JP2014183720A - 最大発電量予測システム - Google Patents

Abstract

【課題】 発電施設が供給する電力量が不足する事態を避けつつ、発電施設が供給する電力量をできる限り増大させることができるように、発電施設の最大発電量を予測する最大発電量予測システムを提供する。
【解決手段】 最大発電量予測システム１は、予測対象期間における大気の状態の予測結果である予測大気状態を示す予測大気状態データを生成する予測大気状態データ生成部１０と、予測大気状態の予測の信頼性の高さである信頼度を示す信頼度データを生成する信頼度データ生成部１１と、予測大気状態データ及び信頼度データに基づいて予測最大発電量を算出する最大発電量予測部１３と、を備える。最大発電量予測部１３は、予測大気状態が同じであれば、信頼度が高いほど大きくなる予測最大発電量を算出する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、天然ガスなどの燃料を燃焼して発電するガスタービンプラントなどの発電施設の最大発電量を予測する最大発電量予測システムに関する。

近年、電力施策の見直し等により、電力需給の逼迫が重大な問題となっている。このような状況では、一般電気事業者（電力会社）が供給する電力だけでなく、その他の電気事業者（特定規模電気事業者など、電力会社以外の電気事業者）が供給する電力も、電力需給の逼迫を緩和するものとして期待される。

電力需給が逼迫してくると、一般電気事業者やその他の電気事業者は、発電施設を最大出力で運転させても供給する電力量が不足するという事態を避けるために、発電施設の最大発電量を予測することが必要になる。

このとき、一般電気事業者が、発電施設の最大発電量を、誤って実際よりも大きく見積もってしまうと、供給する電力量が需要に対して不足することで、大規模停電等の深刻な事態が生じ得るため、問題となる。

またこのとき、その他の電気事業者が、発電施設の最大発電量を、誤って実際よりも大きく見積もってしまうと、電力取引所に入札した電力量を供給できない事態や、契約通りの電力量を需要家に供給できない事態が生じ得るため、問題となる。さらにこの場合、その他の電気事業者は、供給した電力量が、供給を約束した電力量に対して不足したことについて、損害賠償責任を負担する必要が生じ得るため、問題となる。また、需要の変動に対する追従性が高い火力発電は、調整電源として有用であり、その最大発電量を予測することが特に求められている。

しかし、ガスタービンプラントなどの、大気中の酸素を用いて燃料を燃焼して火力発電を行う発電施設では、大気の状態の変動に伴って発電量が変動してしまう（特許文献１及び非特許文献１参照）。そのため、このような発電施設の最大発電量を精度良く予測することは、困難である。

特開平５−３２１６１０号公報

「新エネルギーの展望 ガスタービン技術」、財団法人エネルギー総合工学研究所、２００７年３月、ｐｐ．６−９

発電施設の最大発電量を精度良く予測することが困難であっても、発電施設の最大発電量を極力小さく見積もれば、上述した事態を避けることができる。しかし、そのように最大発電量を見積もれば、電力需給の逼迫が深刻化するとともに、需要家に供給されない無駄な電力量が増大するため、問題となる。

そこで、本発明は、発電施設が供給する電力量が不足することを避けつつ、発電施設が供給する電力量をできる限り増大させることができるように、発電施設の最大発電量を予測する最大発電量予測システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、大気中の酸素を用いて燃料を燃焼して発電する発電施設の、予測対象期間における最大発電量である予測最大発電量を予測する最大発電量予測システムであって、前記予測対象期間における前記大気の状態の予測結果である予測大気状態を示す予測大気状態データを生成する予測大気状態データ生成部と、前記予測大気状態の予測の信頼性の高さである信頼度を示す信頼度データを生成する信頼度データ生成部と、前記予測大気状態データ及び前記信頼度データに基づいて前記予測最大発電量を算出する最大発電量予測部と、を備え、前記最大発電量予測部は、前記予測大気状態が同じであれば、前記信頼度が高いほど大きくなる前記予測最大発電量を算出することを特徴とする最大発電量予測システムを提供する。

この最大発電量予測システムによれば、予測大気状態の予測の信頼性の高さである信頼度が高いほど、算出される予測最大発電量が大きくなるため、予測最大発電量が実際の最大発電量よりも大きくなることを防止することができるとともに、予測最大発電量が実際の最大発電量よりも過度に小さくなることを防止することができる。

さらに、上記特徴の最大発電量予測システムにおいて、前記最大発電量予測部は、前記予測大気状態に対応した暫定予測最大発電量を算出し、前記信頼度が高いほど減少量が小さくなるように前記暫定予測最大発電量を減少させることで、前記予測最大発電量を算出すると、好ましい。

この最大発電量予測システムによれば、予測大気状態に対応した暫定予測最大発電量を上限として、予測最大発電量が算出される。そのため、予測最大発電量が実際の最大発電量よりも大きくなることを、効果的に防止することが可能となる。

さらに、上記特徴の最大発電量予測システムにおいて、前記最大発電量予測部は、過去に実測された前記大気の状態である実測大気状態と、過去に実測された前記発電施設の最大発電量である実測最大発電量と、の対応関係を用いて、前記予測大気状態に対応した前記暫定予測最大発電量を算出すると、好ましい。

この最大発電量予測システムによれば、過去の実測結果と信頼度とに基づいて、暫定予測最大発電量が算出される。そのため、予測最大発電量を、実際の最大発電量に対して効果的に近づけることが可能となる。

さらに、上記特徴の最大発電量予測システムにおいて、前記最大発電量予測部は、過去に実測された前記大気の状態である実測大気状態と、過去に実測された前記発電施設の最大発電量の変動の大きさである実測変動量と、の対応関係を用いて、前記予測大気状態に対応した暫定予測変動量を算出するとともに、前記信頼度が高いほど小さくなるように前記暫定予測変動量を調整することで、調整後変動量を算出し、前記暫定予測最大発電量から前記調整後変動量を減算することで、前記予測最大発電量を算出すると、好ましい。

この最大発電量予測システムによれば、過去の実測結果と信頼度とに基づいて算出される調整後変動量を、暫定予測最大発電量から減算することで、予測最大発電量が算出される。そのため、予測最大発電量を、実際の最大発電量に対して効果的に近づけるとともに、実際の最大発電量よりも過度に小さくなることを効果的に防止することができる。

さらに、上記特徴の最大発電量予測システムにおいて、ユーザに対して警告を報知する警告報知部を、さらに備え、前記最大発電量予測部は、前記予測最大発電量を、前記予測対象期間に至るまでに異なるタイミングで複数回算出するものであり、前記予測最大発電量が所定の閾値を超えて変化している場合、前記警告報知部が前記ユーザに対して警告を報知すると、好ましい。

この最大発電量予測システムによれば、予測最大発電量が閾値を超えて大きく変化している場合に、ユーザに対して警告が報知される。これにより、ユーザは、以前に算出された予測最大発電量を見直す契機が与えられるため、供給する電力量が不足したり、無駄になる電力量が大きくなったりすることを、防止することが可能となる。

さらに、上記特徴の最大発電量予測システムにおいて、前記予測大気状態データが、気圧及び気温の少なくともいずれか一方の予測結果を示すものであると、好ましい。

この最大発電量予測システムによれば、大気中の酸素を用いて燃料を燃焼して発電するガスタービンプラントなどの発電施設における燃料の燃焼との関連性が強い要素である、気圧及び気温に基づいて、予測最大発電量を算出することが可能となる。

上記特徴の最大発電量予測システムによれば、予測大気状態の予測の信頼性の高さである信頼度が高いほど、算出される予測最大発電量が大きくなるため、予測最大発電量が実際の最大発電量よりも大きくなることを防止することができるとともに、予測最大発電量が実際の最大発電量よりも過度に小さくなることを防止することができる。したがって、上記特徴の最大発電量予測システムによれば、発電施設が供給する電力量が不足する事態が避けつつ、発電施設が供給する電力量をできる限り増大させることができるように、発電施設の最大発電量を予測することが可能となる。

本発明の実施形態に係る最大発電量予測システムの構成の一例について示すブロック図。 信頼度の算出方法の一例について説明する図。 予測最大発電量の算出方法の一例について説明する図。 警告の報知方法の一例について説明する図。

以下、本発明の実施形態に係る最大発電量予測システムについて、図面を参照して説明する。なお、以下では、最大発電量予測システムが予測する予測対象期間における発電施設の最大発電量を、「予測最大発電量」と言う。また、以下では、本発明の実施形態の一例として、予測対象期間の長さが１日である場合について説明するが、予測対象期間は半日（１２時間）や数時間、数日であってもよく、必ずしも１日に限定されるものではない。

＜最大発電量予測システムの構成＞
最初に、本発明の実施形態に係る最大発電量予測システムの構成の一例について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る最大発電量予測システムの構成の一例について示すブロック図である。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る最大発電量予測システム１は、予測大気状態データ生成部１０と、信頼度データ生成部１１と、データベース１２と、最大発電量予測部１３と、出力部１４と、警告報知部１５と、を備える。

予測大気状態データ生成部１０は、ネットワーク等を介して外部（例えば、気象庁のサーバ）から配信されるＧＰＶ（Grid Point Value）データに基づいて予測大気状態データを生成するものであり、ネットワーク等に接続する通信装置と、取得したＧＰＶデータを用いて予測大気状態を算出するＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置と、から成る。

予測大気状態データは、予測対象期間における大気の状態の予測結果である予測大気状態を示すものである。なお、予測大気状態が、大気の状態を示すどのような要素（例えば、気圧や気温、湿度など）を含むものであってもよいが、大気中の酸素を用いて燃料を燃焼して発電するガスタービンプラントなどの発電施設における燃料の燃焼との関連性が強い要素を含むものであると、好ましい。具体的に例えば、予測大気状態が、気圧及び気温の少なくともいずれか一方の予測結果を含むものであると、好ましい。

ＧＰＶデータは、格子状に区切った地球の各格子点における気象の予測結果を示したものであり、定期的（例えば、１日に４回、１日に１回など）に配信される。配信されたＧＰＶデータは、データベース１２等に記録される。

ＧＰＶデータにおける格子点の間隔は、数ｋｍや数十ｋｍと大きく、長期の予測では１００ｋｍを超えることもある。そのため、発電施設の位置と、ＧＰＶデータにおける格子点と、が一致しない場合があり得る。また、ＧＰＶデータが示す気象の予測結果の時間と、ユーザが欲する気象の予測結果の時間と、が一致しない場合もあり得る。これらのような場合は、予測大気状態データ生成部１０が、必要に応じてＧＰＶデータを空間的及び時間的（あるいは、空間的または時間的）に補正または補間（あるいは、補正及び補間）して、予測大気状態を算出すると、好ましい。

例えば、予測大気状態データ生成部１０は、過去一定期間（例えば、直近の１ヶ月間や、前年の同時期の１ヶ月間など）におけるＧＰＶデータと発電施設で実測した大気の状態の実測結果との相関関係に基づいて補正方法を設定し、当該補正方法を用いて新たに取得したＧＰＶデータを補正することによって、予測大気状態を算出する。この補正方法は、例えば、ＭＯＳ（Model Output Statistics）やカルマンフィルタ、ニューラルネットワークなどの各種推定手法を利用して構築することが可能である。

また例えば、予測大気状態データ生成部１０が、過去一定期間（例えば、直近の１ヶ月間や、前年の同時期の１ヶ月間など）におけるＧＰＶデータの中で、発電施設に最も近い格子点のデータと、発電施設で実測した大気の状態の実測結果と、の差を最小化する一次（または数次）の関係式を、補正方法として設定してもよい。

また例えば、予測大気状態データ生成部１０が、ＧＰＶデータにおける発電施設の周囲の格子点のデータを補間することで、発電施設の位置における予測大気状態を算出してもよい。

信頼度データ生成部１１は、ネットワーク等を介して外部（例えば、気象庁のサーバ）から配信されるアンサンブルデータに基づいて、予測大気状態の予測の信頼性の高さである信頼度を示す信頼度データを生成するものであり、ネットワーク等に接続する通信装置と、取得したアンサンブルデータを用いて信頼度を算出するＣＰＵ等の演算装置と、から成る。

アンサンブルデータは、上述したＧＰＶデータを求める際に行われるアンサンブル予測に用いられるデータである。アンサンブルデータも、ＧＰＶデータと同様に定期的に配信され、データベース１２等に記録される。

アンサンブル予測とは、実測値である初期値に対して異なるばらつきを与えて気象予測シミュレーションを行うことで、複数の予測シミュレーション結果（メンバ）を得て、このメンバを平均化することによって予測結果を得る予測方法である。なお、メンバを平均化して得られるデータが上述したＧＰＶデータであり、複数のメンバのそれぞれを示すデータがアンサンブルデータである。

アンサンブルデータを用いた信頼度の算出方法について、図面を参照して説明する。図２は、信頼度の算出方法の一例について説明する図である。なお、図２は、横軸を予測時間、縦軸を標準偏差（誤差）とした、アンサンブルデータの標準偏差を示すグラフである。

図２において破線で示した平均標準偏差は、過去一定期間（例えば、直近の１ヶ月間や、前年の同時期の１ヶ月間など）におけるアンサンブルデータが示すメンバの予測時間毎の標準偏差を平均化したものである。一方、図２において実線で示した対象標準偏差は、信頼度データ生成部１１が新たに取得したアンサンブルデータが示すメンバの予測時間毎の標準偏差である。なお、標準偏差が小さいほど、それぞれのメンバ（即ち、予測シミュレーション結果）が近いため、信頼度が高くなる。

通常、アンサンブルデータが示すメンバは、予測時間を経るごとにばらつきが拡大するため、予測時間の経過とともに標準偏差が大きくなる。特に、平均標準偏差では、気象変動（例えば、梅雨前線の通過や台風の接近など）の影響が平均化によって弱められるため、予測時間の経過に対しておよそ単調増加するような変化をする。これに対して、対象標準偏差では、気象変動の影響が直接的に表れるため、必ずしも単調増加する変化とはならない。

そこで、信頼度データ生成部１１は、平均標準偏差と対象標準偏差との大小関係に基づいて、信頼度を算出する。具体的に例えば、図２の予測時間Ｔ１では、平均標準偏差よりも対象標準偏差が大きくなっているため、信頼度データ生成部１１が信頼度を低く算出する。また例えば、図２の予測時間Ｔ２では、平均標準偏差よりも対象標準偏差が小さくなっているため、信頼度データ生成部１１が信頼度を高く算出する。

このとき、信頼度データ生成部１１が、平均標準偏差を対象標準偏差で除した商や、平均標準偏差から対象標準偏差を減じた差に対応した値（具体的に例えば、差分が０以上であれば信頼度＝２、差分が−５０以上０未満であれば信頼度＝０．５）など、信頼度を数値で表現してもよい。この場合、信頼度が高いほど、信頼度の数値が大きくなる。ただし、信頼度は０以上の数とする。

また、信頼度データ生成部１１が、平均標準偏差及び対象標準偏差の上記商や上記差に対応したランク（具体的に例えば、Ａ：信頼度高、Ｂ：信頼度やや高、Ｃ：信頼度やや低、Ｄ：信頼度低）で、信頼度を表現してもよい。

データベース１２は、種々のデータを記録する記録装置から成り、最大発電量テーブルと、変動量テーブルと、予測最大発電量データと、を記録する。なお、最大発電量テーブル、変動量テーブル及び予測最大発電量データの詳細については、後述する。

最大発電量予測部１３は、例えばＣＰＵなどの演算装置から成り、予測大気状態データ生成部１０が生成する予測大気状態データと、信頼度データ生成部１１が生成する信頼度データと、データベース１２が記録する最大発電量テーブル及び変動量テーブルと、に基づいて予測最大発電量を算出する。そして、最大発電量予測部１３は、予測最大発電量を示す予測最大発電量データを生成して、出力部１４及びデータベース１２のそれぞれに入力する。なお、最大発電量予測部１３による予測最大発電量の具体的な算出方法の詳細については、後述する。また、例えば最大発電量予測部１３は、所定の時間毎（例えば、３０分毎や１時間毎）の予測最大発電量を算出するものであり、１日分または複数日分（例えば、７日分）の最大発電量を算出する。

出力部１４は、例えば画像や音声等のユーザが知覚可能な形式でデータを出力する出力装置（例えば、ディスプレイ）から成り、最大発電量予測部１３が生成した予測最大発電量データをユーザに対して出力することで、最大発電量予測部１３が算出した予測最大発電量をユーザに対して報知する。

警告報知部１５は、データベース１２が記録する予測最大発電量データに基づいてユーザに対して警告を報知するか否かを判断するＣＰＵ等の演算装置と、例えば画像や音声等のユーザが知覚可能な形式でユーザに対して警告を報知する出力装置（例えば、ディスプレイ）と、から成る。なお、警告報知部１５による警告の報知方法の詳細については、後述する。

最大発電量予測システム１の各処理は、コンピュータのハードウェア資源（ＣＰＵや各種記憶装置等）及びソフトウェア資源（ＯＳ：Operating System、各種ドライバ等）を使用した演算処理によって行われる。さらに、かかる演算処理は、ＣＰＵによりその実行が制御されるプログラムを実行することによって、ソフトウェア的に実現される。

＜予測最大発電量の算出方法＞
次に、最大発電量予測部１３による予測最大発電量の算出方法の一例について、図面を参照して説明する。図３は、予測最大発電量の算出方法の一例について説明する図である。なお、図３（ａ）は最大発電量テーブルを示す図あり、図３（ｂ）は変動量テーブルを示す図である。

図３（ａ）及び（ｂ）に示す最大発電量テーブル及び変動量テーブルのそれぞれは、過去一定期間（例えば、直近の１ヶ月間や、前年同時期の１ヶ月間など）における、発電施設で実測した大気の状態の実測結果と、発電施設で実測した最大発電量の実測結果と、を用いて作成されるテーブルである。

図３（ａ）及び（ｂ）では、説明の具体化のために、大気の状態の実測結果が気圧及び気温の実測結果である場合の最大発電量テーブル及び変動量テーブルについてそれぞれ例示しているが、大気の状態の実測結果として、これ以外の要素の実測結果を採用してもよい。ただし、上述のように、気圧及び気温は、大気中の酸素を用いて燃料を燃焼して発電するガスタービンプラントなどの発電施設における燃料の燃焼との関連性が強い要素であるため、これらの少なくともいずれか一方の実測結果を採用した最大発電量テーブル及び変動量テーブルを作成すると、好ましい。

図３（ａ）に示す最大発電量テーブルは、気圧及び気温の実測結果（実測大気状態）と、最大発電量の実測結果（実測最大発電量）と、の対応関係を示したものである。図３（ａ）に例示する最大発電量テーブルにおいて、ある気圧及びある気温における実測最大発電量は、当該ある気圧及び当該ある気温のときに実測された最大発電量の平均値である。なお、図３（ａ）の最大発電量テーブルにおいて、ある気圧及びある気温における実測最大発電量を、当該ある気圧及び当該ある気温のときに実測された最大発電量の最大値としてもよい。

図３（ｂ）に示す変動量テーブルは、気圧及び気温の実測結果（実測大気状態）と、実測された最大発電量の変動の大きさ（実測変動量）と、の対応関係を示したものである。図３（ｂ）に例示する変動量テーブルにおいて、ある気圧及びある気温における実測変動量は、当該ある気圧及び当該ある気温のときに実測された最大発電量の標準偏差である。なお、３（ｂ）の変動量テーブルにおいて、ある気圧及びある気温における実測変動量を、当該ある気圧及び当該ある気温のときに実測された最大発電量の最大値及び最小値の差分の絶対値としてもよい。

最大発電量予測部１３は、図３（ａ）に示す最大発電量テーブルを用いて、予測大気状態に対応した最大発電量（暫定予測最大発電量）を得る。例えば、予測大気状態が気圧：９９６ｈＰａ、気温：１５．１℃であるとき、最大発電量予測部１３が得る暫定予測最大発電量は、５０ＭＷｈとなる。

また、最大発電量予測部１３は、図３（ｂ）に示す変動量テーブルを用いて、予測大気状態に対応した変動量（暫定予測変動量）を得る。例えば、予測大気状態が気圧：９９６ｈＰａ、気温：１５．１℃であるとき、最大発電量予測部１３が得る暫定予測変動量は、２ＭＷｈとなる。

そして、最大発電量予測部１３は、下記式（１）に基づいて、予測最大発電量を算出する。なお、下記式（１）における［信頼度］が、上述のようにランクで表現されている場合は、ランクに対応した０より大きい数値が［信頼度］に代入される。ただし、信頼度が高いランクほど、下記式（１）の［信頼度］に代入される数値が大きくなるものとする。

また、下記式（１）における［調整係数］は、０より大きい定数であってもよいし、信頼度に応じた０以上の変数であってもよい。なお、［調整係数］の値または算出方法は、例えば、最大発電量予測部１３の予測結果と実測された最大発電量を比較するなどして、経験的に求められる。

［予測最大発電量］＝［暫定予測最大発電量］−［調整後変動量］
［調整後変動量］＝［暫定予測変動量］×［調整係数］／［信頼度］ ・・・（１）

上記式（１）において、［信頼度］が大きくなる（信頼度が高くなる）ほど、［調整後変動量］が小さくなる。そのため、［暫定予測最大発電量］から［調整後変動量］を減算して算出される［予測最大発電量］は、［信頼度］が大きくなる（信頼度が高くなる）ほど大きくなり、［暫定予測最大発電量］に近づく。

以上のように予測最大発電量を算出すると、予測最大発電量が実際の最大発電量よりも大きくなることが防止されるとともに、予測最大発電量が実際の最大発電量よりも過度に小さくなることが防止される。したがって、最大発電量予測部１３が、発電施設が供給する電力量が不足する事態を避けつつ、発電施設が供給する電力量をできる限り増大させることができるように、予測最大発電量を算出することが可能となる。

また、上述のように最大発電量予測システム１によって予測最大発電量を算出すると、発電施設の最大発電量を、事前かつ自動的に予測することができる。したがって、発電施設の最大発電量を予測する労力（人員）が不要になるとともに、発電施設の運転計画や電力取引所に入札する売電量などを早期に決定することが可能になるため、業務効率を高めることができる。

なお、上述の最大発電量予測システム１では、最大発電量予測部１３が、実測結果である最大発電量テーブル及び変動量テーブルを用いて、予測最大発電量を算出する場合について例示したが、予測最大発電量の算出方法はこの例に限られるものではない。例えば、実測結果について回帰分析を行うことで関係式を構築し、当該関係式を用いて予測最大発電量を算出してもよい。このように、関係式を用いて予測最大発電量を算出すると、どのような予測大気状態であっても、それに対応する予測最大発電量を算出することができるため、好ましい。

関係式のパラメータは、上述した予測大気状態を成す要素（例えば、気圧、気温、湿度等）である。この場合、当該要素の値をそのまま当該関係式のパラメータとしてもよいし、当該要素のべき乗値等を当該関係式のパラメータとしてもよい。また、関係式は、実測結果が得られる毎に随時更新すると、予測精度を高く維持することができるため、好ましい。

このように、実測結果に基づいて随時更新される関係式を用いて予測最大発電量を算出すると、例えばガスタービンコンバインドサイクルなど複数の動力が組み合わされた発電施設において、発電量の変動に寄与する様々な要因（例えば、ガスタービンの経年劣化や、ガスタービンが吸気する空気の特性等）を考慮することができるため、精度良く予測最大発電量を算出することが可能となる。なお、上述のテーブルデータを使用する場合であっても、テーブルデータを随時更新すれば、上述した発電量の変動に寄与する様々な要因を考慮した最大発電量の算出が可能である。

さらに、上述のテーブルデータを使用する場合と同様に、上述の関係式を使用する場合も信頼度を加味すると、好ましい。この場合、例えば下記式（２）に基づいて、予測最大発電量を算出することができる。

［予測最大発電量］＝［算出最大発電量］−［算出変動量］ ・・・（２）

上記式（２）中の［算出最大発電量］は、上述した関係式に、予測大気状態を成す要素（気圧、気温、湿度等）を代入することで算出される最大発電量である。なお、［算出最大発電量］は、上記式（１）の［暫定予測最大発電量］に相当する。

また、上記式（２）中の［算出変動量］は、信頼度に基づいて算出される変動幅で、予測大気状態を成す要素が変動すると仮定した場合に、上述した関係式を用いて算出される最大発電量の変動幅である。具体的に例えば、関係式のパラメータが気温のみであり、予測気温が２０℃、信頼度に基づいて算出される気温の変動幅が±２℃である場合を想定する。この場合、上述した関係式に２２℃及び１８℃をそれぞれ代入して、得られたそれぞれの最大発電量の差分の絶対値が、算出変動量となる。なお、［算出発電量］は、上記式（１）の［調整後変動量］に相当する。また、関係式のパラメータが複数の場合は、それぞれのパラメータが信頼度に基づいた変動幅で変動すると仮定して、上述した関係式に当該パラメータを代入して算出される最大発電量の最大値から最小値を減算することで、算出変動量を算出してもよい。

また、上記式（２）中の［算出変動量］は、信頼度と最大発電量の変動幅との関係性（関係式）を経験的に求めた上で、当該関係性（関係式）に得られた信頼度を適用（代入）することで算出してもよい。

＜警告の報知方法＞
次に、警告報知部１５による警告の報知方法について、図面を参照して説明する。図４は、警告の報知方法の一例について説明する図である。なお、以下では、説明の具体化のために、最大発電量予測システム１が、予測対象期間である１月５日における予測最大発電量を、１月１日及び１月２日の２回において算出する場合について例示する。

図４に示す例では、１月１日に算出した予測対象期間（１月５日）における予測最大発電量が、５５ＭＷｈとなっている。一方、１月２日に算出した予測対象期間（１月５日）における予測最大発電量は、５０ＭＷｈとなっている。

警告報知部１５は、例えば新たな予測最大発電量が算出される毎に、データベース１２から予測最大発電量データを取得して、予測最大発電量の変化量を算出する。なお、この変化量は、現在までに算出された予測対象期間（１月５日）における予測最大発電量の最大値及び最小値の差分の絶対値であってもよい。

次に、警告報知部１５は、予測最大発電量の変化量（図４の例では５ＭＷｈ）が、閾値（図４の例では３ＭＷｈ）を超えたか否かを確認する。そして、予測最大発電量の変化量が閾値を超えていると、警告報知部１５は、ユーザに対して警告を報知する。一方、予測最大発電量の変化量が閾値を超えていなければ、警告報知部１５は、ユーザに対して警告を報知しない。

大気状態が急変する（例えば、突然発生した台風が直撃する）可能性が高まった場合や、予想されていた大気状態の変動が生じない（例えば、台風が大きくそれる）可能性が高まった場合などでは、以前に算出された予測最大発電量とは大きく異なる予測最大発電量が算出され得る。

このような場合、ユーザが、以前に算出された最大発電量に基づいて、発電施設の運転計画を立てていたり、電力取引所に入札する売電量を決定していたりすると、予測最大発電量と実際の発電施設の最大発電量とが乖離して、供給する電力量が不足したり、無駄になる電力量が大きくなったりする。

そこで、上述のように、警告報知部１５は、予測最大発電量が閾値を超えて大きく変化している場合に、ユーザに対して警告を報知する。これにより、ユーザは、以前に算出された予測最大発電量を見直す契機が与えられるため、供給する電力量が不足したり、無駄になる電力量が大きくなったりすることを、防止することが可能となる。

＜変形等＞
最大発電量予測システム１では、予測大気状態データ生成部１０がＧＰＶデータに基づいて予測大気状態データを生成し、信頼度データ生成部１１がアンサンブルデータに基づいて信頼度データを生成するものとしたが、予測大気状態データ生成部１０が予測大気状態を算出し、信頼度データ生成部１１が信頼度を算出することができるのであれば、必ずしもＧＰＶデータ及びアンサンブルデータを使用しなくてもよい。

図３に例示した最大発電量テーブル及び変動量テーブルは、発電施設の運転方法や季節に応じて使い分けてもよい。例えば、ガスタービンに導入する大気を冷却するための冷却機を使用する場合の夏季の最大発電量テーブル及び変動量テーブルと、冷却機を使用しない場合の冬季の最大発電量テーブル及び変動量テーブルと、を別々に作成して、予測最大発電量を算出する時期に応じてこれらのテーブルを使い分けてもよい。また、上述のように、テーブルデータに代えて関係式を使用する場合、発電施設の運転方法や季節に応じて関係式を使い分けてもよい。

本発明の最大発電量予測システムは、天然ガスなどの燃料を燃焼して発電するガスタービンプラントなどの発電施設の最大発電量を予測する最大発電量予測システムに、好適に利用することができる。

１ ： 最大発電量予測システム
１０ ： 予測大気状態データ生成部
１１ ： 信頼度データ生成部
１２ ： データベース
１３ ： 最大発電量予測部
１４ ： 出力部
１５ ： 警告報知部

Claims (6)

1. 大気中の酸素を用いて燃料を燃焼して発電する発電施設の、予測対象期間における最大発電量である予測最大発電量を予測する最大発電量予測システムであって、
   前記予測対象期間における前記大気の状態の予測結果である予測大気状態を示す予測大気状態データを生成する予測大気状態データ生成部と、
   前記予測大気状態の予測の信頼性の高さである信頼度を示す信頼度データを生成する信頼度データ生成部と、
   前記予測大気状態データ及び前記信頼度データに基づいて前記予測最大発電量を算出する最大発電量予測部と、を備え、
   前記最大発電量予測部は、前記予測大気状態が同じであれば、前記信頼度が高いほど大きくなる前記予測最大発電量を算出することを特徴とする最大発電量予測システム。
2. 前記最大発電量予測部は、前記予測大気状態に対応した暫定予測最大発電量を算出し、前記信頼度が高いほど減少量が小さくなるように前記暫定予測最大発電量を減少させることで、前記予測最大発電量を算出することを特徴とする請求項１に記載の最大発電量予測システム。
3. 前記最大発電量予測部は、過去に実測された前記大気の状態である実測大気状態と、過去に実測された前記最大発電量である実測最大発電量と、の対応関係を用いて、前記予測大気状態に対応した前記暫定予測最大発電量を算出することを特徴とする請求項２に記載の最大発電量予測システム。
4. 前記最大発電量予測部は、
   過去に実測された前記大気の状態である実測大気状態と、過去に実測された前記最大発電量の変動の大きさである実測変動量と、の対応関係を用いて、前記予測大気状態に対応した暫定予測変動量を算出するとともに、
   前記信頼度が高いほど小さくなるように前記暫定予測変動量を調整することで、調整後変動量を算出し、
   前記暫定予測最大発電量から前記調整後変動量を減算することで、前記予測最大発電量を算出することを特徴とする請求項２または３に記載の最大発電量予測システム。
5. ユーザに対して警告を報知する警告報知部を、さらに備え、
   前記最大発電量予測部は、前記予測最大発電量を、前記予測対象期間に至るまでに異なるタイミングで複数回算出するものであり、
   前記予測最大発電量が所定の閾値を超えて変化している場合、前記警告報知部が前記ユーザに対して警告を報知することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の最大発電量予測システム。
6. 前記予測大気状態データが、気圧及び気温の少なくともいずれか一方の予測結果を示すものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の最大発電量予測システム。

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