JP2002345154A - 電力需給方法及び表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この需給調整システムを用いて、同時同量遵守
をより的確に行えるようにすることを目的とする。尚、
本発明は、一定の時間間隔（例えば３０分や１時間）の
間において需要量合計と発電量合計を一致させんとする
ものである。 【解決手段】電力需給調整運転員用表示装置の画面には
電力及び電力量の経時グラフと関係データの数値表を出
す。すなわち、負荷予測値Ａ，Ｄ、発電計画値Ｂ，Ｅ、
同時同量偏差計画値Ｃ，同時同量偏差実績値Ｃ′，負荷
実績値Ａ′，Ｄ′、発電実績値Ｂ′，Ｅ′を表示させ
る。更に推奨発電出力増減値と推奨発電指令値を数値表
記し、以上の図表を１画面表示する。こうしてオペレー
タには需給状況と出力指令値が明確に解り、更に、常に
計画値，予測値と比べるのでずれの補正がタイムリーに
できることになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電力需給方法及び表
示装置に係り、特に電力小売自由化に対応する電力需給
方法と、これに用いる電力需給調整運転員用表示装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電力小売自由化（以下、電力自由化）と
は、電力料金の低減や経済の活性化を図る為に、電力分
野に市場原理、すなわち競争原理を導入するものであ
る。日本においては２０００年３月より電力小売の部分
自由化が施行された。今後段階的に自由化の範囲が拡大
されていくことが予定されている。

【０００３】一方、送配電網を介した電力の発電，消費
において電力は現段階の実用レベルでは貯蔵できないの
で、発電は、時々刻々変動する需要量と同じだけの量を
発電する必要がある。発電量が不足したり過剰となった
りすると、電力の周波数が各々低下したり上昇したり
し、基準の周波数（日本では５０Ｈｚか６０Ｈｚ）から
の逸脱が大きくなると発電機の脱調が起き、それが連鎖
的に発生して停電事故となってしまう。この特徴は電力
の自由化、すなわち電力会社以外の者が電力を発電して
需要化に販売する際に必ず考慮すべきことである。

【０００４】さて、新規に参入する電力の小売業者（以
下、特定規模電気事業者と呼ぶことがある）は自社が保
有するか電力の卸売契約を結んだ発電機で電力を発電
し、電力会社の送配電網によりその電力を託送し、電力
供給契約を結んだ需要家に電力を供給する。電力会社の
送配電網には電力会社の発電機のみならず特定規模電気
事業者の発電機が接続され、また需要家においては電力
会社から供給を受ける需要家のみならず特定規模電気事
業者から電力の供給を受ける需要家も接続されることと
なる。

【０００５】電力自由化を実施する際、需要量合計と発
電量合計を一致させるための方策はほぼ世界的に固まり
つつある。すなわち、電力系統全体の需要量と発電量を
時々刻々（数ミリ秒から数秒毎）一致させる制御（周波
数制御ともいう）は、「特定の組織」の役割とし、新規
に参入する電力の小売事業者（特定規模電気事業者）は
自社が電力供給契約を結んだ需要家の需要量合計と発電
量合計とを、時々刻々に一致させることからは解放する
が、一定の時間間隔（３０分や１時間）の間においては
需要量合計と発電量合計を一致させる（つまり同時同
量）義務を負わせる。

【０００６】この際、ある規制時間間隔内で発電電力量
合計が需要電力量合計よりも不足した場合、不足の電力
量は「特定の組織」の周波数制御により補充されること
となるが、その分の費用は「特定の組織」から特定規模
電気事業者に請求され、特定規模電気事業者はそれを支
払わなければならない。

【０００７】一方、発電電力量合計が需要電力量合計よ
り過剰となった場合、過剰の電力量は「特定の組織」に
より引き取られ（「特定の組織」はその分、自社の発電
量を抑制する）、不足分の電力供給料金は通常自家で発
電するよりも高額となる。またその料金は不足分の量が
大きくなるに従い、更に高額となる。

【０００８】過剰分の引き取り料金は、自家で発電する
より低額で発電したコストが回収できない。過剰分の量
が大きくなるに従い、次第に低額となってついには無料
となる。このため、新規参入する特定規模電気事業者に
とっては同時同量を達成することが、事業の収益を確保
し、事業を拡大（新たな発電者と電力卸売契約を結んだ
り、新たな需要家と電力供給契約を結んだりする）に重
要である。

【０００９】尚、上記「特定の組織」は、現状、日本で
は電力会社の中央給電指令所、米国ではＩＳＯ(Indepen
dent System Operator）となっている。

【００１０】以上の説明を纏めると、（１）電力自由化
に伴い、電力需要化のコスト意識が高揚し、電力料金の
安い特定規模電気事業者（以下、ＰＰＳともいう）が出
現してきた。（２）しかしながら電力取引や電力送電線
配線を電気業者（発電業者）と需要家との自由に任せる
と、例えば需給バランスの崩れによる電力不足や停電の
事態を招く。（３）そこで、ＰＰＳたる発電会社と電力
需要家が、既存の電力会社の送電線を介して送配電の関
係になるように結ぶ方法が提案されている。（４）この
仕組みでは望ましくは電力の需給バランスがとれている
こととなり、つまり同時同量が望ましい。従ってＰＰＳ
或いは需要家においては電力量の需要予測が的確である
ことが望ましい。

【００１１】尚、電力需要予測制御に関しては例えば特
開平１１−５５８５６号公報に記載の提案がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】特開平１１−５５８５
６号公報の提案は、発電設備を有するユーザ毎に発電電
力量と消費電力量を計測して、その差分から必要な供給
量を予測し、給電指令所へ伝送するものである。そして
発電指令所は収集した各ユーザ毎の予測供給量を基に、
商用発電電力量を指令するようにしている。ところが、
同時同量をいかに達成するかまでは開示されていない。

【００１３】ところで、ＰＰＳをユーザとする電力取引
に関する監視需給調整システムに需給調整システム、通
称ミニ中給と呼ばれるものがある。このシステムは制約
条件（同時同量遵守，設備特性，需給契約内容など）の
範囲内で、コスト最小運用を実現するためのシステムで
ある。

【００１４】そこで本発明は、この需給調整システムを
用いて、同時同量遵守をより的確に行えるようにするこ
とを目的とする。尚、本発明は、一定の時間間隔（例え
ば３０分や１時間）の間において需要量合計と発電量合
計を一致させんとするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の電力需給方法
は、特定規模電力事業者の管理する発電機と、この特定
規模電力事業者と契約した電力需要家の負荷設備との間
が、電力会社の送電線網を介して電力線で結ばれてお
り、特定規模電力事業者において需給調整システムを備
え、この需給調整システムは電力需要家における合計の
負荷状況と発電機の合計の発電状況との各データを通信
手段にて受けて、各データの実績値と計画値との比較を
計算した結果を反映した発電量制御指令を先の発電機に
発するか、或いは各データの実績値と計画値の双方を画
面に表示する表示装置を備えていることを特徴とする。

【００１６】尚、発電機は複数台あり、発電量制御指令
はその内の一部とすること、また画面には該複数台の発
電機の出力の合計発電量の計画値と実績値とを表示する
こと、或いは負荷設備は複数機あり、前記画面には該複
数機の合計負荷の計画値と実績値を表示すること、発電
量制御指令は、推奨発電出力増減値及び／または推奨発
電指令値に基くようにすること、前記画面に推奨発電出
力増減値及び／または推奨発電指令値を表示すること、
等の態様がより実用的である。

【００１７】また、本発明の電力需給調整運転員用表示
装置は、特定規模電気事業者の所有するまたは特定規模
電気事業者と契約した一台以上の発電機と、この特定規
模電気事業者と契約した一つ以上の電力需要家の負荷設
備との間が、電力会社の送電線網を介して電力線で結ば
れており、特定規模電気事業者において需給調整システ
ムを備え、予め決められた時間幅の各々の時間幅が始ま
る前に需要家の該時間帯における需要電力量の合計を予
測し、それに発電機の送出電力量の合計が一致するよう
に各発電量を計画し、電力需要家における各需要電力量
と発電機より電力会社の送配電網に送出する電力の各電
力量の各データを通信手段にて受けて、合計需要電力量
実績と合計送出電力量実績を計算し、該時間幅における
合計需要電力量実績と合計送出電力量実績が一致するよ
うに送出量を調整する需給調整システムに用いるもので
あって、該時間幅を含む範囲のグラフに、該時間幅の基
点から現在までのデータについては、（Ａ）送出（つま
り発電、以下同じ）電力量計画値合計と需要（つまり負
荷、以下同じ）電力量予測値合計の差の時間的推移、及
び（Ｂ）送出電力量実績値合計と需要電力量実績値合計
の差の時間的推移を、また現在以降の時間帯のデータに
ついては、（Ｃ）送出電力量計画値合計と需要電力量予
測値合計との差の時間的推移を、夫々表示する機能を備
えていることを特徴とする。

【００１８】尚、この表示装置の発明においては、更に
次の各態様の付加が好ましい。まず、該時間幅を含む範
囲のグラフに、該時間幅の基点から現在までの時間帯の
データについては、（Ｄ）需要電力量予測値合計の時間
的推移及び（Ｅ）送出電力量計画値合計の時間的推移、
（Ｆ）送出電力量実績値合計の時間的推移及び（Ｇ）需
要電力量実績値合計の時間的推移、を表示する機能を備
えていること。また、該時間幅を含む範囲のグラフに、
現在以降の時間帯のグラフ表示については、（Ｈ）需要
電力量予測値合計の時間的推移及び（Ｉ）送出電力量計
画値合計の時間的推移を併せて表示する機能を備えてい
ること。

【００１９】或いは更に、現時点における、（Ｊ）送出
電力量計画値合計と需要電力量予測値合計との偏差、
（Ｋ）送出電力量実績値合計と需要電力量実績値合計と
の偏差、（Ｌ）送出電力量計画値合計と需要電力量予測
値合計との偏差（ｂ）及び送出電力量実績値合計と需要
電力量実績値合計との偏差（ａ）との偏差(ｃ＝ｂ−
ａ)、を数値表示する機能を備えていること。また、
（Ｍ）現在の時間幅において残りの時間で送出電力量実
績値合計と需要電力量実績値合計の偏差をゼロにするた
めに、送出計画値合計から増やすべき送出電力合計を計
算し表示すること。また、（Ｎ）現在の時間幅における
残りの時間で送出電力量実績値合計と需要電力量実績値
合計の偏差をゼロにするために、更に各発電機における
送出計画値から増やすべき送出電力を計算し表示する機
能を備えていること、等である。いずれにせよ各表示
は、オンラインリアルタイムでなされることが望まし
い。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１に、電力小売りにおける特定
規模電気事業者と、接続供給及び振替供給の関係を例示
する。このシステムでは、既存の電力会社各社の送配電
網を、発電者から需要家に至る送配電に流用することに
なる。この図の例では、発電者（電力小売向けに発電事
業を行う者、以下同じ）Ｃの発電機１は送電線を通じて
電力会社Ｂの送配電網４に接続され、更に電力会社Ａの
送配電網３を経由し、送配電網３に送電線で接続された
需要家５に繋がっている。一方、発電者Ｄの発電機２は
送配電網３の送電線を介して需要家５に繋がっている。
需要家５は、例えば２万ボルト／２０００ｋＷ以上の特
定規模の需要家とする。発電者Ｃから送配電網４、次い
で送配電網３には、振替供給６が行われることになり、
発電者Ｄから需要家５には接続供給７が行われることに
なる。

【００２１】振替供給６は、電力会社Ｂの管内にある発
電者が発電した電気を、電力会社Ｂの供給区域外にある
「特定規模需要または電力会社Ａ」に供給するために電
力会社Ｂに届けてもらうことを言う。また、接続供給７
は、発電者が発電した電気を、電力会社の送配電網を使
って、同一電力会社の管内にある特定規模需要家に届け
てもらうことを言う。そして、電力会社と接続供給や振
替供給の契約をする者を特定規模電気事業者（ＰＰＳ：
Power Product and Supplier）といい、例えば、発電業
者や電力卸売業者がこれに該当することになる。尚、接
続供給料金と、同時同量未達成時の不足分電力供給料金
は、一般電気事業者（電力会社Ａ，Ｂ）から特定規模電
気事業者に請求されることになる。従って特定規模電気
事業者は複数の発電者を傘下にした電力卸売業者の場合
もある。尚、電力需要家はＰＰＳになり得る。また、一
つのＰＰＳ者が複数の電力会社（Ａ，Ｂ）と契約するこ
ともあり得る。但し、ＰＰＳと電力会社Ａとの間の契約
と、ＰＰＳと電力会社Ｂとの間の契約は別々の契約とな
り同時同量も各々独立して達成するべきであるから、そ
のＰＰＳは２つの契約を個別に守るようにする必要があ
る。

【００２２】ところで振替供給には、需要と発電を一致
させる同時同量規定は必ずしも要らない。ＰＰＳの振替
供給に関する義務は、ＰＰＳが前日に電力会社に対し、
３０分毎に発電電力量を連絡し、当日ＰＰＳはそれを守
ることにある。つまり振替供給では需要を定義していな
い。

【００２３】図２に、特定規模電気事業者を電力卸売業
者とした例で、契約形態と同時同量規定の説明をする。
特定規模電気事業者１５と電力会社９とは接続供給契約
１２を結ぶ。また、各発電者１０１〜１０Ｎの夫々と特
定規模電気事業者１５の間で電力購入契約１３１〜１３
Ｎを結ぶ。一方、各需要家２０１〜２０Ｍとの間では電
力供給契約１４１〜１４Ｍを結ぶ。尚、特定規模電気事
業者１５が卸売業者でなく、各発電者が個別に需要家及
び電力会社と同上の契約をしても良い。しかし、このよ
うに卸売業者によるならば、一つの契約単位１１に纏ま
ることになり、全体の管理運営が簡便である。いずれに
せよ、こうして各発電者１０１〜１０Ｎは一纏まりにな
って電力会社の送配電網８を介して需要家側に接続供給
７がされることになり、こうして各需要家２０１〜２０
Ｍへ送配電されることになる。尚、需要家２０１〜２０
Ｍの需要量合計増加に対して、発電者１０１〜１０Ｎの
供給量が不足すると、その不足分は電力会社９から需要
家に送られることになり、停電などの事態は回避され
る。しかしながら発電者側の供給合計と需要家側の需要
合計はバランスしていることが、契約上も安定供給上も
望ましい。そこで、発電者１０１〜１０Ｎの各発電量Ｇ
１〜ＧＮの所定時間ごと（例えば３０分間の）の合計発
電電力量と、需要家２０１〜２０Ｍの各需要量Ｌ１〜Ｌ
Ｍの所定時間ごと（例えば３０分間の。前記発電者側の
所定時間と同じにする）の合計需要電力量が等しくなる
ようにする。これを同時同量の規定と言う。この同時同
量規定の管理のため、需給調整システム（特定規模電気
事業者用ミニ中給システムということがある。また、中
央給電システムや、需給制御システムの語もあり得る。
要するに需要に合わせて供給量を調整するものである）
の導入が有効である。

【００２４】図３に、需給調整システムについて例示説
明する。先ず、この需給調整システム１６は特定規模電
気事業者１５が管理する。各発電者１０は発電機２１の
他に、電力量計１９，パルス検出器１８，通信機能付電
力量計１７を備え、各電力量計１９，１７はパルス検出
器１８と接続されている。一方、各需要家２０は負荷２
５の他に、電力量計２４，パルス検出器２３，通信機能
付電力量計２２を備え、各電力量計２４，２２はパルス
検出器２３と接続されている。各発電者１０側からの電
力量計１７と、各需要家２０側からの電力量計２２とか
らは、夫々電力量２６，２７のデータが需給調整システ
ム１６に送信されることになる。そして需給調整システ
ム１６から発電機２１に対しては出力指令２８が出され
ることになる。需給調整システム１６の主要構成機器
は、通信機器（ルータ：特にＤＳＵ内臓ルータ），ＬＡ
Ｎ（イーサーネット），サーバ（ＰＣで可）及び自動時
刻修正装置である（尚、需給調整システム及び発電者
側，需要家側各端末の装置構成については、図１３〜１
５をもって後述する）。

【００２５】需給調整システム１６の主機能は、監視，
同時同量制御（及び経済負荷配分。基本機能の他、自動
制御機能の追加可），長期（年，月，週），発電計画
（発電機運用計画の基本機能の他、高度運用計画作成機
能の追加可），同時同量規定契約超過監視，各地点最大
負荷電力の契約超過監視，各地点最大発電電力の契約超
過監視，需要データ表示機能，需要予想基本機能，高度
需要予想機能，発電・供給実績データ保存とデータ活
用，発電量・受電量実績の把握と料金計算及び清算，発
電・実績データの保存と統計，各種記録・帳票作成機
能，他、データ設定・管理やデータベース管理機能、な
どである。

【００２６】この内、同時同量制御は、３０分毎の各需
要家の翌日負荷予想や各発電機の翌日発電計画をたて
る。需給調整システムはＰＰＳにおいて所有されること
が管理上好ましく、この機器はレンタルもあり得るし、
またＡＳＰ事業者がこのシステムの機能（アプリケーシ
ョン）を提供することもあり得る。

【００２７】ＰＰＳ監視制御対象の例は、基本機能とし
て、発電機台数５台，需要家数３５ヶ所，接続供給契約
数１，振替供給契約数１であり、追加機能として、発電
機台数２０台，需要家数２００ヶ所，接続供給契約数
５，振替供給契約数５である。

【００２８】また、本実施例で用いる需給調整システム
は、更に次の特徴がある。まず、事業形態例としては、
様々な形態の発電所が混在したシステムをサポートす
る。例えば、事業形態として、ＰＰＳ自身が所有する発
電所なら、全量を小売に使う場合もあるし、余剰電力の
みを小売りに使う場合があり、外部の会社からの卸売電
力購入の場合でも、全量を小売に使う場合もあるし、余
剰電力のみを小売りに使う場合がある。尚、需要負荷の
時間カーブの予想には、重回帰方式などを活用して高精
度の予想を実現する。同時同量制御では、再予測積分フ
ィードバックつき３０分単位フィードフォワード制御
で、高精度な同時同量を達成する。更に、複数の電力会
社各々との接続供給契約，複数の電力会社各々との振替
供給が混在した事業形態でも一つのシステムでサポート
可能である。

【００２９】図４に、同時同量制御について例示説明す
る。説明簡単化のために、発電機は２つで夫々発電量は
Ｇ１，Ｇ２とし、需要家の負荷は２つで需要量が夫々Ｌ
１，Ｌ２とし、いずれも電力会社の送配電網８を利用す
るものとする。先ず、前日に需要カーブの予想をする
（ステップ２９）。次に発電計画をたてる（ステップ３
０）。次に当日になって（Ｌ１＋Ｌ２）−（Ｇ１＋Ｇ
２）を積算（ｋＷｈ）する（ステップ３１）。そして、
積算値が３０分内で０となるようにＧ１またはＧ２の発
電量（ｋＷ）を制御する（ステップ３２）。図中の小グ
ラフでは、Ｌ１が一定量で推移、Ｌ２が１２時頃をピー
クとし、Ｌ１とＬ２の合計が出される。この合計値をＧ
１とＧ２が配分しつつ推移することになる。

【００３０】図５に、電力と電力量の関係を説明する。
図の上半が電力量であり、下方が電力である。電力４,
０００ｋＷ が３０分間同一電力であったとする。３０
分経った時点の電力量は４,０００（ｋＷ）÷６０×３
０＝２,０００（ｋＷｈ）であり、下図の場合の電力量
の時間推移は上図のように比例的に伸び（下図に記載の
斜線部の面積となり）、すなわちＹ＝４,０００÷６０
分×Ｘ分となる。

【００３１】さて、このような関係であると、電力量デ
ータの収集を短周期（２〜１０秒程度）で実施し、自動
的に随時発電機出力の変更制御が可能なケースであって
も、図６，図７に示すような事態を招く可能性がある。
例えば、１０：２５時点、つまり３０分ごとの集計締め
切り５分前に図６の下図のような負荷実績値と発電実績
値の関係があって、経時的にわずかながら両者間の差が
拡がっているとする。この傾向は電力量としては上図の
ように示されることになる。ところで同時同量の規定
上、契約託送電力量が設定されていて、例えばその±３
％範囲内の関係を保つべきであるとする。前述のように
実績値間に差があると、その差は図中に示したように同
時同量偏差実績値として現れる。この図の例では１０：
２５の時点で発電実績値が不足している。そこで残り時
間中、最高速で出力上昇を続けた図が図７である。最高
速で出力上昇を続けたが、急激な負荷の上昇があると発
電機は追いつけず、ついに偏差はゼロにできない。よっ
て１０：３０の時点では電力量は最終的に偏差として残
ってしまい、契約託送電力量の±３％範囲内の関係を保
てなくなる。

【００３２】また、別の例として、電力量データの収集
を分単位（２〜５分程度）で実施し、その周期で発電機
出力をマニュアルで変更制御するケースであっても、図
８，図９に示すような事態を招く可能性がある。例え
ば、１０：２５時点、つまり３０分ごとの集計締め切り
５分前に図８の下図のような負荷実績値と発電実績値の
関係があって、経時的にわずかながら両者間の差が拡が
っているとする。但し図６と異なり、マニュアルで変更
制御するので、この図のように発電実績値は階段状に変
化している。この傾向は電力量としては上図のように示
され、同時同量偏差実績値も図示のように示されること
になる。契約託送電力量±３％については図６，図７と
同様である。この場合、残り５分で図９のようになる可
能性がある。つまり、発電実績値は前回の５分毎のポイ
ントまでの偏差は夫々図中の矢印の時点でゼロとでき
て、５分刻みの残りの時間は一定発電出力となってい
る。そこで前回の５分毎ポイントまでの偏差はゼロとで
きたが最後の５分間の偏差が残ってしまう。そうなると
図９の上図のように最終的に偏差として図の右端に示す
程度に拡がってしまい、よって１０：３０の時点では契
約託送電力量の±３％範囲内の関係を保てなくなる。

【００３３】そこで、本発明の電力需給方法では、需給
調整システムは電力需要家における合計の負荷状況と発
電機の合計の発電状況との各データを通信手段にて受け
て、各データの実績値と計画値との比較を計算した結果
を反映した発電量制御指令を先の発電機に発するか、或
いは各データの実績値と計画値の双方を画面に表示する
表示装置を備えることにする。そしてこれを画面に示す
ことにより、需給調整をタイミング良く的確にこなせる
ようにしてある。ここで本発明の電力需給調整運転員用
表示装置は、特定規模電気事業者の所有するまたは特定
規模電気事業者と契約した一台以上の発電機と、前記特
定規模電気事業者と契約した一つ以上の電力需要家の負
荷設備との間が、電力会社の送電線網を介して電力線で
結ばれており、前記特定規模電気事業者において需給調
整システムを備え、予め決められた時間幅の各々の時間
幅が始まる前に前記需要家の該時間帯における需要電力
量の合計を予測し、それに前記発電機の送出電力量の合
計が一致するように各発電量を計画し、前記電力需要家
における各需要電力量と前記発電機より電力会社の送配
電網に送出する電力の各電力量の各データを通信手段に
て受けて、合計需要電力量実績と合計送出電力量実績を
計算し、該時間幅における合計需要電力量実績と合計送
出電力量実績が一致するように送出量を調整する需給調
整システムに用いるものであって、該時間幅を含む範囲
のグラフに、該時間幅の基点から現在までのデータにつ
いては、（Ａ）送出（つまり発電、以下同じ）電力量計
画値合計と需要（つまり負荷、以下同じ）電力量予測値
合計の差の時間的推移、及び（Ｂ）送出電力量実績値合
計と需要電力量実績値合計の差の時間的推移を、また現
在以降の時間帯のデータについては、（Ｃ）送出電力量
計画値合計と需要電力量予測値合計との差の時間的推移
を、夫々表示する機能を備えていることを特徴とする。

【００３４】尚、この表示装置では、更に次の各態様の
付加が好ましい。まず、該時間幅を含む範囲のグラフ
に、該時間幅の基点から現在までの時間帯のデータにつ
いては、（Ｄ）需要電力量予測値合計の時間的推移及び
（Ｅ）送出電力量計画値合計の時間的推移、（Ｆ）送出
電力量実績値合計の時間的推移及び（Ｇ）需要電力量実
績値合計の時間的推移、を表示する機能を備えているこ
と。また、該時間幅を含む範囲のグラフに、現在以降の
時間帯のグラフ表示については、（Ｈ）需要電力量予測
値合計の時間的推移及び（Ｉ）送出電力量計画値合計の
時間的推移を併せて表示する機能を備えていること。

【００３５】或いは更に、現時点における、（Ｊ）送出
電力量計画値合計と需要電力量予測値合計との偏差、
（Ｋ）送出電力量実績値合計と需要電力量実績値合計と
の偏差、（Ｌ）送出電力量計画値合計と需要電力量予測
値合計との偏差（ｂ）及び送出電力量実績値合計と需要
電力量実績値合計との偏差（ａ）との偏差(ｃ＝ｂ−
ａ)、を数値表示する機能を備えていること。また、
（Ｍ）現在の時間幅において残りの時間で送出電力量実
績値合計と需要電力量実績値合計の偏差をゼロにするた
めに、送出計画値合計から増やすべき送出電力合計を計
算し表示すること。また、（Ｎ）現在の時間幅における
残りの時間で送出電力量実績値合計と需要電力量実績値
合計の偏差をゼロにするために、更に各発電機における
送出計画値から増やすべき送出電力を計算し表示する機
能を備えていること、等である。いずれにせよ各表示
は、オンラインリアルタイムでなされることが望まし
い。

【００３６】図１０に本発明を適用した電力需給調整運
転員用表示装置の画面表示例を示す。左側の下方が電力
の経時グラフであり、左側の上方が電力量の経時グラフ
である。契約託送電力量の±３％の範囲内で調整する目
的を前提とする。このグラフは当然にして時刻更新にて
変動する。尚、各グラフの線図は色分け及び／または線
種分けをすると、各線を見分けるのに便利である。

【００３７】この本実施例の特徴は発電計画値及び負荷
予測値の表示を伴うことにある。電力推移のグラフにお
いては発電計画値（Ｅ）を設定できる。これは例えば4,
000ｋＷで一定値である。この発電計画値（Ｅ）は電力
量のグラフでは正比例的に上昇し、１０：３０の時点で
２,０００ｋＷｈ に達するので特性図（Ｂ）のようにな
る。一方、この発電計画値（Ｂ）が例えば１０：３０に
達成できるようにする為に負荷予測値（Ａ）が設定で
き、上図のように下に突カーブの上昇傾向特性図が作ら
れる。この負荷予測値は電力変化のグラフでは特性図
（Ｄ）となる。この計画値と予測値の関係を前提に同時
同量偏差計画値（Ｃ）が成立する。つまり３０分毎の集
計時点では、この計画値（Ｃ）通りなら確実に契約託送
電力量±３％枠内に納まることになる。ここで、各グラ
フに発電実績値（Ｅ′），（Ｂ′）と、負荷実績値
（Ｄ′），（Ａ′）を乗せ、更にその偏差たる同時同量
偏差実績値（Ｃ′）を乗せる。こうすると、夫々計画値
や予測値からのずれが明確になり、調整指示を出し易く
なる。特に各偏差ａ，ｂ，ｃを上図のように図示する
と、これを無くす努力目標が鮮明になる。尚、Ａは０
分，３０分を起点とした３分毎の需要予測の電力量値で
あり、Ａ′は０分，３０分を起点とした３分毎の需要実
績の電力量値であり、Ｂは０分，３０分を起点とした３
分毎の発電計画の電力量値であり、そしてＢ′は０分，
３０分を起点とした３分毎の発電実績の電力量値であ
る。

【００３８】図１０の左側の電力量の関係数値を表に纏
めたものが右側の上表となり、同じく左側の電力の関係
数値を表に纏めたものが右側の下表となる。この画面中
の電力量の表では、需要(負荷）が予測値(計画値）Ａ＝
７６０ｋＷｈ，実績値Ａ′＝７００ｋＷｈ、よって偏差
ａ＝−６０ｋＷｈである。また発電は予測値(計画値)Ｂ
＝１,０６０ｋＷｈ，実績値Ｂ′＝１,０７０ｋＷｈ，偏
差ｂ＝＋１０ｋＷｈである。そして同時同量偏差は予測
値（計画値）Ｃ＝＋３００ｋＷｈ，実績値Ｃ′＝＋３７
０ｋＷｈ，偏差ｃ＝＋７０ｋＷｈである。そして電力の
様子は電力量との関係から画面の右下表のように、需要
（負荷）については予測値（計画値）Ｄ＝３,５００ｋ
Ｗ，実績値Ｄ′＝３,７００ｋＷとなる。一方、発電は
予測値（計画値）Ｅ＝４,０００ｋＷ，実績値Ｅ′＝４,
２００ｋＷ、そして推奨発電出力増減ｆ＝−２８０ｋ
Ｗ，推奨発電出力指令値（Ｅ＋ｆ）＝３,７２０ｋＷ の
各値が得られ、これに向けた出力指令を発電側に指令し
実行させれば良いことになる。尚、推奨発電出力増減ｆ
の求め方は次のようになる。すなわち、同時同量偏差計
画値（Ｃ）に対する、現時点での（この例では１０：１
５までの）偏差(ｃ）(図１１に示した偏差ｃをマイナス
表示したもの、つまりこの例では−７０ｋＷｈ）を残り
の時間（この例では１０：３０）で「ゼロ」とする為の
発電計画値（Ｅ）からの増減発電出力値であるので−７
０×（６０min／１５min）＝−２８０（ｋＷ）となり、
これがｆになる。こうして推奨発電出力指令値が解れ
ば、それに向けた発電制御によって同時同量をより確実
に達成できるようになる。尚、推奨発電量の発電指示は
通信手段，電気的手段，コンピュータなどを介して自動
制御するも良いし、オペレータが介在して発電指示をし
ても良く、特定発電機の出力増減指示でも良いし、全数
均等指示などでも良い。こうして関係図表を１画面表示
するならば、オペレータには需給状況と出力指令値が明
確に解るようになり、勘に頼ることもなく、更に、常に
計画値，予測値と比べるのでずれの補正がタイムリーに
できることになる。

【００３９】ところで、需要側も発電側も、計測時間の
誤差は同時同量の規定である３％より十分に小さいこと
が必要であり、例えば０.３％ である。また、経時的な
変化の画面切り替え（グラフの更新や表の数値の更新）
の時間間隔は、同時同量の規則の時間幅で必要十分であ
る。一つの時間幅が終わると次の時間幅は一旦同時同量
偏差をゼロにリセットして開始される。この幅は例えば
３０分となる。

【００４０】図１１に特定規模電気事業者用の発電機が
複数台ある場合の構成図を示す。図においては発電者が
東京発電１０Ａ，埼玉発電１０Ｂ，茨城発電１０Ｃ，栃
木発電１０Ｄの４者。発電機は東京発電が２機（１０Ａ
１と１０Ａ２）、その他の３者は１機（各１０Ｂ１，１
０Ｃ１，１０Ｄ１）である。一方、需要家は７者（２０
Ａ〜２０Ｇ）である。特定規模電気事業者１５は需給調
整システム１６を持ち、そのシステム１６と４つの発電
者、７つの需要家とは通信回線で接続している。各発電
機１０Ａ１〜１０Ｄ１には夫々発電機出力量を調整する
出力制御装置６１〜６５が接続され、その装置６１〜６
５と需給調整システム１６とが通信回線で接続される。
これにより需給調整システム１６から各発電機１０Ａ１
〜１０Ｄ１に出力指令値を通信回線を介して伝送する。

【００４１】図１２に発電機が複数台ある特定規模電気
事業者１５の需給調整システム１６における表示画面例
を示す。図に示すようにすべての発電者，発電機が横軸
に記載され、縦軸には「運転モード」,「可能下限（ｋ
ｗ）」,「可能上限（ｋｗ）」，「現在指令値(ｋ
ｗ）」,「現在出力値(ｋｗ）」,「次週機計画出力値(ｋ
ｗ)」，「推奨出力増減（ｋｗ）」，「推奨新指令値
（ｋｗ）」が表示される。「運転モード」において、
「手動」とは発電主力値の変更を需給調整システム１６
から電話指令で実施するモードであることを示す。「停
止中」とは発電機のメンテナンスなどの為停止中である
ことを示す。「自動」とは発電主力値の変更を需給調整
システム１６からその発電機の出力制御装置へ通信回線
を通じ自動的に送信し出力制御装置が対応する発電機の
出力を自動的に制御するモードであることを示す。「ス
ケジュール」とはあらかじめ需給調整システム１６から
連絡した発電スケジュールに従い発電者側で発電出力を
調整するモードであることを示す。

【００４２】特定規模電気事業者用発電機が複数台ある
場合は、前記に記した「推奨発電出力増減」は需給調整
システム１６から指令増減すべき合計値であるので、そ
れを複数の発電機に配分する。この際、「停止中」モー
ドの発電機と「スケジュール」モードの発電機へは配分し
ない。図１２の例では、東京発電１０Ａの２号機10Ａ２
と栃木発電１０Ｄの１号機１０Ｄ１には配分せず、東京
発電１号機１０Ａ１，埼玉発電１号機１０Ｂ１，茨城発
電１号機１０Ｃ１に配分する。従って前述の推奨出力増
減値「−２８０ｋｗ」は、図の「推奨出力増減」に示す
ように３台の発電機に対し各「−９３ｋｗ」が配分され
る。その結果、今回新たに指令すべき推奨新指令値(ｋ
ｗ)が図１２に記載の通りとなる。この内、埼玉発電１
号機１０Ｂ１へは指令値が自動で伝送され、出力増減が
自動でなされる。一方、東京発電１号機１０Ａ１と茨城
発電１号機１０Ｃ１は、「手動」であるので、需給調整
システム１６のオペレータはこの画面を見て、電話等で
東京発電１０Ａや茨城発電１０Ｃに新指令値「１１０
６」や「８０７」を連絡し、例えば茨城発電１０Ｃのオ
ペレータは手動で出力制御装置６４を介して発電機１０
Ｃ１の出力値を変更することになる(東京発電も同
様）。本例では推奨新指令値の合計は３,７２０ｋＷで
ある。

【００４３】本実施例では、電力会社の送配電網で送電
ロスがゼロの前提で記述したが、実際には送電ロスを考
慮し、発電側では需要量プラス送電ロスの量を発電する
こととなる。

【００４４】また、発電機は出力の指令を受けてから新
たな出力量になるまで一定の時間がかかるため、その間
の発電不足分を考慮した指令値を計算する。

【００４５】さて、以下に本発明に用いるに好適な需給
調整システムの具体例と、このシステムに繋がる発電者
側及び需要家側の各端末の具体例につき図１３以降を用
いて説明する。

【００４６】図１３は需給調整システムの一例でセンタ
ー側システムであり、太枠の線内はＰＰＳ設備である。
このシステムは通信回線６６からＤＳＵ／ルータ６７を
介して、図のように複数のデータベースサーバ６９，７
０、監視・管理用のコンピュータ７３、料金計算用のコ
ンピュータ７４とプリンタ７５が繋がっており、更に必
要に応じて社内ＬＡＮ７６にも繋がっている。各データ
ベースサーバ６９，７０にはディスプレイ７１，７２が
付設されている。更にオプションハードウェア６８とし
て無停電電源装置６８１や自動時刻修正装置６８２があ
ることが望ましい。この他、オプション機能用サーバ，
オプション機能用コンピュータの増設も有効であり、オ
プション機能用サーバにはオプション用ディスプレイの
付設も有効である。尚、この基本システムは２重化構成
としており、シングル系の対応も可である。

【００４７】図１４は発電者／需要家側端末の一例であ
り、太枠の線内はＰＰＳ設備である。このシステムは通
信回線６６がＤＳＵ／ルータ７７を介して、図のように
パルス変換データ伝送装置７８に繋がっている。一方、
電力会社既存設備８０が保有する電力需給用複合計器８
１からのサービスパルス出力はパルス検出器７９を介し
て前記のパルス変換データ伝送装置７８に送られること
になる。尚、必要に応じて社内ＬＡＮ８２，モニタ用コ
ンピュータ８３，プリンタ８４も付設できる。モニタ用
コンピュータ８３により、発電者／需要家において発電
／需要実績のモニタリングが可能となる。尚、需要家端
末としては、モニタ用コンピュータ８３により、需要家
において需要実績カーブ，料金決済、付加価値サービス
などのモニタリングも可能となる。

【００４８】図１５は図１４が発電者端末の場合に発電
者の既存設備を加味した変形例であり、すなわち図１４
に加えて発電者既存設備８５の発電機制御装置８６とパ
ルス変換データ伝送装置７８を結んでいる。この例でモ
ニタ用コンピュータ８３を付設した場合、モニタ用コン
ピュータ８３により、発電者において発電実績カーブ，
料金決済，付加価値サービスなどのモニタリングも可能
となる。

【００４９】最後に、本発明システムを用いた同時同量
の運用例を示す。図１６には電力会社Ａ管内８６と電力
会社Ｂ管内８７の組み合わせにおいて、両者の電力系統
（送配電網）３と４との連系点ＲＡがあるとする。電力
会社Ａ管内８６には発電所がＧ１，Ｇ２，Ｇ３の３つが
あり、需要家もＬ１，Ｌ２，Ｌ３の３者があって、いず
れも送配電網３に繋がっているものとする。一方、電力
会社Ｂ管内８７には発電所がＰ１，Ｐ２の２ヶ所、需要
家がＭ１，Ｍ２，Ｍ３の３者がいずれも送配電網４に繋
がっているが、この他に電力会社Ｂの発電所群８８も需
要家Ｍ３に直接に部分供給ＢＢしたり、送配電網４を介
して卸部分供給ＢＡしたりする関係にあるとする。尚、
各発電所Ｇ１〜３やＰ１，Ｐ２は、ＰＰＳ自身が保有す
る発電所かＰＰＳが卸供給契約した発電所とし、需要家
は全てＰＰＳが卸供給契約した需要家とする。ＰＰＳは
同時同量を契約個々に守ることが要求される。以下の計
算では説明簡単化のために送電ロスの計算を省略してい
る。

【００５０】この図１６の関係にあると、電力会社とＰ
ＰＳ間の契約と規定は次の関係になる。まず、電力会社
ＡとＰＰＳとの間には接続供給契約と振替供給契約が結
ばれる。接続供給契約の内容は、電源が発電所Ｇ１，Ｇ
２、需要が需要家Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３となり、具体的な同
時同量規定要項は、Ｇ１＋Ｇ２＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３で、
各々の変数は各３０分毎の電力量となる。振替供給契約
の内容は、電源が発電所Ｇ３、需要が連系点ＲＡとな
り、具体的な同時同量規定要項は、Ｇ３＝電力会社Ａか
らの通告値Ａとなる。この通告値ＡはＰＰＳが電力会社
Ａに申請し電力会社Ａから通告された３０分毎電力量で
ある。また、電力会社ＢとＰＰＳとの間には接続供給契
約が結ばれ、その内容は、電源が発電所Ｐ１，Ｐ２と連
系点ＲＡ、部分供給ＢＡであり、需要は需要家Ｍ１,Ｍ
２,Ｍ３−ＢＢ、となり、この場合の具体的同時同量規
定要項は、Ｐ１＋Ｐ２＋ＲＡ＋ＢＡ＝Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ３
−ＢＢとなって各々の変数は各３０分毎電力量となる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、特定規模電気事業
者が本発明を適用した需給調整システムを採用して電力
の小売事業を実施することにより、より容易に同時同量
の遵守を達成できる。すなわち「特定の組織」（電力会
社の給電指令所）からの不足分の電力供給を受ける量を
抑えることによりコスト削減が出来る。ひいては電力小
売事業の収益を上げることが可能となる。また、同時同
量を達成できる事業者であるという社会からの評価を
得、事業を拡大する（新たな発電者と電力卸売契約を結
んだり、新たな需要家と電力供給契約を結んだりする）
ことが出来るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電力小売りにおける特定規模電気事業者と、接
続供給及び振替供給の関係の説明図である。

【図２】特定規模電気事業者を電力卸売業者とした場合
の契約形態と同時同量規定の説明図である。

【図３】需給調整システムについての例示説明図であ
る。

【図４】同時同量制御についての例示説明図である。

【図５】電力と電力量の関係の説明図である。

【図６】電力と電力量の関係の説明図である。

【図７】電力と電力量の関係の説明図である。

【図８】電力と電力量の関係の説明図である。

【図９】電力と電力量の関係の説明図である。

【図１０】本発明の電力需給調整運転員用表示装置の表
示画面例である。

【図１１】需要家，発電者，発電機が夫々複数ある場合
の需要者と発電者の関係図である。

【図１２】本発明の電力需給調整運転員用表示装置の表
示画面例である。

【図１３】本発明に用いる需給調整システムの基本構成
例の説明図である。

【図１４】本発明に用いる需給調整システムに接続する
端末側構成例の説明図である。

【図１５】本発明に用いる需給調整システムに接続する
端末側構成例の説明図である。

【図１６】本発明を用いて同時同量制御するのに好適な
発電所と需要家の関係図である。

【符号の説明】

１，２，２１，１０Ａ１，１０Ａ２，１０Ｂ１，１０Ｃ
１，１０Ｄ１…発電機、３，４…送配電網、５，２０，
２０１〜２０Ｍ，２０Ａ〜Ｇ…需要家、６…振替供給、
７…接続供給、９…電力会社、１０，１０１〜１０Ｎ，
１０Ａ〜Ｄ…発電者、１１…契約単位、１２…接続供給
契約、１３１〜１３Ｎ…電力購入契約、１４１〜１４Ｍ
…電力供給契約、１５…特定規模電気事業者、１６…需
給調整システム、１７，１９，２２，２４…電力量計、
１８，２３…パルス検出器、２５…負荷、２６，２７…
電力量、２８…出力指令、６１〜６５…出力制御装置、
Ａ，Ｄ…負荷予測値、Ｂ，Ｅ…発電計画値、Ｃ…同時同
量偏差計画値、Ｃ′…同時同量偏差実績値、Ａ′，Ｄ′
…負荷実績値、Ｂ′，Ｅ′…発電実績値。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 努 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所情報制御システム事業部 内 (72)発明者 竹居 昭夫 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所情報制御システム事業部 内 (72)発明者 澤 敏之 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 5G066 AA02 AA04 HA13 HA15 KA12 5H590 AA21 AB09 CA28 CE01 EA14 EB14 EB21 EB23 EB25 EB29 FA05 GA06 GB05 HA06 JA02 JA13 KK03 KK05

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】特定規模電力事業者の管理する発電機と、
   前記特定規模電力事業者と契約した電力需要家の負荷設
   備との間が、電力会社の送電線網を介して電力線で結ば
   れており、前記特定規模電力事業者において需給調整シ
   ステムを備え、該需給調整システムは前記電力需要家に
   おける合計の負荷状況と前記発電機の合計の発電状況と
   の各データを通信手段にて受けて、各データの実績値と
   計画値との比較を計算した結果を反映した発電量制御指
   令を前記発電機に発することを特徴とする電力需給方
   法。
2. 【請求項２】特定規模電力事業者の管理する発電機と、
   前記特定規模電力事業者と契約した電力需要家の負荷設
   備との間が、電力会社の送電線網を介して電力線で結ば
   れており、前記特定規模電力事業者において需給調整シ
   ステムを備え、該需給調整システムは前記電力需要家に
   おける合計の負荷状況と前記発電機の合計の発電状況と
   の各データを通信手段にて受けて、各データの実績値と
   計画値の双方を画面に表示する表示装置を備えているこ
   とを特徴とする電力需給方法。
3. 【請求項３】前記発電機は複数台あり、前記発電量制御
   指令はその内の一部とすることを特徴とする請求項１記
   載の電力需給方法。
4. 【請求項４】前記発電機は複数台あり、前記画面には該
   複数台の発電機の出力の合計発電量の計画値と実績値と
   を表示することを特徴とする請求項２記載の電力需給方
   法。
5. 【請求項５】前記負荷設備は複数機あり、前記画面には
   該複数機の合計負荷の計画値と実績値を表示することを
   特徴とする請求項２記載の電力需給方法。
6. 【請求項６】前記発電量制御指令は、推奨発電出力増減
   値及び／または推奨発電指令値に基くようにすることを
   特徴とする請求項１または３に記載の電力需給方法。
7. 【請求項７】前記画面に推奨発電出力増減値及び／また
   は推奨発電指令値を表示することを特徴とする請求項
   ２，４または５に記載の電力需給方法。
8. 【請求項８】特定規模電気事業者の所有するまたは特定
   規模電気事業者と契約した一台以上の発電機と、前記特
   定規模電気事業者と契約した一つ以上の電力需要家の負
   荷設備との間が、電力会社の送電線網を介して電力線で
   結ばれており、前記特定規模電気事業者において需給調
   整システムを備え、予め決められた時間幅の各々の時間
   幅が始まる前に前記需要家の該時間帯における需要電力
   量の合計を予測し、それに前記発電機の送出電力量の合
   計が一致するように各発電量を計画し、前記電力需要家
   における各需要電力量と前記発電機より電力会社の送配
   電網に送出する電力の各電力量の各データを通信手段に
   て受けて、合計需要電力量実績と合計送出電力量実績を
   計算し、該時間幅における合計需要電力量実績と合計送
   出電力量実績が一致するように送出量を調整する需給調
   整システムに用いるものであって、該時間幅を含む範囲
   のグラフに、該時間幅の基点から現在までのデータにつ
   いては、（Ａ）送出電力量計画値合計と需要電力量予測
   値合計の差の時間的推移、及び（Ｂ）送出電力量実績値
   合計と需要電力量実績値合計の差の時間的推移を、また
   現在以降の時間帯のデータについては、（Ｃ）送出電力
   量計画値合計と需要電力量予測値合計との差の時間的推
   移を、夫々表示する機能を備えていることを特徴とする
   電力需給調整運転員用表示装置。
9. 【請求項９】請求項８において、更に、該時間幅を含む
   範囲のグラフに、該時間幅の基点から現在までの時間帯
   のデータについては、（Ｄ）需要電力量予測値合計の時
   間的推移及び（Ｅ）送出電力量計画値合計の時間的推
   移、及び／または（Ｆ）送出電力量実績値合計の時間的
   推移及び（Ｇ）需要電力量実績値合計の時間的推移、を
   併せて表示する機能を備えていることを特徴とする電力
   需給調整運転員用表示装置。
10. 【請求項１０】請求項８または９において、更に、該時
    間幅を含む範囲のグラフに、現在以降の時間帯のグラフ
    表示については、（Ｈ）需要電力量予測値合計の時間的
    推移及び（Ｉ）送出電力量計画値合計の時間的推移を併
    せて表示する機能を備えていることを特徴とする電力需
    給調整運転員用表示装置。
11. 【請求項１１】請求項８乃至１１のいずれかにおいて、
    更に、現時点における、（Ｊ）送出電力量計画値合計と
    需要電力量予測値合計との偏差、（Ｋ）送出電力量実績
    値合計と需要電力量実績値合計との偏差、（Ｌ）送出電
    力量計画値合計と需要電力量予測値合計との偏差（ｂ）
    及び送出電力量実績値合計と需要電力量実績値合計との
    偏差（ａ）との偏差（ｃ＝ｂ−ａ）、を数値表示する機
    能を備えていることを特徴とする電力需給調整運転員用
    表示装置。
12. 【請求項１２】請求項８乃至１１のいずれかにおいて、
    （Ｍ）現在の時間幅において残りの時間で送出電力量実
    績値合計と需要電力量実績値合計の偏差をゼロにするた
    めに、送出計画値合計から増やすべき送出電力合計を計
    算し表示する機能を備えていることを特徴とする電力需
    給調整運転員用表示装置。
13. 【請求項１３】請求項１２において、更に（Ｎ）現在の
    時間幅において残りの時間で送出電力量実績値合計と需
    要電力量実績値合計の偏差をゼロにするために、更に各
    発電機における送出計画値から増やすべき送出電力を計
    算し表示する機能を備えていることを特徴とする電力需
    給調整運転員用表示装置。
14. 【請求項１４】請求項８乃至１３のいずれかにおいて、
    前記表示はオンラインリアルタイムでなされることを特
    徴とする電力需給調整運転員用表示装置。