CN115706412A - 电力管理系统、电力管理服务器以及电力管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电力管理系统、电力管理服务器以及电力管理方法。电力管理系统具备:太阳能发电装置,设置于预先决定的地区,与配置于预先决定的地区的电力网连接;取得装置,构成为取得预先决定的地区内的设置有太阳能发电装置的基准地点处的风向;以及运算装置,构成为计算预测对象时刻下的基准地点处的日照量的预测值,使用预测值来计算太阳能发电装置的发电电力。
Description
技术领域
本公开涉及对使用太阳能发电装置的发电电力进行管理的电力管理系统、电力管理服务器以及电力管理方法。
背景技术
作为微电网(microgrid)等电力网的电力调整资源,例如列举发电机、自然波动电源、电力储藏系统、充电设备或者搭载有电源的车辆等。其中,作为自然波动电源,列举太阳能面板(solar panel)等太阳能发电装置。在成为微电网的对象的地区内设置太阳能发电装置的情况下,为了高精度地进行电力调整,要求高精度地预测使用所述太阳能发电装置的发电电力。
例如,在日本特开2011-124287中,公开了一种预测日照量并根据所预测的日照量的信息来计算太阳能发电装置的发电电力的技术。
发明内容
作为上述日照量的预测信息,从气象局等各种机构按照地区单位来提供,但有时根据成为预测的对象的时刻(以下记载为预测对象时刻)下的成为预测的对象的地区(以下记载为预测对象地区)内的云的量、风向等,日照量相比于预测值而发生变动。因此,在日照量从预测值大幅地变动时,有时使用了太阳能发电装置的发电电力的预测精度也降低,变得难以利用电力调整资源。
本公开提供一种提高太阳能发电装置的发电电力的预测精度的电力管理系统、电力管理服务器以及电力管理方法。
本公开的第1方案所涉及的电力管理系统是对设置于预先决定的地区的电力网的电力进行管理的电力管理系统。所述电力管理系统包括:太阳能发电装置,设置于预先决定的地区,与配置于预先决定的地区的电力网连接;取得装置,构成为取得预先决定的地区内的设置有太阳能发电装置的基准地点处的风向;以及运算装置,构成为计算预测对象时刻下的基准地点处的日照量的预测值,使用预测值来计算太阳能发电装置的发电电力。运算装置针对关于当前时刻以前的基准地点的上风侧的地点处的日照量的第1信息,用比关于当前时刻以前的基准地点以外的其它地点处的日照量的第2信息大的加权,校正预测对象时刻下的基准地点处的日照量的预测值。
根据本公开的第1方案,在由于云等的影响,日照量相比于当初的预测值而发生变动的情况下,通过使关于上风的地点处的日照量的第1信息成为比关于其它地点处的日照量的第2信息大的加权,能够高精度地校正预测对象时刻下的太阳能发电装置中的日照量的预测值。因此,能够提高太阳能发电装置的发电电力的预测精度。
在本公开的第1方案中,运算装置也可以使用上风侧的地点处的日照量的实测值和预测值来计算第1校正量。运算装置也可以使用其它地点处的日照量的实测值和预测值来计算第2校正量。运算装置也可以构成为针对第1校正量设定比第2校正量大的权重系数,计算用于对预测对象时刻下的基准地点处的日照量的预测值进行校正的校正量。
根据本公开的第1方案,能够高精度地校正预测对象时刻下的基准地点处的日照量的预测值,所以能够提高太阳能发电装置的发电电力的预测精度。
在本公开的第1方案中,也可以使用日照计、相机、雨滴传感器以及温度传感器中的至少任一个来取得日照量的实测值。
根据本公开的第1方案,能够高精度地取得实测值,并且能够使用所取得的实测值,高精度地计算预测对象时刻下的太阳能发电装置中的日照量的预测值。
在本公开的第1方案中,也可以使用实测值的历史来计算日照量的预测值。
根据本公开的第1方案,能够高精度地计算预测对象时刻下的太阳能发电装置中的日照量的预测值。
在本公开的第1方案中,运算装置也可以构成为从电力管理系统的外部的服务器取得实测值以及预测值中的至少任一个。
根据本公开的第1方案,能够使用从外部的服务器取得的实测值和预测值,高精度地计算预测对象时刻下的太阳能发电装置中的日照量的预测值。
在本公开的第1方案中,基准地点以外的其它地点也可以包括基准地点的下风侧的地点。
本公开的第2方案所涉及的电力管理服务器是对设置于预先决定的地区的电力网的电力进行管理的电力管理服务器。在预先决定的地区中设置与配置于预先决定的地区的电力网连接的太阳能发电装置。电力管理服务器取得预先决定的地区内的设置有太阳能发电装置的基准地点处的风向,计算预测对象时刻下的基准地点处的日照量的预测值,使用预测值来计算太阳能发电装置的发电电力。电力管理服务器具备1个或者多个处理器,该1个或者多个处理器构成为:针对关于当前时刻以前的基准地点的上风侧的地点处的日照量的第1信息,用比关于当前时刻以前的基准地点以外的其它地点处的日照量的第2信息大的加权,校正预测对象时刻下的所述基准地点处的日照量的预测值。
在本公开的第2方案中,1个或者多个处理器既可以使用上风侧地点的日照量的预测值和实测值来计算与第1信息对应的第1系数,也可以使用基准地点的日照量的预测值和实测值来计算第2系数,还可以使用基准地点的其它地点处的日照量的预测值和实测值来计算与第2信息对应的第3系数。1个或者多个处理器也可以使用第1系数、第2系数、第3系数来计算校正系数,还可以构成为使用校正系数来校正预测对象时刻下的基准地点处的日照量的预测值。1个或者多个处理器也可以将针对第1系数的加权设定为大于针对第2系数和第3系数的加权。
本公开的第3方案所涉及的电力管理方法是对设置于预先决定的地区的电力网的电力进行管理的电力管理方法。在预先决定的地区中设置与电力网连接的太阳能发电装置。在所述电力管理方法中,取得预先决定的地区内的设置有太阳能发电装置的基准地点处的风向,计算预测对象时刻下的基准地点处的日照量的预测值,使用预测值来计算太阳能发电装置的发电电力,针对关于当前时刻以前的基准地点的上风侧的地点处的日照量的第1信息,用比关于当前时刻以前的基准地点以外的其它地点处的日照量的第2信息大的加权,校正预测对象时刻下的基准地点处的日照量的预测值。
根据本公开的方案,能够提供提高太阳能发电装置的发电电力的预测精度的电力管理系统、电力管理服务器以及电力管理方法。
附图说明
下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义,在附图中,相同的附图标记表示相同的元件,并且其中如下。
图1是示出本实施方式所涉及的电力管理系统的概略性的结构的图。
图2是用于说明对预测对象地区中的日照量进行预测的结构的一个例子的图。
图3是示出由CEMS服务器执行的处理的一个例子的流程图。
图4是示出以基准地点为中心的多个方位所设定的多个地点的一个例子的图。
图5是以表形式来示出基准地点以及多个地点各自处的同一时刻的日照量的实测值、预测值以及方位的图。
图6是示出当前时刻的上风侧地点、预测对象地区的基准地点以及下风侧地点各自处的预测值、实测值以及系数的关系的一个例子的图。
图7是示出预测对象时刻的预测对象地区的基准地点处的预测值和校正后的预测值的关系的一个例子的图。
具体实施方式
以下,参照附图,详细说明本公开的实施方式。此外,在图中对相同或者相当的部分附加同一符号而不重复其说明。
图1是示出本实施方式所涉及的电力管理系统的概略性的结构的图。电力管理系统100例如具备CEMS1、CEMS服务器2、受电变电设备3、电力系统4以及输配电运营商服务器5。CEMS是指社区能源管理系统(Community Energy Management System)或者城市能源管理系统(City Energy Management System)。
CEMS1包括工厂能源管理系统(FEMS:Factory Energy Management System)11、大厦能源管理系统(BEMS:Building Energy Management System)12、家庭能源管理系统(HEMS:Home Energy Management System)13、发电机14、自然波动电源15、电力储藏系统(ESS:Energy Storage System(能源储藏系统))16、充电设备(EVSE:Electric VehicleSupply Equipment(电动汽车供电设备))17、以及车辆18。在CEMS1中,由上述构成要素来构筑微电网MG。此外,微电网MG是本公开所涉及的“电力网”的一个例子。
FEMS11是对在工厂中使用的电力的供需进行管理的系统。FEMS11包括根据从微电网MG供给的电力而进行动作的工厂建筑物(包括照明器具、空调设备等)、工业设备(生产线等)等。虽然未图示,FEMS11可包括设置于工厂的发电设备(发电机等)。还有通过上述发电设备而发电的电力被供给到微电网MG的情况。FEMS11还包括可与CEMS服务器2进行双向通信的FEMS服务器110。
BEMS12是对在办公室或者商业设施等大厦中使用的电力的供需进行管理的系统。BEMS12包括设置于大厦的照明器具以及空调设备。BEMS12也可以包括发电设备,还可以包括冷热源系统(废热回收系统、蓄热系统等)。BEMS12还包括可与CEMS服务器2进行双向通信的BEMS服务器120。
HEMS13是对在家庭中使用的电力的供需进行管理的系统。HEMS13包括根据从微电网MG供给的电力而进行动作的家庭用设备(照明设备、空调装置、其它电气产品等)。另外,HEMS13也可以包括家庭用热泵系统、家庭用热电联产系统(household cogenerationsystem)、家庭用蓄电池等。HEMS13还包括可与CEMS服务器2进行双向通信的HEMS服务器130。
发电机14是不依赖于气象条件的发电设备,将所发电的电力输出给微电网MG。发电机14可以包括蒸气涡轮发电机、燃气涡轮发电机、柴油引擎发电机、燃气引擎发电机、生物质发电机(biomass generator)、固定式的燃料电池等。发电机14也可以包括有效利用在发电时发生的热的热电联产系统。
自然波动电源15是发电输出根据气象条件而变动的发电设备,将所发电的电力输出给微电网MG。在图1中例示了太阳能面板等太阳能发电装置15A(图2),但自然波动电源15除了太阳能发电装置15A以外,也可以包括风力发电装置。
电力储藏系统16是储存由自然波动电源15等发电的电力的固定式电源。电力储藏系统16是二次电池,例如是在车辆中使用的电池(再循环制品)的锂离子电池或者镍氢电池。但是,电力储藏系统16不限于二次电池,也可以是使用剩余电力来制造气体燃料(氢、甲烷等)的电转气(Power to Gas)设备。
充电设备17与微电网MG电连接,构成为能够与微电网MG之间进行充电以及放电(供电)。
车辆18具体地是插电式混合动力汽车(PHV:Plug-in Hybrid Vehicle)、电动汽车(EV:Electric Vehicle)等。车辆18构成为能够进行外部充电以及外部供电中的一方或者两方。即,车辆18构成为在充电电缆连接到车辆18的输入口(未图示)的情况下,能够从微电网MG向车辆18供给电力(外部充电)。另外,车辆18也可以构成为在充电电缆连接到车辆18的输出口(未图示)的情况下,能够从车辆18向微电网MG供给电力(外部供电)。
此外,在图1所示的例子中,包含于CEMS1的FEMS11、BEMS12、HEMS13、发电机14、自然波动电源15、电力储藏系统16的数量分别是1个,但上述系统或者设备的含有数是任意的。CEMS1也可以包括多个上述系统或者设备,另外,还可以有不包含于CEMS1的系统或者设备。包含于CEMS1的FEMS11(工厂建筑物、工业设备等)、BEMS12(照明器具、空调设备等)、HEMS13(家庭用设备等)、发电机14、自然波动电源15、电力储藏系统16、充电设备17、车辆18各自是本公开所涉及的“电力调整资源”的一个例子,所以在不特别区分上述系统或者设备的情况下,以下还记载为“电力调整资源”。
CEMS服务器2是对CEMS1内的电力调整资源进行管理的计算机。CEMS服务器2包括控制装置21、存储装置22以及通信装置23。控制装置21构成为包括处理器,并执行预定的运算处理。存储装置22包括存储由控制装置21执行的程序的存储器,并存储有在所述程序中使用的各种信息(映射图、关系式、参数等)。通信装置23构成为包括通信接口,并与外部装置(其它服务器等)进行通信。
CEMS服务器2也可以是集合商服务器。集合商是指,整合多个电力调整资源而提供能源管理服务的电运营商。CEMS服务器2是本公开所涉及的“电力管理服务器”的一个例子。
受电变电设备3设置于微电网MG的互连点(受电点),构成为能够切换微电网MG和电力系统4的并联(连接)/解列(切断)。虽然都未图示,受电变电设备3包括高压侧(一次侧)的开闭装置、变压器、保护继电器、测量设备以及控制装置。在微电网MG与电力系统4互连时,受电变电设备3从电力系统4接受例如特别高压(超过7000V的电压)的交流电力,将接受的电力进行降压后供给到微电网MG。
电力系统4是由发电站以及输配电设备构筑的电力网。在所述实施方式中,电力公司兼作发电运营商和输配电运营商。电力公司是一般输配电运营商的一个例子,并且是电力系统4的管理者的一个例子,对电力系统4进行维护以及管理。
输配电运营商服务器5是归属于电力公司,并对电力系统4的电力供需进行管理的计算机。输配电运营商服务器5也构成为可与CEMS服务器2进行双向通信。
在具有以上那样的结构的电力管理系统100中,如上所述作为被用作微电网MG的电力调整资源的自然波动电源15,列举太阳能面板等太阳能发电装置15A。在成为微电网MG的对象的预先决定的地区内设置太阳能发电装置15A的情况下,为了高精度地进行电力调整,要求高精度地预测使用了所述太阳能发电装置15A的发电电力。因此,例如考虑预测日照量并根据预测到的日照量的信息来计算太阳能发电装置15A的发电量。
图2是用于说明对预测对象地区102中的日照量进行预测的结构的一个例子的图。预测对象地区102是包括设置包含于自然波动电源15的太阳能发电装置15A的地点的地区,例如既可以是市镇村单位,也可以是以基准地点为中心的圆形或者矩形的地区。在图2中,将预测对象地区102例如是以基准地点为中心的矩形的地区的情况作为一个例子进行说明。基准地点是设置太阳能发电装置15A的位置。此外,基准地点和太阳能发电装置15A的设置地点不限定于是同一地点,在至少日照量的预测值的差为阈值以下的范围中也可以是不同的地点。
如图2所示,CEMS服务器2例如从外部服务器200取得表示设定于预测对象地区102内的基准地点处的日照量的实测值的信息、表示当前时刻以后的时间点下的日照量的预测值的信息、以及表示基准地点处的在当前时刻以后的时间点所预测的风向的信息。外部服务器200例如包括气象局的服务器、向外部提供与日照量有关的信息的机构的服务器等。
在预测对象地区102的基准地点,设置风向计116和日照计(pyranometer)118。风向计116检测风向,将表示检测结果的信息发送给外部服务器200。日照计118检测日照量,将表示检测结果的信息发送给外部服务器200。而且,在预测对象地区102的周边所设定的多个地点,设置日照计119.1~119.n。日照计119.1~119.n各自检测日照量,将表示检测结果的信息发送给外部服务器200。
外部服务器200例如根据设置于基准地点的风向计116的实测值、气压配置、气压配置的变化预测等,预测基准地点处的当前时刻以后的时间点的风向。外部服务器200使用从日照计118、119.1~119.n取得的日照量的实测值的历史,计算当前时刻以后的时间点的日照量的预测值。作为预测方法,使用公知的技术即可,不进行其详细的说明。外部服务器200将各地点的同一时刻的日照量的实测值和预测值对应起来存储到存储装置(未图示)。外部服务器200根据来自CEMS服务器2的关于与预测对象地区102中的日照量有关的信息的请求,将与日照量的实测值及预测值有关的信息发送给CEMS服务器2。
CEMS服务器2能够使用日照量的预测值来计算预测对象时刻下的预测对象地区102中的太阳能发电装置15A的发电电力。预测对象时刻例如既可以是从当前时刻起经过预先决定的时间(例如30分钟或1小时)后的时刻,也可以是实施电力调整的时刻。
作为上述日照量的预测信息,从外部服务器200按照地区单位进行提供,但有时根据预测对象时刻下的预测对象地区102内的云的量、风向等,日照量相比于预测值而发生变动。因此,在日照量从预测值大幅地发生变动时,有时使用太阳能发电装置15A的发电电力的预测精度也降低,变得难以利用电力调整资源。
因此,在本实施方式中,电力管理系统100中的作为“运算装置”的一个例子的CEMS服务器2针对关于当前时刻以前的基准地点的上风侧的地点处的日照量的第1信息,用比关于当前时刻以前的其它地点处的日照量的第2信息大的加权,来校正预测对象时刻下的基准地点处的日照量的预测值。
由此,在由于云等的影响,日照量相比于当初的预测值而发生变动的情况下,通过使关于上风侧的地点处的日照量的第1信息成为比关于其它地点处的日照量的第2信息大的加权,能够高精度地校正预测对象时刻下的太阳能发电装置15A中的日照量的预测值。因此,能够提高太阳能发电装置15A的发电电力的预测精度。
以下,参照图3,说明由CEMS服务器2执行的处理的一个例子。图3是示出由CEMS服务器2执行的处理的一个例子的流程图。按照预定的每个周期,反复执行所述流程图所示的一连串的处理。
在步骤(以下将步骤记载为S)100中,CEMS服务器2判定预测开始条件是否成立。预测开始条件例如包括针对太阳能发电装置15A请求进行预测对象时刻下的发电电力的预测这样的条件。CEMS服务器2例如在从输配电运营商服务器5在预测对象时刻请求进行使用发电电力的电力调整(例如针对电力系统4供给电力)的情况下,判定为请求进行预测对象时刻下的发电电力的预测这样的条件成立。在判定为预测开始条件成立的情况下(在S100中“是”),处理转移到S102。
在S102中,CEMS服务器2取得风向预测结果。CEMS服务器2例如从外部服务器200取得在预测对象时刻所预测的关于基准地点处的风向的信息作为风向预测结果。
在S104中,CEMS服务器2确定上风侧地点。将处于基准地点的上风方向的地点确定为上风侧地点。
CEMS服务器2例如在以基准地点为中心的多个方位分别预先设定1个以上的地点,相对于根据风向预测结果而得到的风向,将与上风侧对应的方位的地点确定为上风侧地点。在本实施方式中,例如设为在分为8个方向而设定的各个方位中设定合计8处的地点A1~A8。
图4示出设定于以基准地点为中心的多个方位的多个地点A1~A8的一个例子。多个地点A1~A8是以设定于预测对象地区102内的基准地点为中心而在北、西北、西、西南、南、东南、东、东北的各方位中预先设定的地点。设定于各方位的地点只要是作为各方位而被设定的范围内即可,并非特别地限定于图4所示的多个地点A1~A8的位置。
在多个地点A1~A8设置有日照计。上述日照计119.1~119.n包括设置于多个地点A1~A8的日照计。即,能够从外部服务器200取得包括基准地点在内的各地点处的日照量的实测值和预测值。在CEMS服务器2中,将各地点和同一时刻的日照量的实测值及预测值对应起来存储,并且将各地点和当前时刻以后的预测对象时刻下的日照量的预测值对应起来存储。之后,在时刻达到预测对象时刻时,从外部服务器200取得表示日照量的检测结果的值作为实测值,并与存储于CEMS服务器2的同一时刻的预测值对应起来存储。在CEMS服务器2中以表形式(后述)存储上述信息,CEMS服务器2从上述信息取得与各地点对应的日照量的实测值以及预测值。
CEMS服务器2例如在预测对象时刻下的基准地点处的风向是南向的情况下,将比基准地点靠北侧的地点A1确定为上风侧地点。
在S106中,CEMS服务器2确定下风侧地点。CEMS服务器2例如在预测对象时刻下的风向是南向的情况下,将比基准地点靠南侧的地点A5确定为下风侧地点。
在S108中,CEMS服务器2取得上风侧地点的当前时刻下的日照量的预测值和实测值。
在S110中,CEMS服务器2计算系数A。CEMS服务器2计算上风侧地点的当前时刻下的日照量的实测值相对预测值的比(=实测值/预测值)作为系数A。
在S112中,CEMS服务器2取得预测对象地区102(基准地点)的当前时刻下的日照量的预测值和实测值。
在S114中,CEMS服务器2计算系数B。CEMS服务器2计算预测对象地区102的当前时刻下的日照量的实测值相对预测值的比作为系数B。
在S116中,CEMS服务器2取得下风侧地点的当前时刻下的日照量的预测值和实测值。
在S118中,CEMS服务器2计算系数C。CEMS服务器2计算下风侧地点的当前时刻下的日照量的实测值相对预测值的比作为系数C。
在S120中,CEMS服务器2计算校正系数D。校正系数D是用于对预测对象时刻下的预测对象地区102(基准地点)中的预测值进行校正的系数。CEMS服务器2使用系数A、系数B以及系数C来计算校正系数D。CEMS服务器2例如通过系数A、系数B以及系数C的加权平均来计算校正系数D。即,CEMS服务器2例如使用D=(w1×A+w2×B+w3×C)/(w1+w2+w3)的式子来计算校正系数D。w1、w2、w3表示对系数A、B、C分别设定的权重系数。此时,权重系数w1被设定比其它地点的权重系数w2、w3的各系数大的值。此外,作为权重系数w1、w2、w3,既可以是预先决定的值,或者也可以根据表示季节等的月日、风速等来设定。例如,也可以在风速大的情况下、或在是表示风较强的季节的月日的情况下,使权重系数w1大于风速小的情况。
在S122中,CEMS服务器2取得预测对象地区102的预测对象时刻下的日照量的预测值。CEMS服务器2例如从外部服务器200取得预测对象地区102的预测对象时刻下的日照量的预测值。
在S124中,CEMS服务器2校正预测对象地区102的预测对象时刻下的日照量的预测值。具体而言,CEMS服务器2将对从外部服务器200取得的预测对象地区102的预测对象时刻下的日照量的预测值乘以校正系数D而计算出的值作为校正后的预测值。
在S126中,CEMS服务器2对预测对象地区102的预测对象时刻下的发电电力进行预测。具体而言,CEMS服务器2使用校正后的日照量的预测值以及每预定的日照量的太阳能发电装置15A中的发电电力,计算预测对象地区102的预测对象时刻下的发电电力。
参照图5~图7,说明基于以上那样的构造以及流程图的本实施方式中的CEMS服务器2的动作的一个例子。
图5是以表形式来示出基准地点以及多个地点A1~A8各自处的同一时刻的日照量的实测值、预测值以及方位的图。CEMS服务器2例如使用来自外部服务器200的信息,如图5所示将基准地点以及多个地点A1~A8各自处的同一时刻的日照量的实测值和预测值对应起来存储。CEMS服务器2例如在从外部服务器200取得当前时刻下的各地点的日照量的实测值时,与事先取得的当前时刻下的各地点处的日照量的预测值对应起来存储。在图5中示出了例如在当前时刻下基准地点处的日照量的实测值为Ia(0)、日照量的预测值为Ib(0)、且多个地点A1~A8处的日照量的实测值分别为Ia(1)~Ia(8)、日照量的预测值分别为Ib(1)~Ib(8)。图6示出当前时刻的上风侧地点(A1)、预测对象地区102的基准地点以及下风侧地点(A5)各自处的预测值、实测值以及系数的关系的一个例子。图7示出预测对象时刻的预测对象地区102的基准地点处的预测值和校正后的预测值的关系的一个例子。
例如,在从当前时刻起经过预先决定的时间后的预测对象时刻,如果通过请求预测太阳能发电装置15A的发电电力而预测开始条件成立(在S100中“是”),则从外部服务器200取得预测对象时刻下的基准地点处的风向的预测结果(S102)。然后,使用风向的预测结果来确定上风侧地点(S104)。例如,在风向的预测结果是南向的情况下,北的方位的地点A1被确定为上风侧地点。而且,使用风向的预测结果来确定下风侧地点(S106)。例如,在风向的预测结果是南向的情况下,南的方位的地点A5被确定为下风侧地点。
取得所确定的上风侧地点的当前时刻下的日照量的实测值Ia(1)和预测值Ib(1)(S108)。计算所取得的地点A1处的实测值相对预测值的比Ca(1)(=Ia(1)/Ib(1))作为系数A(参照图6)(S110)。
接着,取得预测对象地区102的基准地点处的当前时刻下的日照量的实测值Ia(0)和预测值Ib(0)(S112)。然后,计算预测对象地区102的当前时刻下的日照量的实测值Ia(0)相对预测值Ib(0)的比Ca(0)(=Ia(0)/Ib(0))作为系数B(参照图6)(S114)。
而且,取得所确定的下风侧地点的当前时刻下的日照量的实测值Ia(5)和预测值Ib(5)(S116)。计算所取得的地点A5处的实测值相对预测值的比Ca(5)(=Ia(5)/Ib(5))作为系数C(参照图6)(S118)。
使用计算出的系数A、B以及C来计算校正系数D(S120)。具体而言,如上所述利用D=(w1×A+w2×B+w3×C)/(w1+w2+w3)的式子来计算校正系数D。此时,权重系数w1是比w2、w3都大的值,所以在校正系数D的计算中,系数A相比于系数B、C而被设定更大的加权。
然后,取得预测对象地区102的预测对象时刻下的日照量的预测值Ib(S122),对取得的预测值Ib乘以计算出的校正系数D(参照图7)而计算校正后的预测值Ib’(=Ib×D)(S124)。使用计算出的校正后的预测值Ib’来预测预测对象地区102的预测对象时刻下的发电电力(S126)。
如以上那样,根据本实施方式所涉及的电力管理系统100,在由于云等的影响,日照量相比于当初的预测值而发生变动的情况下,通过将上风侧地点处的系数A的权重系数w1设定为比其它地点处的系数B、C的权重系数w2、w3大的值,能够高精度地校正预测对象时刻下的太阳能发电装置15A中的日照量的预测值。因此,能够提高太阳能发电装置15A的发电电力的预测精度。因此,能够提供提高太阳能发电装置的发电电力的预测精度的电力管理系统、电力管理服务器以及电力管理方法。
而且,使用设置于各地点的日照计来取得日照量的实测值,所以能够高精度地取得日照量的实测值。因此,能够使用从外部服务器200取得的实测值、实测值的历史,高精度地计算预测对象时刻下的太阳能发电装置15A中的日照量的预测值。
以下,记载变形例。
在上述实施方式中,说明为使用日照计来检测日照量的实测值,但也可以代替日照计或者除此以外,使用相机、雨滴传感器以及温度传感器中的至少任一个来检测日照量的实测值。例如,也可以根据使用相机取得的光量来检测日照量的实测值,还可以根据通过雨滴传感器检测的降雨的有无来预测云的量、或利用温度传感器来预测云的量,并基于预测结果,在云的量多的情况下等进行对日照量的实测值的急剧变化进行抑制等的渐变处理。
而且,在上述实施方式中,以作为方位分割为8个方向并在各方位设定能够取得日照量的实测值和预测值的地点的情况为一个例子进行了说明,但也可以作为方位分割为4个方向(东、西、南、北)并在各方位设定能够取得日照量的实测值和预测值的地点,或者还可以作为方位细分为16个方向以上进行分割,并在各方位设定能够取得日照量的实测值和预测值的地点。
而且,在上述实施方式中,以上风侧地点以及下风侧地点是预测对象地区102外的地点的情况为一个例子进行了说明,但例如上风侧地点以及下风侧地点分别相对于预测对象地区102的基准地点而是上风侧以及下风侧的地点即可,也可以是预测对象地区102内的地点。
而且,在上述实施方式中,说明为CEMS服务器2从外部服务器200取得与基准地点以及预测对象地区102外的多个地点各自处的日照量有关的信息,但CEMS服务器2也可以使用设置于各地点的日照计等,直接取得与日照量有关的信息。
而且,在上述实施方式中,说明为使用系数A、B以及C来计算校正系数D,并对预测对象时刻下的预测对象地区102中的日照量的预测值乘以计算出的校正系数D从而计算校正后的预测值,但例如也可以通过计算各地点的实测值和预测值的差分,将计算出的各地点的差分的加权平均计算为校正量,并对预测对象时刻下的预测对象地区102中的日照量的预测值相加计算出的校正量,从而计算校正后的预测值。在该情况下,将上风侧地点的差分的权重系数设定为比其它地点的差分的权重系数大的值。
而且,在上述实施方式中,说明为针对预测对象地区102的周围的各方位设定1个地点,但也可以针对各方位设定多个地点。在该情况下,CEMS服务器2既可以使用确定为上风侧或者下风侧的方位的多个地点处的日照量的实测值的平均值和预测值的平均值来计算校正系数D,也可以使用同一方位的多个地点之中的与上风侧或者下风侧更接近的一方的地点的实测值和预测值来计算校正系数D。
而且,在上述实施方式中,说明为针对上风侧地点处的系数A,相比于包括基准地点和下风侧地点的其它地点处的系数B、C而将权重系数设定得更大,但作为其它地点,不限定于基准地点和下风侧地点,例如既可以仅为基准地点,或者也可以仅为下风侧地点。
而且,在上述实施方式中,说明为在CEMS服务器2中预测预测对象时刻下的发电电力,但也可以通过与CEMS服务器2不同的服务器来预测预测对象时刻下的发电电力,并将预测结果发送给CEMS服务器2。
而且,在上述实施方式中,说明为在CEMS服务器2中预测预测对象时刻下的发电电力,但例如也可以预测电力调整预定期间中的发电电力量。CEMS服务器2例如也可以对预测的发电电力乘以控制周期,累计电力调整预定期间量(或者预先决定的期间)而预测电力调整预定期间中的发电电力量。
而且,在上述实施方式中,说明为CEMS服务器2从外部服务器200取得各地点的日照量的预测值,但也可以在CEMS服务器2中使用各地点的日照量的实测值的历史来计算各地点的日照量的预测值。例如,CEMS服务器2也可以从各地点(基准地点以及地点A1~A8各自)的日照计取得日照量的实测值,使用所取得的日照量的实测值的历史来计算各地点的日照量的预测值。
而且,在上述实施方式中,说明为CEMS服务器2将使用基准地点的上风侧的地点处的日照量的实测值和预测值来计算的系数A的权重系数w1设定为比使用其它地点处的日照量的实测值和预测值来计算的系数B、C的权重系数w2、w3大的值,校正预测对象时刻下的基准地点处的日照量的预测值,但是权重系数w1、w2、w3中的至少任一个也可以是预先决定的值,或者还可以使用基准地点处的风速来设定。或者,也可以使用上风侧的地点处的风速来设定权重系数w1,使用基准地点处的风速来设定权重系数w2,使用下风侧的地点处的风速来设定权重系数w3。或者,也可以使用基准地点处的风速来校正系数A、B以及C,还可以使用上风侧的地点处的风速来校正系数A,使用基准地点处的风速来校正系数B,使用下风侧的地点处的风速来校正系数C。
此外,上述变形例也可以适当地组合其全部或者一部分来实施。应理解为本次公开的实施方式在所有的方面只是例示而并非是限制性的。本发明的范围并非是上述说明而是通过权利要求书来示出,并旨在包括与权利要求书均等的意义以及范围内的所有的变更。
Claims (9)
1.一种电力管理系统,其特征在于,包括:
太阳能发电装置,设置于预先决定的地区,与配置于所述预先决定的地区的电力网连接;
取得装置,构成为取得所述预先决定的地区内的设置有所述太阳能发电装置的基准地点处的风向;以及
运算装置,构成为计算预测对象时刻下的所述基准地点处的日照量的预测值,使用所述预测值来计算所述太阳能发电装置的发电电力,
其中,所述运算装置针对关于当前时刻以前的所述基准地点的上风侧的地点处的日照量的第1信息,用比关于所述当前时刻以前的所述基准地点以外的其它地点处的日照量的第2信息大的加权,校正所述预测对象时刻下的所述基准地点处的日照量的预测值。
2.根据权利要求1所述的电力管理系统,其特征在于,
所述运算装置构成为:
使用所述上风侧的地点处的日照量的实测值和预测值来计算第1校正量,
使用所述其它地点处的日照量的实测值和预测值来计算第2校正量,
针对所述第1校正量设定比所述第2校正量大的权重系数,计算用于对所述预测对象时刻下的所述基准地点处的日照量的预测值进行校正的校正量。
3.根据权利要求2所述的电力管理系统,其特征在于,
使用日照计、相机、雨滴传感器以及温度传感器中的至少任一个来取得所述日照量的实测值。
4.根据权利要求2或者3所述的电力管理系统,其特征在于,
使用所述实测值的历史来计算所述日照量的预测值。
5.根据权利要求2~4中的任意一项所述的电力管理系统,其特征在于,
所述运算装置构成为从所述电力管理系统的外部的服务器取得所述实测值以及所述预测值中的至少任一个。
6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的电力管理系统,其特征在于,
所述基准地点以外的其它地点包括所述基准地点的下风侧的地点。
7.一种电力管理服务器,在预先决定的地区中设置与配置于所述预先决定的地区的电力网连接的太阳能发电装置,所述电力管理服务器的特征在于,
所述电力管理服务器包括1个或者多个处理器,该1个或者多个处理器构成为:
取得所述预先决定的地区内的设置有所述太阳能发电装置的基准地点处的风向,
计算预测对象时刻下的所述基准地点处的日照量的预测值,使用所述预测值来计算所述太阳能发电装置的发电电力,
针对关于当前时刻以前的所述基准地点的上风侧的地点处的日照量的第1信息,用比关于所述当前时刻以前的所述基准地点以外的其它地点处的日照量的第2信息大的加权,校正所述预测对象时刻下的所述基准地点处的日照量的预测值。
8.根据权利要求7所述的电力管理服务器,其特征在于,
所述1个或者多个处理器构成为:
使用所述上风侧地点的日照量的预测值和实测值来计算与所述第1信息对应的第1系数,
使用所述基准地点的日照量的预测值和实测值来计算第2系数,
使用所述基准地点的所述其它地点处的日照量的预测值和实测值来计算与所述第2信息对应的第3系数,
使用所述第1系数、所述第2系数、所述第3系数来计算校正系数,
使用所述校正系数来校正所述预测对象时刻下的所述基准地点处的日照量的预测值,
其中,针对所述第1系数的加权被设定为大于针对所述第2系数和所述第3系数的加权。
9.一种电力管理方法,是对设置于预先决定的地区的电力网的电力进行管理的电力管理方法,在所述预先决定的地区中设置与所述电力网连接的太阳能发电装置,所述电力管理方法的特征在于,包括:
取得所述预先决定的地区内的设置有所述太阳能发电装置的基准地点处的风向;
计算预测对象时刻下的所述基准地点处的日照量的预测值,使用所述预测值来计算所述太阳能发电装置的发电电力;以及
针对关于当前时刻以前的所述基准地点的上风侧的地点处的日照量的第1信息,用比关于所述当前时刻以前的所述基准地点以外的其它地点处的日照量的第2信息大的加权,校正所述预测对象时刻下的所述基准地点处的日照量的预测值。
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