将蓄电池23的能量用于发电时,确定该能量的由来,换言之确定原始产生该能量的发电站21,通过考虑为了生产出该能量而产生的环境负荷,来决定用于使环境负荷最小化的蓄电池23的选择以及放电量。
该运转计划系统1具有设备DB11、设备DB生成部12、条件决定部13、运转计划推算部14和提示部16。此外,运转计划系统1通过通信网络以能够收发数据的方式与电力网2、需求预测系统3、运转计划用DB4连接。
设备DB生成部12生成设备DB11。设备DB11是与电力网2内的各发电设备有关的数据库。如图2所示,在设备DB11中,按照每时间段存储有发电站21的发电基本单位信息D3(基本单位的日文原文为原単位,英文为Basic Unit)。发电基本单位信息D3是表示每单位电力量的环境负荷的数值数据,例如是每1MWh的二氧化碳排放量等。
此外,设备DB11中,作为与蓄电池23有关的信息,按照每时间段存储有蓄电量信息D4、充放电基本单位信息D6、用途信息D5、平均发电基本单位信息D8。蓄电量信息D4是用充电量SOC(State Of Charge:充电状态)来表示蓄电池23的能量余量的数值数据。充放电基本单位信息D6是将充放电时损失的能量换算成了环境负荷的数值数据。用途信息D5是表示蓄电池23的用途的数据。发电站21中附设的蓄电池23的用途信息D5表示变动抑制用途,变电站22中附设的蓄电池23的用途信息D5表示负荷均衡化用途。平均发电基本单位信息D8是将电力网2内的所有发电站21的发电基本单位平均化后的数值数据。
设备DB生成部12经由通信网络从电力网2按照每个发电设备分别接收发电基本单位信息D3、蓄电量信息D4、用途信息D5、充放电基本单位信息D6,并存储于设备DB11。除此之外,也可以是,设备DB生成部12中具备键盘、鼠标、触摸面板以及显示器等人机界面,受理由用户进行的输入并使设备DB11存储信息。
此外,设备DB生成部12通过进行将各发电设备的发电基本单位平均化的运算,来计算平均发电基本单位信息D8所表示的数值。作为平均化方法,能够使用京都清洁发展机制(Clean Development Mechanism,简称CDM)的方法。关于平均发电基本单位信息,也可以是通过人机界面来直接输入。
条件决定部13决定与需求相应的总发电量。该条件决定部13具备人机界面,若用户指定日期时间,则经由通信网络从需求预测系统接收指定日期时间的需求量信息D1。
运转计划推算部14考虑到环境负荷地推算与需求量信息D1相应的运转计划。图3是表示运转计划推算部14的详细构成的框图。如图3所示,运转计划推算部14具备发电量决定部141、基本单位决定部142、列表制作部143、加法部144。
发电量决定部141决定各发电设备的发电量。发电站21的发电量是通过接收发电量信息D7而被决定的。发电量决定部141从运转计划用DB4、设备DB11经由通信网络接收能够发电的各发电设备的发电量信息D7。
蓄电池23以外的发电量信息从运转计划用DB4接收,蓄电池23的发电量信息从设备DB11接收。蓄电池23的发电量信息作为设备DB11所存储的蓄电量信息D4。即,发电量决定部141将各蓄电池23的蓄电量信息D4作为发电量信息从设备DB11接收。
是否能够发电是由运转计划用DB4以及设备DB11所存储的信息来决定的。在运转计划用DB4内,发电机实绩信息、发电机制约信息以及气象信息与用于确定发电设备的信息建立关联地被存储。发电机实绩信息中包含有按照每时间段以及按照每种气象的发电量信息,发电机制约信息中包含有起动停止次数、备用容量以及追随极限等信息。发电量决定部141基于这些信息来决定是否能够发电。例如,如果与和气象信息相同的气象建立了关联的发电量信息为0,则将与该发电设备对应的发电量决定为0,或者决定为不能够发电。
基本单位决定部142决定各发电设备的环境负荷的基本单位。关于与发电站21有关的基本单位,通过接收来自设备DB11的发电基本单位信息D3来决定。发电基本单位决定部142经由通信网络从设备DB11接收针对发电站21的发电基本单位信息D3。
在决定蓄电池23的基本单位的情况下,基本单位决定部142进行蓄电池23的发电基本单位的确定、来自设备DB11的充放电基本单位信息D6的取得、以及发电基本单位与充放电基本单位信息D6的加法,将加法结果作为蓄电池23的基本单位。
蓄电池23的发电基本单位是考虑了蓄电能量的充放电所伴随的环境影响的增加量之后的基本单位,能够被视为原始生产出蓄电池23所积蓄的能量而产生的环境负荷。图4是表示发电站21中附设的蓄电池23的发电基本单位的示意图,图5是表示变电站22中附设的蓄电池23的发电基本单位的示意图。
如图4所示,作为发电站21的输出变动抑制用途而附设的蓄电池23中积蓄的能量的由来是该蓄电池23所隶属的发电站21。因此,作为输出变动抑制用途而附设的蓄电池23的发电基本单位是该蓄电池23所隶属的发电站21的基本单位再加上蓄电池充放电基本单位后的值。
此外,如图5所示,作为变电站22的负荷均衡化用途而附设的蓄电池23的能量的由来是生产出从该变电站22经过的电力的一个或者多个发电站21。因此,以负荷均衡化用途而附设的蓄电池23的发电基本单位是将电力网2所具备的发电站21的发电基本单位平均化后的值。
这样,蓄电池23的用途信息D5能够作为表示蓄电池23所积蓄的能量的由来的由来信息来发挥功能。因而,基本单位决定部142从设备DB11经由通信网络接收蓄电池23的用途信息D5、蓄电池23被附设的发电站21的发电基本单位信息D3、平均发电基本单位信息D8。
并且,在表示变动抑制用途的用途信息D5的情况下,与该用途信息D5建立关联的蓄电池23的发电基本单位是蓄电池23被附设的发电站21的发电基本单位信息D3所表示的值。此外,在表示负荷均衡化用途的用途信息D5的情况下,与该用途信息D5建立关联的蓄电池23的发电基本单位是平均发电基本单位信息D8所表示的值。
列表制作部143制作发电设备的列表。如图6所示,在列表中,排列有用于确定各发电设备的信息与发电量信息这两项目建立了对应的记录。记录按照基本单位从低到高的顺序被排序排列。
加法部144以使需求量与总发电量一致的方式,从列表选择发电设备。该加法部144将记录中所记录的发电量信息的数值依次加到总发电量中。记录按照基本单位从高到低的顺序依次被抽取,直至需求量与总发电量一致。
提示部16具备显示器或者打印机,输出制作出的运转计划。所输出的运转计划中,除了使其运转的发电设备和发电量之外,还包含表示环境负荷的信息。使其运转的发电设备与所抽取的记录中记录的表示发电设备的信息对应,发电量与和表示该发电设备的信息建立关联的发电量信息对应。表示环境负荷的信息是将与表示该发电设备的信息建立关联的发电量信息和基本单位相乘而得到的全部结果的合计。
(动作)
基于图7对这样的运转计划系统的运转计划制作方法进行说明。图7是表示运转计划制作方法的流程图。
首先,设备DB生成部12预先从电力网2接收用于构建设备DB11的各种数据(步骤S01)。接收间隔是预先设定的间隔。接收数据是发电基本单位信息D3、蓄电量信息D4、充放电基本单位信息D6、以及用途信息D5。
设备DB生成部12若接收各种数据,则按照格式来整理该数据,或者进行计算,来构建设备DB11(步骤S02)。即,将数据与用于确定发电设施的信息建立对应。此外,通过加上发电基本单位信息D3来计算电力网2的平均发电基本单位信息D8,并使设备DB11进行存储。
若用户使用人机界面来指示条件的设定,则条件决定部13从需求预测系统3接收需求量信息D1(步骤S03)。在条件的设定中,制定运转计划的日期时间被输入。若输入了日期时间,则条件决定部13将该日期时间信息向需求预测系统3发送,需求预测系统3将日期时间信息所表示的时间段的需求量信息D1向运转计划系统1发送。
若接收需求量信息D1,则在运转计划推算部14中以使环境负荷变少的方式制作与该需求量信息D1相应的运转计划。
首先,发电量决定部141从运转计划用DB4接收发电站21的发电量信息D7(步骤S04),从设备DB11接收蓄电池23的蓄电量信息D4(步骤S05)。发电量决定部141将接收到的发电量信息D7和蓄电量信息D4与发电设备建立关联地进行存储。
接下来,基本单位决定部142从设备DB11接收发电基本单位信息D3、用途信息D5、充放电基本单位信息D6、平均发电基本单位信息D8(步骤S06)。然后,基本单位决定部142如果蓄电池23的用途信息D5为变动抑制用途,则选择该蓄电池23被附设的发电站21的发电基本单位信息D3(步骤S07),如果用途信息D5为负荷均衡化用途,则选择平均发电基本单位信息D8的某个(步骤S08)。然后,将所选择的数值中加上充放电基本单位信息D6(步骤S09),作为与蓄电池23有关的发电基本单位。
然后,列表制作部143制作用于确定各发电设备的信息与发电量信息这两项目建立了对应的列表(步骤S10),按照基本单位从低到高的顺序排序(步骤S11)。
若制作了按照基本单位从低到高的顺序排序的列表,则加法部144按照基本单位从低到高的顺序抽取发电设备(步骤S12),将与该发电设备对应的发电量信息依次加到总发电量中(步骤S13)。该步骤S12和S13持续,直至需求量与总发电量一致(步骤S14,是)。
若发电设备的抽取结束,则提示部16将使其运转的发电设备、发电量、以及环境负荷向显示器、打印机输出(步骤S15)。环境负荷是将抽取到的发电设备的发电基本单位信息和发电量信息相乘再对各相乘结果进行合计而计算出的。
(作用效果)
如以上那样,在针对将多个发电站21、多个变电站22、它们中附设的多个蓄电池23用电力系统进行连结而成的电力网2制作发电运转计划的运转计划系统1中,具备条件决定部13、设备DB11、基本单位决定部142、加法部144。
条件决定部13决定运转计划的条件,接收与该决定相应的电力的需求量信息D1。设备DB11预先存储发电站21的发电基本单位信息D3、蓄电池23的积蓄能量的由来信息。由来信息例如是表示蓄电池23的用途的用途信息D5。基本单位决定部142基于发电站21的发电基本单位信息D3和积蓄能量的由来信息,决定加上了积蓄能量的发电基本单位之后的蓄电池23的发电基本单位信息。加法部144按照发电基本单位信息所表示的值从小到大的顺序从发电站21以及蓄电池23选择发电设施的同时,将所选择的发电设施的发电量依次加到总发电量中,直至需求量与总发电量一致。由此,运转计划系统1制作提示了与需求量相应的发电设施和各发电量的运转计划。
用途信息D5针对发电站21中附设的蓄电池23,示出变动抑制用途,基本单位决定部142若用途信息D5为变动抑制用途,则在与该用途信息D5建立关联的蓄电池23的发电基本单位信息中加上该蓄电池23被附设的发电站的发电基本单位信息D3即可。此外,用途信息D5针对变电站22中附设的蓄电池23,示出负荷均衡化用途,基本单位决定部142若用途信息D5为负荷均衡化用途,则在与该用途信息D5建立关联的蓄电池23的发电基本单位信息中加上电力网2所具有的各发电站21的发电基本单位信息所表示的数值的平均值即可。
如以上那样,通过考虑蓄电池23积蓄的能量的由来,能够追求蓄电池23的真正的环境负荷,因而能够高精度地抽取环境负荷少的发电设备,能够实现环境负荷的减少。
此外,也可以是,设备DB11还存储表示由蓄电池23的充放电损失产生的环境负荷的充放电基本单位信息D6,基本单位决定部142将充放电基本单位信息D6所表示的数值加到蓄电池23的发电基本单位中。能够更严密地计算蓄电池23的环境负荷。
此外,该运转计划系统1也可以设置在与电力网2和中央供电指令站C连接的地域供电指令站L中。也可以设置在中央供电指令站C中,但是通过设置在地域供电指令站L中,能够实现由地域间的环境负荷物质减少竞争带来的改善促进、蓄电池23所取代的发电设备的明确化。
(第二实施方式)
对第二实施方式所涉及的运转计划系统的运转计划制作方法进行说明。发电设备中有与其他发电设备相连动地进行工作的构造。在本实施方式中,将这些相连动地工作的发电设备视为一个单元来制作运转计划。单元的选定、单元的发电量的决定、单元的基本单位的决定以外与第一实施方式相同,省略详细的说明。
(构成)
图8是表示第二实施方式所涉及的运转计划推算部14的框图。该运转计划推算部14还具备单元生成部145。单元生成部145从运转计划用DB4接收单独运转可否信息D17。
单独运转可否信息D17中包含有用于确定连动的发电设备的信息。例如,在必须使PV发电站21与该PV发电站21中附设的蓄电池23连动地工作的情况下,用于确定该PV发电站21和该PV发电站21中附设的蓄电池23的信息被建立关联地记述在单独运转可否信息D17中。此外,在必须使多个蓄电池23连动地工作的情况下,用于确定该多个蓄电池23的信息被建立关联地记述在单独运转可否信息D17中。
单元生成部145参照该单独运转可否信息D17,构成单元,对发电量决定部141、基本单位决定部142以及列表制作部143进行指示,以使得按照单元单位来决定发电量,决定基本单位。具体地说,制作表示发电设备的单元的列表,使发电量决定部141、基本单位决定部142以及列表制作部143参照该列表。
发电量决定部141参照列表,对从与列表中组合的发电设备有关的设备DB11接收到的发电量信息D7进行合计,将合计结果作为该单元的发电量信息建立关联。在列表内,在一个单元仅建立有单独的发电设备的情况下,无需进行合计。
基本单位决定部142在将各发电设备的基本单位和发电量相乘而计算出了环境负荷量之后,对单元中包含的各发电设备的环境负荷量进行合计来求出总环境负荷量,对单元中包含的各发电设备的发电量进行合计来求出总发电量,将总环境负荷量除以总发电量,来计算单元的基本单位。
列表制作部143将用于确定单元的信息与单元的总发电量成为一对的记录,按照单元的基本单位从小到大的顺序排序,由此来制作列表。
(动作)
图9是表示第二实施方式所涉及的运转计划推算部14的动作的流程图。首先,单元生成部145从运转计划用DB4接收单独运转可否信息D17(步骤S21)。若接收单独运转可否信息D17,则单元生成部145参照单独运转可否信息D17,制作将连动地工作的发电设备组合了的单元确定信息,并记述在列表中(步骤S22)。
发电量决定部141从设备DB11接收发电量信息D7(步骤S23),对列表中组合的发电设备的发电量信息D7进行合计(步骤S24),将合计结果作为该单元的发电量信息,建立关联(步骤S25)。
基本单位决定部142将各发电设备的基本单位和发电量相乘而计算出了环境负荷量之后,对单元中包含的各发电设备的环境负荷量进行合计来求出总环境负荷量(步骤S26),对单元中包含的各发电设备的发电量进行合计来求出总发电量(步骤S27),将总环境负荷量除以总发电量,由此来计算单元的基本单位(步骤S28)。
列表制作部143通过将用于确定单元的信息和单元的总发电量成为一对的记录,按照单元的基本单位从小到大的顺序排序,制作列表(步骤S29)。
(作用效果)
如以上那样,本实施方式的运转计划系统1具备单元生成部145和发电量决定部141。单元生成部145生成将连动地工作的发电设施建立了关联的单元信息。发电量决定部141通过对单元信息中包含的各发电设施的发电量进行合计来决定单元的发电量。基本单位决定部142基于该单元信息中包含的各发电设施的发电量和基本单位,计算单元的基本单位,加法部144按照发电基本单位信息D3所表示的值从小到大的顺序选择单元的同时,将所选择的单元的发电量依次加到总发电量中,直至需求量与总发电量一致。由此,能够避免仅将连动地工作的发电设施的单方包含在运转计划中、而无法执行运转计划的事态,能够制作更具体的运转计划。
(第三实施方式)
对第三实施方式所涉及的运转计划系统的运转计划制作方法进行说明。本实施方式所涉及的运转计划制作方法在发电设备的发电量的决定中还考虑了各发电设备的状况。其他构成与第一或者第二实施方式或者它们的组合相同,省略详细的说明。
(构成)
图10是表示第三实施方式所涉及的发电量决定部141的框图。发电量决定部141具备:计算蓄电池23的放电允许量的允许量计算部146;计算蓄电池23的放电运转极限量的运转极限量计算部147;以及判定采用放电允许量和放电运转极限量的哪个的判定部148。该发电量决定部141针对蓄电池23,除了使用蓄电量信息D4之外,还使用深度(Depth)限制信息D9、设置环境信息D10以及运转制约信息D11来计算发电量。
如图11所示,设备DB11中,关于蓄电池23,还存储有深度限制信息D9和设置环境信息D10。深度限制信息D9表示蓄电池23的蓄能量的下限,用相对于满充电的比率或者残余量来表示。设置环境信息D10是表示蓄电池23的设置环境的信息,包含有蓄电池23的周围温度、内部温度、内部温度上升等数值数据。
该深度限制信息D9和设置环境信息D10由设备DB生成部12经由通信网络从电力网2预先接收,并记录在设备DB11中。
此外,如图12所示,运转制约信息D11将蓄电池23在运转上的放电极限速度(Wh/s)用与温度、蓄电量之间的关系进行表示。如图12的(a)所示,例如,运转制约信息D11表示蓄电池23的周围温度与放电极限速度之间的关系。此外,例如,运转制约信息D11表示蓄电池23的内部温度上升与放电极限速度之间的关系。此外,例如,运转制约信息D11表示内部温度以及内温度信息与放电极限速度之间的关系。此外,例如,运转制约信息D11表示蓄电量与放电极限速度之间的关系。
(动作)
图13是表示该发电量决定部141的动作的流程图。如图13所示,首先,允许量计算部146通过从蓄电量信息D4所表示的值中减去深度限制信息D9所表示的值,来计算蓄电池23的放电允许量(步骤S31)。深度限制信息D9为相对于满充电的比率的情况下,将该比率乘以额定容量来求出蓄能量的下限。
接下来,运转极限计算部147通过相对于运转制约信息D11来匹配设置环境信息D10,来求出放电运转极限量(步骤S32)。
然后,判定部148如果放电允许量≦放电运转极限量(步骤S33,是),则将发电量作为放电允许量(步骤S34),如果放电允许量>放电运转极限量(步骤S33,否),则将发电量作为放电运转极限量(步骤S35)。
(作用效果)
如以上那样,本实施方式的运转计划系统1具备决定蓄电池23的放电量的发电量决定部144。并且,该发电量决定部144具备:允许量计算部146,计算从蓄电池23的蓄电量中减去残余量的下限限制值之后的放电允许量;运转极限量计算部147,根据基于蓄电池23的设置环境的蓄电池23的、放电速度的极限,计算放电运转极限量;以及判定部148,比较放电允许量和放电运转极限量,将其中某个决定为蓄电池23的放电量。由此,能够制作出使用了蓄电池23的更精确的运转计划。
(第四实施方式)
对第四实施方式所涉及的运转计划系统的运转计划制作方法进行说明。关于与第一至第三实施方式或者它们的组合相同的构成,省略详细的说明。该运转计划系统将由制造及废弃处理产生的环境负荷分配给各充放电周期,将该环境负荷除以蓄电池23的寿命周期数而得的值加到蓄电池23的基本单位中。寿命周期数是蓄电池23达到寿命之前能够充放电的次数,所谓寿命是指蓄电池23无法蓄积预先规定的能量的阶段。
(构成)
图14是表示第四实施方式所涉及的基本单位决定部142的框图。如图14所示,基本单位决定部142具备充放电基本单位加法部149、用途判定部150、发电基本单位加法部151、制造废弃基本单位加法部152。
充放电基本单位加法部149、用途判定部150以及发电基本单位加法部151与第一实施方式同样,从设备DB11接收充放电基本单位信息D6并将其加到蓄电池23的基本单位中,根据用途信息D5来判定蓄电池23的能量的由来,与能量的由来相对应地从设备DB11接收发电站21的发电基本单位信息D3或者平均发电基本单位信息D8并加到蓄电池23中。
制造废弃基本单位加法部152将由制造及废弃处理产生的环境负荷除以蓄电池23的寿命周期数而得的值加到蓄电池23的基本单位中。表示由制造及废弃处理产生的环境负荷的制造废弃基本单位信息D12由设备DB生成部12从电力网2预先接收,保存在设备DB11中。
蓄电池23的寿命周期数信息D13由制造废弃基本单位加法部152预先存储。图15是表示蓄电池23的寿命周期数信息D13的图表。制造废弃基本单位加法部152是将表示蓄电池23的充电极限容量与寿命到来为止的周期数之间的关系的图表,按照每个放电下限深度来预先存储。该寿命周期数信息D13按照蓄电池23的每个种类被预先存储。蓄电池23的种类根据制造形式等而被区別。
(动作)
图16中示出了该制造废弃基本单位加法部152的处理。图16是表示将由制造及废弃处理产生的环境负荷加到蓄电池23的基本单位中的处理的流程图。首先,制造废弃基本单位加法部152从设备DB11接收深度限制信息D9(步骤S41),根据深度限制信息D9和寿命周期数信息D13取得蓄电池23的寿命周期数(步骤S42)。接下来,制造废弃基本单位加法部152从设备DB11接收制造废弃基本单位信息D12(步骤S43),将制造废弃基本单位信息D12所表示的数值除以该寿命周期数(步骤S44),将其结果加到蓄电池23的基本单位中(步骤S45)。
另外,关于是否将制造及废弃中的环境负荷加到基本单位中,也可以使用人机界面来由预先用户设定。该设定也可以是按照每个蓄电池23来进行设定。
(作用效果)
如以上那样,在本实施方式所涉及的运转计划系统1中,设备DB11还存储表示由蓄电池23的制造及废弃处理产生的环境负荷的制造废弃基本单位信息D12,基本单位决定部142把将制造废弃基本单位信息D12所表示的环境负荷分配给各充放电周期而得的数值加到蓄电池23的基本单位中。寿命到来为止的周期数为,按照蓄电池23的每个放电下限深度来存储表示该周期数的寿命周期数信息D13,基于深度限制信息D9来计算该周期数即可。
由此,能够还考虑由蓄电池23的制造及废弃处理产生的环境负荷,能够更严格地追求蓄电池23的环境负荷,所以能够更高精度地抽取环境负荷少的发电设备,能够实现环境负荷的减少。
(第五实施方式)
对第五实施方式所涉及的运转计划系统的运转计划制作方法进行说明。关于与第四实施方式相同的构成,省略详细的说明。该运转计划系统将由蓄电池23的回收带来的环境负荷的减少效果分配给各充放电周期。
(构成)
在本实施方式中,制造废弃基本单位加法部152如图17所示,从设备DB11还接收回收率信息D14。然后,通过将制造废弃基本单位信息D12所表示的值乘以回收率信息D14所表示的比率,来反映由回收带来的环境负荷的减少效果。
回收率信息D14表示相对于由蓄电池23的全部部件的制造及废弃处理带来的各环境负荷的合计而言的、由能够回收的部件的制造及废弃处理带来的各环境负荷的合计的比率。回收率信息D14由设备DB生成部12从电力网2预先接收,被保存在设备DB11中。
(动作)
图18示出了该制造废弃基本单位加法部152的处理。图18是表示本实施方式所涉及的制造废弃基本单位加法部152的动作的流程图。首先,制造废弃基本单位加法部152从设备DB11接收深度限制信息D9(步骤S51),根据深度限制信息D9和寿命周期数信息D13取得蓄电池23的寿命周期数(步骤S52)。接下来,制造废弃基本单位加法部152接收制造废弃基本单位信息D12和回收率信息D14(步骤S53),将制造废弃基本单位信息D12所表示的值与回收率信息D14所表示的比率相乘(步骤S54)。然后,将相乘结果除以寿命周期数(步骤S55),将其结果加到蓄电池23的基本单位中(步骤S56)。
(作用效果)
如以上那样,在本实施方式所涉及的运转计划系统1中,设备DB11还存储表示蓄电池23的可回收部件占环境负荷的比率的回收率信息D14,基本单位决定部142将回收率信息D14所表示的比率乘在制造废弃基本单位信息D12上后,把将其结果分配给各充放电周期而得的数值加到蓄电池的基本单位中。
由此,还能够考虑由蓄电池23的回收带来的环境负荷的减少效果,能够更严格地追求蓄电池23的环境负荷,所以,能够更高精度地抽取环境负荷少的发电设备,能够实现环境负荷的减少。
(第六实施方式)
对第六实施方式所涉及的运转计划系统的运转计划制作方法进行说明。关于与第一至第五实施方式或者它们的组合相同的构成,省略详细的说明。该运转计划系统将由蓄电池23的维护作业产生的环境负荷分配给各充放电周期,把将该环境负荷除以蓄电池23的寿命周期数而得的值加到蓄电池23的基本单位中。
(构成)
图19是表示第六实施方式所涉及的基本单位决定部142的框图。如图19所示,基本单位决定部142除了制造废弃基本单位加法部152之外还具备维护基本单位加法部153。维护基本单位加法部153把将由维护作业产生的环境负荷除以蓄电池23的寿命周期数而得的值加到蓄电池23的基本单位中。
由维护作业产生的环境负荷是维护作业中的检查设备的消耗能量的基本单位、由维护作业中的更换部件的制造及废弃处理产生的环境负荷的基本单位等。表示由该维护作业产生的环境负荷的维护基本单位信息D15由设备DB生成部12从电力网2预先接收,被保存在设备DB11中。
(动作)
图20示出了该维护基本单位加法部153的处理。图20是表示将由维护作业产生的环境负荷加到蓄电池23的基本单位中的处理的流程图。首先,维护基本单位加法部153从设备DB11接收深度限制信息D9(步骤S61),根据深度限制信息D9和寿命周期数信息D13取得蓄电池23的寿命周期数(步骤S62)。接下来,维护基本单位加法部153从设备DB11接收维护基本单位信息D14(步骤S63),将维护基本单位信息D14所表示的数值除以该寿命周期数(步骤S64),将其结果加到蓄电池23的基本单位中(步骤S65)。
另外,关于是否将制造及废弃中的环境负荷加到基本单位中,可以使用人机界面预先由用户设定。该设定也可以是按照每个蓄电池23来进行设定。
(作用效果)
如以上那样,在本实施方式所涉及的运转计划系统1中,设备DB11还存储表示由蓄电池23的维护作业产生的环境负荷的维护基本单位信息D15,基本单位决定部142把将维护基本单位信息D15所表示的环境负荷分配给各充放电周期而得的数值加到蓄电池23的基本单位中。
由此,还能够考虑由蓄电池23的维护作业产生的环境负荷,能够更严格地追求蓄电池23的环境负荷,所以,能够更高精度地抽取环境负荷少的发电设备,能够实现环境负荷的减少。
(第七实施方式)
对第七实施方式所涉及的运转计划系统的运转计划制作方法进行说明。关于与第一至第六实施方式或者它们的组合相同的构成,省略详细的说明。该运转计划系统计算相对于假定的以往运转计划系统制作的运转计划而言的、环境负荷的削减量。
图21是表示本实施方式所涉及的提示部16的详细构成的框图。提示部16具备环境负荷计算部161、运转计划输出部162、以往计划制定控制部163、削减量计算部164。
环境负荷计算部161将由加法部144抽取到的发电设备的发电基本单位信息与发电量信息相乘,并将各相乘结果合计。运转计划输出部162将使其运转的发电设备、发电量以及环境负荷向显示器、打印机输出。
以往计划制定控制部163使运转计划推算部14制作假定的以往的运转计划系统制作的运转计划。作为运转计划中包含的发电设备,例如,能够根据电力中央研究所的LCA评价条件、CDM的方法论来决定。以往计划制定控制部163将该条件输入至运转计划推算部14,使其制定运转计划。此外,发电设备的效率或利用率、环境负荷等推算环境负荷所需要的信息也输入至运转计划推算部14。
削减量计算部164求出基于以往计划制定控制部163制作出的以往的运转计划得到的环境负荷与第一至第六实施方式中计算出的环境负荷的差分,将该值作为削减量使运转计划输出部162输出。
如以上那样,在本实施方式所涉及的运转计划系统1中,具备计算环境负荷的削减量并且将该削减量与运转计划一起进行显示的提示部16。由此,能够在运转计划制定时容易地确定削减目标,有助于促进环境负荷削减。
(第八实施方式)
对第八实施方式所涉及的运转计划系统的运转计划制作方法进行说明。关于与第七实施方式相同的构成,省略详细的说明。该运转计划系统在计算了相对于假定的以往的运转计划系统制作的运转计划而言的、环境负荷的削减量之后,将该削减量换算为经济收益。
图22是表示本实施方式所涉及的提示部16的详细构成的框图。提示部16还具备经济收益换算部165。经济收益换算部165经由通信网络以可进行数据的收发的方式与CO2排放交易市场连接,接收环境负荷的信用价格(credit price)信息D16。然后,对削减量计算部164计算出的削减量乘以信用价格信息D16所表示的单价,将削减量换算为收益。使运转计划输出部162输出换算结果。
如以上那样,在本实施方式所涉及的运转计划系统1中,提示部16将环境负荷的削减量换算为信用价格信息,将其与运转计划一起进行显示。由此,成为在CO2排放量交易市场中也可靠性高的系统。
(其他实施方式)
本说明书中说明了本发明所涉及的多个实施方式,这些实施方式只是作为例子而提示,并不意欲限定发明的范围。具体地说,还包括全部或部分地组合了各实施方式而成的实施方式。以上那样的实施方式也能够通过其他各种方式来实施,能够在不脱离发明范围的范围内进行各种省略、置换和变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及其宗旨内,同样包含在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。
附图标记的说明
C 中央供电指挥站
L 地域供电指挥站
1 运转计划系统
11 设备DB
12 设备DB生成部
13 条件决定部
14 运转计划推算部
141 发电量决定部
142 基本单位决定部
143 列表制作部
144 加法部
145 单元生成部
146 允许量计算部
147 运转极限量计算部
148 判定部
149 充放电基本单位加法部
150 用途判定部
151 发电基本单位加法部
152 制造废弃基本单位加法部
153 维护基本单位加法部
16 提示部
161 环境负荷计算部
162 运转计划输出部
163 以往计划制定控制部
164 削减量计算部
165 经济收益换算部
2 电力网
21 发电站
22 变电站
23 蓄电池
3 需求预测系统
4 运转计划用DB
D1 需求量信息
D2 发电委托
D3 发电基本单位信息
D4 蓄电量信息
D5 用途信息
D6 充放电基本单位信息
D7 发电量信息
D8 平均发电基本单位信息
D9 深度限制信息
D10 设置环境信息
D11 运转制约信息
D12 制造废弃基本单位信息
D13 寿命周期数信息
D14 回收率信息
D15 维护基本单位信息
D16 信用价格信息
D17 单独运转可否信息

Claims (14)

1.一种运转计划系统,与电力的需求量相应地制定针对电力网的发电运转计划,该电力网是将多个发电站、多个变电站、它们中附设的多个蓄电池用电力系统连接而成的,其特征在于,
所述运转计划系统具备:
数据库,预先存储所述发电站的发电基本单位信息和所述蓄电池的积蓄能量的由来信息;
基本单位决定机构,基于所述发电站的发电基本单位信息和所述积蓄能量的由来信息,决定加上了所述积蓄能量的发电基本单位后的所述蓄电池的发电基本单位信息;以及
加法机构,按照所述发电基本单位信息所表示的值从小到大的顺序从所述发电站以及所述蓄电池选择发电设施,并且,将所选择的发电设施的发电量依次加到所述总发电量中,直至需求量与总发电量一致,
制作提示了与所述需求量相应的发电设施和各发电量的运转计划。
2.如权利要求1所述的运转计划系统,其特征在于,
所述由来信息是表示所述蓄电池的用途的用途信息。
3.如权利要求2所述的运转计划系统,其特征在于,
所述发电站中附设的所述蓄电池的所述用途信息表示变动抑制用途,
所述基本单位决定机构当所述用途信息为变动抑制用途时,在与该用途信息建立关联的所述蓄电池的发电基本单位信息中加上该蓄电池被附设的发电站的所述发电基本单位信息。
4.如权利要求2或3所述的运转计划系统,其特征在于,
所述变电站中附设的所述蓄电池的所述用途信息表示负荷均衡化用途,
所述基本单位决定机构当所述用途信息为负荷均衡化用途时,在与该用途信息建立关联的所述蓄电池的发电基本单位信息中加上所述电力网所具有的各发电站的所述发电基本单位信息所表示的数值的平均值。
5.如权利要求1所述的运转计划系统,其特征在于,
所述运转计划系统具备:
单元生成机构,生成将连动地工作的发电设施建立了关联的单元信息;以及
发电量决定机构,通过对所述单元信息中包含的各发电设施的发电量进行合计来决定单元的发电量,
所述基本单位决定机构基于所述单元信息中包含的各发电设施的发电量和基本单位,计算所述单元的基本单位,
所述加法机构按照所述发电基本单位信息所表示的值从小到大的顺序选择所述单元,并且,将所选择的单元的发电量依次加到所述总发电量中,直至需求量与总发电量一致。
6.如权利要求1所述的运转计划系统,其特征在于,
所述运转计划系统具备:
发电量决定机构,决定所述蓄电池的放电量;
该发电量决定机构具备:
允许量计算机构,计算从所述蓄电池的蓄电量中减去残余量的下限限制值而得的放电允许量;
运转极限量计算机构,根据基于所述蓄电池的设置环境的、所述蓄电池的放电速度的极限,计算放电运转极限量;以及
判定机构,比较所述放电允许量和所述放电运转极限量,将其中某个决定为所述蓄电池的放电量。
7.如权利要求1所述的运转计划系统,其特征在于,
所述数据库还存储充放电基本单位信息,该充放电基本单位信息表示由所述蓄电池的充放电损失产生的环境负荷,
所述基本单位决定机构将所述充放电基本单位信息所表示的数值加到所述蓄电池的发电基本单位中。
8.如权利要求1所述的运转计划系统,其特征在于,
所述数据库还存储制造废弃基本单位信息,该制造废弃基本单位信息表示由所述蓄电池的制造及废弃处理产生的环境负荷,
所述基本单位决定机构把将所述制造废弃基本单位信息所表示的环境负荷分配给各充放电周期后的数值加到所述蓄电池的基本单位中。
9.如权利要求8所述的运转计划系统,其特征在于,
所述数据库还存储回收率信息,该回收率信息表示所述蓄电池的可回收部件占环境负荷的比率,
所述基本单位决定机构将所述回收率信息所表示的比率乘以所述制造废弃基本单位信息之后,把将其结果分配给各充放电周期后的数值加到所述蓄电池的基本单位中。
10.如权利要求1所述的运转计划系统,其特征在于,
所述数据库还存储维护基本单位信息,该维护基本单位信息表示由所述蓄电池的维护作业产生的环境负荷,
所述基本单位决定机构把将所述维护基本单位信息所表示的环境负荷分配给各充放电周期后的数值加到所述蓄电池的基本单位中。
11.如权利要求8所述的运转计划系统,其特征在于,
所述基本单位决定机构,
按照蓄电池的每个放电下限深度来存储表示寿命到来为止的周期数的信息,
基于表示蓄电池的放电深度限制的信息,计算所述寿命到来为止的周期数。
12.如权利要求1所述的运转计划系统,其特征在于,
所述运转计划系统还具备:
提示部,计算环境负荷的削减量,并且将该削减量与运转计划一起进行显示。
13.如权利要求12所述的运转计划系统,其特征在于,
所述提示部将所述削减量换算成信用价格信息,并与运转计划一起进行显示。
14.如权利要求1所述的运转计划系统,其特征在于,
所述运转计划系统设置在与所述电力网、中央供电指令站连接的地域供电指令站中。
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