JP2007037347A - Load distribution detecting device, method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、系統に繋がれている発電機ごとの最適負荷配分を算出する負荷配分検出装置及び方法並びにプログラムに関する。 The present invention relates to a load distribution detection apparatus, method, and program for calculating an optimal load distribution for each generator connected to a system.
系統に繋がれている発電機の並解列の状況に応じて各発電機の出力を最経済とするための演算手法として、等増分燃料費法が知られている。等増分燃料費法は、各発電機の燃料費用特性を２次近似式で表し、この２次近似式を発電機出力で微分し、微分により得られた増分燃料費が各発電機で等しくなるように発電出力を調整することによりトータル燃料費用を最小にする手法である。 The equal incremental fuel cost method is known as a calculation method for making the output of each generator the most economical in accordance with the state of the parallel connection of the generators connected to the system. In the equal incremental fuel cost method, the fuel cost characteristic of each generator is expressed by a quadratic approximate expression, and this quadratic approximate expression is differentiated by the generator output, and the incremental fuel cost obtained by the differentiation becomes equal for each generator. In this way, the total fuel cost is minimized by adjusting the power generation output.
また、系統に繋がれている発電機の中に、燃料消費量の制約を有する発電機が含まれる場合には、発電機燃料費補正係数の調整と、等増分燃料費法の演算を繰り返すことにより、燃料消費量の制約を満たし、かつ最経済となる各発電機の出力を求める方法が用いられている。 If the generator connected to the system includes a generator with fuel consumption constraints, repeat the adjustment of the generator fuel cost correction factor and the calculation of the equal incremental fuel cost method. Therefore, a method is used in which the output of each generator that satisfies the constraints on fuel consumption and is the most economical is obtained.
また、このような等増分燃料費法を利用して各発電機の経済的負荷配分を算出する手法は、種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Various methods for calculating the economic load distribution of each generator using such an equal incremental fuel cost method have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
ところで、ある断面において、各発電機が最経済となる出力を決定したい場合、あるいは、ある発電機の出力の上下限制約を満たし、かつ各発電機が最経済となる出力を決定したい場合に、上述した等増分燃料費法を用いた際には、以下に列挙するような問題がある。なお、断面とは、単位時間を表しており、例えば、１時間を表している。
１．ある発電機を並解列するというイベントを設定した場合、その経済効果や、燃料消費量の変化や、ガス排出量の変化についての演算を行うことが困難である。
２．並解列されている発電機の中に、燃料消費量に制約がある発電機が含まれている場合の上述した１．の各種演算が困難である。
３．ある発電機の出力を指定した場合（作業などで出力を一定時間固定すること）、あるいは上下限の指定をした場合（トラブルなどで一定時間出力に上下限制約を設けること）、その経済効果や、燃料消費量の変化や、ガス排出量の変化についての演算を行うことが困難である。
４．並解列されている発電機の中に、ある期間一定の単価で契約し、事前の通告により出力を決定する発電機などの単位出力あたりの燃料費用が一定の発電機（固定単価発電機）を含んでいる場合に、最経済となる各発電機出力の演算が困難である。
５．火力発電機により発生する電力を揚水発電機により発生する電力に置き換える必要がある場合に、その経済効果の演算を行うことが困難である。
６．排ガス（ＣＯ２（二酸化炭素）、ＮＯｘ（窒素酸化物）、ＳＯｘ（硫黄酸化物））の排出量及び発電機の並解列等のイベントによる変化量の演算を行うことが困難である。
By the way, if you want to determine the output that makes each generator the most economical in a certain cross section, or if you want to determine the output that makes each generator meet the upper and lower limits and that makes each generator the most economical, When the above-mentioned equal incremental fuel cost method is used, there are problems as listed below. The cross section represents a unit time, for example, 1 hour.
1. When an event of paralleling a certain generator is set, it is difficult to calculate the economic effects, changes in fuel consumption, and changes in gas emissions.
2. The above-mentioned 1. in the case where the generators in parallel arrangement include generators with limited fuel consumption. It is difficult to perform various calculations.
3. When the output of a generator is specified (fixing the output for a certain period of time, etc.), or when the upper and lower limits are specified (providing upper and lower limit constraints on the output for a certain period of time due to trouble, etc.) It is difficult to perform calculations on changes in fuel consumption and changes in gas emissions.
4). Generators with fixed fuel costs per unit output (fixed unit price generators) such as generators that make a contract at a fixed unit price for a certain period and determine the output by prior notification among generators in parallel Is included, it is difficult to calculate the output of each generator, which is the most economical.
5. When it is necessary to replace the electric power generated by the thermal power generator with the electric power generated by the pumped-storage generator, it is difficult to calculate the economic effect.
6). It is difficult to calculate the amount of exhaust gas (CO 2 (carbon dioxide), NOx (nitrogen oxide), SOx (sulfur oxide)) emission, and the amount of change due to events such as parallel generators.
そこで、本願発明では、上述した問題点を解決するために、単位出力あたりの燃料費用が変動する変動単価発電機と、単位出力あたりの燃料費用が変動しない固定単価発電機とが混在して並解列されている各発電機に対する一断面又は複数断面における最適負荷配分の計算及び各種経済効果の演算を、等増分燃料費法を用いて簡易に行うことを目的とする負荷配分検出装置及び方法並びにプログラムを提供する。 Therefore, in the present invention, in order to solve the above-described problems, a variable unit generator in which the fuel cost per unit output fluctuates and a fixed unit generator in which the fuel cost per unit output does not fluctuate together. Load distribution detection apparatus and method for easily performing calculation of optimum load distribution in one section or a plurality of sections and calculation of various economic effects for each generator being disconnected using equal incremental fuel cost method As well as a program.
本発明に係る負荷配分検出装置は、上述の課題を解決するために、系統に繋がれている各発電機に対して、発電機関連情報を設定する設定手段と、上記系統に繋がれている各発電機の中から並列及び解列する発電機を選択する発電機選択手段と、発電合計を設定する発電合計設定手段と、上記設定手段で設定された発電機関連情報と、上記発電合計設定手段により設定された発電合計に基づき、上記発電機選択手段により並列選択されている各発電機に最適となる負荷配分を算出する演算手段とを備える。 In order to solve the above-described problem, the load distribution detection device according to the present invention is connected to a setting unit that sets generator-related information for each generator connected to the system and the system. Generator selection means for selecting generators to be paralleled and disconnected from each generator, power generation total setting means for setting total power generation, generator related information set by the setting means, and power generation total setting And a calculation means for calculating a load distribution that is optimal for the generators selected in parallel by the generator selection means based on the total power generation set by the means.
また、本発明に係る演算方法は、上述の課題を解決するために、系統に繋がれている各発電機に対して、発電機関連情報を設定する設定工程と、上記系統に繋がれている各発電機の中から並列及び解列する発電機を選択する発電機選択工程と、発電合計を設定する発電合計設定工程と、上記設定工程で設定された発電機関連情報と、上記発電合計設定工程により設定された発電合計に基づき、上記発電機選択工程により並列選択されている各発電機に最適となる負荷配分を算出する演算工程とを備える。 Moreover, in order to solve the above-mentioned problem, the calculation method according to the present invention is connected to a setting step for setting generator-related information for each generator connected to the system and the system. A generator selection step for selecting generators to be paralleled and disconnected from each generator, a power generation total setting step for setting total power generation, generator-related information set in the setting step, and the power generation total setting A calculation step of calculating a load distribution that is optimal for each of the generators selected in parallel by the generator selection step based on the total power generation set by the step.
さらに、本発明に係るプログラムは、上述の課題を解決するために、系統に繋がれている各発電機に対して、発電機関連情報を設定する設定工程と、上記系統に繋がれている各発電機の中から並列及び解列する発電機を選択する発電機選択工程と、発電合計を設定する発電合計設定工程と、上記設定工程で設定された発電機関連情報と、上記発電合計設定工程により設定された発電合計に基づき、上記発電機選択工程により並列選択されている各発電機に最適となる負荷配分を算出する演算工程とをコンピュータに実行させるものである。 Furthermore, in order to solve the above-described problem, the program according to the present invention sets a generator-related information for each generator connected to the system, and each of the systems connected to the system. A generator selection step for selecting generators to be paralleled and disconnected from the generator, a power generation total setting step for setting the total power generation, generator-related information set in the setting step, and the power generation total setting step Based on the total power generation set by the above, the computer is caused to execute a calculation step for calculating a load distribution that is optimal for each generator selected in parallel by the generator selection step.
本発明では、発電機関連情報を設定することにより、単位出力あたりの燃料費用が変動する変動単価発電機と、単位出力あたりの燃料費用が変動しない固定単価発電機とが混在して並解列されている各発電機に対する一断面における最適負荷配分の計算及び各種経済効果の演算を行うことができる。また、本発明では、複数断面における最適負荷配分の計算及び各種経済効果の演算をも行うことができる。 In the present invention, by setting generator-related information, a variable unit generator in which the fuel cost per unit output fluctuates and a fixed unit generator in which the fuel cost per unit output does not fluctuate together. It is possible to calculate the optimum load distribution in one section for each of the generators and to calculate various economic effects. Moreover, in this invention, the calculation of the optimal load distribution in several cross sections and the calculation of various economic effects can also be performed.
本発明に係る負荷配分検出装置及び方法並びにプログラムは、系統に繋がれている複数の発電機を選択的に並列接続又は解列接続した場合において、並列接続されている各発電機に対する最適負荷配分についてのシミュレーションを行うことを目的としている。以下に、本発明の実施の形態としての負荷配分検出装置及び方法並びにプログラムについて詳細に説明する。 The load distribution detection apparatus, method, and program according to the present invention provide an optimal load distribution for each generator connected in parallel when a plurality of generators connected to the system are selectively connected in parallel or disconnected. The purpose is to perform a simulation. Hereinafter, a load distribution detection apparatus, method, and program according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
負荷配分検出装置１は、図１に示すように、系統に繋がれている各発電機に対して、発電機関連情報を設定する設定部１０と、系統に繋がれている各発電機の中から並列及び解列する発電機を選択する発電機選択部１１と、発電合計を設定する発電合計設定部１２と、設定部１０で設定された情報と、発電合計設定部１２により設定された発電合計に基づき、発電機選択部１１により並列選択されている各発電機に最適となる負荷配分を算出する演算部１３とを備える。
As shown in FIG. 1, the load
なお、系統に繋がれている発電機は、単位出力あたりの燃料費用が変動する発電機（以下、変動単価発電機という。）と、単位出力あたりの燃料費用が一定の発電機（以下、固定単価発電機という。）が混在しているものとする。 The generators connected to the grid are generators with variable fuel costs per unit output (hereinafter referred to as variable unit price generators) and generators with constant fuel costs per unit output (hereinafter fixed). It is assumed that unit price generators are mixed.
設定部１０は、系統に繋がれているすべての変動単価発電機と固定単価発電機に対して必要な発電機関連情報の設定を行う。設定部１０は、系統に繋がれている変動単価発電機ごとに、主として、図２に示すように、発電機の出力上下限値を設定する出力上下限値設定部２０と、熱出力特性定数（ａ，ｂ，ｃ）を設定する熱出力特性定数設定部２１と、燃料単価を設定する燃料単価設定部２２と、発電機所内電力定数を設定する発電機所内電力定数設定部２３と、その他発電関連費用を設定するその他費用設定部２４と、ガス（ＣＯ２（二酸化炭素）、ＮＯｘ（窒素酸化物）、ＳＯｘ（硫黄酸化物））排出量を設定するガス排出量特定定数設定部２５とを備えている。
The setting
ここで、出力上下限値設定部２０により行われる設定について詳述する。変動単価発電機は、季節ごとの温度変化に応じて出力値が変化するため、出力上下限値設定部２０では、季節毎（例えば、夏期、冬期、春・秋期の３期毎）に最大値（Ｐｍａｘ）と最小値（Ｐｍｉｎ）を設定する。また、変動単価発電機により発電された電力は、発電機自身で使用する所内電力にも用いられるため、発電端での電力と、送電端の出力では異なる。
Here, the setting performed by the output upper / lower limit
したがって、出力上下限値設定部２０では、発電端の電力に基づき、発電機所内電力定数設定部２３の設定値により送電端の出力を算出し、最適負荷配分計算に用いている。
Therefore, the output upper / lower limit
また、燃料単価設定部２２について詳述する。変動単価発電機は、発電の際に使用する燃料が種々あり、例えば、ＬＮＧ、重油、原油、都市ガス、ＬＰＧ及び石炭がある。燃料単価設定部２２では、各燃料に対して適宜燃料単価を設定することができる。
The fuel unit
また、設定部１０は、図２に示すように、系統に繋がれている固定単価発電機ごとに、発電単価を設定する発電単価設定部２６を備える。また、出力上下限値設定部２０は、変動単価発電機と固定単価発電機の発電機の出力上下限値を設定する。
Moreover, the
発電機選択部１１は、系統に繋がれているすべての変動単価発電機と固定単価発電機を対象として、初期状態としての並解列を設定する。
The
発電合計設定部１２は、発電機選択部１１により並列選択した発電機による発電合計を設定する。
The power generation
演算部１３は、設定手段１０により設定された情報と、発電合計設定部１２により設定された発電合計に基づいて、発電機選択部１１により並列選択されている各発電機に最適となる負荷配分を算出する。
The
また、負荷配分検出装置１は、さらに、図１に示すように、複数断面の最適負荷配分計算を行うために各種のパラメータを設定する複数断面設定部１４を有する。負荷配分検出装置１は、例えば、複数断面設定部１４により１時間平均の発電合計を１日の需要変化に合わせて、例えば、２４点指定することで、１日の最経済となる各発電機出力変化、燃料費用、燃料消費量、ガス排出量及び上げ下げ余力等の演算を行うことができる。なお、複数断面設定部１４は、需要変化に合わせて模擬（シミュレーション）したい場合には、発電合計を詳細に設定することができ、例えば、３０分単位、５分単位などの単位時間で発電合計を設定することができる。なお、断面とは、単位時間を表しており、例えば、１断面は、１時間を表す。したがって、断面は、昼間（午前１０時〜午後１８時）や深夜（午前３時〜午前７時）を断面の一単位としても良い。
Further, as shown in FIG. 1, the load
複数断面設定部１４は、発電機選択部１１により並列選択及び解列選択されている発電機の中から、計算対象とする発電機を一台又は複数台選択する計算対象発電機選択部３０と、計算対象発電機選択部３０により選択された発電機と、計算対象発電機以外の発電機（以下、非計算対象発電機という。）に対して、複数断面の演算に関するパラメータを設定するパラメータ設定部３１とを備える。
The multiple
このような構成の場合には、演算部１３は、発電合計設定部１２により設定された発電合計と、パラメータ設定部３１により設定された複数断面の演算に関するパラメータに基づいて、計算対象発電機選択部３０により選択された計算対象発電機に対し、最適となる負荷配分を複数断面ごとに算出する。
In the case of such a configuration, the
また、パラメータ設定部３１は、図３に示すように、計算対象発電機に対して、所定の期間を定め、当該期間における発電出力を設定する第１の発電出力設定部４０と、計算対象発電機選択部３０で選択された計算対象発電機を並列又は解列する期間を設定する第２の期間設定部４１と、経済効果を計算するために与えるイベントを設定するイベント設定部４２と、非計算対象発電機において、設定対象となる発電機を選択する発電機選択部４３と、非計算対象発電機の並列、解列又は出力指定を選択する並列、解列又は出力指定選択部４４と、非計算対象発電機に対して所定の期間を定める第２の期間設定部４５と、出力指定されている非計算対象発電機の発電機出力を設定する第２の発電出力設定部４６とを有する。
Further, as shown in FIG. 3, the
また、負荷配分検出装置１は、さらに、図１に示すように、演算部１３により演算された結果に基づいて、経済効果を算出する経済効果算出部１５を備える。
Moreover, the load
このような構成の場合には、演算部１３は、発電合計設定部１２により設定された発電合計と、パラメータ設定部３１により設定された複数断面の演算に関するパラメータに基づいて、計算対象発電機選択部３０により選択された計算対象発電機に対し、複数断面の演算に関するイベントが設定された場合と、複数断面の演算に関するイベントが設定されなかった場合の最適負荷配分をそれぞれ演算し、演算結果を経済効果算出部１５に供給する。経済効果算出部１５は、演算結果を所定の表示形式によって表示部１６に表示する。
In the case of such a configuration, the
＜１断面の最適負荷配分計算＞
ここで、本発明に係る負荷配分検出装置１による１断面における最適負荷配分計算について説明する。
<Calculation of optimal load distribution for one section>
Here, the optimum load distribution calculation in one section by the load
負荷配分検出装置１は、発電合計設定部１２により発電合計を設定し、並列選択されている全発電機の出力合計が発電合計になり、かつ燃料費用が最小となる演算を行う。
The load
ここで、各発電機の出力値の計算について説明する。ある発電機の燃料費用Ｆは、（１）式で表される。 Here, calculation of the output value of each generator will be described. The fuel cost F of a generator is expressed by equation (1).
Ｆ＝Ｃｔ×（ａ×Ｐ２＋ｂ×Ｐ＋ｃ）・・・（１）
但し、Ｃｔは、燃料単価を示し、Ｐは、発電機出力を示し、ａ，ｂ，ｃは、熱出力特性定数を示している。なお、燃料単価Ｃｔは、燃料単価設定部２２により設定され、熱出力特定整数は、熱出力特性定数設定部２１により設定される。
F = Ct × (a × P 2 + b × P + c) (1)
However, Ct shows a fuel unit price, P shows a generator output, and a, b, and c show thermal output characteristic constants. The fuel unit price Ct is set by the fuel unit
また、増分燃料費λは、（１）式をＰで微分したものであり、（２）式で表される。 Further, the incremental fuel cost λ is obtained by differentiating the expression (1) by P, and is expressed by the expression (2).
λ＝ｄＦ／ｄＰ＝Ｃｔ×（２ａＰ＋ｂ）・・・（２）
したがって、燃料費用は、この増分燃料費λを各発電機で等しくなるように出力させることによって最小となる。
λ = dF / dP = Ct × (2aP + b) (2)
Therefore, the fuel cost is minimized by having this incremental fuel cost λ output at each generator to be equal.
また、燃料費用が最小となる発電機出力Ｐは、（２）式を変形し（３）式で求めることができる。 Further, the generator output P at which the fuel cost is minimized can be obtained by formula (3) by modifying formula (2).
Ｐ＝（λ−Ｃｔ×ｂ）／（２×Ｃｔ×ａ）・・・（３）
また、発電機出力の合計Ｐｇと発電合計を合わせる手法は（４）式により行う。
P = (λ−Ct × b) / (2 × Ct × a) (3)
Further, the method of combining the total generator output Pg and the total power generation is performed by the equation (4).
Ｐｇ＝Σ（λ−Ｃｔｉ×ｂｉ）／（２×Ｃｔｉ×ａｉ）×Ｕｉ・・・（４）
但し、ａｉ，ｂｉは、発電機ｉの熱出力特性定数を示し、Ｃｔｉは、発電機ｉの燃料単価を示し、Ｕｉは、発電機ｉの並列台数を示している。また、Ｕｉは、発電機ｉがすべて解列選択されている場合には「０」になる。
Pg = Σ (λ−Cti × bi) / (2 × Cti × ai) × Ui (4)
However, ai and bi indicate the thermal output characteristic constant of the generator i, Cti indicates the fuel unit price of the generator i, and Ui indicates the number of generators i in parallel. Ui is “0” when all generators i are selected to be disconnected.
また、負荷配分検出装置１は、発電機出力合計Ｐｇと設定した発電合計が等しくなるように（４）式の増分燃料費λを調整することにより、燃料費用が最小となる各発電機の出力を算出する。なお、負荷配分検出装置１では、増分燃料費λの調整において、発電機出力が上限あるいは下限に達したときには、発電機出力をその値とし、算出対象から除外する。
Further, the load
また、燃料費特性を２次近似式で表した発電機（変動単価発電機）と固定単価発電機が混在する場合の燃料費用合計Ｆは、（５）式で表される。 Further, the total fuel cost F in the case where a generator (variable unit price generator) and a fixed unit price generator in which the fuel cost characteristic is expressed by a quadratic approximation formula is mixed is expressed by the formula (5).
Ｆ＝ΣＦｉ＋ΣＣｊ×Ｐｊ・・・（５）
但し、Ｆｉは、変動単価発電機ｉの燃料費用を示し、Ｃｊは、固定単価発電機ｊの発電単価を示し、Ｐｊは、固定単価発電機ｊの出力を示している。
F = ΣFi + ΣCj × Pj (5)
However, Fi shows the fuel cost of the variable unit price generator i, Cj shows the unit price of the fixed unit price generator j, and Pj shows the output of the fixed unit price generator j.
また、固定単価発電機が含まれる場合は、等増分燃料費法では、最適負荷配分計算ができない。本願発明に係る負荷配分検出装置１では、（５）式の燃料費用合計Ｆが最小となる固定単価発電機の出力値を求めることにより固定単価発電機が混在した場合であっても最適負荷配分の計算を可能にしている。ここで、図４に示すフローチャートにしたがって、固定単価発電機の出力値を求める手順について説明する。
In addition, when a fixed unit price generator is included, the optimal load distribution calculation cannot be performed by the equal incremental fuel cost method. In the load
演算部１３は、固定単価発電機の出力を発電合計を賄える範囲で固定単価が高い発電機を優先して出力を下げた状態とし（ステップＳ１）、固定単価が安価な順に固定単価発電機の出力を上昇させ（ステップＳ２）、当該上昇に応じて、変動単価発電機の合計出力を減少させる（ステップＳ３）。ここで、ステップＳ２の工程において、出力を上昇させる刻み幅（ピッチ）は、設定を適宜変更することができるものとする。なお、ピッチを小さく設定すると、固定単価発電機の最適負荷配分値を詳細に設定できるが、計算時間が膨大になる。したがって、目的に応じてピッチを適宜設定するのが好ましい。なお、ステップＳ３の工程では、変動単価発電機の合計出力を「Ｐｉｇ」とし、発電合計を「Ｌ」とし、固定単価発電機の合計出力を「Ｐｊｇ」とすると、（６）式により変動単価発電機の合計出力を減少させる。
The
Ｐｉｇ＝Ｌ−Ｐｊｇ・・・（６）
そして、演算部１３は、変動単価発電機の最小燃料費用を等増分燃料費法により求め、固定単価発電機と変動単価発電機の合計燃料費用と固定単価発電機の出力値を記憶する（ステップＳ４）。ここで、ステップＳ４の工程では、変動単価発電機の最小燃料費用を「Ｆｉ」とし、固定単価発電機の燃料費用を「Ｆｊ」とすると、固定単価発電機と変動単価発電機の合計燃料費「Ｆ」を（７）式により求める。
Pig = L−Pjg (6)
Then, the
Ｆ＝Ｆｉ＋Ｆｊ・・・（７）
演算部１３は、ステップＳ２乃至ステップＳ４の各工程を全固定単価発電機の出力上限、又は全変動単価発電機の出力下限になるまで繰り返し行う。そして、演算部１３は、全固定単価発電機の出力上限になったかどうか、又は全変動単価発電機の出力下限になったかどうかを確認し（ステップＳ５）、記憶した合計燃料費用と固定単価発電機の出力値から、合計燃料費用Ｆが最小となる固定単価発電機の出力値を求める（ステップＳ６）。
F = Fi + Fj (7)
The calculating
また、本発明に係る負荷配分検出装置１は、発電機出力調整量を見分けやすいように、ある発電合計で最適負荷配分計算を行った結果を各発電機の出力の下限から上限の幅を１００パーセントとし、棒グラフで出力位置を表示部１６に表示する機能を備えている。
Further, the load
また、演算部１３は、設定部１０で設定された発電機関連情報と、発電合計設定部１２により設定された発電合計に基づき、発電機選択部１１により並列選択されている各発電機に最適となる負荷配分を算出して得られた第１の結果と、当該第１の結果が得られた後、発電機関連情報を変更し、又は発電合計を変更し、又は発電機の並列選択を変更して、並列選択されている各発電機に最適となる負荷配分を算出して得られた第２の結果を比較し、その差分を演算することもできる。
Further, the
また、負荷配分検出装置１では、演算部１３の演算処理によって得られた、並列選択されている各発電機に最適となる負荷配分の結果を視覚的に明確化するために、例えば、発電機ごとに負荷配分を棒グラフで表示し、さらに、上述のように、第１の結果と第２の結果を比較し、その差分を演算した場合には、当該差分に基づいて棒グラフの長さを変化させ、当該変化した部分について色分けをして表示することにより、需要変化に対して出力調整すべき発電機が判別しやすくする構成であっても良い。
Further, in the load
ここで、設定部１０による発電端及び送電端の切り替えについて説明する。設定部１０では、発電端と送電端とを適宜選択できる機能を有しており、当該機能の選択によって、発電端からの発電合計又は送電端からの発電合計を設定できる。
Here, switching between the power generation end and the power transmission end by the setting
送電端からの発電合計による計算では、発電端の値から所内電力を差し引き、発電機の送電端出力を求めている。所内電力は、発電端出力の２次関数として基本設定データに格納しておき、（８）式により求める。 In the calculation based on the total power generation from the power transmission end, the power at the power transmission end of the generator is obtained by subtracting the in-house power from the value at the power generation end. The in-house power is stored in the basic setting data as a quadratic function of the power generation end output, and is obtained from the equation (8).
所内電力＝Ｐ×{ａｓ×（Ｐ／ＰＭＡＸ）２＋ｂｓ×（Ｐ／ＰＭＡＸ）＋ｃｓ}・・・（８）
但し、Ｐは、発電端出力を示し、ＰＭＡＸは、発電端定格出力を示し、ａｓ，ｂｓ，ｃｓは、所内電力定数を示している。
In-house power = P × {as × (P / P MAX ) 2 + bs × (P / P MAX ) + cs} (8)
However, P shows a power generation end output, P MAX shows a power generation end rated output, and as, bs, and cs show in-house power constants.
つぎに、燃料消費量の計算について説明する。 Next, calculation of fuel consumption will be described.
負荷配分検出装置１では、燃料別の購入単価を基本設定データに格納し、当該格納された基本設定データを参照し、（９）式により燃料消費量を求める。
In the load
燃料消費量＝燃料費用／購入単価・・・（９）
つぎに、ガス排出量の計算について説明する。
Fuel consumption = Fuel cost / Purchase unit price (9)
Next, calculation of the gas discharge amount will be described.
負荷配分検出装置１は、ガス排出量を発電機出力の関数として計算する。負荷配分検出装置１は、発電機出力の２次関数で表した定数ａｇ，ｂｇ，ｃｇを基本設定データに格納しておき、発電機出力あたりのガス排出量を計算している（（１０）式）。
The load
また、負荷配分検出装置１は、３種類の排ガス（ＣＯ２（二酸化炭素）、ＮＯｘ（窒素酸化物）、ＳＯｘ（硫黄酸化物））の定数設定を可能としている。なお、定数を２次関数としたのは、脱硝装置の性能等で１次関数の設定だけではガス排出量特性を十分近似できない場合を考慮している。
In addition, the load
ガス排出量（Ｋｇ）＝ａｇ×Ｐ２＋ｂｇ×Ｐ＋ｃｇ・・・（１０）
但し、Ｐは、発電端出力（ＭＷ）を示し、ａｇ，ｂｇ，ｃｇは、ガス排出量特性定数を示している。
Gas discharge amount (Kg) = ag × P 2 + bg × P + cg (10)
However, P shows a power generation end output (MW), and ag, bg, and cg show gas discharge characteristic constants.
＜複数断面の最適負荷配分計算＞
上述した１断面の計算では、その断面における最経済となる発電機出力を決定することはできるが、ある時間領域での需給バランスを加味した計算を行うには不十分である。
<Optimal load distribution calculation for multiple sections>
In the calculation of one cross section described above, the generator output that is the most economical in the cross section can be determined, but it is not sufficient to perform a calculation that takes into account the supply and demand balance in a certain time domain.
そこで、本発明に係る負荷配分検出装置１は、複数断面設定部１４により複数断面の最適負荷配分計算のためのパラメータを設定することにより、複数断面の計算を行い、需要変化に合った複数断面の発電合計を設定することにより、需給バランスを加味した最適負荷配分が可能となる。
Therefore, the load
また、負荷配分検出装置１は、複数設定した各断面の発電合計に対して、最適負荷配分計算をそれぞれ行い、最経済となる発電機出力の変化、ある時間領域での燃料費用の合計等の演算を行うことができる。
In addition, the load
ここで、パラメータ設定部３１の機能について説明する。パラメータ設定部３１は、発電合計の時間幅を任意に設定でき、詳細な需要変化に対する計算を可能としている。
Here, the function of the
また、パラメータ設定部３１は、発電機選択部１１の発電機状態（並列又は解列）及び設定部１０の発電機出力上下限値に対し、断面毎に変更することができ、ある断面から並列している発電機を解列したり、或いは出力を固定したりするなどの設定（以下、バランス変更設定という。）を行うことができる。
Moreover, the
このようにして、負荷配分検出装置１は、所定の時間領域における最適負荷配分計算が可能となり、当該時間領域における燃料消費量の制約を加味した計算を行うことも可能となる。
In this way, the load
ここで、燃料消費量の制約を加味した計算処理について、図５に示すフローチャートにしたがって説明する。 Here, a calculation process that takes into account the fuel consumption restriction will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
パラメータ設定部３１は、ステップＳ１０において、燃料消費量制約値に対し、その許容幅を設定する。
In step S10, the
パラメータ設定部３１は、ステップＳ１１において、燃料消費量制約を発電機ごとに設定する場合には、その発電機を選択する。なお、ＬＮＧ及び原油等の特定の燃料を使用するすべての発電機を対象として制約を与える場合、当該設定は不要であるので、その場合には、本工程はスキップされる。また、本工程においては、さらに１断面以上の需要合計及び燃料消費量制約値の設定を行う。
In step S11, the
パラメータ設定部３１は、ステップＳ１２において、燃料消費量が制約値の制約幅内に入る燃料単価の補正係数を計算する。最経済負荷配分を行うと、燃料単価が高い発電機は出力が下がり、低い発電機は出力が上がる。そこで、制約により燃料消費量が抑制方向の発電機は、燃料単価に正の係数を加算し、一方、燃料消費量が増消費傾向の発電機は、燃料単価に負の係数を加算することで、燃料消費量を調整し、制約幅内に入る補正係数を繰り返し計算により決定する。
In step S <b> 12, the
パラメータ設定部３１は、ステップＳ１３において、ステップＳ１２の工程により算出された補正係数により燃料消費量制約を有する発電機の燃料単価を補正し、所定の演算を行う。
In step S13, the
負荷配分検出装置１は、ステップＳ１４において、ステップＳ１３の工程により演算された結果を表示する。
In step S14, the load
負荷配分検出装置１では、最適負荷配分計算は、燃料単価が補正係数分変更され、最適負荷配分が行われ、各発電機の出力が確定した後、燃料単価をもとの値に戻し、燃料費用を求めることで、燃料消費量制約を加味した最適負荷配分計算を行う。
In the load
また、負荷配分検出装置１は、昼間と深夜の２断面において、深夜特定の火力発電機を最低出力から焚き上げ揚水し、昼間揚発により火力発電機を抑制する経済的な火力予備力のレベルを計算する（経済揚水計算）機能を備えている。なお、設定においては、深夜全発電機を最低出力とし経済揚水計算対象の発電機を焚き上げる断面と、昼間の断面及び深夜全発電機を最低出力とする断面と、昼間の断面の、合計４断面の設定を行う。また、昼間の断面は、火力予備力の大きめな発電合計とする。
In addition, the load
また、負荷配分検出装置１は、昼間の発電合計を単位（設定）量ずつ大きくしながら最適負荷配分計算を行い、深夜に経済揚水計算対象の発電機を焚き上げ、焚き上げた分の電力に揚水効率を乗じた分を昼間発電機合計から抑制する場合（前２断面）と、深夜すべての発電機を最低出力とした場合（後２断面）の燃料費用を比較することで経済揚水対象発電機を焚き上げることによる経済揚水が成り立つ火力予備力のレベルを求めることができる。
In addition, the load
＜経済効果の計算＞
ここで、経済効果の計算について説明する。
<Calculation of economic effect>
Here, the calculation of the economic effect will be described.
また、負荷配分検出装置１は、上述のように複数の断面の発電合計を設定し、ある発電機の並解列などのイベントが無い場合と、イベントが有る場合とで最適負荷配分計算を行い、燃料費用の差分から経済効果を求める機能を備えている。
Further, the load
ここで、経済効果の計算処理の手順について、図６に示すフローチャートにしたがって説明する。 Here, the procedure for calculating the economic effect will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
複数断面設定部１４は、ステップＳ２０において、計算対象発電機選択部３０によって、イベントによる経済効果を計算する発電機（以下、計算対象発電機という。）を選択する。なお、本工程では、複数台の計算対象発電機を設定することも可能である。
In step S <b> 20, the
複数断面設定部１４は、ステップＳ２１において、パラメータ設定部３１によって、計算対象発電機のイベント内容を設定する。ここで、具体的なイベント内容について説明する。なお、計算対象発電機が複数台の場合は、それぞれ個別にイベント内容の設定が可能である。
In step S <b> 21, the
イベント設定項目は、並解列設定項目と、日間起動停止（DSS、Daily Startup and shutdown）項目と、出力指定項目と、出力上下限指定項目と、停止・起動費項目とから構成される。 The event setting item includes a parallel solution sequence setting item, a daily startup and shutdown (DSS) item, an output designation item, an output upper / lower limit designation item, and a stop / startup cost item.
並解列設定項目は、イベントを途中断面から起こさせる場合、並解列開始及び終了時刻を設定する。また、ＡＣＣ（Advanced Combined Cycle）などの各軸同一特性の発電機の場合には、並解列の複数軸設定も可能である。 The parallel solution sequence setting item sets the parallel solution sequence start and end times when an event is caused from a mid-section. In addition, in the case of a generator with the same characteristics of each axis such as ACC (Advanced Combined Cycle), it is possible to set a plurality of axes in parallel solution.
DSS項目は、開始時刻と終了時刻を設定する。なお、DSS項目の設定は、任意であって、一日の中での発電機の並解列を日々繰り返す際に設定する。 The DSS item sets the start time and end time. The setting of the DSS item is arbitrary, and is set when the parallel arrangement of generators in the day is repeated every day.
出力指定項目は、開始・終了時刻と出力値を設定する。本項目を設定することにより、その間の出力が一定となる。 The output specification item sets start / end times and output values. By setting this item, the output during that time becomes constant.
出力上下限指定項目は、開始時刻と終了時刻の出力値を設定し、上限あるいは下限を選択する。本項目を設定することにより、開始時刻と終了時刻の間の出力の上限あるいは下限が変更される。 The output upper / lower limit designation item sets output values of the start time and end time, and selects an upper limit or a lower limit. By setting this item, the upper limit or lower limit of the output between the start time and the end time is changed.
停止・起動費項目は、停止起動費を設定する。本項目は、並解列設定項目及びDSS項目における経済効果に対して、さらに停止起動費を加味したい場合に設定する項目である。 In the stop / start cost item, the stop start cost is set. This item is set when you want to take into account the cost of stopping and starting up the economic effects of the parallel solution setting item and the DSS item.
また、複数断面設定部１４は、ステップＳ２２において、断面ごとに発電合計を設定する。なお、発電合計の設定を「火力発電機が分担する出力合計」とする場合には、１日（２４時間）では、深夜が最低値となり、昼間が最大値となる。また、季節ごとに発電機の出力は変動するものであり、例えば、夏では、冷房需要により１５時頃の昼間が最大となる。このように、ほぼ１日（季節）の中において、発電機の出力の変化が想定できることから、負荷配分検出装置１では、発電合計を簡易に作成する機能を備えている。なお、この機能を以下では、火力カーブ作成機能という。
Moreover, the multiple
ここで、火力カーブ作成機能について説明する。火力発電機は、通常１日の中で深夜が最も出力を抑制し、昼間が焚きあがる。したがって、負荷配分検出装置１は、火力カーブ作成機能において、深夜下げ代（火力機合計出力の１日の最低と発電機最低までの幅）と、昼間の火力予備力（火力機合計出力の１日の最大と発電機最大までの幅）を設定するのみで一日を２４断面とする複数断面の発電合計を一日以上作成する。この火力発電機が分担する複数断面の需要合計は、以下、総称して火力カーブという。
Here, the thermal power curve creation function will be described. Thermal power generators usually suppress the output most late at night during the day, and the daytime rises. Therefore, the load
また、昼間の発電合計を一日の中で火力最大出力時の火力予備力１点のみでは設定しきれない場合には、複数点において最大時の発電合計に対する比率を設定することで、昼間帯に最大時発電合計から大きく抑制されている時間帯がある場合でも作成することができる。例えば、日曜日の火力カーブで点灯帯のみ発電合計を大きくするようにできる。 Also, if the total power generation during the day cannot be set with only one point of thermal power reserve at the maximum thermal power output during the day, the ratio of the total power generation during the daytime can be set at multiple points. Can be created even when there is a time zone that is greatly suppressed from the maximum power generation total. For example, the total power generation can be increased only in the lighting zone in the Sunday thermal curve.
負荷配分検出装置１は、このような火力カーブ作成機能を活用することにより、容易かつ短時間で経済効果の計算を行うことができる。
The load
また、火力作成機能により作成した火力カーブによる計算では、実際には、需給バランスを詳細に積み上げて作成した発電合計（この発電合計は、需要に対する他の発電方式（例えば、水力発電）の分担も考慮して求めた火力の分担を指している。）ではないため、燃料費用の計算結果に誤差を生じるが、経済効果は、計算対象発電機のバランス変更による燃料費用の差分を計算することから、火力カーブの誤差による影響は小さくなり、現状の需要想定精度から勘案すると、将来の需給バランス計画による経済効果を計算するには、十分な結果が得られるものと考えられる。 In addition, in the calculation based on the thermal power curve created by the thermal power generation function, in fact, the total power generation created by accumulating the supply and demand balance in detail (this power generation total is also the share of other power generation methods (for example, hydroelectric power generation) to demand) This is not the share of thermal power calculated in consideration.) However, there is an error in the calculation result of the fuel cost, but the economic effect is because the difference in fuel cost due to the balance change of the calculation target generator is calculated. However, the effect of errors in the thermal power curve is small, and considering the current demand estimation accuracy, it is considered that sufficient results can be obtained to calculate the economic effect of the future supply-demand balance plan.
また、複数断面設定部１４は、ステップＳ２３において、計算対象発電機以外のバランス変更を設定する。本工程によって、１日の合計燃料費用の誤差縮小が図られる。
Further, the
複数断面設定部１４は、ステップＳ２４において、計算対象発電機のイベントの有無、すなわち、イベントが実行される前と後の、それぞれにおける最適負荷配分計算を行い、経済効果を求める。
In step S24, the multiple
負荷配分検出装置１は、ステップＳ２５において、ステップＳ２４により求めた経済効果を表示部１６に表示する。
In step S25, the load
なお、ステップＳ２４の工程における経済効果の計算では、火力予備力が「０」での発電機解列など深夜下げ代あるいは火力予備力が負になる場合がある。この場合における処理の詳細については、後述するが、負荷配分検出装置１では、深夜下げ代あるいは火力予備力が負となる電力を揚水あるいは揚発の電力に置き換えることで火力発電機のみの経済計算を可能としている。
Note that in the calculation of the economic effect in the process of step S24, there is a case where the midnight reduction allowance or the thermal power reserve becomes negative, such as the generator disengagement when the thermal power reserve is “0”. Although details of the processing in this case will be described later, in the load
＜深夜下げ代が「０」の火力カーブ処理＞
深夜下げ代が「０」の火力カーブ処理について以下に説明する。
<Heat power curve processing with midnight reduction fee of "0">
The thermal power curve process in which the midnight reduction fee is “0” will be described below.
深夜下げ代が並解列経済計算を行う計算対象発電機の最低出力より大きい場合、並列計算では、計算対象発電機の最適負荷配分による出力分について、他の発電機を最適負荷配分により抑制し、また、解列計算では、計算対象発電機の出力分について、他の発電機を最適負荷配分により焚き上げればよい。 When the midnight reduction is larger than the minimum output of the target generator for parallel parallel economic calculation, in parallel calculation, the other generators are suppressed by the optimal load distribution for the output by the optimal load distribution of the target generator. In the parallel calculation, for the output of the generator to be calculated, other generators may be raised by optimal load distribution.
また、深夜下げ代が「０」、すなわち全発電機を最低出力にする経済計算で計算対象発電機を並列する場合、深夜の発電合計は、計算対象発電機の出力分大きくなる。発電合計が大きくなった分の電力は、揚水電力量が増加することになり、その電力は、需要が高い時間帯で揚発として使用することによって、火力発電機を抑制することになる。 In addition, when the midnight reduction cost is “0”, that is, when the calculation target generators are paralleled in the economic calculation in which all the generators have the lowest output, the total power generation at midnight becomes larger by the output of the calculation target generator. The amount of power generated by the total power generation will increase the amount of pumped water, and this power will be used as pumping during high demand periods to suppress thermal power generators.
また、経済計算では、深夜における発電合計増加分の電力に揚水効率（通常は、７０パーセント程度であり任意で設定可能）を乗じた電力（以下、揚発換算電力という。）を増分燃料費又は発電合計の大きい箇所から差し引く処理を行う（以下、第１の処理という。）。計算対象発電機を解列する場合は、発電合計が、計算対象発電機の最低出力分小さくなり、揚発換算電力分増分燃料費又は需要合計が大きい時間帯で加算する。増分燃料費又は発電合計の大きい時間帯とは、揚発が入っている時間帯ということであり、火力カーブ作成機能では、ピークの発電合計に対する一定レベル以上の発電合計の箇所としている（以下、第２の処理という。）。 In addition, in the economic calculation, electric power (hereinafter referred to as pumping conversion power) obtained by multiplying the electric power of the total increase in power generation at midnight by the pumping efficiency (usually about 70 percent and can be arbitrarily set) is used as the incremental fuel cost or A process of subtracting from a portion with a large total power generation is performed (hereinafter referred to as a first process). When the calculation target generator is disconnected, the total power generation is reduced by the minimum output of the calculation target generator, and is added in a time period when the incremental fuel cost or the total demand is large. The time period during which the incremental fuel cost or total power generation is large is the time period during which there is an outbreak, and the thermal power curve creation function uses the power generation total point above a certain level relative to the peak power generation total (hereinafter referred to as This is called the second process.)
また、発電合計の加算により火力予備力が「０」以上に補正される場合は、発電合計を発電機合計出力上限値（火力予備力が「０」の需要合計値）とし、超過した電力分に揚発効率を除した電力（以下、揚水換算電力という。）を発電合計の小さい箇所に加算する処理を行う（以下、第３の処理という。）。 In addition, when the thermal power reserve is corrected to “0” or more by adding the total power generation, the total power generation is set to the generator total output upper limit (the total demand value when the thermal power reserve is “0”), and the excess power The power (hereinafter referred to as pumped water equivalent power) obtained by dividing the pumping efficiency is added to the portion where the total power generation is small (hereinafter referred to as third processing).
また、発電合計が大きい箇所又は小さい箇所の判別は、増分燃料費又は発電合計で行っており、いずれかを選択できる。なお、経済性の計算は、本来、増分燃料費により判別すべきであるが、計算に長時間を要することになるため、発電合計値による判別を選択可能としている。 Moreover, the discrimination | determination of the location where the total power generation is large or small is performed by the incremental fuel cost or the total power generation, and either can be selected. Note that the economic calculation should be determined based on the incremental fuel cost. However, since the calculation takes a long time, the determination based on the total power generation value can be selected.
揚発換算電力を加算する増分燃料費又は発電合計が大きい時間帯は、上述した第２の処理を行うが、その時間帯の断面別加算量は、各断面均等値としている。また、加算により火力予備力０の発電合計値を超過した電力量は、上述した第３の処理を行う。 The time period in which the incremental fuel cost or the total power generation to which the pumping conversion power is added is large is subjected to the above-described second processing. Further, the above-described third processing is performed for the amount of power that exceeds the total power generation value of the thermal reserve power 0 by addition.
また、計算対象発電機の出力指定経済計算などで深夜の発電合計に変化を与える場合であっても、上述と同様の処理となる。 Further, even when a change is made to the total power generation at midnight in an output designated economic calculation of the calculation target generator, the same processing as described above is performed.
＜深夜下げ代が計算対象発電機最低出力以下の火力カーブ処理＞
つぎに、深夜下げ代が計算対象発電機最低出力以下の火力カーブ処理について説明する。
<Heat power curve processing where the midnight reduction fee is less than the target generator's minimum output>
Next, a description will be given of a thermal power curve process in which the midnight reduction allowance is less than or equal to the calculation target generator minimum output.
深夜下げ代が「０」でない場合、発電合計の値は、揚水必要量を確保する発電機出力レベルにあるものと考え、発電機解列の場合は、発電合計を変えず、他の発電機が最適負荷配分により焚き上げる処理となる。 When the midnight reduction fee is not “0”, the value of the total power generation is considered to be at the generator output level that secures the necessary pumping amount. Is a process of raising by optimal load distribution.
また、計算対象発電機を並列することにより発電機合計最低出力より発電合計が小さくなる場合は、発電機合計最低出力が発電合計を超過する分の揚発換算電力を増分燃料費又は発電合計の大きい箇所から差し引く処理を行う。 In addition, when the generators to be calculated are paralleled and the total power generation becomes smaller than the minimum total output of the generators, the pumped-up converted power corresponding to the total total power output of the generator exceeding the total power generation is calculated as the incremental fuel cost or the total power generation. Process to subtract from large part.
さらに、計算対象発電機の出力指定経済計算などで発電機合計最低出力が発電合計を上回る場合も、上述と同様の処理を行う。 Further, when the generator total minimum output exceeds the total power generation in the output-designated economic calculation of the calculation target generator, the same processing as described above is performed.
＜解列計算で火力予備力が計算対象発電機上限出力以下の火力カーブ処理＞
つぎに、解列計算で火力予備力が計算対象発電機上限出力以下の火力カーブ処理について説明する。
<Heat power curve processing with thermal reserve less than the upper limit output of the generator to be calculated in the parallel calculation>
Next, the thermal power curve process in which the thermal power reserve is equal to or lower than the calculation target generator upper limit output in the parallel calculation will be described.
火力予備力が計算対象発電機上限出力以下では、その解列により火力予備力が負となり最適負荷配分ができない。 If the thermal reserve is less than the upper limit output of the generator to be calculated, the thermal reserve is negative due to the separation, and optimal load distribution cannot be performed.
この場合には、火力予備力不足分を揚発で対応し、使用した分を揚水することになることから、火力予備力不足分の揚水換算電力を増分燃料費又は発電合計の小さい箇所に加算する処理を行う。 In this case, the shortage of thermal reserve will be handled by pumping up, and the amount used will be pumped, so the pumped-equivalent power for shortage of thermal reserve will be added to the portion with a small incremental fuel cost or total power generation. Perform the process.
火力カーブ作成機能を使用した経済効果の計算では、設定した深夜下げ代と火力予備力の値から火力カーブを作成し、計算対象発電機のイベントがない場合とイベントがある場合の燃料費用の差から経済効果を求めており、全断面の発電機並列などイベントによっては、イベント後で深夜下げ代と火力予備力の値が設定値から変化する。 In calculating the economic effect using the thermal curve creation function, a thermal power curve is created from the set midnight reduction allowance and thermal reserve value, and the difference in fuel cost when there is no event for the generator to be calculated and when there is an event The economic effect is being sought from, and depending on the event, such as the generator parallel across the entire cross section, the midnight reduction allowance and the thermal reserve capacity change from the set values after the event.
この設定した深夜下げ代と火力予備力の値をイベント後とし、イベント前の深夜下げ代と火力予備力を変化させる計算は、パラメータ設定部３１で設定することで次の処理により可能としている。
The calculation of changing the midnight reduction allowance and the thermal reserve capacity after the event and changing the midnight decrease allowance and the thermal reserve capacity before the event by the
これは、火力カーブを作成する際、イベントを需給バランスに反映した深夜下げ代と火力予備力で火力カーブを作成し、イベントの有無による経済効果計算を行うことで、設定した深夜下げ代と火力予備力をイベント後の値とすることが可能である。 This is because, when creating a thermal power curve, a thermal power curve is created with the midnight reduction allowance reflecting the supply and demand balance and the thermal power reserve, and the economic effect is calculated based on the presence or absence of the event. The reserve power can be the value after the event.
＜燃料消費量に制約を有する場合の経済効果の計算＞
つぎに、燃料消費量に制約を有する場合の経済効果の計算について説明する。
<Calculation of economic effects when fuel consumption is limited>
Next, the calculation of the economic effect when there is a restriction on the fuel consumption will be described.
燃料消費量制約を加味した計算は、次の２種類が実施可能である。
１．燃料消費量制約を有する発電機に対し、事前に計算した補正係数を燃料単価に加算する計算
２．燃料消費量制約を有する発電機の燃料消費量制約を満たした経済効果の計算
１．の計算では、事前に計算した燃料単価補正係数を全ての最適負荷配分計算で使用し、燃料消費量が制約された計算が行われる。
The following two types of calculations can be performed in consideration of fuel consumption constraints.
1. 1. Calculation that adds a correction coefficient calculated in advance to the fuel unit price for generators with fuel consumption constraints. Calculation of economic effects satisfying fuel consumption constraints for generators with fuel consumption constraints In this calculation, the fuel unit price correction coefficient calculated in advance is used in all optimum load distribution calculations, and the calculation with the fuel consumption restricted is performed.
２．の計算では、経済効果のイベントが実行される前と後の最適負荷配分計算を行う前に、燃料消費量制約を満たすよう燃料単価補正係数を計算し、燃料単価に補正係数を加算した最適負荷配分計算を行うことで燃料消費量制約を満たした計算となる。 2. Before calculating the optimal load distribution before and after the economic effect event is executed, the fuel unit price correction coefficient is calculated to satisfy the fuel consumption constraint, and the optimal load is calculated by adding the correction coefficient to the fuel unit price. By performing the allocation calculation, the calculation satisfies the fuel consumption constraint.
また、燃料消費量制約幅を狭めることで、特性の発電機の燃料消費量を固定した経済効果の計算も可能となる。なお、２．の計算では、繰り返し計算により計算時間を要するが、１．の計算では、事前に補正係数を計算するため、燃料制約を加味した最適負荷配分を高速に処理することが可能である。 In addition, by narrowing the fuel consumption restriction range, it is possible to calculate the economic effect by fixing the fuel consumption of the characteristic generator. In addition, 2. In the calculation of (1), calculation time is required by repeated calculation. In this calculation, since the correction coefficient is calculated in advance, it is possible to process the optimum load distribution considering the fuel constraint at high speed.
このようにして、本発明に係る負荷配分検出装置１は、系統に繋がれている各発電機に対して、発電機関連情報を設定する設定部１０と、系統に繋がれている各発電機の中から並列及び解列する発電機を選択する発電機選択部１１と、発電合計を設定する発電合計設定部１２と、設定部１０で設定された情報と、発電合計設定部１２により設定された発電合計に基づき、発電機選択部１１により並列選択されている各発電機に最適となる負荷配分を算出する演算部１３とを備えることにより、単位出力あたりの燃料費用が変動する変動単価発電機と、単位出力あたりの燃料費用が変動しない固定単価発電機とが混在して並解列されている各発電機に対する一断面及び複数断面における最適負荷配分の計算及び各種経済効果の演算を行うことができる。また、本発明に係る負荷配分検出装置１は、系統に接続されている複数の発電機に対して、並解列の選択を行い、ＤＳＳの設定又は出力指定等の各種の設定を行うことにより、最も経済効果の高い発電機を選び出す計算を行う機能を有しており、例えば、経済効果の計算対象とする発電機を選択（１台以上）し、ＤＳＳの設定（ＤＳＳ対象発電機のみ）及び深夜下げ代と火力予備力の設定をすることで、選択された発電機の経済効果を１台ごとに計算し、選択された発電機すべての計算が終了した後、経済効果が高い順に発電機を順次並列あるいは解列する計算を行い、経済効果が最も高くなる並解列発電機の選定とその累積経済効果の計算を可能としている。なお、ＤＳＳあるいは出力指定の設定においても同様に累積経済効果の計算を行うことが可能である。
In this way, the load
また、負荷配分検出装置１は、経済効果のみでなく燃料別消費量や、ガス別排出量の計算を行うことができるので、計算対象発電機に対して任意のイベントを実行し、その結果から、ＣＯ２排出量にどのような変化を与えるか等の計算も可能である。
Moreover, since the load
また、本発明では、上述で説明した負荷配分検出装置１による一連の処理は、ソフトウェアにより行うこともできる。一連の処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、汎用のコンピュータ等にインストールされる。また、当該プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭのようなリムーバブルメディアに記録されてユーザに配付されても良いし、ネットワークを介してユーザのコンピュータにダウンロードされることにより配付されても良い。
In the present invention, the series of processing by the load
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施例に限定されるものではなく、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な変更、置換又はその同等のものを行うことができることは勿論である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments described with reference to the drawings, and various modifications, substitutions or equivalents thereof can be made without departing from the scope and spirit of the appended claims. Of course, it can be done.
１ 負荷配分検出装置、１０ 設定部、１１ 発電機選択部、１２ 発電合計設定部、１３ 演算部、１４ 複数断面設定部、１５ 経済効果算出部、１６ 表示部、２０ 出力上下限値設定部、２１ 熱出力特性定数設定部、２２ 燃料単価設定部、２３ 発電機所内電力定数設定部、２４ その他費用設定部、２５ ガス排出量特定定数設定部、２６ 発電単価設定部、３０ 計算対象発電機選択部、３１ パラメータ設定部、４０ 第１の発電出力設定部、４１ 第２の期間設定部、４２ イベント設定部、４３ 発電機選択部、４４ 並列、解列又は出力指定選択部、４５ 第２の期間設定部、４６ 第２の発電出力設定部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
上記系統に繋がれている各発電機の中から並列及び解列する発電機を選択する発電機選択手段と、
発電合計を設定する発電合計設定手段と、
上記設定手段で設定された発電機関連情報と、上記発電合計設定手段により設定された発電合計に基づき、上記発電機選択手段により並列選択されている各発電機に最適となる負荷配分を算出する演算手段とを備えることを特徴とする負荷配分検出装置。 For each generator connected to the grid, setting means for setting generator-related information,
Generator selection means for selecting a generator to be paralleled and disconnected from each generator connected to the system;
Power generation total setting means for setting the power generation total;
Based on the generator related information set by the setting means and the power generation total set by the power generation total setting means, a load distribution that is optimal for each generator selected in parallel by the generator selection means is calculated. A load distribution detection device comprising: an arithmetic means.
上記設定手段で設定された発電機関連情報と、上記発電合計設定手段により設定された発電合計に基づき、上記発電機選択手段により並列選択されている各発電機に最適となる負荷配分を算出して得られた第１の結果と、
上記第１の結果が得られた後、上記設定手段で設定された発電機関連情報を変更し、当該変更後の発電機関連情報と、上記発電合計に基づき、上記発電機選択手段により並列選択されている各発電機に最適となる負荷配分を算出して得られた第２の結果とを比較し、その差分を算出することを特徴とする請求項１記載の負荷配分検出装置。 The computing means is
Based on the generator-related information set by the setting means and the power generation total set by the power generation total setting means, a load distribution that is optimal for each generator selected in parallel by the generator selection means is calculated. The first result obtained,
After the first result is obtained, the generator related information set by the setting means is changed, and the generator selection means performs parallel selection based on the changed generator related information and the total power generation. The load distribution detection device according to claim 1, wherein the load distribution detection device compares a second result obtained by calculating a load distribution that is optimal for each of the generators, and calculates a difference therebetween.
上記設定手段で設定された発電機関連情報と、上記発電合計設定手段により設定された発電合計に基づき、上記発電機選択手段により並列選択されている各発電機に最適となる負荷配分を算出して得られた第１の結果と、
上記第１の結果が得られた後、上記発電合計設定手段により設定された発電合計を変更し、当該変更後の発電合計と、上記発電機関連情報とに基づき、上記発電機選択手段により並列選択されている各発電機に最適となる負荷配分を算出して得られた第２の結果とを比較し、その差分を算出することを特徴とする請求項１記載の負荷配分検出装置。 The computing means is
Based on the generator-related information set by the setting means and the power generation total set by the power generation total setting means, a load distribution that is optimal for each generator selected in parallel by the generator selection means is calculated. The first result obtained,
After the first result is obtained, the power generation total set by the power generation total setting means is changed, and the generator selection means performs parallel generation based on the changed power generation total and the generator related information. 2. The load distribution detecting apparatus according to claim 1, wherein the load distribution detecting apparatus compares the second result obtained by calculating the optimum load distribution for each selected generator and calculates the difference.
上記設定手段で設定された発電機関連情報と、上記発電合計設定手段により設定された発電合計に基づき、上記発電機選択手段により並列選択されている各発電機に最適となる負荷配分を算出して得られた第１の結果と、
上記第１の結果が得られた後、上記発電機関連情報と、上記発電合計に基づき、上記発電機選択手段により新たに並列選択されている各発電機に最適となる負荷配分を算出して得られた第２の結果とを比較し、その差分を算出することを特徴とする請求項１記載の負荷配分検出装置。 The computing means is
Based on the generator-related information set by the setting means and the power generation total set by the power generation total setting means, a load distribution that is optimal for each generator selected in parallel by the generator selection means is calculated. The first result obtained,
After the first result is obtained, based on the generator-related information and the total power generation, the optimal load distribution is calculated for each power generator newly selected in parallel by the power generator selection means. The load distribution detection device according to claim 1, wherein the obtained second result is compared and the difference is calculated.
上記発電機選択手段は、上記系統に繋がれている各発電機の中から任意の発電機を並列又は解列する発電機を選択することを特徴とする請求項１記載の負荷配分検出装置。 The above system is connected to a generator whose fuel cost per unit output fluctuates due to changes in generator output and a generator whose fuel unit price per unit output is constant.
2. The load distribution detecting device according to claim 1, wherein the generator selection means selects a generator that connects or disconnects arbitrary generators from the generators connected to the system.
上記計算対象発電機選択手段により選択された発電機に対して、複数断面の演算に関するパラメータを設定するパラメータ設定手段とを備え、
上記演算手段は、上記発電合計設定手段により設定された上記発電合計と、上記パラメータ設定手段により設定された複数断面の演算に関するパラメータに基づいて、上記計算対象発電機選択手段により選択された上記計算対象発電機に対し、最適となる負荷配分を複数断面ごとに算出することを特徴とする請求項１記載の負荷配分検出装置。 A calculation target generator selection means for selecting one or a plurality of generators to be calculated from the generators selected in parallel and parallel by the generator selection means,
Parameter setting means for setting parameters relating to the calculation of a plurality of cross sections for the generator selected by the calculation target generator selection means,
The calculation unit is configured to calculate the calculation selected by the calculation target generator selection unit based on the power generation total set by the power generation total setting unit and a parameter relating to calculation of a plurality of cross sections set by the parameter setting unit. The load distribution detection device according to claim 1, wherein an optimum load distribution is calculated for each of the plurality of cross sections for the target generator.
上記演算手段は、上記発電合計設定手段により設定された上記発電合計と、上記パラメータ設定手段により設定された複数断面の演算に関するパラメータに基づいて、上記計算対象発電機選択手段により選択された上記計算対象発電機に対し、上記複数断面の演算に関するパラメータが設定された場合と、上記複数断面の演算に関するパラメータが設定されなかった場合の最適負荷配分をそれぞれ演算し、演算結果を上記経済効果算出手段に供給することを特徴とする請求項６記載の負荷配分検出装置。 An economic effect calculating means for calculating an economic effect based on the result calculated by the calculating means,
The calculation unit is configured to calculate the calculation selected by the calculation target generator selection unit based on the power generation total set by the power generation total setting unit and a parameter relating to calculation of a plurality of cross sections set by the parameter setting unit. When the parameters related to the calculation of the plurality of cross sections are set for the target generator and the parameters related to the calculation of the plurality of cross sections are not set, the optimal load distribution is calculated, and the calculation result is calculated as the economic effect calculation means. The load distribution detection device according to claim 6, wherein the load distribution detection device is supplied to the load distribution detection device.
火力予備力を設定する火力予備力設定手段と、
火力カーブを設定する火力カーブ設定手段とを備え、
上記演算手段は、上記発電合計設定手段により設定された上記発電合計と、上記パラメータ設定手段により設定された複数断面の演算に関するパラメータと、上記深夜下げ代設定手段により設定された深夜下げ代と、上記火力予備力設定手段により設定された火力予備力と、上記火力カーブ設定手段により設定された火力カーブに基づいて、上記計算対象発電機選択手段により選択された上記計算対象発電機に対し、最適となる負荷配分を複数断面ごとに算出することを特徴とする請求項６記載の負荷配分検出装置。 Midnight reduction allowance setting means for setting the midnight reduction allowance,
Thermal power reserve setting means for setting the thermal power reserve,
A thermal power curve setting means for setting the thermal power curve,
The calculation means includes the power generation total set by the power generation total setting means, a parameter relating to calculation of a plurality of cross sections set by the parameter setting means, a midnight reduction allowance set by the midnight reduction allowance setting means, Based on the thermal power reserve set by the thermal power reserve setting means and the thermal power curve set by the thermal power curve setting means, it is optimal for the calculation target generator selected by the calculation target generator selection means. The load distribution detection apparatus according to claim 6, wherein the load distribution is calculated for each of a plurality of cross sections.
上記系統に繋がれている各発電機の中から並列及び解列する発電機を選択する発電機選択工程と、
発電合計を設定する発電合計設定工程と、
上記設定工程で設定された発電機関連情報と、上記発電合計設定工程により設定された発電合計に基づき、上記発電機選択工程により並列選択されている各発電機に最適となる負荷配分を算出する演算工程とを備えることを特徴とする演算方法。 For each generator connected to the grid, a setting process for setting generator-related information;
A generator selection step of selecting a generator to be paralleled and disconnected from each generator connected to the system;
Power generation total setting process for setting the total power generation;
Based on the generator-related information set in the setting step and the power generation total set in the power generation total setting step, the optimum load distribution is calculated for each generator selected in parallel in the generator selection step. An arithmetic method comprising: an arithmetic step.
上記系統に繋がれている各発電機の中から並列及び解列する発電機を選択する発電機選択工程と、
発電合計を設定する発電合計設定工程と、
上記設定工程で設定された発電機関連情報と、上記発電合計設定工程により設定された発電合計に基づき、上記発電機選択工程により並列選択されている各発電機に最適となる負荷配分を算出する演算工程とをコンピュータに実行させるためのプログラム。 For each generator connected to the grid, a setting process for setting generator-related information;
A generator selection step of selecting a generator to be paralleled and disconnected from each generator connected to the system;
Power generation total setting process for setting the total power generation;
Based on the generator-related information set in the setting step and the power generation total set in the power generation total setting step, the optimum load distribution is calculated for each generator selected in parallel in the generator selection step. A program for causing a computer to execute a calculation process.
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|---|---|---|---|
| JP2005219467A JP2007037347A (en) | 2005-07-28 | 2005-07-28 | Load distribution detecting device, method, and program |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2161444A3 (en) * | 2008-07-29 | 2015-06-03 | General Electric Company | Intra-area master reactive controller for tightly coupled windfarms |
| US10027118B2 (en) | 2016-05-19 | 2018-07-17 | General Electric Company | System and method for balancing reactive power loading between renewable energy power systems |
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2005
- 2005-07-28 JP JP2005219467A patent/JP2007037347A/en not_active Withdrawn
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