JP2012200097A - Power generation equipment control device, power generation equipment control method, power generation equipment control program, power calculation device and power control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、太陽光パネル式の発電設備が接続された系統における発電設備の発電電力を制御するための発電設備制御装置、制御方法、制御プログラム、電力演算装置及び電力制御装置に関する。 FIELD Embodiments described herein relate generally to a power generation facility control device, a control method, a control program, a power calculation device, and a power control device for controlling the generated power of a power generation facility in a system to which a solar panel type power generation facility is connected.
一般に、送電系統上に接続された発電設備(原子力発電設備、火力発電設備、水力発電設備等)においては、季節や天候予測に基づいて、あらかじめ計画された需要予測カーブに従った出力調整が必要となる。ただし、原子力発電設備は、原子炉の安定性確保の必要性があるために、頻繁な出力変化をさせることは困難である。このため、原子力発電設備は、主として固定需要(ベースロード)分を担当している。一方、火力発電設備、水力発電設備は、原子力発電設備に比べて、出力変化への迅速な対応が可能である。このため、火力発電設備、水力発電設備は、短時間の需要変化に即応した出力調整の機能を担当している。 Generally, in power generation facilities (nuclear power generation facilities, thermal power generation facilities, hydroelectric power generation facilities, etc.) connected on the power transmission system, output adjustment according to a demand forecast curve planned in advance is required based on seasonal and weather forecasts. It becomes. However, it is difficult for nuclear power generation facilities to change the output frequently because there is a need to ensure the stability of the nuclear reactor. For this reason, nuclear power generation facilities are mainly responsible for fixed demand (base load). On the other hand, thermal power generation facilities and hydroelectric power generation facilities can respond more quickly to changes in output than nuclear power generation facilities. For this reason, thermal power generation equipment and hydroelectric power generation equipment are in charge of output adjustment functions that respond quickly to short-term demand changes.
ところが、昨今、上記のような発電設備の他に、太陽光パネル式発電設備のような自然エネルギー回収型の発電設備の設置が急増している。そして、かかる太陽光パネル式発電設備も、他の発電設備と同一の送電系統に接続され、需要の一部を負担している。しかし、太陽光パネル式発電設備の多くは、設置されている事業所や家庭内の自家消費電力をまかなう目的も兼ねている。このため、太陽光パネル式発電設備から送電系統側に供給される電力は、自家消費電力を超えた余剰分に限定される。この自家消費電力は、日時や季節に応じて細かく変動する。したがって、太陽光パネル式発電設備には、自家消費電力の変動により、送電系統側へ供給される電力が大きく変動するという特徴がある。 However, in recent years, in addition to the above-described power generation facilities, installation of natural energy recovery type power generation facilities such as solar panel power generation facilities has been rapidly increasing. And this solar panel type power generation equipment is connected to the same power transmission system as other power generation equipment, and bears a part of demand. However, many of the solar panel type power generation facilities also serve the purpose of covering private power consumption in the installed offices and households. For this reason, the electric power supplied from the solar panel power generation facility to the power transmission system side is limited to the surplus that exceeds the private power consumption. This private power consumption varies finely according to the date and season. Therefore, the solar panel type power generation facility has a feature that the power supplied to the power transmission system largely fluctuates due to fluctuations in private power consumption.
これに加えて、太陽光パネル式発電設備は、エネルギー源が太陽光であるため、その発電電力は季節、天候、時間等に大きく左右される。このため、ある一定地域において、太陽光パネル式発電設備の送電電力を正確に予測することは、困難な状況となっている。 In addition to this, since the energy source of the solar panel type power generation equipment is sunlight, the generated power greatly depends on the season, weather, time, and the like. For this reason, it is difficult to accurately predict the transmission power of the solar panel power generation facility in a certain area.
また、送電系統における需要と供給のバランスの調整は、各発電設備が、周波数を制御することによって行っている。ここで、一定地域に存在する発電設備の運用スケジュールは、需要予測カーブにより決定される。この需要予測カーブは、経験や実績に基づいて作成されている。しかし、実際の需要はめまぐるしく変動しているため、需要と総発電電力には、常に差分が生じることになる。 In addition, adjustment of the balance between supply and demand in the power transmission system is performed by each power generation facility by controlling the frequency. Here, the operation schedule of the power generation facilities existing in a certain area is determined by the demand prediction curve. This demand prediction curve is created based on experience and results. However, since actual demand fluctuates rapidly, there will always be a difference between demand and total generated power.
そのような需給差分が発生した場合、送電系統においては、次のように周波数の変化を招く。まず、不足電力が生じた場合には、系統周波数の低下を招く。一方、余剰電力が生じた場合には、系統周波数の上昇を招く。一般的に、各発電設備は、この周波数変化を監視して、周波数を一定にするように出力調整を行う。これによって、各発電設備は、送電系統の需要と供給電力を一致させ、送電系統の安定性を維持している。 When such a supply-demand difference occurs, a frequency change occurs in the power transmission system as follows. First, when insufficient power occurs, the system frequency is lowered. On the other hand, when surplus power is generated, the system frequency is increased. Generally, each power generation facility monitors this frequency change and adjusts the output so as to keep the frequency constant. As a result, each power generation facility maintains the stability of the transmission system by matching the demand of the transmission system with the supplied power.
ところが、太陽光パネル式に代表される自然エネルギー回収型の発電設備は、送電系統の周波数変動に応じて、発電出力を任意に変化させることは不可能である。それどころか、太陽光パネル式発電設備の発電電力は、季節、天候、時間等に依存しているため、その発電電力自体をあらかじめ計画に組み込んでおくことができない。このため、太陽光パネル式発電設備に出力変動が生じると、送電系統側のさらなる需給差分を発生させることになる。 However, a natural energy recovery type power generation facility represented by a solar panel type cannot arbitrarily change the power generation output according to the frequency fluctuation of the power transmission system. On the contrary, the generated power of the solar panel power generation facility depends on the season, weather, time, etc., so that the generated power itself cannot be incorporated in the plan in advance. For this reason, when output fluctuation occurs in the solar panel power generation facility, a further supply-demand difference on the power transmission system side is generated.
これに対処するため、現状の送電系統では、総発電電力に対して、太陽光パネル式発電設備の接続量若しくは出力割合を制限することによって、送電系統に対する影響を、他の発電設備が制御可能な範囲に止めている。 In order to cope with this, in the current power transmission system, other power generation facilities can control the influence on the power transmission system by limiting the connection amount or the output ratio of the solar panel power generation facility to the total generated power. It is stopped in the range.
ところで、国際的な自然エネルギーに対する関心の高まりに伴い、今後も太陽光パネル式発電設備の普及は進んでいくものと想定される。しかしながら、現状の技術では、上記のような理由から、送電系統の安定化のために、太陽光パネル式発電設備の送電系統への接続を一部制限せざるを得ない。 By the way, with the growing interest in international natural energy, it is expected that the spread of solar power generation equipment will continue. However, with the current technology, for the reasons described above, in order to stabilize the power transmission system, it is unavoidable to partially restrict the connection of the solar panel power generation facility to the power transmission system.
特に、太陽光パネル式発電設備は、家庭用等の小規模なものも多く、容易に設置・撤去が繰り返される。このため、一定地域当たりの太陽光パネル式発電設備について、現実の合計発電能力を把握すること自体が難しい。これに加えて、上記のように、太陽光パネル式発電設備の発電電力は、季節・天候・自家消費用電力によって変化する。したがって、一定地域若しくは広域における太陽光パネル式発電設備が、送電系統側へ出力する合計電力を予測することは困難である。 In particular, solar panel power generation facilities are often small for home use and are easily installed and removed. For this reason, it is difficult to grasp the actual total power generation capacity of solar panel power generation facilities per certain area. In addition, as described above, the generated power of the solar panel power generation facility varies depending on the season, weather, and power for private consumption. Therefore, it is difficult to predict the total power output from the solar panel power generation facility in a certain area or wide area to the power transmission system side.
このような太陽光パネル式発電設備を送電系統へ接続すると、合計発電電力の把握や予測が困難なため、送電系統全体で計画された需要予測に対する総発電電力に対し、外乱要素の一つとなる。つまり、需要−供給間に、従来以上に大きな差分が発生し、送電系統の周波数が不安定になる可能性が高い。 When such a solar panel type power generation facility is connected to the transmission system, it is difficult to grasp and predict the total generated power, so it becomes one of the disturbance factors for the total generated power for the demand forecast planned for the entire transmission system. . That is, there is a high possibility that a greater difference than before occurs between the demand and supply, and the frequency of the power transmission system becomes unstable.
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、所定の地域における太陽光パネルの総設置面積を算出することにより、太陽光パネルの総発電電力を正確に把握して、他の発電設備を適切に制御できる発電設備制御装置、発電設備制御方法、発電設備制御プログラム、電力演算装置及び電力制御装置を提供することにある。 The present invention has been proposed in order to solve the above-described problems of the prior art, and its purpose is to calculate the total installation area of solar panels in a predetermined area. It is an object of the present invention to provide a power generation facility control device, a power generation facility control method, a power generation facility control program, a power calculation device, and a power control device capable of accurately grasping total generated power and appropriately controlling other power generation facilities.
上記のような目的を達成するため、実施形態の発電設備制御装置は、以下の構成を有することを特徴としている。
(1) 所定の地域の太陽光パネルを撮像した画像を記憶した画像記憶部
(2) 画像記憶部に記憶された画像に基づいて、所定の地域に設置された太陽光パネルの面積を算出する太陽光パネル面積算出部
(3) 太陽光パネル面積算出部により算出された太陽光パネルの面積に基づいて、太陽光パネルの発電電力を算出する太陽光パネル発電電力算出部
(4) 太陽光パネル発電電力算出部により算出された太陽光パネルの発電電力に基づいて、太陽光パネル以外の発電設備の発電電力を制御する電力制御部
なお、他の態様として、上記の各部の機能をコンピュータ又は電子回路により実現するための方法及びコンピュータに実行させるプログラムとして捉えることもできる。また、発電電力の算出のための構成については、電力演算装置としても捉えることができる。さらに、発電電力を制御するための構成については、電力制御装置としても捉えることができる。
In order to achieve the above object, the power generation equipment control device of the embodiment is characterized by having the following configuration.
(1) Image storage unit that stores images of solar panels in a given area
(2) Solar panel area calculation unit that calculates the area of the solar panel installed in a predetermined area based on the image stored in the image storage unit
(3) Solar panel generated power calculation unit that calculates the generated power of the solar panel based on the area of the solar panel calculated by the solar panel area calculation unit
(4) A power control unit that controls the generated power of the power generation equipment other than the solar panel based on the generated power of the solar panel calculated by the solar panel generated power calculation unit. Can be understood as a method for realizing the functions by a computer or an electronic circuit and a program to be executed by the computer. The configuration for calculating the generated power can also be understood as a power calculation device. Furthermore, the configuration for controlling the generated power can also be understood as a power control device.
以上のような形態では、所定の地域における太陽光パネルを撮像した画像から、当該地域における太陽光パネルの総設置面積を算出することができる。このため、一定の地域における太陽光パネルの総発電電力を正確に把握して、他の発電設備を適切に制御することができる。 In the above form, the total installation area of the solar panel in the said area can be calculated from the image which imaged the solar panel in a predetermined area. For this reason, it is possible to accurately grasp the total generated power of the solar panels in a certain area and appropriately control other power generation facilities.
[A.第1の実施形態]
本実施形態は、衛星画像から、一定地域に設置されている太陽光パネルの総設置面積及び太陽光パネルの平均発電効率に基づいて、太陽光パネルの総発電電力を算出する発電設備制御装置である。
[1.全体構成]
本実施形態の全体構成を、図1のブロック図を参照して説明する。本実施形態の発電設備制御装置1は、コンピュータを所定のプログラムで制御することによって実現できる。この場合のプログラムは、コンピュータのハードウェアを物理的に活用することで、以下に述べるような各部の処理を実現するものである。
[A. First Embodiment]
This embodiment is a power generation facility control device that calculates the total generated power of a solar panel based on the total installation area of the solar panel installed in a certain area and the average power generation efficiency of the solar panel from satellite images. is there.
[1. overall structure]
The overall configuration of the present embodiment will be described with reference to the block diagram of FIG. The power generation facility control device 1 of the present embodiment can be realized by controlling a computer with a predetermined program. The program in this case implements the processing of each unit as described below by physically utilizing computer hardware.
なお、以下に述べる各部の処理を実行する方法、プログラム及びプログラムを記録した記録媒体も、実施形態の一態様である。また、ハードウェアで処理する範囲、プログラムを含むソフトウェアで処理する範囲をどのように設定するかは、特定の態様には限定されない。たとえば、以下に述べる各部のいずれかを、それぞれの処理を実現する回路として構成することも可能である。 A method for executing the processing of each unit described below, a program, and a recording medium on which the program is recorded are also one aspect of the embodiment. Moreover, how to set the range processed by hardware and the range processed by software including a program is not limited to a specific mode. For example, any one of the units described below can be configured as a circuit that realizes each process.
まず、発電設備制御装置1は、図1に示すように、電力演算部10、電力制御部20等を有している。電力演算部10は、太陽光パネル式発電設備が設置された所定の地域ごとに対応して設けられている(図中、10−1、2、3、4、…、Nで示す)。各電力演算部10は、各地域に設置されている太陽光パネル発電設備の総発電電力を演算する処理部である。本実施形態では、各電力演算部10が総発電電力を演算する地域を、それぞれ「小地域」と呼ぶ。
First, as shown in FIG. 1, the power generation facility control device 1 includes a
電力制御部20は、各電力演算部10が設置された一つ若しくは複数の小地域を含む広い地域における発電設備を制御する処理部である。本実施形態では、この広い地域を「大地域」と呼ぶ。電力制御部20は、一つ若しくは複数の大地域における発電設備を制御するものとする。各電力演算部10と電力制御部20とは、図示はしないが、通信ネットワーク及び送受信部(入出力部)を介して、互いに情報を送受信(入出力)可能に構成されている。
The
また、電力制御部20は、制御対象となる発電設備の制御システムに、図示はしないが、通信ネットワーク及び送受信部(入出力部)を介して、互いに情報を送受信(入出力)可能に構成されている。なお、電力制御部20若しくはその出力に応じて制御システムが制御する発電設備は、各電力演算部10が電力演算の対象とする太陽光パネル発電設備以外の発電設備である。
The
[2.電力演算部の構成]
次に、電力演算部10の構成を説明する。すなわち、電力演算部10は、記憶部100、演算処理部200、入力部300及び出力部400等を有している。
[2. Configuration of power calculation unit]
Next, the configuration of the
[2−1.記憶部]
記憶部100は、演算処理部200の処理に必要な各種の情報を記憶する構成部である。この記憶部100には、たとえば、晴天時衛星画像記憶部110、時期データ記憶部120、現在衛星画像記憶部130、発電効率記憶部140等が構成されている。
[2-1. Storage unit]
The
(1)晴天時衛星画像記憶部
晴天時衛星画像記憶部110は、小地域の晴天時の衛星画像を記憶した構成部である。この晴天時の衛星画像は、後述するように、小地域の太陽光パネル画像を抽出するための画像である。このため、衛星画像は、太陽光パネル画像を抽出可能な画像であれば、特定の種類には限定されない。たとえば、可視画像、赤外画像であってもよい。可視画像は、可視光線を用いた観測により作成された画像である。赤外画像は、赤外線を用いた観測により作成された画像である。
(1) Sunny Weather Satellite Image Storage Unit The sunny weather satellite image storage unit 110 is a component that stores satellite images of fine weather in a small area. The satellite image at the time of fine weather is an image for extracting a solar panel image of a small area, as will be described later. Therefore, the satellite image is not limited to a specific type as long as it is an image from which a solar panel image can be extracted. For example, it may be a visible image or an infrared image. The visible image is an image created by observation using visible light. An infrared image is an image created by observation using infrared rays.
(2)時期データ記憶部
時期データ記憶部120は、小地域の時期に関する時期データを記憶した構成部である。この時期データは、後述するように、小地域における太陽光の照射角度を求めるためのデータである。このため、時期データは、太陽光の照射角度を求めることができる情報であれば、特定のデータには限定されない。たとえば、時期データは、何年何月何日何時何分といった現在の単なる日付と時間に関する情報であってもよい。したがって、時期データの最も簡易な入手方法は、コンピュータの内部時計から得る方法である。また、たとえば、あらかじめ一年を数ヶ月の季節に分けて、現在がどの季節に属し、一日のどの時間か、といった大まかな情報としてもよい。
(2) Time Data Storage Unit The time
(3)現在衛星画像記憶部
現在衛星画像記憶部130は、小地域の現在の衛星画像を記憶した構成部である。衛星画像の種類が特定のものに限定されないことは、上記の通りである。なお、ここで「現在」といっても、衛星画像の入力態様等によっては、正確な現在とはずれが生じる可能性がある。このため、ここでいう「現在」とは、ある程度の幅のある時間をいう。たとえば、現在の画像とは、現在入手可能な最新のもの、既に記憶された最新のものといった意味も含まれる。
(3) Current Satellite Image Storage Unit The current satellite
(4)発電効率記憶部
発電効率記憶部140は、小地域に設置された太陽光パネルの発電効率を記憶した構成部である。この発電効率としては、規定の情報によりあらかじめ算出若しくは決定されているものを用いることができる。規定の情報としては、たとえば、業者設計値、業界データ等が挙げられる。また、太陽光パネル発電設備を電力系統に連係する契約の際に入手した設備情報等から、発電効率を得ることもできる。
(4) Power Generation Efficiency Storage Unit The power generation
(5)設定記憶部
また、図示はしないが、記憶部100には、演算処理部200の処理に必要な各種の設定を記憶した設定記憶部も構成されている。この設定には、たとえば、対象とする地域を特定する位置情報(緯度、経度等)、地域を識別する識別情報、太陽光パネルや雲等の画像の抽出基準、太陽光パネルの面積、太陽光の照射角、照射率、透過率、発電効率、発電電力等を求めるための演算式、これらの演算式に用いるパラメータ等の処理の基準が含まれている。
(5) Setting Storage Unit Although not shown, the
なお、記憶部100に記憶される情報は、たとえば、後述する入力部30を介して、外部から入力することができる。また、後述する各部により算出された演算結果も、記憶部100に記憶することができる。このため、記憶部100は、たとえば、太陽光パネル画像記憶部、太陽光パネル面積記憶部、照射角度記憶部、雲画像記憶部、透過率記憶部、照射率記憶部、太陽光パネル発電効率記憶部、太陽光パネル発電電力記憶部としても機能する。このため、あらかじめ外部において算出されたこれらの演算結果が、入力部30を介して入力され、記憶部100に記憶されて、演算処理部200において使用される態様も、実施形態に含まれる。
The information stored in the
このような記憶部100は、典型的には、内蔵された若しくは外部接続された各種メモリ、ハードディスク、光ディスク等により構成できるが、現在又は将来において利用可能なあらゆる記憶媒体を利用可能である。演算に用いるレジスタ等も、記憶部100として捉えることができる。すでに情報が記憶された記憶媒体を、読み取り装置に装着することにより、演算処理部200において利用可能となる態様でもよい。記憶の態様も、長時間記憶が保持される態様のみならず、処理のために一時的に記憶され、短時間で消去若しくは更新される態様も含まれる。
Such a
[2−2.演算処理部]
演算処理部200は、太陽光パネル面積算出部210、太陽光照射率算出部220、太陽光パネル発電効率算出部230、太陽光パネル発電電力算出部240等を有している。
[2-2. Arithmetic processing unit]
The
(1)太陽光パネル面積算出部
太陽光パネル面積算出部210は、晴天時衛星画像記憶部110に記憶された晴天時の衛星画像から、小地域における太陽光パネルの総面積を算出する処理部である。この太陽光パネル面積算出部210は、太陽光パネル画像抽出部211及び太陽光パネル面積積算部212等を有している。
(1) Solar Panel Area Calculation Unit The solar panel
太陽光パネル画像抽出部211は、晴天時衛星画像記憶部110に記憶された晴天時の衛星画像から、太陽光パネルの画像を抽出する処理部である。太陽光パネルの画像の抽出手法は、種々のものが考えられる。 The solar panel image extraction unit 211 is a processing unit that extracts an image of the solar panel from the satellite image during sunny weather stored in the satellite image storage unit 110 during sunny weather. Various methods for extracting the solar panel image are conceivable.
たとえば、衛星画像における太陽光パネルの画像は、その他の物体とは異なる特徴を有している。そこで、あらかじめ太陽光パネルの抽出基準として、衛星画像に撮像された太陽光パネルの特徴を、設定記憶部に記憶しておく。そして、太陽光パネル画像抽出部211が、この特徴と適合する領域を抽出する。 For example, an image of a solar panel in a satellite image has characteristics different from those of other objects. Therefore, the characteristics of the solar panel captured in the satellite image are stored in advance in the setting storage unit as the solar panel extraction standard. Then, the solar panel image extraction unit 211 extracts a region that matches this feature.
より具体的には、衛星画像においては、太陽光パネルとその他の物体(たとえば、森林、河川、建築物(住居、工場等))とは、以下のような異なる特徴がある。 More specifically, in the satellite image, the solar panel and other objects (for example, forests, rivers, buildings (residence, factory, etc.)) have the following different characteristics.
(a) 形状の特徴
太陽光パネルの形状は、一般的には、長方形である。ただし、撮像角度によっては、たとえば、平行四辺形の形状となる。かかる形状を認識することにより、太陽光パネルを抽出できる。形状の認識技術としては、たとえば、エッジ抽出等を含む特徴抽出手法、パターンマッチング等を含む画像識別手法等を適用可能である。
(a) Shape characteristics The shape of the solar panel is generally rectangular. However, depending on the imaging angle, for example, the shape is a parallelogram. A solar panel can be extracted by recognizing such a shape. As the shape recognition technique, for example, a feature extraction method including edge extraction or the like, an image identification method including pattern matching or the like can be applied.
(b) 色の特徴
太陽光パネルは、一般的には、黒系色をしている。この太陽光パネル特有の色を認識することにより、太陽光パネルを抽出できる。色の認識技術としては、たとえば、RGBやカラーコードにより、あらかじめ閾値を設定しておき、該当する領域を抽出する等を適用可能である。
(b) Color characteristics Solar panels generally have a black color. A solar panel can be extracted by recognizing the color peculiar to this solar panel. As a color recognition technique, for example, a threshold value can be set in advance using RGB or a color code, and a corresponding region can be extracted.
(c) 温度の特徴
一般的な物体は、その材質等によって程度は異なるが、色に応じて熱吸収量が推定できる。しかし、太陽光パネルの熱吸収量は、その色により通常推定される値よりも少なくなり、温度が低くなる。そこで、あらかじめ所定の色に対応する温度を閾値として設定しておき、同色、近似色でありながら閾値よりも低い温度の領域を抽出することが考えられる。温度については、たとえば、赤外画像に基づいて、表面温度をサーモグラフ化することにより検出することができる。
(c) Characteristics of temperature For general objects, the amount of heat absorption can be estimated depending on the color, although the degree varies depending on the material. However, the amount of heat absorbed by the solar panel is less than the value normally estimated by its color, and the temperature is lowered. Therefore, it is conceivable that a temperature corresponding to a predetermined color is set as a threshold in advance, and an area having a temperature lower than the threshold is extracted while being the same color and an approximate color. The temperature can be detected, for example, by converting the surface temperature into a thermograph based on an infrared image.
太陽光パネル画像抽出部211は、たとえば、上記の特徴(1)〜(3)のいずれか若しくはその組み合わせを抽出基準として、太陽光パネル画像を抽出することができる。ただし、実施形態において、これ以外の手法及びその組み合わせを用いることは排除されない。上記で例示した手法以外の周知のあらゆる手法を適用可能であり、その組み合わせも自由である。なお、特徴の抽出のために、対象画像に対するノイズ除去や2値化等、どのような補正処理を行うかも自由である。 The solar panel image extraction unit 211 can extract a solar panel image using, for example, any one of the above features (1) to (3) or a combination thereof as an extraction reference. However, in the embodiment, it is not excluded to use other methods and combinations thereof. Any known method other than the methods exemplified above can be applied, and combinations thereof are also free. In addition, what kind of correction processing, such as noise removal and binarization, is freely performed on the target image for feature extraction.
太陽光パネル面積積算部212は、太陽光パネル画像抽出部211が抽出した太陽光パネルの画像に基づいて、小地域内の太陽光パネルの総面積を積算する処理部である。抽出された形状から、元の形状を類推できる場合に、元の形状に補正してから算出してもよい。たとえば、設置角度や撮像角度のために、傾斜した形状(たとえば、平行四辺形)となっている場合には、傾斜を戻す変換により、元の形状(たとえば、長方形)にしてから、面積の算出処理を行ってもよい。このような変換等の補正処理は、周知のあらゆる手法を適用可能である。また、かかる補正処理を、たとえば、上記の太陽光パネル画像抽出部211において行ってもよい。傾斜の程度、算出値に求められる精度等に応じて、かかる補正処理は、抽出画像の全部若しくは一部において省略してもよい。
The solar panel
また、たとえば、太陽光パネル画像領域の面積を、画像の縮尺に応じて補正することにより、実際の面積を求めることができる。ただし、この面積は、後述する太陽光パネルの発電電力の算出のために用いる。このため、発電電力を算出できる値であれば、実際の面積には限定されない。たとえば、実際の面積を相対的に表す相対値であってもよい。 In addition, for example, the actual area can be obtained by correcting the area of the solar panel image region according to the scale of the image. However, this area is used for calculation of the generated power of the solar panel described later. For this reason, if it is a value which can calculate generated electric power, it will not be limited to an actual area. For example, it may be a relative value that relatively represents the actual area.
(2)太陽光照射率算出部
太陽光照射率算出部220は、現在衛星画像記憶部130に記憶された現在の衛星画像から、太陽光の照射率を算出する処理部である。この太陽光照射率算出部220は、照射角度算出部221、雲画像抽出部222、透過率算出部223、照射率算出部224等を有している。
(2) Sunlight Irradiation Rate Calculation Unit The sunlight irradiation
照射角度算出部221は、小地域における現在の太陽光の照射角度を算出する処理部である。この照射角度は、たとえば、設定記憶部に記憶された小地域の位置情報、時期データ記憶部12に記憶された当該地域の現在の時期データ等に基づいて算出することができる。 The irradiation angle calculation unit 221 is a processing unit that calculates the current sunlight irradiation angle in a small area. This irradiation angle can be calculated based on, for example, the position information of a small region stored in the setting storage unit, the current time data of the region stored in the time data storage unit 12, and the like.
雲画像抽出部222は、現在衛星画像記憶部110に記憶された現在の衛星画像から、雲の画像を抽出する処理部である。この雲の領域は、たとえば、画像上で、白色又は灰色に広がっている部分を抽出する。画像の抽出技術について、特定のものに限定されないことは、上記の通りである。
The cloud
透過率算出部223は、雲画像抽出部222により抽出された雲の領域における太陽光の透過率を算出する処理部である。太陽光の透過率は、たとえば、抽出された領域における白色の濃淡等に基づいて、決定することができる。他の色彩の濃淡も透過率の算出に用いることができる。この手法も、特定のものには限定されない。
The
照射率算出部224は、照射角度算出部221により算出された照射角度、透過率算出部223によって算出された透過率に基づいて、太陽光の照射率を算出する処理部である。たとえば、太陽光の照射量が大きい照射角度であれば、照射率は大きくなり、照射量が小さい照射角度であれば、照射率は小さくなる。また、太陽光を遮る雲の透過率が大きいほど、照射率は大きくなり、透過率が小さいほど、照射率は小さくなる。
The irradiation
(3)太陽光パネル発電効率算出部
太陽光パネル発電効率算出部230は、発電効率記憶部140に記憶された発電効率を、照射率算出部224により算出された照射率に基づいて補正することにより、現時点での太陽光パネルの実発電効率を算出する処理部である。この実発電効率は、当該小地域の全太陽光パネルの平均発電効率としても捉えることができる。
(3) Solar Panel Power Generation Efficiency Calculation Unit The solar panel power generation
(4)太陽光パネル発電電力算出部
太陽光パネル発電電力算出部240は、太陽光パネル面積算出部210により算出された太陽光パネルの総面積と、太陽光パネル発電効率算出部230により算出された現時点での太陽光パネルの実発電効率に基づいて、太陽光パネルの発電電力を算出する処理部である。ここで、算出される発電電力は、電力演算部10が管理する小地域の太陽光パネルの総発電電力となる。
(4) Solar Panel Generated Power Calculation Unit The solar panel generated
[2−3.入力部]
入力部300は、演算処理部200に必要な情報の入力、処理の選択や指示を入力する構成部である。この入力部300としては、たとえば、キーボード、マウス、タッチパネル(表示装置に構成されたものを含む)等が考えられる。但し、現在又は将来において利用可能なあらゆる入力装置を含む。また、入力部30には、通信ネットワークからの入力を受け付けるインタフェース(受信部)等も含まれる。
[2-3. Input section]
The
上述の通り、記憶部100に記憶される情報は、入力部300を介して入力したものを用いることができる。たとえば、入力部300は、通信ネットワークを介して、衛星画像を提供しているシステムのサーバ(たとえば、気象サーバ)等から、本実施形態に用いる各種の衛星画像の入力を受け付けることができる。特に、現在の衛星画像については、所定の間隔で更新されるように設定されている。この間隔が短いほど、現実の天候を正確に反映させることができる。
As described above, information input via the
また、通信ネットワークを介して、NTP等により、時刻を提供するシステムのサーバ等から、入力部300が受け付ける時刻データに基づいて、時期データを同期させたり、適時更新させる構成としてもよい。発電効率や各種の設定についても、オペレータが入力部300から入力してもよいし、他のサーバ等から、通信ネットワークを介して、入力部300から入力されたものを用いてもよい。
Moreover, it is good also as a structure which synchronizes time data based on the time data which the
[2−4.出力部]
出力部400は、衛星画像、太陽光パネル画像、太陽光パネル面積、雲画像、照射角度、透過率、照射率、発電効率、発電電力等を、管理者、オペレータ等も含むユーザが認識可能となるように出力する構成部である。この出力部40としては、たとえば、表示装置、プリンタ等が考えられる。但し、現在又は将来において利用可能なあらゆる出力装置を含む。
[2-4. Output section]
The
[3.電力制御部の構成]
電力制御部20は、各大地域の発電設備の出力補正を行う処理部である。この電力制御部20は、発電電力合計処理部21、出力調整部22等を有している。
[3. Configuration of power control unit]
The
[3−1.発電電力合計処理部]
発電電力合計処理部21は、各電力演算部10から入力された各小地域の太陽光パネルの総発電電力に基づいて、これらの小地域を含む大地域の発電電力を合計する処理部である。この発電電力合計処理部21は、地域識別部21a、電力合計部21bを有している。
[3-1. Total power generation processing section]
The generated power
(1)地域識別部
地域識別部21aは、入力された太陽光パネル発電電力が、どの大地域に対応するかを識別する処理部である。この識別処理は、たとえば、各電力演算部10若しくは各小地域に付与されている識別情報を用いて行うことができる。つまり、電力制御部20に設定された記憶部に、あらかじめ各大地域に対応する小地域若しくは電力演算部10の識別情報を記憶しておく。そして、地域識別部21aは、入力されたデータに付加されている識別情報に基づいて、そのデータがどの大地域に対応するものかを識別する。
(2)電力合計部
電力合計部21bは、地域識別部21aによってどの大地域に対応するかを識別された太陽光パネル発電電力を、各大地域毎に合計する処理部である。
(1) Area Identification Unit The
(2) Electric power total part The electric power
[3−2.出力調整部]
出力調整部22は、電力合計部21bにより合計された各大地域毎の太陽光パネル発電電力に基づいて、各大地域における太陽光パネル以外の発電設備の出力を調整(補正)する処理部である。たとえば、太陽光パネル発電電力を、他の発電設備の出力から除算することにより、送電系統の需要−供給バランスを一致させることができる。
[3-2. Output adjustment unit]
The
なお、電力制御部20による他の発電設備に対する制御は、直接的であっても間接的であってもよい。つまり、電力制御部20からの出力データが、たとえば、給電指令所等に送信され、周波数制御システム(AFC)や需給制御システム(ELD)において、活用されるような態様であってもよい。また、給電指令所の制御システムの一部に電力制御部20の一部若しくは全部が組み込まれ、その出力データが上記のように活用されるような態様であってもよい。このため、出力調整部22(出力部)から出力されるデータは、他の発電設備に対する制御データであっても、太陽光パネルの合計発電電力そのものであってもよい。
In addition, control with respect to the other power generation equipment by the
[4.作用]
以上のような本実施形態の作用を説明する。
[4−1.太陽光パネル発電電力算出処理]
まず、電力演算装置10による太陽光パネル発電電力の算出処理の手順を、図2のフローチャートに従って説明する。
[4. Action]
The operation of the present embodiment as described above will be described.
[4-1. Solar panel power generation calculation process]
First, the procedure of the calculation process of the solar panel electric power generation by the electric
すなわち、太陽光パネル画像抽出部211は、晴天時衛星画像記憶部110に記憶された晴天時の衛星画像から、太陽光パネルの画像領域を抽出する(ステップ01)。そして、太陽光パネル面積積算部212が、抽出された太陽光パネルの領域に基づいて、当該小地域の太陽光パネルの総面積を積算する(ステップ02)。
That is, the sunlight panel image extraction unit 211 extracts the image area of the sunlight panel from the satellite image in sunny weather stored in the sunny weather satellite image storage unit 110 (step 01). Then, the solar panel
一方、照射角度算出部221は、時期データ記憶部120に記憶された時期データに基づいて、太陽光の照射角度を算出する(ステップ03)。また、雲画像抽出部222が、現在衛星画像記憶部130に記憶された現在の衛星画像から、雲の画像を抽出する(ステップ04)。透過率算出部223は、抽出された雲の画像に基づいて、太陽光の透過率を算出する(ステップ05)。そして、照射率算出部224は、算出された照射角度及び透過率に基づいて、太陽光の照射率を算出する(ステップ06)。
On the other hand, the irradiation angle calculation unit 221 calculates the irradiation angle of sunlight based on the time data stored in the time data storage unit 120 (step 03). Further, the cloud
太陽光パネル発電効率算出部230は、発電効率記憶部140に記憶された発電効率と、算出された照射率とに基づいて、太陽光パネルの現在の発電効率を算出する(ステップ07)。太陽光パネル発電電力算出部240は、算出された太陽光パネルの総面積と発電効率に基づいて、当該小地域における現在の太陽光パネルの総発電電力を算出する(ステップ08)。算出された発電電力は、送受信部によって、通信ネットワークを介して電力制御部20に出力される。
The solar panel power generation
[4−2.電力制御処理]
次に、電力制御部20による他発電設備の補正制御処理を、図3のフローチャートに従って説明する。すなわち、電力制御部20における地域識別部21aは、各電力演算部10からの発電電力が入力された場合に(ステップ11)、データに含まれる識別情報に基づいて、その発電電力が属する大地域を識別する(ステップ12)。
[4-2. Power control processing]
Next, the correction control processing of other power generation facilities by the
電力合計部21bは、識別された大地域毎に、発電電力を合計する(ステップ13)。電力合計部21bは、全ての小地域の発電電力が合計済みの大地域が出現しない場合(ステップ14)、ステップ11〜13の処理を繰り返す。
The
出力調整部22は、全ての発電電力が合計された大地域が出現した場合(ステップ14のYES)、当該大地域の出力を補正するための制御信号を生成する(ステップ15)。生成された制御信号は、送受信部によって、通信ネットワークを介して、発電設備を制御するシステムに送信される(ステップ16)。
When the large area where all generated electric power is added appears (YES in Step 14), the
そして、発電電力合計処理部21及び出力調整部22は、未だ発電電力を合計済みでない大地域が存在する場合(ステップ17のNO)、ステップ11〜16の処理を繰り返す。電力制御部20は、全ての大地域について合計処理が行われた場合(ステップ17のYES)、処理を終了する。
Then, the generated power
[5.効果]
以上のような本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
(1) 衛星画像に基づいて、送電系統に接続されている太陽光パネルの総面積及び合計発電電力を正確に把握することが可能となる。このため、太陽光パネルからの発電電力に応じて、他の発電設備の出力補正を行うことができる。これにより、太陽光パネル式発電設備が接続された送電系統においても、需要−供給バランスの差分増大による周波数変動を抑制することが可能となり、送電系統の安定運用を実現できる。
[5. effect]
According to the present embodiment as described above, the following effects can be obtained.
(1) Based on the satellite image, it is possible to accurately grasp the total area of solar panels connected to the power transmission system and the total generated power. For this reason, output correction of other power generation equipment can be performed according to the generated power from the solar panel. As a result, even in a power transmission system to which a solar panel power generation facility is connected, it is possible to suppress frequency fluctuations due to an increase in the difference in demand-supply balance, thereby realizing stable operation of the power transmission system.
(2) 一定地域の太陽光パネルの総面積を算出するために、太陽光パネルを撮像した衛星画像を用いている。このため、設置、撤去が頻繁に行われることにより、契約時の設備情報と乖離するような事態が生じていても、現在の電力量を正確に算出することができる。 (2) In order to calculate the total area of solar panels in a certain area, satellite images taken from solar panels are used. For this reason, even if the situation where it deviates from the facility information at the time of contract by performing installation and removal frequently, the present electric energy can be calculated correctly.
(3) 衛星画像から太陽光パネルの総面積を一括して把握して、全体の発電電力を算出するので、大規模で、広範囲に亘る発電設備の迅速な制御に適している。この利点は、個々の太陽光パネルの出力変動を予測して、他の発電設備に対して起動、停止を試みるような場合と比較して考えると、明らかとなる。たとえば、太陽に向けてカメラ撮影等することで、各太陽光パネルの出力変化を太陽光パネル側から予測しても、送電系統全体への影響度という観点から見ると、太陽光パネル単独の出力変動は意味をなさない。もし、所定の地域の個々の太陽光パネルの出力変動を予測して、これを集計する場合には、その処理は、非常に複雑となり、迅速な処理ができないことは明らかである。 (3) Since the total area of the solar panel is grasped from the satellite image and the total generated power is calculated, it is suitable for the rapid control of power generation facilities over a large scale. This advantage becomes apparent when the output fluctuation of each solar panel is predicted and compared with a case where other power generation facilities are started and stopped. For example, even if the output change of each solar panel is predicted from the solar panel side by taking a picture of the camera toward the sun, the output of the solar panel alone from the viewpoint of the degree of influence on the entire transmission system Variation does not make sense. If output fluctuations of individual solar panels in a predetermined area are predicted and summed up, it is obvious that the process becomes very complicated and cannot be performed quickly.
そもそも、地上から上空へ向けて太陽を撮像する技術は、上空から地上へ向けて、実際に設置されている太陽光パネルを撮像するという本実施形態とは、発想が全く逆の技術である。本実施形態では、既に設置された一定地域の太陽光パネルについて、実際の総面積を把握することによって、その総発電電力の変動に対して、他の発電設備側での対応能力を向上させることができる。このため、他の発電設備に対する制御技術として非常に有効である。なお、電力制御部における処理も、地域毎の電力量の合計処理という簡単な処理に基づいて、迅速な電力制御を行うことができる。 In the first place, the technique of imaging the sun from the ground to the sky is a technique that is completely opposite in conception from the present embodiment of imaging the solar panel that is actually installed from the sky to the ground. In the present embodiment, by grasping the actual total area of the solar panels in a certain area that have already been installed, the response capability on the other power generation equipment side is improved with respect to fluctuations in the total generated power. Can do. For this reason, it is very effective as a control technique for other power generation facilities. Note that the processing in the power control unit can also perform quick power control based on a simple process called a total power amount process for each region.
(4) 太陽光の照射率に基づいて太陽光パネルの発電効率を算出し、これに基づいて太陽光パネル発電電力を補正するので、より正確なデータが得られる。この太陽光の照射率についても、太陽光の照射角度、雲の透過率等、現在の状況を反映した正確なデータを求めることができる。 (4) Since the power generation efficiency of the solar panel is calculated based on the irradiation rate of sunlight, and the solar panel power generation is corrected based on this, more accurate data can be obtained. As for the irradiation rate of sunlight, accurate data reflecting the current situation such as the irradiation angle of sunlight and the transmittance of clouds can be obtained.
[B.第2の実施形態]
[1.構成]
本実施形態は、基本的には、上記の実施形態と同様の構成である。ただし、本実施形態においては、図4に示すように、記憶部100が過去衛星画像記憶部150を有し、演算処理部200が予測部250を有するという特徴を有している。なお、電力制御部20及び電力演算部10との関係は、上記の実施形態と同様であるが、図示は簡略化している。
[B. Second Embodiment]
[1. Constitution]
This embodiment is basically the same configuration as the above embodiment. However, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the
過去衛星画像記憶部150は、小地域の過去の衛星画像を記憶した構成部である。衛星画像の種類が特定のものに限定されないことは、上記の通りである。過去のどの程度の期間とするか、画像の数についても、特に限定されない。過去衛星画像の入力方法も、上記と同様である。たとえば、現在衛星画像記憶部130に記憶された画像が、あらかじめ設定記憶部に記憶された条件(時期、数等)に従って選択され、過去の画像として過去衛星画像記憶部150に記憶されるように設定されていてもよい。
The past satellite
予測部250は、現在衛星画像記憶部130に記憶された現在の衛星画像と、過去衛星画像記憶部150に記憶された過去の衛星画像とに基づいて、将来の衛星画像を予測する処理部である。
The
この予測部250は、雲変化情報生成部251、予測衛星画像生成部252等を有している。雲変化情報生成部251は、雲画像抽出部222により、現在の衛星画像と過去の衛星画像から抽出された雲画像に基づいて、雲がどのように変化したかに関する変化情報を生成する処理部である。たとえば、抽出された各雲画像の位置、濃度の差により、過去から現在までの雲の移動方向、面積の変化情報を生成することができる。なお、現在の衛星画像と過去の衛星画像から雲画像を抽出する雲画像抽出部は、太陽光照射率算出部220の雲画像抽出部222とは別に、予測部250に設けてもよい。
The
予測衛星画像生成部252は、雲変化情報生成部251により生成された変化情報に基づいて、将来予測される衛星画像を生成する処理部である。たとえば、雲の移動方向、面積の面積の変化情報と、設定部にあらかじめ記憶された天気図データ等に基づいて、予測衛星画像を生成することができる。生成すべき予測衛星画像を、現在からどの程度の期間のものとするか、将来のどの時点のものとするかは、あらかじめ設定部に設定しておく。ただし、特定の期間、時点には限定されない。たとえば、所定時間後、所定日後、所定月後、将来の年月日及び時間等とすることが考えられる
The predicted satellite
[2.作用]
以上のような実施形態における太陽光パネル発電電力の算出処理の手順を、図5のフローチャートに従って説明する。すなわち、太陽光パネル画像抽出(ステップ31)、太陽光パネル面積積算(ステップ32)の処理は、上記の実施形態と同様である。ただし、太陽光照射角度算出(ステップ33)においては、照射角度算出部221は、時期データとしては、あらかじめ設定された期間後若しくはあらかじめ設定された将来の時点における時期データを用いて、その時点の照射角度を算出する。
[2. Action]
The procedure of the calculation process of the solar panel power generation in the above embodiment will be described according to the flowchart of FIG. That is, the processes of solar panel image extraction (step 31) and solar panel area integration (step 32) are the same as in the above embodiment. However, in the sunlight irradiation angle calculation (step 33), the irradiation angle calculation unit 221 uses the time data after a preset period or a preset future time as the timing data. The irradiation angle is calculated.
次に、雲画像抽出部222が、現在の衛星画像と過去の衛星画像から、雲画像を抽出する(ステップ34)。そして、雲変化情報生成部251が、抽出された雲画像に基づいて、変化情報を生成する(ステップ35)。予測衛星画像生成部252は、生成された変化情報に基づいて、予測衛星画像を生成する(ステップ36)。
Next, the cloud
雲画像抽出部222は、この予測衛星画像から、雲画像を抽出する(ステップ37)。その後の透過率の算出(ステップ38)、太陽光照射率算出(ステップ39)、太陽光パネル発電効率算出(ステップ40)、太陽光パネル発電電力算出(ステップ41)、算出結果出力(ステップ42)については、上記の実施形態と同様である。
The cloud
電力制御部20に出力された予測発電電力は、上記の実施形態と同様に、発電電力合計処理部21において、各大地域毎に合計されて、各大地域毎の太陽光パネル発電設備の予測発電電力を算出することができる。この予測発電電力は、出力調整部22による調整、他の制御システムによる制御等に用いることができる。たとえば、他の発電設備の運用スケジュールの計画作成、調整、修正等に用いることができる。
The predicted generated power output to the
[3.効果]
以上のような本実施形態によれば、一定の地域の太陽光パネル発電設備の予測発電電力を、他の発電設備の運用スケジュールの計画作成に用いることができる。このため、太陽光パネル発電設備が接続された送電系統であっても、正確な予測に基づく運用計画の作成が可能となり、需要−供給バランスのより一層の安定化が実現可能となる。
[3. effect]
According to the present embodiment as described above, the predicted generated power of the solar panel power generation facility in a certain region can be used to create an operation schedule plan for other power generation facilities. For this reason, even if it is a power transmission system to which a solar panel power generation facility is connected, it is possible to create an operation plan based on accurate prediction, and further stabilization of the demand-supply balance can be realized.
[D.他の実施形態]
(1)小地域及び大地域の「地域」を、どのような基準であらかじめ決定するかは自由である。上記の実施形態では、太陽光パネル式発電設備の設置地域として、ある程度のまとまりを有している場所を「小地域」、「小地域」の太陽電池発電設備が系統に影響を与える発電設備を管轄する地域を「大地域」、と便宜的に読んでいる。したがって、「小地域」、「大地域」は、必ずしも土地の面積の大小を意味するわけではない。あくまでも、電力設備の管理のための概念であるため、現実の「小地域」の土地が、「大地域」の土地に包含されていることを意味するわけでもない。また、「大地域」に含まれる「小地域」は、一つであっても、複数であってもよい。電力制御部が管轄する「大地域」も、一つであっても、複数であってもよい。
[D. Other Embodiments]
(1) The criteria for predetermining “regions” of small regions and large regions are free. In the above embodiment, the installation area of the solar panel type power generation equipment is a place where there is a certain degree of unity, and the power generation equipment where the solar power generation equipment in the “small area” affects the system. The jurisdiction is read as “large area” for convenience. Therefore, “small area” and “large area” do not necessarily mean the size of the land area. Since it is a concept for the management of electric power equipment to the last, it does not mean that the actual “small area” land is included in the “large area” land. Further, the “small region” included in the “large region” may be one or plural. There may be one or more “large areas” that the power control unit has jurisdiction over.
(2)「地域」として行政区画を用いてもよい。たとえば、町村程度の小区画、県・市などの大中規模の区画でもよい。ただし、太陽光パネル式発電設備の設置にまとまりがある地域、その他の発電設備を管理する地域は、行政区画とは必ずしも一致していないため、行政区画には限定されず、系統を管轄する組織内で、自由に設定可能である。 (2) Administrative divisions may be used as “regions”. For example, it may be a small parcel of about a town or village, or a large-medium sized parcel such as a prefecture or city. However, the areas where the installation of solar panel power generation facilities is organized and the areas where other power generation facilities are managed are not necessarily the same as the administrative divisions. Can be set freely.
(3)対象となる太陽光パネルに用いられている太陽電池の種類は、特定のものには限定されない。たとえば、シリコン系の他、無機化合物系、有機系、量子ドット型等、現在又は将来において利用可能なあらゆる太陽電池が含まれる。太陽光パネルの形状、大きさ、数等も、特定のものには限定されない。設定記憶部における太陽光パネルの抽出基準は、それぞれの太陽光パネルの特徴に応じて設定される。 (3) The kind of solar cell used for the solar panel used as object is not limited to a specific thing. For example, all solar cells that can be used at present or in the future such as silicon, inorganic compounds, organic, quantum dot type, and the like are included. The shape, size, number, etc. of the solar panels are not limited to specific ones. The solar panel extraction criteria in the setting storage unit are set according to the characteristics of each solar panel.
(4)上記の実施形態において説明した処理は、作用及びフローチャートで例示した順序で行うことに限定されるものではない。たとえば、太陽光パネル面積の算出と太陽光照射率の算出とは、どちらが先であってもよい。照射角度の算出と透過率の算出も、どちらが先であってもよい。これらの処理は、複数の演算装置によって、同時並行に算出される態様も考えられる。 (4) The processing described in the above embodiment is not limited to being performed in the order illustrated in the operation and the flowchart. For example, either the calculation of the solar panel area or the calculation of the solar light irradiation rate may be first. Either the irradiation angle or the transmittance may be calculated first. A mode in which these processes are calculated in parallel by a plurality of arithmetic devices is also conceivable.
(5)雲の面積を算出する雲面積算出部を設けて、雲の面積が大きいほど照射率若しくは発電効率を低く算出してもよい。また、太陽光パネルの面積に対して、雲が覆っている面積を判定する比較判定部を設けて、雲が覆っている面積が大きいほど照射率若しくは発電効率を低く算出してもよい。 (5) A cloud area calculation unit for calculating the area of the cloud may be provided, and the irradiation rate or power generation efficiency may be calculated lower as the cloud area increases. Further, a comparison / determination unit that determines the area covered by the cloud may be provided with respect to the area of the solar panel, and the irradiation rate or the power generation efficiency may be calculated to be lower as the area covered by the cloud is larger.
(6)各電力演算部が処理対象とする画像は、単一の画像である必要はない。対応する小地域において、たとえば、太陽光パネル発電設備の設置範囲が広い場合、設置位置が離れている場合等には、複数の画像を処理対象としてもよい。また、小地域内の太陽光パネルの面積が算出可能、雲の画像が抽出可能等であれば、衛星画像以外の画像を用いてもよい。たとえば、航空写真等の上空からの画像、高所に設置されたカメラにより撮像した画像であってもよい。つまり、晴天時衛星画像記憶部、現在衛星画像記憶部、過去衛星画像記憶部は、晴天時画像記憶部、現在画像記憶部、過去衛星画像記憶部として構成してもよい。 (6) The image that is processed by each power calculation unit does not have to be a single image. In a corresponding small area, for example, when the installation range of the solar panel power generation facility is wide, or when the installation position is far away, a plurality of images may be processed. In addition, an image other than the satellite image may be used as long as the area of the solar panel in the small area can be calculated and a cloud image can be extracted. For example, the image may be an image from the sky such as an aerial photograph or an image captured by a camera installed at a high place. That is, the clear sky satellite image storage unit, the current satellite image storage unit, and the past satellite image storage unit may be configured as a clear sky image storage unit, a current image storage unit, and a past satellite image storage unit.
また、太陽光パネル発電設備は、設置や撤去が頻繁に行われることを考慮すると、晴天時の衛星画像も、できるだけ新しいものが望ましい。このため、晴天時の衛星画像も、あらかじめ設定記憶部に設定された基準(期間等)で、更新されることが望ましい。また、たとえば、通信ネットワークに接続された送受信部を介して、外部から入力される天候データに基づいて、晴天時であることを判定する判定部と、晴天時であることが判定された場合に、送受部を介して、晴天時の衛星画像の取得要求を行う画像要求部等を備えることも考えられる。また、たとえば、現在衛星画像記憶部に記憶された画像が、あらかじめ設定記憶部に記憶された条件(時期、晴天である等)に従って選択され、晴天時の画像として晴天時衛星画像記憶部に記憶されるように設定されていてもよい。 In addition, considering that solar panel power generation equipment is frequently installed and removed, it is desirable that the satellite image in fine weather is as new as possible. For this reason, it is desirable that the satellite image at the time of fine weather is also updated according to a reference (period etc.) set in the setting storage unit in advance. In addition, for example, when it is determined that it is a fine weather, and when it is determined that the weather is fine, based on weather data input from the outside via a transmission / reception unit connected to a communication network It is also conceivable to provide an image requesting unit or the like that requests acquisition of a satellite image in fine weather via the transmission / reception unit. In addition, for example, the image currently stored in the satellite image storage unit is selected according to the conditions (time, sunny weather, etc.) stored in advance in the setting storage unit, and stored in the clear sky satellite image storage unit as an image in fine weather. It may be set to be.
また、上記の実施形態では、太陽光パネルを抽出するための画像を、晴天時の画像としていた。しかし、太陽光パネルの領域を抽出可能であれば、必ずしも晴天時の画像である必要はない。たとえば、太陽光パネルに雲がかかっていない画像、雲がかかっていても太陽光パネルの面積の把握には問題がない画像であってもよい。つまり、晴天時衛星画像記憶部は、太陽光パネルを撮像した画像記憶部として構成してもよい。 Moreover, in said embodiment, the image for extracting a solar panel was made into the image at the time of fine weather. However, if the area of the solar panel can be extracted, the image does not necessarily have to be clear. For example, the image may be an image in which no cloud is applied to the solar panel, or an image in which there is no problem in grasping the area of the solar panel even if the cloud is applied. That is, the clear sky satellite image storage unit may be configured as an image storage unit that images a solar panel.
(7)上記の実施形態では、規定の情報として発電効率を用いたが、その他の情報を用いてもよい。たとえば、設置角度等の情報が存在する場合には、太陽光の照射角度と設置角度との関係を、照射率の算出に用いてもよい。なお、設置角度を、衛星画像から抽出した太陽光パネル画像の形状等から推測する設置角度推測部を設けて、この設置角度を上記のように用いてもよい。設置角度を、太陽光パネルの撮像形状から元の形状への変換に用いてもよい。 (7) In the above embodiment, the power generation efficiency is used as the prescribed information, but other information may be used. For example, when information such as an installation angle exists, the relationship between the irradiation angle of sunlight and the installation angle may be used for calculating the irradiation rate. An installation angle estimation unit that estimates the installation angle from the shape of the solar panel image extracted from the satellite image may be provided, and the installation angle may be used as described above. The installation angle may be used for conversion from the captured shape of the solar panel to the original shape.
(8)上記の各処理部、記憶部等は、共通のコンピュータにおいて実現してもよいし、通信ネットワークで接続された複数のコンピュータによって実現してもよい。たとえば、いずれかの電力演算部と電力制御部とを、共通のコンピュータによって実現してもよい。演算処理部による各算出部、予測部等のいずれかを別々のコンピュータによって構成し、同時並行的に処理を行ってもよい。複数の電力演算装置において、記憶部として、共通のデータベースを用いてもよい。 (8) Each processing unit, storage unit, and the like described above may be realized by a common computer or may be realized by a plurality of computers connected by a communication network. For example, any one of the power calculation unit and the power control unit may be realized by a common computer. Any of the calculation units, prediction units, and the like by the arithmetic processing unit may be configured by separate computers, and the processes may be performed in parallel. In a plurality of power calculation devices, a common database may be used as the storage unit.
(9)通信ネットワークは、情報のやりとりが可能な伝送路を広く含む。伝送路としては、有線若しくは無線のあらゆる伝送媒体を適用可能であり、どのようなLANやWANを経由するか若しくは経由しないかは問わない。通信プロトコルについても、現在又は将来において利用可能なあらゆるものを適用可能である。 (9) The communication network includes a wide range of transmission paths through which information can be exchanged. As the transmission path, any wired or wireless transmission medium can be applied, and it does not matter what kind of LAN or WAN is used. Any communication protocol that can be used at present or in the future can be applied.
(10)各部を回路として実現する場合、たとえば、各機能を実現するASICやCPU等のICチップその他の周辺回路によって構成したり、複数の機能を集約したシステムLSIによって構成する等、種々考えられるものであり、特定のものには限定されない。 (10) When each part is realized as a circuit, various configurations such as an ASIC that implements each function, an IC chip such as a CPU, or other peripheral circuits, or a system LSI that integrates a plurality of functions are conceivable. It is a thing and is not limited to a specific thing.
(11)実施形態に用いられる情報の具体的な内容、値は自由であり、特定の内容、数値には限定されない。実施形態において、値(たとえば、画像の抽出基準等に用いる閾値等)に対する大小判断、一致不一致の判断等において、以上、以下として値を含めるように判断するか、より大きい、より小さいとして値を含めないように判断するかも自由である。したがって、たとえば、値の設定によっては、「以上」を「より大きい」、「以下」を「より小さい」と読み替えても、実質的には同じである。 (11) The specific contents and values of the information used in the embodiment are free and are not limited to specific contents and numerical values. In the embodiment, in the magnitude determination for the value (for example, a threshold value used for the image extraction criterion, etc.), the determination of coincidence / mismatch, etc., as described above, it is determined to include the value as follows, You can decide not to include it. Therefore, for example, depending on the value setting, even if “more than” is read as “greater than” and “less than” is changed to “less than”, it is substantially the same.
(12)本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 (12) Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…発電設備制御装置
10…電力演算部
20…電力制御部
21…発電電力合計処理部
21a…地域識別部
21b…電力合計部
100…記憶部
110…晴天時衛星画像記憶部
130…現在衛星画像記憶部
200…演算処理部
210…太陽光パネル画像算出部
211…太陽光パネル画像抽出部
212…太陽光パネル面積積算部
221…照射角度算出部
222…雲画像抽出部
223…透過率算出部
224…照射率算出部
230…太陽光パネル発電効率算出部
250…予測部
251…雲変化情報生成部
252…予測衛星画像生成部
400…出力部
300…入力部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power generation
Claims (12)
前記画像記憶部に記憶された画像に基づいて、所定の地域に設置された太陽光パネルの面積を算出する太陽光パネル面積算出部と、
前記太陽光パネル面積算出部により算出された太陽光パネルの面積に基づいて、太陽光パネルの発電電力を算出する太陽光パネル発電電力算出部と、
前記太陽光パネル発電電力算出部により算出された太陽光パネルの発電電力に基づいて、太陽光パネル以外の発電設備の発電電力を制御する電力制御部と、
を有することを特徴とする発電設備制御装置。 An image storage unit for storing an image of a solar panel in a predetermined area;
Based on the image stored in the image storage unit, a solar panel area calculation unit that calculates the area of the solar panel installed in a predetermined area;
Based on the area of the solar panel calculated by the solar panel area calculator, a solar panel generated power calculator that calculates the generated power of the solar panel;
Based on the generated power of the solar panel calculated by the solar panel generated power calculation unit, a power control unit that controls the generated power of the power generation facility other than the solar panel;
A power generation equipment control device comprising:
前記画像から、太陽光パネル画像を抽出する太陽光パネル画像抽出部と、
前記太陽光パネル画像抽出部が抽出した太陽光パネル画像に基づいて、太陽光パネルの面積を積算する太陽光パネル面積積算部と、
を有することを特徴とする請求項1記載の発電設備制御装置。 The solar panel area calculation unit
A solar panel image extraction unit for extracting a solar panel image from the image;
Based on the solar panel image extracted by the solar panel image extraction unit, a solar panel area integration unit that integrates the area of the solar panel;
The power generation equipment control device according to claim 1, comprising:
太陽光照射率算出部により算出された太陽光の照射率に基づいて、太陽光パネルの発電効率を算出する太陽光パネル発電効率算出部と、
を有することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の発電設備制御装置。 A solar light irradiation rate calculating unit for calculating the solar light irradiation rate;
A solar panel power generation efficiency calculation unit that calculates the power generation efficiency of the solar panel based on the solar light irradiation rate calculated by the solar light irradiation rate calculation unit,
The power generation equipment control device according to claim 1 or 2, characterized by comprising:
前記所定の地域に対応する現在の画像を記憶した現在画像記憶部と、
を有し、
前記太陽光照射率算出部は、
前記時期データに基づいて、太陽光の照射角度を算出する照射角度算出部と、
前記現在画像記憶部に記憶された現在の画像から、雲画像を抽出する雲画像抽出部と、
前記雲画像抽出部により抽出された雲画像に基づいて、太陽光の透過率を算出する透過率算出部と、
前記透過率算出部により算出された透過率に基づいて、太陽光の照射率を算出する照射率算出部と、
を有することを特徴とする請求項3記載の発電設備制御装置。 A time data storage unit for storing time data;
A current image storage unit storing a current image corresponding to the predetermined area;
Have
The solar irradiation rate calculation unit
An irradiation angle calculation unit that calculates an irradiation angle of sunlight based on the time data;
A cloud image extraction unit for extracting a cloud image from the current image stored in the current image storage unit;
Based on the cloud image extracted by the cloud image extraction unit, a transmittance calculation unit for calculating the transmittance of sunlight,
Based on the transmittance calculated by the transmittance calculating unit, an irradiation rate calculating unit that calculates the irradiation rate of sunlight,
The power generation equipment control device according to claim 3, wherein:
前記所定の地域に対応する現在の画像を記憶した現在画像記憶部と、
前記所定の地域に対応する過去の画像を記憶した過去画像記憶部と、
前記現在画像記憶部に記憶された現在の画像と、前記過去画像記憶部に記憶された過去の画像から、雲画像を抽出する雲画像抽出部と、
前記雲画像抽出部により抽出された雲画像に基づいて、雲の変化情報を生成する雲変化情報生成部と、
前記雲変化情報生成部により生成された変化情報に基づいて、将来予測される画像を生成する予測画像生成部と、
前記予測画像生成部により生成された予測画像から、前記雲画像抽出部により抽出された雲画像に基づいて、太陽光の透過率を算出する透過率算出部と、
前記透過率算出部により算出された透過率に基づいて、太陽光の照射率を算出する照射率算出部と、
を有することを特徴とする請求項3記載の発電設備制御装置。 A time data storage unit for storing time data;
A current image storage unit storing a current image corresponding to the predetermined area;
A past image storage unit that stores past images corresponding to the predetermined area;
A cloud image extraction unit that extracts a cloud image from a current image stored in the current image storage unit and a past image stored in the past image storage unit;
Based on the cloud image extracted by the cloud image extraction unit, a cloud change information generation unit that generates cloud change information;
Based on the change information generated by the cloud change information generation unit, a predicted image generation unit that generates an image predicted in the future;
A transmittance calculating unit that calculates the transmittance of sunlight based on the cloud image extracted by the cloud image extracting unit from the predicted image generated by the predicted image generating unit;
Based on the transmittance calculated by the transmittance calculating unit, an irradiation rate calculating unit that calculates the irradiation rate of sunlight,
The power generation equipment control device according to claim 3, wherein:
前記太陽光パネル発電電力算出部により算出された発電電力が、制御対象となる発電設備のいずれに関連する地域のものかを識別する地域識別部と、
前記地域識別部による識別結果に基づいて、制御対象となる発電設備に関連する地域毎に、発電電力を合計する電力合計部と、
を有することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の発電設備制御装置。 The power control unit
A region identifying unit that identifies which generated power calculated by the solar panel generated power calculating unit is related to which of the power generation facilities to be controlled; and
Based on the identification result by the region identification unit, for each region related to the power generation equipment to be controlled, a power total unit that sums the generated power,
The power generation equipment control device according to claim 1 or 2, characterized by comprising:
所定の地域の太陽光パネルを撮像した画像を記憶する画像記憶処理と、
前記画像記憶処理により記憶された画像に基づいて、所定の地域に設置された太陽光パネルの面積を算出する太陽光パネル面積算出処理と、
前記太陽光パネル面積算出処理により算出された太陽光パネルの面積に基づいて、太陽光パネルの発電電力を算出する太陽光パネル発電電力算出処理と、
前記太陽光パネル発電電力算出処理により算出された太陽光パネルの発電電力に基づいて、太陽光パネル以外の発電設備の発電電力を制御する電力制御処理と、
を実行することを特徴とする発電設備制御方法。 A computer or electronic circuit
An image storage process for storing an image of a solar panel in a predetermined area;
A solar panel area calculation process for calculating an area of a solar panel installed in a predetermined area based on the image stored by the image storage process;
Based on the area of the solar panel calculated by the solar panel area calculation process, the solar panel generated power calculation process for calculating the generated power of the solar panel;
Based on the generated power of the solar panel calculated by the solar panel generated power calculation process, a power control process for controlling the generated power of the power generation facility other than the solar panel;
The power generation equipment control method characterized by performing.
前記画像から、太陽光パネル画像を抽出する太陽光パネル画像抽出処理と、
前記太陽光パネル画像抽出処理により抽出された太陽光パネル画像に基づいて、太陽光パネルの面積を積算する太陽光パネル面積積算処理と、
を含むことを特徴とする請求項7記載の発電設備制御方法。 The solar panel area calculation process
A solar panel image extraction process for extracting a solar panel image from the image;
Based on the solar panel image extracted by the solar panel image extraction process, a solar panel area integration process for integrating the area of the solar panel;
The power generation equipment control method according to claim 7, further comprising:
所定の地域の太陽光パネルを撮像した画像を記憶する画像記憶処理と、
前記画像記憶処理により記憶された画像に基づいて、所定の地域に設置された太陽光パネルの面積を算出する太陽光パネル面積算出処理と、
前記太陽光パネル面積算出処理により算出された太陽光パネルの面積に基づいて、太陽光パネルの発電電力を算出する太陽光パネル発電電力算出処理と、
前記太陽光パネル発電電力算出処理により算出された太陽光パネルの発電電力に基づいて、太陽光パネル以外の発電設備の発電電力を制御する電力制御処理と、
を実行させることを特徴とする発電設備制御プログラム。 On the computer,
An image storage process for storing an image of a solar panel in a predetermined area;
A solar panel area calculation process for calculating an area of a solar panel installed in a predetermined area based on the image stored by the image storage process;
Based on the area of the solar panel calculated by the solar panel area calculation process, the solar panel generated power calculation process for calculating the generated power of the solar panel;
Based on the generated power of the solar panel calculated by the solar panel generated power calculation process, a power control process for controlling the generated power of the power generation facility other than the solar panel;
A power generation equipment control program characterized in that
前記コンピュータに、
前記画像から、太陽光パネル画像を抽出する太陽光パネル画像抽出処理と、
前記太陽光パネル画像抽出処理により抽出された太陽光パネル画像に基づいて、太陽光パネルの面積を積算する太陽光パネル面積積算処理と、
を実行させることを特徴とする請求項9記載の発電設備制御プログラム。 The solar panel area calculation process
In the computer,
A solar panel image extraction process for extracting a solar panel image from the image;
Based on the solar panel image extracted by the solar panel image extraction process, a solar panel area integration process for integrating the area of the solar panel;
The power generation facility control program according to claim 9, wherein:
前記画像記憶部に記憶された画像に基づいて、所定の地域に設置された太陽光パネルの面積を算出する太陽光パネル面積算出部と、
前記太陽光パネル面積算出部により算出された太陽光パネルの面積に基づいて、太陽光パネルの発電電力を算出する太陽光パネル発電電力算出部と、
を有することを特徴とする電力演算装置。 An image storage unit for storing an image of a solar panel in a predetermined area;
Based on the image stored in the image storage unit, a solar panel area calculation unit that calculates the area of the solar panel installed in a predetermined area;
Based on the area of the solar panel calculated by the solar panel area calculator, a solar panel generated power calculator that calculates the generated power of the solar panel;
A power calculation device comprising:
外部から入力された所定の地域の太陽光パネルの発電電力に基づいて、制御対象となる発電設備のいずれに関連する地域のものかを識別する地域識別部と、
前記地域識別部による識別結果に基づいて、制御対象となる発電設備に関連する地域毎に、発電電力を合計する電力合計部と、
を有することを特徴とする電力制御装置。 In the power control device that controls the generated power of the power generation facility,
An area identification unit for identifying which of the power generation facilities to be controlled is based on the generated power of the solar panel in a predetermined area input from the outside,
Based on the identification result by the region identification unit, for each region related to the power generation equipment to be controlled, a power total unit that sums the generated power,
A power control apparatus comprising:
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