JP2001086645A

JP2001086645A - 発電設備の最適運転計画算出方法およびその装置

Info

Publication number: JP2001086645A
Application number: JP26338299A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Ichida; 良夫市田; Malta Marumiroori; マルタマルミローリ; Yukitatsu Tsukamoto; 幸辰塚本; Masanori Akiyoshi; 政徳秋吉
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2001-03-30
Anticipated expiration: 2019-09-17
Also published as: JP3961727B2

Abstract

(57)【要約】【課題】売電を目的とする発電事業体においては、発
電事業体側の利益を最大にするような最適運転計画の計
算機による算出が必要であるが、いままで適当なものが
なかったので、各電力市場における価格を予測するとと
もに、各発電及び送電設備における各種の技術的制約を
考慮して、売電により最大の利益を得るための最適運転
計画を立案する方法及びその装置を提供する。【解決手段】１つ以上の電力市場のそれぞれに対する
電力の市場価格を予測する市場価格予測部２００と、予
測した市場価格の最大のものを供給市場と決定する市場
決定部３００と、発電設備のそれぞれが有する固有の運
転制約条件のもとに、発電設備のそれぞれが発電を行っ
て決定した市場に供給する電力のコストを算出し、予測
した市場価格とコストとの差に基づく利益が最大になる
運転計画を出力する最適運転計画算出部４００とを備え
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力市場に発電設
備を有する発電事業者（発電事業体とも言う）が、売電
により最大の利益を得るための、発電設備の最適運転計
画を算出する方法およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気事業者が、発電事業者から卸
電力の購入計画を立案する際に、最適な購入計画を立案
する手法が報告されている。

【０００３】例えば、図１０は特開平１０−１９８６４
８号公報に示された電力購入決定方法のフローチャート
を示すものである。図１０のフローについて説明する。
ステップ１００では、電力購入計画を立案する上で必要
となるデータ、即ち、購入する電力の量と発電事業者の
販売電力量の上限及び販売価格を準備する。ステップ１
０１では特定の発電事業者が特定の時間帯に発電する電
力を、電気事業者が購入する量を変数として定義する。
ステップ１０２では、電気事業者が発電事業者から電力
を購入する際に必要な費用を変数を用いて表す。ステッ
プ１０３では募集する各発電事業者の発電量を制約式に
表す。ステップ１０４では電気事業者が各時間ごとに発
電事業者からの購入電力量を等式で表す。ステップ１０
５では前ステップで定義した目的関数、制約式等から最
適化問題に定式化する。ステップ１０６では各発電事業
者からの購入計画及び購入金額を出力する。ステップ１
０７では前ステップまでで立案した計画を発電事業者に
提示し必要に応じて修正を行う。

【０００４】図１０のフローは、電気事業者が発電事業
者からの電力購入計画を立案する手法において、購入す
る電力の総量と、各発電事業者の販売電力量の上限に関
するデータを制約式に、各発電事業者の電力販売価格に
関するデータを目的関数に、それぞれ反映させて最適化
問題を作成しこれを解くものである。この電力購入決定
方法は、電気事業者が購入する購入価格を最小にして、
電気事業者の利益を最大にする手法である。

【０００５】ところで、売電を行う発電事業者の側に
も、その利益を最大にするように売電先（以下市場と言
う）と売電電力量とを決定したいと言う要求が存在する
が、売電価格が市場のニーズによる時間刻みの変化の
他、国際的燃料価格の変動など社会情勢の変化を受けて
しばしば変動し、又、発電設備や送電設備が有する固有
の運転特性が複雑にからむなど、考慮すべき条件が極め
て多いため、最適な市場の選択と売電電力量の決定を素
早く行うことは容易に出来なかった。

【０００６】電力市場における売買電の契約は、複数の
発電事業者による入札方式が一般的であるので、各発電
事業者においては、自身の利益を最大にするような最適
運転計画（市場の選択と売電電力量の決定を含む発電設
備の運転計画）を、短時間の価格変動に対応するため素
早く立案する、即ち、計算機システムにより算出するこ
とが必要となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上に説明したよう
に、売電を目的とする発電事業体においては、発電事業
体側の利益を最大にするような最適運転計画の計算機に
よる算出が必要であるが、いままで適当なものがないと
いう問題があった。

【０００８】この発明は、上記のような問題を解決する
ためになされたものであり、１つ又は複数の発電設備を
有する発電事業体が、１つ又は複数の電力市場におい
て、各々の電力市場における価格を予測し、所有する発
電設備に対して、電力市場における予測（売電）市場価
格と、各発電及び送電設備における、各種の技術的制約
とを考慮して売電により最大の利益を得るための最適運
転計画を立案する方法及びその装置を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の発電設備の最
適運転計画算出装置は、複数の電力市場の少なくとも１
つに電力を供給する発電事業体が、得られる利益を最大
にするための発電設備の運転を計画的に行わせる発電設
備の最適運転計画算出装置であって、前記複数の電力市
場のそれぞれに対する電力の市場価格を予想する市場価
格予測部と、この市場価格予測部の予測にもとづき電力
を供給するか否かと供給する市場とを決定する市場決定
部と、前記発電設備が有する固有の運転制約条件のもと
に、前記発電設備が発電を行って前記決定した市場に供
給する電力のコストを算出し、前記予測した市場価格と
前記コストとの差に基づく利益が最大になる運転計画を
出力する最適運転計画算出部とを備えるものである。

【００１０】また、１つの電力市場に電力を供給可能な
発電事業体が、得られる利益を最大にするために発電設
備の運転を計画的に行わせる発電設備の最適運転計画算
出装置であって、前記電力市場に対する電力の市場価格
を予想する市場価格予測部と、この市場価格予測部の予
測にもとづき前記電力市場に電力を供給するか否かを決
定する市場決定部と、前記発電設備が有する固有の運転
制約条件のもとに、前記発電設備が発電を行って前記市
場に供給する電力のコストを算出し、前記予測した市場
価格と前記コストとの差に基づく利益が最大になる運転
計画を出力する最適運転計画算出部とを備えるものであ
る。

【００１１】また、市場価格予測部は、過去の市場価格
データから重回帰分析の手法を用いて市場価格を予測す
るものである。

【００１２】また、市場価格予測部は、過去の入札結果
をもとに、少なくとも天候と気温の予想値を加味したニ
ューラルネットワークの学習を行う手法を用いて市場価
格を予測するものである。

【００１３】また、市場価格予測部は、市場価格を過去
の入札結果の成功確率を基に、入札価格の期待値として
定義する手法により予測するものである。

【００１４】また、最適運転計画算出部は、電力を販売
すると決定した市場に供給する電力コストの算出に於い
て、前記決定した市場への送電コストを加味するもので
ある。

【００１５】また、最適運転計画算出部は、発電設備が
有する固有の運転制約条件として、少なくとも、下記
１）〜６）の条件を用いるものである。１）発電設備の最大発電容量、２）発電設備の最小発電容量、３）発電設備の単位時間あたりの発電容量の最大増加
率、４）一旦発電を中止した後に再び発電を開始するために
必要な最小冷却時間、５）発電を開始した後に、発電の持続を必要とする最小
持続時間、６）運転計画の初期の電力発電量、

【００１６】また、この発明の発電設備の最適運転計画
算出方法は、複数の電力市場の少なくとも１つに電力を
供給する発電事業体が、得られる利益を最大にするため
に発電設備の運転を計画的に行わせる発電設備の最適運
転計画算出方法であって、複数の電力市場のそれぞれに
おける電力の市場価格を予測する市場価格予測手順と、
予測した市場価格にもとづき電力を販売する市場を決定
する市場決定手順と、決定した市場の前記市場価格をも
とに、予め定めた所定の基準時間ごとに、発電設備の各
々が有する技術的制約の範囲内で、採用し得る複数の運
転方法のそれぞれについて得られる利益を算出する基準
時間別利益算出手順と、基準時間の整数倍の時間長さに
渡って複数の運転方法の何れかを採用して運転した場合
のそれぞれについて、基準時間ごとに算出した利益を積
算し、この積算利益が最大となる運転方法を抽出する最
適運転計画決定手順とを含むものである。

【００１７】また、１つの電力市場に電力を供給可能な
発電事業体が、得られる利益を最大にするために発電設
備の運転を計画的に行わせる発電設備の最適運転計画算
出方法であって、電力市場の市場価格を予測する市場価
格予測手順と、予測した市場価格にもとづき市場に電力
を供給するか否かを決定する市場決定手順と、市場価格
をもとに、予め定めた所定の基準時間ごとに、発電設備
が有する技術的制約の範囲内で、採用し得る複数の運転
方法のそれぞれについて得られる利益を算出する基準時
間別利益算出手順と、基準時間の整数倍の時間長さに渡
って複数の運転方法の何れかを採用して運転した場合の
それぞれについて、基準時間ごとに算出した利益を積算
し、この積算利益が最大となる運転方法を抽出する最適
運転計画決定手順とを含むものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本発明の
実施の形態１の発電設備の最適運転計画算出方法（のプ
ログラム）がインストールされている最適運転計画算出
装置１００の構成を示す図である。又、図２は図１の装
置の機能構成を示すブロック図である。ディスプレイ１
０１は、各発電設備における条件を表示し、本算出方法
（あるいは装置）により得られた最適運転計画を表示す
る。制御部１０２は、所有する発電設備の条件、電力市
場における予測電力価格と最適運転計画を算出するプロ
グラムを記憶するためのハードディスク１０５を内蔵
し、発電設備の技術的制約条件、電力市場での予測電力
価格（以下説明の都合上、予測価格又は予測入札価格と
言う場合もある）を基に最適運転計画を算出する。な
お、ここで言う電力市場とは１つ以上の電力販売会社に
対し電力を纏めて供給する電力卸会社組織のごときもの
を言う。以下の説明では市場が複数である場合について
のみ説明するが、１つであっても作用効果は同じであ
る。キーボード１０３及びマウス１０４は、ユーザが発
電設備の制約条件、算出パラメータなどを入力する手段
として用いる。なお、ディスプレイ１０１の他にプリン
ターを備え、算出パラメータや最適運転計画を紙に印刷
する構成にするとか、通信設備を備えて、算出した運転
計画に基づく運転指令を直接発電設備（発電所）へ送信
するなどしてもよい。

【００１９】図３は本算出装置の処理の流れを表わした
図である。図３により処理の流れを説明する。最初に、
本最適運転計画算出装置１００は、市場価格予測部２０
０により、電力市場における入札時の予測電力価格の算
出を行う。予測電力価格の予測手法としては、（１）天候・気温・燃料価格・電力需要量などのデータ
の関数として仮定し、重回帰分析を用いて過去のデータ
を基に回帰式を計算し、その式を用いて価格予測を行う
手法。（２）天候・気温・燃料価格・電力需要量などのデータ
の関数として仮定し、ニューラルネットワークの入力項
にこれらのデータを用い、過去のデータを基にニューラ
ルネットワークの学習を行うことで、電力価格の算出式
を計算し、この式を用いて価格予測を行う手法。（３）電力価格の過去の時系列データの内、最近のｎ回
分のデータから次の価格を予測する手法、すなわち、ｐｒｉｃｅ（ｉ）＝ｆ｛ｐｒｉｃｅ（ｉ−１），ｐ
ｒｉｃｅ（ｉ−２），ｐｒｉｃｅ（ｉ−３），，，，ｐ
ｒｉｃｅ（ｉ−ｎ）｝とし、関数ｆを重回帰分析、ニューラルネットワークな
どの既存のデータ解析手法により算出する手法。あるい
は、過去のデータの中からそのデータの振る舞いが近い
ものを選び、それを基に予測する。（４）予測価格を基本的価格分と変動価格分に分け、
基本価格分を上記の（１）あるいは（２）の手法を用い
て予測し、変動価格分を手法（３）により予測する手
法。などから、最も予測精度の高い手法を用いて予測する。
どの手法が最も精度が高いかは発電事業体が有する過去
のデータの質の違いにより一概には言えないが、最初は
複数の方法を試み結果を見て経験的に判断すればよい。
市場価格予測部２００は入札時の予測価格の他、電力需
要の変動や燃料価格の変動などにより刻々と変動する価
格を、予め定めた基準時間毎に、かつ、電力市場毎に算
出する。

【００２０】次に、市場価格予測部２００により得られ
た予測電力価格に基づき、市場決定部３００は各基準時
間における入札先市場を決定する。即ち、市場決定部３
００は各時間における、予測電力価格を比較して、最も
高い価格（勿論利益が得られるという前提）で入札でき
ると考えられる市場をその時間における入札先市場とす
る。最も高い価格でも利益が得られない場合や、市場が
１つしかない場合には、その市場に電力を供給すべきか
否かを決定する。

【００２１】パラメータ入力部５００は、最適運転計画
算出部４００が最適運転計画を算出する際に用いるパラ
メータの値の入力を行う。この入力には、図１における
キーボード１０３やマウス１０４などの入力装置を用い
る。ここで入力されるパラメータはつぎのものである。１）発電を開始するときに必要とする起動コスト、２）発電設備の最大発電容量Ｑｍａｘ，３）発電設備の最小発電容量Ｑｍｉｎ，４）発電設備の単位時間あたりの発電容量の最大増加率
Ｒａｍｐ，５）発電を中止した後に再び発電を開始するに必要な最
小冷却時間Ｔｗａｉｔ，６）発電を開始した後に、発電の持続を必要とする最小
持続時間Ｔｃｏｎｔ，７）電力を生成するためのコスト算出式の係数Ａ，８）電力を生成するためのコスト算出式の係数Ｂ，９）電力を生成するためのコスト算出式の係数Ｃ，１０）運転計画の初期の電力生成量Ｑｓｔ，１１）運転計画の初期の運転状態，これらの値は、所有している発電設備が複数ある場合に
は、発電設備ごとに異なるので、最適運転計画を算出し
たい発電設備の固有のパラメータを入力する。上記１）
から１１）の内、１）、７）、８）、９）はコストに直
接関係する数値であるが、例えば燃料価格の変動など社
会的要因により変動するものである。一方、２）から
６）は発電設備の固有の制約条件、１０）、１１）は初
期条件である。

【００２２】最適運転計画算出部４００は、市場価格予
測部２００、市場決定部３００によって得られた各時間
の入札先市場、ならびにその予測入札価格を用い、さら
にパラメータ入力部５００により入力された発電設備の
特性や制約その他を表わすパラメータ値〔前記１）〜１
１）〕を基に最適運転計画を算出する。

【００２３】以下、最適運転計画の算出方法を説明す
る。市場価格予測部２００は、予測価格を基本価格と変
動価格分に分けて予測し、基本価格を、図４に示すニュ
ーラルネットワークで予測する場合について説明する。

【００２４】このニューラルネットワークにおいては、
入力項として天候・気温・燃料価格・電力需要量を用
い、出力の値は基本価格を表わすように構成されてい
る。価格変動分を過去２０回分の基本価格と実際の価格
との差のデータを用いて、図５に示すようなニューラル
ネットワークを用いて予測する。図５においてＶａｒ１
は一回前の入札における基本価格と実際の価格の差を
表わし、Ｖａｒ２は同じく二回前の入札における基本価
格と実際の価格の差を表わす。Ｖａｒ３、４も同様であ
る。ここでは簡単のために、図は過去４回のデータを基
に算出する様子を示している。図６は、市場価格予測部
２００によって得られたデータの例を示す。

【００２５】図６において、例えば、時間１においては
市場１の価格は２０＄／ＭＷ、市場２の価格は２０．５
＄／ＭＷ、市場３の価格は１９．５＄／ＭＷである。
ここで、＄／ＭＷは電力１メガワット当たりの価格を表
わす。時間１においては市場２の価格がもっとも高いた
め、市場決定部３００は時間１における入札先市場を市
場２と決定する。他の時間における入札先市場の決定も
同様の方法で行われる。以上に説明した市場価格予測部
２００と市場決定部３００が行う手順を市場決定手順と
いう。

【００２６】パラメータ入力部５００では、各発電設備
の制約条件等、前述した以下のものを入力する。１）発電を開始するときに必要とする起動コスト、２）発電設備の最大発電容量Ｑｍａｘ，３）発電設備の最小発電容量Ｑｍｉｎ，４）発電設備の単位時間あたりの発電容量の最大増加率
Ｒａｍｐ，５）発電を中止した後に再び発電を開始するに必要な最
小冷却時間Ｔｗａｉｔ，６）発電を開始した後に、発電の持続を必要とする最小
持続時間Ｔｃｏｎｔ，７）電力を生成するためのコスト算出式の係数Ａ，８）電力を生成するためのコスト算出式の係数Ｂ，９）電力を生成するためのコスト算出式の係数Ｃ，１０）運転計画の初期の電力生成量Ｑｓｔ，１１）運転計画の初期の運転状態，

【００２７】最適運転計画算出部４００の具体的な算出
例について説明する。今、パラメータ入力部５００によ
り与えられた条件が次のようなものであるとする。発電を開始するときに必要とする起動コスト＝８９５．３発電設備の最大発電容量Ｑｍａｘ＝５００．０、発電設備の最小発電容量Ｑｍｉｎ＝１５０．０、発電設備の単位時間あたりの発電容量の最大増加率Ｒａｍｐ＝１５０．０、発電を中止した後に再び発電を開始するに必要な最小冷却時間Ｔｗａｉｔ＝４，発電を開始した後に、発電の持続を必要とする最小持続時間Ｔｃｏｎｔ＝４，電力を生成するためのコスト算出式の係数Ａ＝０．００５電力を生成するためのコスト算出式の係数Ｂ＝８．４１電力を生成するためのコスト算出式の係数Ｃ＝３５３運転計画の初期の電力生成量Ｑｓｔ＝０．０運転計画の初期の運転状態＝状態２（説明後述）である場合について説明する。

【００２８】今、計画を作成する基準時間の数を１０
（１基準時間の長さは特に問題としない）であるとし、
各基準時間の呼び名を時間１〜時間１０とする。なお、
以下の説明で基準時間は単に時間と言う。説明の便宜
上、各時間の発電所の運転状態を以下のように定義す
る。状態０――運転を開始してからの時間が０〜１である。状態１――運転を開始してからの時間が１〜２である。状態２――運転を開始してからの時間が２〜３である。状態３――運転を開始してからの時間が３〜４である。状態４――運転を開始してからの時間が４以上である。状態５――運転を停止してからの時間が０〜１である。状態６――運転を停止してからの時間が１〜２である。状態７――運転を停止してからの時間が２〜３である。状態８――運転を停止してからの時間が３〜４である。状態９――運転を停止してからの時間が４以上である。

【００２９】例えば、今、状態１にある場合には、発電
を開始した後に発電の持続を必要とする最小持続時間Ｔ
ｃｏｎｔの制約があるので、状態４になるまでは運転を
持続する必要があるから、次の時間において採りえる状
態は状態２となり、事故などの異常の場合を除けばそれ
以外の状態はあり得ない。又、今、状態４である場合
は、すでに時間４以上運転し続けているので、次の時間
にはさらに運転を持続して状態４を継続してもよいし、
運転を停止して状態５の状態に移ってもよい。現在の状
態が状態０〜状態９のいずれかである場合に、次の時間
に採りえる状態が何であるかを一覧にしたものを図７に
示す。

【００３０】さらに、図８は横方向を時間とし、縦方向
に状態を記載して、採りえる状態の遷移の可能性を示し
たものである。

【００３１】図８に於いて、例えば、初期に状態２であ
る発電所（★１で表示）は、運転持続時間Ｔｃｏｎｔの
制約条件が時間４であるため、時間３までは発電をし続
けて、状態３、状態４と遷移する必要があり、途中で他
の状態を選択することは出来ない。時間３を過ぎて時間
４に達した時には、上記制約が無くなるからこのまま発
電しつづけても良いし（状態４を続ける★１）、運転を
停止しても良い（状態５を採る●１）。時間４で状態５
を選択、即ち、一旦運転を停止すると、発電所の最小冷
却時間Ｔｗａｉｔの制約（時間４）があるため、その時
間内、即ち時間８になるまで、発電を停止して状態６→
７→８→９と遷移させる必要がある（●１）。時間４で
状態４を継続し、運転を持続した場合には（★１）、さ
らに次の時間５でも運転を持続しても良い（★１）し、
運転を停止してもよい（●２）。時間５、時間６、時間
７でも同様であり、時間８に状態９となった場合には、
時間９において運転を停止し続けても良い（●Ａ）し、
運転を再開して状態０を選択しても良い（★２）。

【００３２】このように図８は採用可能な全ての運転状
態の時間遷移を表わす。なお、図８では状態４から状態
５への遷移は時間８以後においても可能であるが、図が
複雑で分かりにくくなるので記載を省略している。遷移
の移動方向についての理解を助けるため、図９に、図８
の図上に更に遷移の方向を書き加えた図を示す。この発
電設備が、時間１〜１０のトータルの利益を最大にする
運転の方法を求めることは、最大の利益を得るための最
適な運転計画（状態遷移）を求めることと等価である。

【００３３】各時間において採りえる全ての状態のそれ
ぞれの場合について利益を計算する。この時、利益が最
大になるように以下のような計算式によって発電量を計
算する。すなわち、Ｑｏｐｔ＝（Ｐｍａｘ−Ｂ）／（２×Ａ）（式１）として、最適発電量Ｑｏｐｔを計算する。ここでＰｍａ
ｘは予測入札価格の内、市場決定部３００により得られ
た最大の価格である。またＡは電力を生成するためのコ
スト算出式の係数Ａを示し、Ｂは電力を生成するための
コスト算出式の係数Ｂを意味する。

【００３４】ここで、発電コストは、発電量Ｑの関数と
してＣｏｓｔ＝（Ａ×Ｑ×Ｑ）＋（Ｂ×Ｑ）＋Ｃ（式２）と定義しているので、（式１）は数学的に保証されてい
る。ここで、（式１）で与えられたＱｏｐｔが、発電設
備の最大発電容量Ｑｍａｘ、発電設備の最小発電容量Ｑ
ｍｉｎ、発電設備の単位時間あたりの発電容量の最大増
加率Ｒａｍｐを満たすかをチェックする。チェックの結
果、Ｑｏｐｔ＜Ｑｍｉｎ（式３）の場合には、強制的にＱｏｐｔ＝Ｑｍｉｎ（式４）とする。また、チェックの結果、Ｑｏｐｔ＞Ｑｂｅｆｏｒｅ＋Ｒａｍｐ（式５）の場合には、強制的にＱｏｐｔ＝Ｑｂｅｆｏｒｅ＋Ｒａｍｐ（式６）とする。ここでＱｂｅｆｏｒｅは時間が１つ前のとき
の発電量を表す。

【００３５】さらに、Ｑｏｐｔ＞Ｑｍａｘ（式７）の場合には、強制的にＱｏｐｔ＝Ｑｍａｘ（式８）とする。上記の算定方法はすべて数学的に最大利益が保
証される。上記手法で得られたＱｏｐｔを用いて、その
時間・状態における利益を算出する。利益は、電力の売
り上げから、電力を生産するのに必要な生産コストを差
し引いた値を用いる。

【００３６】時間１の状態から全ての取りうる状態にお
ける利益を順番に計算していく。例えば、時間９の●Ａ
においては、取りうる状態は時間８における●１状態
（状態９）からと、時間８における●２からとの２つの
状態からの遷移が考え得る。このように複数の遷移が考
えられる場合には、全ての事例の利益を算出した上で利
益が最大になる方を採用する。これを最終時間まで繰り
返し、時間１から最終の時間（この例では時間１０）の
間に、採り得る全ての状態における利益が計算できる。
この中から最大の利益を得る状態遷移を最適運転計画と
して選択し、表示部６００に結果を表示する。

【００３７】決定した市場の市場価格をもとに、予め定
めた所定の基準時間ごとに、発電設備が有する技術的制
約の範囲内で、採用し得る複数の運転方法のそれぞれに
ついて得られる利益を算出する手順を基準時間別利益算
出手順と言う。又、基準時間の整数倍の時間長さに渡っ
て複数の運転方法の何れかを採用して運転した場合のそ
れぞれについて、基準時間ごとに算出した利益を積算
し、この積算利益が最大となる運転方法を抽出する手順
を最適運転計画決定手順と言う。

【００３８】実施の形態２．２つの市場の予測市場価格
が同じであるということは当然しばしば発生する。前述
した実施の形態１の説明の方法では、このような場合
に、いずれの市場を選択すべきか迷うことになる。とこ
ろで、現実の市場に於いては、各市場までの送電距離は
異なっており、その間の送電ロスの差は無視できるもの
ではない。実際には、売電の契約電力は送電する側では
なく、受電する側で計測されるから、送電ロスの多い顧
客への送電はそれだけ利益が少なくなることになる。従
って利益を計算するときに、決定した市場への送電コス
トを加味することによって、更に確度の高い運転計画を
立案することが出来る。

【００３９】以上のように、本発明による最適運転計画
手法を用いれば、必要なデータを入力すれば、最大の利
益を上げることができる最適運転計画を自動生成するこ
とができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明の発電設備の最適運転計画算出装
置は、市場価格予測部と、市場決定部と、最適運転計画
部とを備えているので、発電事業者が電力市場における
売電において、最大の利益を得ることができる最適運転
計画を自動的に立案することができる。

【００４１】また、市場価格予測部は過去の市場価格か
ら重回帰分析の手法により市場価格を予測するので、正
確な価格予測が行える。

【００４２】又、市場価格予測部は、少なくとも天候と
気温の予想値を加味したニューラルネットワークの学習
を行う手法により市場価格を予測するので、天候と気温
の変動による誤差を最小にできるという効果が得られ
る。

【００４３】又、市場価格予測部は、過去の入札結果の
成功確率をもとに、入札結果の期待値として定義する手
法により市場価格を予測するので、実績に基づいた確度
の高い予測が出来るという効果が得られる。

【００４４】又、最適運転計画算出部は給電する市場へ
の送電コストを加味して計画を行うので、より確度の高
い計画を立案できる。

【００４５】又、最適運転計画算出部は、発電設備の固
有の運転制約条件として、少なくとも最大発電容量、最
小発電容量、発電容量の最大増加率、最小冷却時間、最
小持続時間、初期の電力生成量、を用いているので、よ
り確度の高い計画を立案できる。

【００４６】本発明の発電設備の最適運転計画算出方法
は、市場価格予測手順と、市場決定手順と、基準時間別
利益算出手順と、最適運転計画決定手順とを備えている
ので、発電事業者が電力市場における売電において、所
定のデータを入力しておけば、最大の利益を得ることが
できる最適運転計画を自動的に立案することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１にかかる算出装置の全体構成図
である。

【図２】算出装置の構成図である。

【図３】図２の装置が実行する処理のフローチャート
である。

【図４】電力の価格の予測手法の説明図である。

【図５】電力の価格の予測手法の説明図である

【図６】予測市場価格の例を示す図である。

【図７】遷移可能な運転状態を示す図である。

【図８】運転状態の時間遷移の例を説明する図であ
る。

【図９】図８の遷移方向を説明する図である。

【図１０】従来の電力購入計画を立案するためのフロ
ーの説明図である。

【符号の説明】１００検索システム、１０１ディスプレイ、１
０２制御部、１０４マウス、１０５
ハードディスク、１０６ＲＯＭ、１０７
ＣＰＵ、Ｑｍａｘ発電設備の最大発電容量、Ｑｍ
ｉｎ発電設備の最小発電容量、Ｒａｍｐ発電設備の
単位時間あたりの発電容量の最大増加率、Ｔｗａｉｔ
発電を中止した後に再び発電を開始するために必要な最
小冷却時間、Ｔｃｏｎｔ発電を開始した後に、発電の
持続を必要とする最小持続時間、Ｑｓｔ運転計画の初
期の電力生成量。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者塚本幸辰東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者秋吉政徳東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 5B049 BB07 CC08 CC11 CC31 DD01 EE03 EE05 EE12 EE14 EE31 FF02 FF03 FF04 5G066 AA03 AE01 AE05 AE07 AE09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の電力市場の少なくとも１つに電力
を供給する発電事業体が、得られる利益を最大にするた
めに発電設備の運転を計画的に行わせる発電設備の最適
運転計画算出装置であって、前記複数の電力市場のそれぞれに対する電力の市場価格
を予想する市場価格予測部と、この市場価格予測部の予
測にもとづき電力を供給するか否かと供給する市場とを
決定する市場決定部と、前記発電設備が有する固有の運転制約条件のもとに、前
記発電設備が発電を行って前記決定した市場に供給する
電力のコストを算出し、前記予測した市場価格と前記コ
ストとの差に基づく利益が最大になる運転計画を出力す
る最適運転計画算出部とを備えることを特徴とする発電
設備の最適運転計画算出装置。
【請求項２】１つの電力市場に電力を供給する発電事
業体が、得られる利益を最大にするために発電設備の運
転を計画的に行わせる発電設備の最適運転計画算出装置であって、前記電力市場に対する電力の市場価格を予想する市場価
格予測部と、この市場価格予測部の予測にもとづき前記
電力市場に電力を供給するか否かを決定する市場決定部
と、前記発電設備が有する固有の運転制約条件のもとに、前
記発電設備が発電を行って前記市場に供給する電力のコ
ストを算出し、前記予測した市場価格と前記コストとの
差に基づく利益が最大になる運転計画を出力する最適運
転計画算出部とを備えることを特徴とする発電設備の最
適運転計画算出装置。
【請求項３】市場価格予測部は、過去の市場価格デー
タから重回帰分析の手法を用いて市場価格を予測するも
のであることを特徴とする請求項１または２に記載の発
電設備の最適運転計画算出装置。
【請求項４】市場価格予測部は、過去の入札結果をも
とに、少なくとも天候と気温の予想値を加味したニュー
ラルネットワークの学習を行う手法を用いて市場価格を
予測するものであることを特徴とする請求項１または２
に記載の発電設備の最適運転計画算出装置。
【請求項５】市場価格予測部は、市場価格を過去の入
札結果の成功確率を基に、入札価格の期待値として定義
する手法により予測するものであることを特徴とする請
求項１または２に記載の発電設備の最適運転計画算出装
置。
【請求項６】最適運転計画算出部は、電力を販売する
と決定した市場に供給する電力コストの算出に於いて、
前記決定した市場への送電コストを加味することを特徴
とする請求項１乃至５のいずれかに記載の発電設備の最
適運転計画算出装置。
【請求項７】最適運転計画算出部は、発電設備が有す
る固有の運転制約条件として、少なくとも、下記１）〜
６）の条件を用いるものであることを特徴とする請求項
１または２に記載の発電設備の最適運転計画算出装置。１）発電設備の最大発電容量、２）発電設備の最小発電容量、３）発電設備の単位時間あたりの発電容量の最大増加
率、４）一旦発電を中止した後に再び発電を開始するために
必要な最小冷却時間、５）発電を開始した後に、発電の持続を必要とする最小
持続時間、６）運転計画の初期の電力発電量、
【請求項８】複数の電力市場の少なくとも１つに電力
を供給する発電事業体が、得られる利益を最大にするた
めに発電設備の運転を計画的に行わせる発電設備の最適
運転計画算出方法であって、前記複数の電力市場のそれぞれにおける電力の市場価格
を予測する市場価格予測手順と、前記予測した市場価格にもとづき電力を販売する市場を
決定する市場決定手順と、前記決定した市場の前記市場価格をもとに、予め定めた
所定の基準時間ごとに、前記１つ以上の発電設備の各々
が有する技術的制約の範囲内で、採用し得る複数の運転
方法のそれぞれについて得られる利益を算出する基準時
間別利益算出手順と、前記基準時間の整数倍の時間長さに渡って前記複数の運
転方法の何れかを採用して運転した場合のそれぞれにつ
いて、前記基準時間ごとに算出した前記利益を積算し、
この積算利益が最大となる運転方法を抽出する最適運転
計画決定手順とを含むことを特徴とする発電設備の最適
運転計画算出方法。
【請求項９】１つの電力市場に電力を供給する発電事
業体が、得られる利益を最大にするために発電設備の運
転を計画的に行わせる発電設備の最適運転計画算出方法
であって、前記電力市場の市場価格を予測する市場価格予測手順
と、前記予測した市場価格にもとづき前記市場に電力を供給
するか否かを決定する市場決定手順と、前記市場価格をもとに、予め定めた所定の基準時間ごと
に、前記発電設備が有する技術的制約の範囲内で、採用
し得る複数の運転方法のそれぞれについて得られる利益
を算出する基準時間別利益算出手順と、前記基準時間の整数倍の時間長さに渡って前記複数の運
転方法の何れかを採用して運転した場合のそれぞれにつ
いて、前記基準時間ごとに算出した前記利益を積算し、
この積算利益が最大となる運転方法を抽出する最適運転
計画決定手順とを含むことを特徴とする発電設備の最適
運転計画算出方法。