JP2015139283A - Device, method and program for prediction of power demand peak - Google Patents

Device, method and program for prediction of power demand peak Download PDF

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加藤 丈佳
Takeyoshi Kato
丈佳 加藤
保雄 鈴置
Yasuo Suzuoki
保雄 鈴置
圭 森田
Kei Morita
圭 森田
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Nagoya University NUC
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To more accurately predict a peak value or peak time zone of power demand.SOLUTION: A device 1 for prediction of power demand peak comprises: a past data storage part 12 for storing past data including use amount of electricity for each time in a past day and feature information on the past day in association with each other; a feature information acquisition part 11 for acquiring feature information on a prediction target day; a past data extraction part 13 for extracting, from the past data storage part 12, one or more pieces of past data including feature information which is the same as or similar to the feature information on the prediction target day; a peak identification part 14 for identifying a power demand peak value or a power demand peak time zone with respect to each of the past data extracted by the past data extraction part 13; a prediction part 15 for calculating a predicted value of a power demand peak value or power demand peak time zone in the prediction target day, on the basis of the power demand peak value or power demand peak time zone of each past data; and an output part 16 for outputting the predicted value calculated by the prediction part 15.

Description

本発明は、電力需要のピーク値又はピーク時間帯を予測する電力需要ピーク予測装置、電力需要ピーク予測方法、及び電力需要ピーク予測プログラムに関する。   The present invention relates to a power demand peak prediction device, a power demand peak prediction method, and a power demand peak prediction program that predict a peak value or peak time zone of power demand.

民生部門におけるエネルギー利用の低炭素化・効率向上のため、太陽光発電や燃料電池等の分散型電源を集合住宅等の複数世帯において有効活用することが期待されている。そのためには、電力・熱需要の変動特性を統計的に評価し、その結果に基づいて需要の大きさや変化を適切に予測することが重要である(下記非特許文献1参照)。これまでに、本発明者らによって、複数世帯の合計電力需要について、翌日24時間における30分値を予測する手法が開発されている(下記非特許文献2,3参照)。   In order to reduce the carbon use and improve the efficiency of energy use in the private sector, it is expected that distributed power sources such as photovoltaic power generation and fuel cells will be used effectively in multiple households such as apartment houses. For that purpose, it is important to statistically evaluate the fluctuation characteristics of the power / heat demand, and appropriately predict the magnitude and change of the demand based on the result (see Non-Patent Document 1 below). So far, the present inventors have developed a method for predicting a 30-minute value at 24 hours the next day for the total power demand of a plurality of households (see Non-Patent Documents 2 and 3 below).

下記非特許文献3に記載の手法では、電力の需要変動の長周期のトレンドを考慮するために、一日を5つの時間帯に区分し、翌日の予想気温に基づいて翌日の各時間区分における電力需要の平均値を予測している。また、上記手法では、需要変動の短周期のトレンドも考慮するために、各時間区分の平均値に対する30分毎の割合を予測している。その結果、下記非特許文献3に記載の手法は、非特許文献2に記載の手法と比較して、1日のピーク需要予測の平均絶対誤差率(%MAE)が1〜2%低減している。   In the method described in Non-Patent Document 3 below, in order to take into account the long-period trend of power demand fluctuation, the day is divided into five time zones, and the time of the next day is determined based on the expected temperature of the next day. The average power demand is predicted. Moreover, in the said method, in order to consider the short cycle trend of a demand fluctuation, the ratio for every 30 minutes with respect to the average value of each time division is estimated. As a result, the average absolute error rate (% MAE) of daily peak demand prediction is reduced by 1 to 2% in the method described in Non-Patent Document 3 below compared to the method described in Non-Patent Document 2. Yes.

鄭、岩船;実測データに基づく住宅の消費電力の慣らし効果の定量化、第29回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス、No.14−5(2013.1)鄭, Iwafune; quantification of the habituation effect of power consumption of houses based on measured data, 29th Energy System / Economic / Environmental Conference, 14-5 (2013.3.1) 松本、加藤、鈴置;世帯群における翌日の電力需要パターン予測に関する一検討、第29回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス、No.14−3(2013.1)Matsumoto, Kato, Suzuki; A study on prediction of power demand pattern for households in the next day, 29th Energy System / Economic / Environmental Conference, No. 14-3 (2013.3.1) 加藤、松本、鈴置;複数世帯の合計電力需要30分値の前日予測に関する一検討、第32回エネルギー・資源学会研究発表会、No.3−1(2013.6)Kato, Matsumoto, Suzuoki; A study on the prediction of the previous day of 30-minute total power demand for multiple households, 32nd Annual Meeting of the Society of Energy and Resources, No. 3-1 (20133.6)

しかしながら、上記手法では、電力の需要変動の周期的なトレンドにのみ着目し、トレンドのパターンが類似する複数の日の電力需要のデータの平均を取ることで、電力需要の予測値を算出している。このようにトレンドのパターン全体を平均化してしまうと、各日の電力需要のピーク値が馴らされることによって、電力需要ピークの予測値が、実際のピーク値よりも低く見積もられてしまうという問題がある。すなわち、電力需要のピーク値を正確に予測できないという問題がある。また、電力需要ピークの予測時間帯についても同様の問題がある。   However, in the above method, paying attention only to the periodic trend of power demand fluctuation, the forecast value of power demand is calculated by taking the average of power demand data for multiple days with similar trend patterns. Yes. If the trend pattern as a whole is averaged in this way, the predicted value of the power demand peak will be estimated lower than the actual peak value because the peak value of the power demand for each day is accustomed. There is. That is, there is a problem that the peak value of power demand cannot be accurately predicted. Moreover, there is a similar problem with respect to the predicted time zone of the power demand peak.

そこで、本発明は、電力需要のピーク値又はピーク時間帯をより精度よく予測できる電力需要ピーク予測装置、電力需要ピーク予測方法、及び電力需要ピーク予測プログラムを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a power demand peak prediction device, a power demand peak prediction method, and a power demand peak prediction program that can predict a peak value or peak time zone of power demand more accurately.

本発明に係る電力需要ピーク予測装置は、過去期間における時刻毎の電気使用量と過去期間の特徴を示す特徴情報とが対応付けられた過去データを記憶する過去データ記憶手段と、予測対象期間の特徴を示す特徴情報を取得する特徴情報取得手段と、特徴情報取得手段により取得された予測対象期間の特徴情報と同一又は所定の基準において類似する特徴情報を含む一以上の過去データを過去データ記憶手段から抽出する過去データ抽出手段と、過去データ抽出手段によって抽出された各過去データについて、過去期間における電気使用量のピークを示す電力需要ピーク値又は過去期間において電気使用量が所定の閾値以上となる電力需要ピーク時間帯を特定するピーク特定手段と、ピーク特定手段によって特定された各過去データのピーク値又はピーク時間帯に基づいて、予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の予測値を算出する予測手段と、予測手段により算出された予測値を出力する出力手段と、を備える。   A power demand peak prediction apparatus according to the present invention includes a past data storage unit that stores past data in which electricity usage for each time in the past period and feature information indicating characteristics of the past period are associated, and a prediction target period. Feature information acquisition means for acquiring feature information indicating features, and one or more past data including feature information similar to the feature information of the prediction target period acquired by the feature information acquisition means or similar to a predetermined criterion, are stored as past data The past data extraction means extracted from the means, and for each past data extracted by the past data extraction means, the power demand peak value indicating the peak of electricity usage in the past period, or the electricity usage amount in the past period is a predetermined threshold or more The peak specifying means for specifying the power demand peak time period and the peak of each past data specified by the peak specifying means Or based on peak hours, comprising prediction means for calculating a predicted value of the power demand peak value or the power demand peak time zone of the prediction period, and output means for outputting a prediction value calculated by the prediction means.

また、本発明に係る電力需要ピーク予測装置は、予測対象期間の特徴を示す特徴情報を取得する特徴情報取得手段と、過去期間における時刻毎の電気使用量と過去期間の特徴を示す特徴情報とが対応付けられた過去データを記憶する過去データ記憶手段から、特徴情報取得手段により取得された予測対象期間の特徴情報と同一又は所定の基準において類似する特徴情報を含む一以上の過去データを抽出する過去データ抽出手段と、過去データ抽出手段によって抽出された各過去データについて、過去期間における電気使用量のピークを示す電力需要ピーク値又は過去期間において電気使用量が所定の閾値以上となる電力需要ピーク時間帯を特定するピーク特定手段と、ピーク特定手段によって特定された各過去データの電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯に基づいて、予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の予測値を算出する予測手段と、予測手段により算出された予測値を出力する出力手段と、を備える構成であってもよい。   Moreover, the power demand peak prediction apparatus according to the present invention includes a feature information acquisition unit that acquires feature information indicating a characteristic of a prediction target period, and a feature information indicating a feature of the past period and the amount of electricity used for each time in the past period. One or more past data including feature information that is the same as or similar to the feature information of the prediction target period acquired by the feature information acquisition unit or similar to the feature information is extracted from the past data storage unit that stores past data associated with For the past data extraction means and the past data extracted by the past data extraction means, the power demand peak value indicating the peak of electricity usage in the past period or the power demand for which the electricity usage exceeds a predetermined threshold in the past period Peak specifying means for specifying the peak time zone, and the power demand peak value of each past data specified by the peak specifying means or A prediction means for calculating a power demand peak value in a prediction target period or a prediction value of a power demand peak time period based on a power demand peak time zone; and an output means for outputting a prediction value calculated by the prediction means. It may be a configuration.

本発明に係る電力需要ピーク予測装置では、過去データ抽出手段によって、予測対象期間の特徴情報(例えば気象情報等)と同一又は類似する特徴情報を含む過去データが抽出される。すなわち、予測対象期間と似た特徴を持つと推定される過去期間の過去データのみが抽出される。さらに、ピーク特定手段によって、過去データ抽出手段によって抽出された各過去データの電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯が特定される。そして、予測手段によって、各過去データの電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯に基づいて予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の予測値が算出される。このように算出された予測値は、出力手段によって出力される。このように、本発明に係る電力需要ピーク予測装置によれば、予測対象期間と似た特徴を持つと推定される過去期間の過去データの電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯に着目して予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の予測値を算出することができる。従って、電力の需要変動の周期的なトレンドにのみ着目して予測する場合と比較して、予測対象期間の電力需要のピーク値又はピーク時間帯をより精度よく予測することができる。   In the power demand peak prediction apparatus according to the present invention, past data including feature information that is the same as or similar to the feature information (for example, weather information) of the prediction target period is extracted by the past data extraction unit. That is, only the past data of the past period estimated to have a feature similar to the prediction target period is extracted. Further, the peak specifying means specifies the power demand peak value or the power demand peak time zone of each past data extracted by the past data extracting means. Then, the prediction means calculates the power demand peak value or the power demand peak time zone predicted value for the prediction target period based on the power demand peak value or power demand peak time zone of each past data. The predicted value calculated in this way is output by the output means. Thus, according to the power demand peak prediction apparatus according to the present invention, paying attention to the power demand peak value or the power demand peak time zone of the past data of the past period estimated to have characteristics similar to the prediction target period. It is possible to calculate the power demand peak value in the prediction target period or the power demand peak time predicted value. Therefore, the peak value or peak time zone of the power demand in the prediction target period can be predicted with higher accuracy compared to the case where the prediction is made by paying attention only to the periodic trend of the power demand fluctuation.

上記電力需要ピーク予測装置では、特徴情報が、最高気温、曜日、天気、湿度、日照時間、降水量、雲量及び風況の少なくとも1つ以上であってもよい。電力需要と最高気温、曜日、天気、湿度、日照時間、降水量、雲量及び風況との間には一定の相関があると考えられる。よって、このような特徴情報を用いることで予測対象期間の電力需要のピーク値又はピーク時間帯の予測精度を向上させることが期待できる。また、このような特徴情報を複数組み合わせて用いた場合には、過去データ抽出部は、予測対象期間と特徴がより類似する過去期間の過去データを抽出することができる。これにより、予測対象期間の電力需要のピーク値又はピーク時間帯の予測精度をさらに向上させることが期待できる。   In the power demand peak prediction apparatus, the feature information may be at least one of a maximum temperature, a day of the week, weather, humidity, sunshine duration, precipitation, cloud cover, and wind conditions. There seems to be a certain correlation between electricity demand and maximum temperature, day of the week, weather, humidity, sunshine duration, precipitation, cloud cover and wind conditions. Therefore, by using such feature information, it can be expected to improve the prediction accuracy of the peak value or peak time period of the power demand in the prediction target period. Further, when a plurality of such feature information is used in combination, the past data extraction unit can extract past data of a past period whose features are more similar to those of the prediction target period. Thereby, it can be expected that the prediction accuracy of the peak value or peak time of the power demand in the prediction target period is further improved.

上記電力需要ピーク予測装置では、ピーク特定手段は、各過去データの電力需要ピーク時間帯の始点時刻、終点時刻、及び長さの少なくとも2つを特定し、予測手段は、ピーク特定手段によって特定された各過去データの電力需要ピーク時間帯の始点時刻、終点時刻、及び長さの少なくとも2つに基づく統計処理を実行することで、予測対象期間の電力需要ピーク時間帯の予測値を算出してもよい。例えば各過去データの電力需要ピーク時間帯の始点時刻及び長さのそれぞれについて統計処理(例えば、期待値や確率分布の計算処理等)を行った結果(例えば、期待値、確率が最大となる値等)を予測対象期間における電力需要ピーク時間帯の始点時刻及び長さの予測値とすることができる。このように、過去データの電力需要ピーク時間帯の始点時刻、終点時刻、及び長さの少なくとも2つに基づく統計処理によって、簡易且つ精度よく予測対象期間の電力需要ピーク時間帯を予測できる。   In the power demand peak prediction apparatus, the peak specifying means specifies at least two of the start time, end time, and length of the power demand peak time zone of each past data, and the prediction means is specified by the peak specifying means. In addition, by executing statistical processing based on at least two of the start time, end time, and length of the power demand peak time zone of each past data, the predicted value of the power demand peak time zone of the forecast period is calculated. Also good. For example, the result of performing statistical processing (for example, expected value, probability distribution calculation processing, etc.) for each of the start time and length of the power demand peak time period of each past data (for example, the value that maximizes the expected value and probability) Etc.) can be used as the predicted value of the start time and length of the power demand peak time period in the prediction target period. Thus, the power demand peak time zone of the prediction target period can be predicted easily and accurately by statistical processing based on at least two of the start time, end time and length of the power demand peak time zone of the past data.

上記電力需要ピーク予測装置では、ピーク特定手段は、各過去データの電力需要ピーク値を特定し、予測手段は、ピーク特定手段によって特定された各過去データの電力需要ピーク値に基づく統計処理を実行することで、予測対象期間の電力需要ピーク値の予測値を算出してもよい。例えば各過去データの電力需要ピーク値について統計処理(例えば、期待値や確率分布の計算処理等)を行った結果(例えば、期待値、確率が最大となる値等)を予測対象期間における電力需要ピーク値の予測値とすることができる。このように、過去データの電力需要ピーク値に基づく統計処理によって、簡易且つ精度よく予測対象期間の電力需要ピーク値を予測できる。   In the power demand peak prediction apparatus, the peak specifying unit specifies the power demand peak value of each past data, and the prediction unit executes statistical processing based on the power demand peak value of each past data specified by the peak specifying unit. Thus, the predicted value of the power demand peak value in the prediction target period may be calculated. For example, the result of statistical processing (for example, expected value or probability distribution calculation processing) for the peak power demand value of each past data (for example, the expected value, the value with the highest probability, etc.) It can be a predicted value of the peak value. As described above, the power demand peak value in the prediction target period can be predicted easily and accurately by the statistical processing based on the power demand peak value of the past data.

上記電力需要ピーク予測装置では、特徴情報が、数値によって示される数値情報を含み、ピーク特定手段は、各過去データの電力需要ピーク値を特定し、予測手段は、ピーク特定手段によって特定された各過去データの電力需要ピーク値と当該過去データに含まれる数値情報との組に基づいて回帰式を算出し、回帰式に予測対象期間の数値情報を代入することで、予測対象期間の電力需要ピーク値の予測値を算出してもよい。数値情報は、例えば最高気温等である。このように算出された回帰式に予測対象期間の数値情報(例えば最高気温等)を代入することで簡易且つ精度よく予測対象期間の電力需要ピーク値を予測できる。   In the power demand peak prediction apparatus, the characteristic information includes numerical information indicated by numerical values, the peak specifying means specifies the power demand peak value of each past data, and the predicting means is each specified by the peak specifying means. By calculating the regression equation based on the combination of the peak power demand value of the past data and the numerical information included in the past data, and substituting the numerical information of the forecast target period into the regression formula, the power demand peak in the forecast target period A predicted value of the value may be calculated. The numerical information is, for example, the maximum temperature. By substituting numerical information (for example, maximum temperature) of the prediction target period into the regression equation thus calculated, the power demand peak value of the prediction target period can be predicted easily and accurately.

上記電力需要ピーク予測装置では、互いに異なる複数の抽出期間のそれぞれについて、当該抽出期間に過去期間が含まれる過去データの中から過去データ抽出手段により抽出された過去データに基づいてピーク特定手段、予測手段、及び出力手段が各処理を実行することで出力された予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の予測値を入力すると共に、予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の実測値を入力する予測値・実測値入力手段と、予測値・実測値入力手段により入力された抽出期間毎の予測値のそれぞれと実測値との間の誤差を算出する誤差算出手段と、誤差算出手段により算出された抽出期間毎の誤差に基づいて、新たな予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の予測値を算出するために用いる予測用抽出期間を決定する抽出期間決定手段と、を更に備え、過去データ抽出手段は、新たな予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の予測値を算出する際に、抽出期間決定手段によって決定された予測用抽出期間に過去期間が含まれる過去データの中から、特徴情報取得手段により取得された特徴情報と同一又は所定の基準において類似する特徴情報を含む一以上の過去データを抽出してもよい。   In the power demand peak prediction device, for each of a plurality of different extraction periods, the peak specifying means, the prediction based on the past data extracted by the past data extraction means from the past data including the past period in the extraction period And a power demand peak value or a power demand peak value for the forecast target period output by executing each process by the output means, and a power demand peak value or a power demand peak for the forecast target period. Predicted value / actual value input means for inputting an actual value in a time zone, and error calculation means for calculating an error between the actual value and each predicted value for each extraction period input by the predicted value / actual value input means Based on the error for each extraction period calculated by the error calculation means, the prediction of the power demand peak value or the power demand peak time period in the new prediction target period Extraction period determining means for determining a prediction extraction period used to calculate the power consumption, and the past data extracting means calculates a power demand peak value or a power demand peak time period predicted value for a new prediction target period. In this case, feature information that is the same as or similar to the feature information acquired by the feature information acquisition unit is selected from past data in which the past period is included in the prediction extraction period determined by the extraction period determination unit. One or more past data may be extracted.

上記電力需要ピーク予測装置によれば、予測値・実測値入力手段によって、互いに異なる複数の抽出期間に基づいて得られた予測値と予測対象期間における実測値とが入力される。そして、誤差算出手段によって、抽出期間毎の予測値と実測値との誤差が算出される。そして、抽出期間決定手段によって、当該誤差に基づいて新たな予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の予測値を算出するために用いる予測用抽出期間(例えば誤差が最小となる抽出期間等)が決定される。一方、過去データ抽出部は、新たな予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の予測値を算出する際に、予測用抽出期間で過去データを抽出する。これにより、予測用抽出期間における過去データに基づいて、予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯をより精度よく予測することが可能となる。   According to the power demand peak prediction apparatus, the predicted value obtained based on a plurality of different extraction periods and the measured value in the prediction target period are input by the predicted value / measured value input means. Then, the error calculation means calculates an error between the predicted value and the actual measurement value for each extraction period. Then, the extraction period determining means uses the extraction period for prediction used for calculating the power demand peak value of the new prediction target period or the prediction value of the power demand peak time zone based on the error (for example, extraction with the smallest error). Period etc.) is determined. On the other hand, the past data extraction unit extracts past data in the prediction extraction period when calculating the power demand peak value in the new prediction target period or the prediction value in the power demand peak time zone. Thereby, based on the past data in the extraction period for prediction, it becomes possible to predict the power demand peak value or the power demand peak time zone in the prediction target period more accurately.

上記電力需要ピーク予測装置では、抽出期間決定手段は、誤差算出手段により算出された抽出期間毎の誤差に基づいて、所定の周期において予測対象期間が含まれる時期毎に予測用抽出期間を決定し、過去データ抽出手段は、新たな予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の予測値を算出する際に、所定の周期において新たな予測対象期間が含まれる時期に対応する予測用抽出期間に過去期間が含まれる過去データの中から、特徴情報取得手段により取得された特徴情報と同一又は所定の基準において類似する特徴情報を含む一以上の過去データを抽出してもよい。   In the power demand peak prediction apparatus, the extraction period determining means determines a prediction extraction period for each time period in which the prediction target period is included in a predetermined cycle based on the error for each extraction period calculated by the error calculation means. The past data extraction means is used for prediction corresponding to a time when a new prediction target period is included in a predetermined cycle when calculating a power demand peak value of a new prediction target period or a prediction value of a power demand peak time zone. One or more pieces of past data including feature information that is the same as or similar to the feature information acquired by the feature information acquisition unit or similar to a predetermined standard may be extracted from past data that includes the past period in the extraction period.

上記電力需要ピーク予測装置によれば、抽出期間決定手段により、所定周期(例えば「1年」等の周期)における時期(例えば「4月」等の特定の月等)毎に予測抽出期間が決定される。これにより、所定周期において新たな予測対象期間が含まれる時期に応じて、適切な予測用抽出期間を用いて予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯をより精度よく予測することが可能となる。   According to the power demand peak prediction apparatus, the extraction period determination unit determines the prediction extraction period for each period (for example, a specific month such as “April”) in a predetermined period (for example, a period such as “1 year”). Is done. Accordingly, it is possible to predict the power demand peak value or the power demand peak time zone of the prediction target period more accurately using an appropriate prediction extraction period in accordance with the time when the new prediction target period is included in the predetermined cycle. It becomes possible.

ところで、本発明は、上記のように電力需要ピーク予測装置の発明として記述できる他に、以下のように電力需要ピーク予測装置により実行される電力需要ピーク予測方法及び電力需要ピーク予測プログラムの発明としても記述することができる。これらの発明はカテゴリが異なるだけで、実質的に同一の発明であるため、同様の作用及び効果を奏する。   By the way, the present invention can be described as the invention of the power demand peak prediction apparatus as described above, and as an invention of the power demand peak prediction method and the power demand peak prediction program executed by the power demand peak prediction apparatus as follows. Can also be described. Since these inventions are substantially the same inventions only in different categories, they exhibit the same operations and effects.

すなわち、本発明に係る電力需要ピーク予測方法は、過去期間における時刻毎の電気使用量と過去期間の特徴を示す特徴情報とが対応付けられた過去データを記憶する過去データ記憶手段を備える電力需要ピーク予測装置により実行される電力需要ピーク予測方法であって、予測対象期間の特徴を示す特徴情報を取得する特徴情報取得ステップと、特徴情報取得ステップにおいて取得された予測対象期間の特徴情報と同一又は所定の基準において類似する特徴情報を含む一以上の過去データを過去データ記憶手段から抽出する過去データ抽出ステップと、過去データ抽出ステップにおいて抽出された各過去データについて、過去期間における電気使用量のピークを示す電力需要ピーク値又は過去期間において電気使用量が所定の閾値以上となる電力需要ピーク時間帯を特定するピーク特定ステップと、ピーク特定ステップにおいて特定された各過去データのピーク値又はピーク時間帯に基づいて、予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の予測値を算出する予測ステップと、予測ステップにおいて算出された予測値を出力する出力ステップと、を含む。   That is, the power demand peak prediction method according to the present invention is a power demand comprising past data storage means for storing past data in which the amount of electricity used at each time in the past period and feature information indicating characteristics of the past period are associated with each other. A power demand peak prediction method executed by a peak prediction device, the feature information acquisition step for acquiring feature information indicating the characteristics of the prediction target period, and the feature information of the prediction target period acquired in the feature information acquisition step Alternatively, a past data extraction step for extracting one or more past data including feature information similar to each other in a predetermined standard from past data storage means, and for each past data extracted in the past data extraction step, Peak electricity demand peak value or electricity usage in the past period exceeds a predetermined threshold Prediction of power demand peak value or power demand peak time zone of forecast period based on peak specification step for specifying power demand peak time zone and peak value or peak time zone of each past data specified in peak specification step A prediction step of calculating a value, and an output step of outputting the prediction value calculated in the prediction step.

また、本発明に係る電力需要ピーク予測プログラムは、コンピュータを、過去期間における時刻毎の電気使用量と過去期間の特徴を示す特徴情報とが対応付けられた過去データを記憶する過去データ記憶手段と、予測対象期間の特徴を示す特徴情報を取得する特徴情報取得手段と、特徴情報取得手段により取得された予測対象期間の特徴情報と同一又は所定の基準において類似する特徴情報を含む一以上の過去データを過去データ記憶手段から抽出する過去データ抽出手段と、過去データ抽出手段によって抽出された各過去データについて、過去期間における電気使用量のピークを示す電力需要ピーク値又は過去期間において電気使用量が所定の閾値以上となる電力需要ピーク時間帯を特定するピーク特定手段と、ピーク特定手段によって特定された各過去データのピーク値又はピーク時間帯に基づいて、予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の予測値を算出する予測手段と、予測手段により算出された予測値を出力する出力手段として機能させる。   In addition, the power demand peak prediction program according to the present invention includes a past data storage unit that stores past data in which a computer is associated with feature information indicating characteristics of the past period and the amount of electricity used at each time in the past period. Feature information acquisition means for acquiring feature information indicating the characteristics of the prediction target period, and one or more past information including feature information that is the same as or similar to the feature information of the prediction target period acquired by the feature information acquisition means For past data extracted by past data extraction means for extracting data from past data storage means, and for each past data extracted by the past data extraction means, the electric power consumption peak value indicating the peak of electric usage in the past period or the electric usage in the past period A peak identification unit that identifies a peak time period for power demand that exceeds a predetermined threshold, and a peak identification unit Based on the peak value or peak time zone of each past data, a prediction means for calculating a power demand peak value or a power demand peak time zone prediction value for the prediction target period, and a prediction value calculated by the prediction means are output. Function as output means.

本発明によれば、電力需要のピーク値又はピーク時間帯をより精度よく予測できる。   According to the present invention, the peak value or peak time zone of power demand can be predicted with higher accuracy.

第1実施形態に係る電力需要ピーク予測装置の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of the electric power demand peak prediction apparatus which concerns on 1st Embodiment. (a)は天気予報データベースに記憶されている予想気温データの例を示す図であり、(b)は特徴情報取得部によって取得される予測対象期間の特徴情報の例(最高気温)を示す図である。(A) is a figure which shows the example of the estimated temperature data memorize | stored in the weather forecast database, (b) is a figure which shows the example (highest temperature) of the characteristic information of the prediction object period acquired by the characteristic information acquisition part It is. (a)は過去データ記憶部に記憶されている過去データの例を示す図であり、(b)は過去データ抽出部によって抽出される過去データの例を示す図である。(A) is a figure which shows the example of the past data memorize | stored in the past data storage part, (b) is a figure which shows the example of the past data extracted by the past data extraction part. 複数の特徴情報を用いて過去データを抽出する処理について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process which extracts past data using several feature information. 過去データにおける電力需要ピーク値及び電力需要ピーク時間帯を示す図である。It is a figure which shows the electric power demand peak value and electric power demand peak time slot | zone in past data. 過去データ毎の電力需要ピーク時間帯の始点、終点、及び長さの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the starting point of an electric power demand peak time slot | zone for every past data, an end point, and length. 過去データ毎の電力需要ピーク値の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the electric power demand peak value for every past data. 電力需要ピーク値と最高気温との回帰式を示す図である。It is a figure which shows the regression formula of an electric power demand peak value and maximum temperature. 電力需要ピーク予測装置が予測対象日の電力需要ピーク時間帯を予測する場合の動作を説明するためのフロー図である。It is a flowchart for demonstrating operation | movement in case an electric power demand peak prediction apparatus estimates the electric power demand peak time zone of a prediction object day. 電力需要ピーク予測装置が予測対象日の電力需要ピーク値を予測する場合の動作を説明するためのフロー図である。It is a flowchart for demonstrating operation | movement in case an electric power demand peak prediction apparatus estimates the electric power demand peak value on the prediction object day. 電力需要ピーク予測装置が回帰式に基づいて予測対象日の電力需要ピーク値を予測する場合の動作を説明するためのフロー図である。It is a flowchart for demonstrating operation | movement in case an electric power demand peak prediction apparatus estimates the electric power demand peak value of a prediction object day based on a regression equation. 電力需要ピーク予測プログラムのモジュール構成を示す図である。It is a figure which shows the module structure of an electric power demand peak prediction program. 電力需要ピーク値の大きさ別発生頻度を示す図である。It is a figure which shows the generation frequency according to magnitude | size of an electric power demand peak value. 30分毎の時間帯が電力需要ピーク時間帯に含まれる確率を示す図である。It is a figure which shows the probability that the time slot | zone for every 30 minutes will be contained in an electric power demand peak time slot | zone. 電力需要ピーク値の予測値と実測値との比較を示す図である。It is a figure which shows the comparison with the predicted value and actual value of an electric power demand peak value. 過去データを抽出する際の最高気温の類似範囲と電力需要ピーク値の予測誤差との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the similar range of the highest temperature at the time of extracting past data, and the prediction error of a power demand peak value. 電力需要ピーク時間帯の予測誤差の大きさ別発生頻度を示す図である。It is a figure which shows the generation frequency according to the magnitude | size of the prediction error of an electric power demand peak time slot | zone. 電力需要ピーク時間帯の期待値に関する予測誤差を示す図である。It is a figure which shows the prediction error regarding the expected value of an electric power demand peak time slot | zone. 日最低気温と午後ピーク需要と午前ピーク需要との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the daily minimum temperature, the afternoon peak demand, and the morning peak demand. 第2実施形態に係る電力需要ピーク予測装置の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of the electric power demand peak prediction apparatus which concerns on 2nd Embodiment.

本発明に係る電力需要ピーク予測装置、電力需要ピーク予測方法、及び電力需要ピーク予測プログラムの一実施形態について図面を参照して説明する。なお、可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   An embodiment of a power demand peak prediction apparatus, a power demand peak prediction method, and a power demand peak prediction program according to the present invention will be described with reference to the drawings. If possible, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

[第1実施形態]
図1に、本発明の第1実施形態に係る電力需要ピーク予測装置の機能構成を示す。本実施形態に係る電力需要ピーク予測装置1は、予測対象日(予測対象期間)の電力需要ピーク(電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯)を予測するための装置である。より具体的には、電力需要ピーク予測装置1は、1又は複数世帯における過去の電力使用実績値を示すデータ(過去データ)のうち、曜日、天気、最高気温、湿度、日照時間、降水量、雲量及び風況等の特徴情報(説明変数)が予測対象日と一致する過去日(過去期間)に対応付けられた過去データを抽出する。電力需要ピーク予測装置1は、このようにして抽出された各過去データのそれぞれについて特定された電力需要ピークに基づいて予測対象日の電力需要ピークを予測する。このような予測処理を実行するために、電力需要ピーク予測装置1は、特徴情報取得部11、過去データ記憶部12、過去データ抽出部13,ピーク特定部14、予測部15、及び出力部16を備える。なお、本実施形態では、予測対象期間及び過去期間をいずれも「1日」としているが、予測対象期間及び過去期間は、これに限定されず、例えば「半日(午前・午後)」や「1週間」等であってもよい。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a functional configuration of a power demand peak prediction apparatus according to the first embodiment of the present invention. The power demand peak prediction apparatus 1 according to the present embodiment is an apparatus for predicting a power demand peak (power demand peak value or power demand peak time zone) on a prediction target date (prediction target period). More specifically, the power demand peak prediction device 1 includes the day of the week, the weather, the maximum temperature, the humidity, the sunshine time, the precipitation, among the data (past data) indicating the past power usage record value in one or a plurality of households. Past data associated with a past date (past period) in which feature information (explanatory variables) such as cloud amount and wind condition coincides with the prediction target date is extracted. The power demand peak prediction device 1 predicts the power demand peak on the prediction target day based on the power demand peak specified for each past data extracted in this way. In order to execute such a prediction process, the power demand peak prediction device 1 includes a feature information acquisition unit 11, a past data storage unit 12, a past data extraction unit 13, a peak identification unit 14, a prediction unit 15, and an output unit 16. Is provided. In the present embodiment, the prediction target period and the past period are both “one day”, but the prediction target period and the past period are not limited to this, for example, “half day (am / pm)” or “1 Week "etc. may be sufficient.

電力需要ピーク予測装置1は、物理的には、1又は複数のCPUと、主記憶装置であるRAM及びROMと、入力デバイスであるキーボード及びマウス等の入力装置と、ディスプレイ等の出力装置と、ネットワークカード等のデータ送受信デバイスである通信モジュールと、ハードディスクドライブ及び半導体メモリ等の補助記憶装置とを含むコンピュータシステムとして構成されている。電力需要ピーク予測装置1は、物理的に1台の装置として構成されてもよいし、連携して動作する複数台の装置により構成されてもよい。   The power demand peak prediction device 1 physically includes one or more CPUs, RAMs and ROMs as main storage devices, input devices such as keyboards and mice as input devices, output devices such as displays, The computer system includes a communication module that is a data transmission / reception device such as a network card, and an auxiliary storage device such as a hard disk drive and a semiconductor memory. The power demand peak prediction device 1 may be physically configured as a single device, or may be configured by a plurality of devices that operate in cooperation with each other.

電力需要ピーク予測装置1の機能は、例えば、CPU、RAM等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、CPUの制御のもとで入力装置、出力装置、及び通信モジュールを動作させると共に、RAM及び補助記憶装置におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。以下、電力需要ピーク予測装置1の各機能について説明する。   The function of the power demand peak prediction device 1 is to operate the input device, the output device, and the communication module under the control of the CPU by, for example, reading predetermined computer software on the hardware such as the CPU and RAM. At the same time, it is realized by reading and writing data in the RAM and the auxiliary storage device. Hereinafter, each function of the power demand peak prediction device 1 will be described.

特徴情報取得部11は、予測対象日の特徴を示す特徴情報を取得する特徴情報取得手段である。ここで、予測対象日は、例えばオペレータ等により予め設定される。また、特徴情報取得部11は、例えば電力需要ピーク予測装置1のハードウェアのシステム時刻を参照することで翌日(翌日の日付)を特定し、当該翌日を予測対象日として取得してもよい。特徴情報とは、予測対象日の特徴を示す情報(予測対象日の特徴を説明する説明変数)であって、例えば曜日、天気、最高気温等である。特徴情報取得部11は、例えば電力需要ピーク予測装置1とは異なるシステム(例えば気象庁によって公開される天気予報データベース2等)から予測対象日の特徴情報を取得する。図2(a)に示すように、天気予報データベース2には、例えば地域(エリア)毎及び予測対象日毎に、予測対象日の30分毎の予想気温を示す予想気温データが記憶されている。ここで、図2(a)は、2013年12月6日の予想気温データを示す。   The feature information acquisition unit 11 is a feature information acquisition unit that acquires feature information indicating the feature of the prediction target day. Here, the prediction target date is set in advance by an operator or the like, for example. The feature information acquisition unit 11 may specify the next day (the date of the next day) by referring to the hardware system time of the power demand peak prediction device 1, for example, and may acquire the next day as the prediction target day. The characteristic information is information indicating characteristics of the prediction target day (an explanatory variable for explaining the characteristics of the prediction target day), and is, for example, a day of the week, weather, maximum temperature, and the like. The feature information acquisition unit 11 acquires the feature information of the prediction target date from a system different from the power demand peak prediction device 1 (for example, the weather forecast database 2 disclosed by the Japan Meteorological Agency), for example. As shown in FIG. 2A, the weather forecast database 2 stores, for example, predicted temperature data indicating the predicted temperature every 30 minutes on the prediction target day for each region (area) and each prediction target day. Here, FIG. 2A shows predicted temperature data on December 6, 2013. FIG.

例えば予測対象日が2013年12月6日である場合を考える。この場合、特徴情報取得部11は、当該予測対象日と予測対象のエリアとを指定して天気予報データベース2を参照することにより、該当する予測対象日及びエリアの予想気温データ(図2(a)参照)を取得する。そして、特徴情報取得部11は、取得された予想気温データの予想気温の最大値(最高気温)を予測対象日の特徴情報として取得する。この例では、特徴情報取得部11は、14:30における「7.0℃」を予測対象日の最高気温(特徴情報)として抽出する(図2(b)参照)。   For example, let us consider a case where the prediction target date is December 6, 2013. In this case, the feature information acquisition unit 11 refers to the weather forecast database 2 by designating the prediction target date and the prediction target area, thereby predicting the predicted prediction date and area predicted temperature data (FIG. 2 (a ) See). And the feature information acquisition part 11 acquires the maximum value (maximum temperature) of the predicted temperature of the acquired predicted temperature data as the feature information of the prediction target day. In this example, the feature information acquisition unit 11 extracts “7.0 ° C.” at 14:30 as the highest temperature (feature information) on the prediction target day (see FIG. 2B).

上述の天気予報データベース2には、予測対象日と当該予測対象日の天気(予報天気)、湿度、日照時間、降水量、雲量及び風況等の予報値を示す情報とを関連付けたデータが記憶されていてもよい。この場合、特徴情報取得部11は、天気予報データベース2を参照することで、予測対象日の天気、湿度、日照時間、降水量、雲量及び風況等を取得することができる。また、特徴情報取得部11は、例えば日付を入力して当該日付に対応する曜日を出力する所定のプログラムに予測対象日の日付を入力することで予測対象日の曜日を取得してもよい。このようなプログラムは、特徴情報取得部11の一機能として備えられていてもよいし、特徴情報取得部11から利用可能な別機能であってもよい。なお、特徴情報取得部11が予測対象日の特徴情報を取得する方法は、上述の方法に限定されない。例えば、特徴情報取得部11は、上述のように他のシステムや所定のプログラムの実行等によって予測対象日の特徴情報(曜日、天気、最高気温等)を取得してもよいし、オペレータ等によって入力された予測対象日の曜日、天気、最高気温等を取得してもよい。また、特徴情報取得部11は、例えば特定の日付と当該日付の属性(祝日や盆正月等)の情報とを対応付けたカレンダー情報を記憶する外部のシステムを参照することで、予測対象日の属性を特徴情報として入力してもよい。   The above-mentioned weather forecast database 2 stores data in which the prediction target date is associated with information indicating the prediction value of the prediction target day (prediction weather), humidity, sunshine duration, precipitation, cloud cover, wind conditions, and the like. May be. In this case, the feature information acquisition unit 11 can acquire the weather, humidity, sunshine duration, precipitation, cloud cover, wind conditions, and the like of the prediction target day by referring to the weather forecast database 2. The feature information acquisition unit 11 may acquire the day of the prediction target day by inputting the date of the prediction target day into a predetermined program that inputs the date and outputs the day of the week corresponding to the date, for example. Such a program may be provided as one function of the feature information acquisition unit 11 or may be another function available from the feature information acquisition unit 11. Note that the method by which the feature information acquisition unit 11 acquires the feature information of the prediction target date is not limited to the above-described method. For example, the feature information acquisition unit 11 may acquire the feature information (day of the week, weather, maximum temperature, etc.) of the prediction target day by executing another system or a predetermined program as described above, or by an operator or the like. You may acquire the day of the week, the weather, the highest temperature, etc. that have been input. In addition, the feature information acquisition unit 11 refers to an external system that stores calendar information in which a specific date and information on attributes of the date (such as holidays and Bon festival) are associated with each other, thereby predicting the prediction target date. Attributes may be input as feature information.

過去データ記憶部12は、過去日における時刻毎の電気使用量と過去日の特徴を示す特徴情報とが対応付けられた過去データを記憶する過去データ記憶手段である。図3(a)に示すように、過去データ記憶部12には、例えば過去日の日付、当該過去日における1又は複数世帯の30分毎の合計電気使用量(例えばキロワット「kWh」単位)、及び当該過去日の最高気温(特徴情報)が対応付けられた過去データが、過去日毎に記憶されている。この例では、「2013年11月25日」及び「2013年11月26日」の過去データが記憶されている。ここで、過去データ記憶部12に記憶される過去データは、地域(エリア)毎、建物種別(一戸建て、集合住宅等)毎に分けられていてもよい。また、過去データ記憶部12に記憶される過去データには、図4(a)に示すように、複数の特徴情報(ここでは一例として最高気温及び曜日)が対応付けられていてもよい。過去データ記憶部12に記憶される過去データは、例えばオペレータ等によるデータ入力によって予め記憶される。また、過去データ記憶部12に記憶される過去データは、定期的にオペレータ等によって入力されることで、順次追加されてもよい。それ以外にも、過去データは、例えば建物等の電力メーターやデータ計測装置(データロガー)等で自動的に計測された電力使用量に関するデータが過去データ記憶部12に定期的に送信されることで、過去データ記憶部12に記憶されてもよい。   The past data storage unit 12 is a past data storage unit that stores past data in which the amount of electricity used for each time on the past day is associated with feature information indicating characteristics of the past day. As shown in FIG. 3A, the past data storage unit 12 includes, for example, the date of the past date, the total electricity usage (for example, in units of kilowatts “kWh”) for one or more households on the past day, In addition, past data in which the highest temperature (feature information) of the past day is associated is stored for each past day. In this example, past data of “November 25, 2013” and “November 26, 2013” are stored. Here, the past data stored in the past data storage unit 12 may be divided for each region (area) and for each building type (detached house, apartment house, etc.). Further, the past data stored in the past data storage unit 12 may be associated with a plurality of pieces of feature information (here, the maximum temperature and the day of the week as an example) as shown in FIG. The past data stored in the past data storage unit 12 is stored in advance by data input by an operator or the like, for example. The past data stored in the past data storage unit 12 may be added sequentially by being periodically input by an operator or the like. In addition, the past data is periodically transmitted to the past data storage unit 12, for example, data related to the power consumption automatically measured by a power meter such as a building or a data measuring device (data logger). Thus, it may be stored in the past data storage unit 12.

過去データ抽出部13は、特徴情報取得部11により取得された予測対象日の特徴情報と同一又は所定の基準において類似する特徴情報を含む一以上の過去データを過去データ記憶部12から抽出する過去データ抽出手段である。すなわち、過去データ抽出部13は、予測対象日と似た特徴を持つと考えられる過去日(該当日)に関する過去データを抽出するものである。過去データ抽出部13は、例えば予測対象日を基準として過去所定期間(例えば過去30日間、過去90日間等)に過去日が含まれる過去データを抽出対象としてもよい。上記所定期間は、例えばオペレータ等によって予め定められる。また、過去データ抽出部13は、例えば予測対象日と併せてオペレータ等により予め設定される予測対象のエリアや建物種別に応じた過去データを抽出対象としてもよい。これにより、エリア及び建物種別に応じてより精度よく電力需要ピークを予測するための過去データを抽出することができる。   The past data extraction unit 13 extracts from the past data storage unit 12 one or more past data including feature information that is the same as or similar to the feature information of the prediction target date acquired by the feature information acquisition unit 11. Data extraction means. That is, the past data extraction unit 13 extracts past data relating to past days (corresponding days) that are considered to have characteristics similar to the prediction target days. The past data extraction unit 13 may extract past data whose past date is included in a past predetermined period (for example, the past 30 days, the past 90 days, etc.) based on the prediction target date, for example. The predetermined period is predetermined by an operator or the like, for example. In addition, the past data extraction unit 13 may extract past data according to a prediction target area or a building type preset by an operator or the like together with the prediction target date, for example. Thereby, the past data for predicting a power demand peak more accurately according to the area and the building type can be extracted.

過去データ抽出部13は、例えば最高気温等のように連続的に変化する変数を特徴情報として用いる場合には、予測対象日の特徴情報から予め設定された所定幅の範囲内にある特徴情報を含む過去データを抽出してもよい。すなわち、過去データ抽出部13は、予測対象日の特徴情報から所定幅以内に含まれている特徴情報を予測対象日の特徴情報と同一又は所定の基準において類似する特徴情報であるものとして過去データを抽出してもよい。例えば、予測対象日の最高気温(特徴情報)が7.0℃の場合であって所定幅が±0.5℃と予め設定されている場合には、過去データ抽出部13は、最高気温が6.5℃以上7.5℃以下である過去データを過去データ記憶部12から抽出してもよい。これにより、図3(b)に示すように、例えば最高気温が「7.4℃」及び「6.9℃」の過去データが抽出される。   For example, when using a variable that changes continuously, such as maximum temperature, as feature information, the past data extraction unit 13 extracts feature information that falls within a predetermined range from the feature information of the prediction target day. You may extract the past data containing. That is, the past data extraction unit 13 determines that the feature information included within the predetermined range from the feature information of the prediction target day is the same or similar feature information to the feature information of the prediction target day. May be extracted. For example, when the maximum temperature (feature information) on the prediction target day is 7.0 ° C. and the predetermined range is preset as ± 0.5 ° C., the past data extraction unit 13 determines that the maximum temperature is Past data that is 6.5 ° C. or higher and 7.5 ° C. or lower may be extracted from the past data storage unit 12. As a result, as shown in FIG. 3B, for example, past data with the maximum temperatures of “7.4 ° C.” and “6.9 ° C.” is extracted.

また、図4(a)に示すように、過去データ記憶部12が、複数の特徴情報(最高気温、曜日)が対応付けられた過去データを記憶している場合には、過去データ抽出部13は、複数の特徴情報を用いて過去データを抽出してもよい。例えば、予測対象日の最高気温が7.0℃であって予測対象日の曜日が木曜である場合を考える。この場合、過去データ抽出部13は、特徴情報取得部11によって取得された予測対象日の最高気温及び曜日を特徴情報取得部11から受け取る。続いて、過去データ抽出部13は、過去データ記憶部12から、最高気温が6.5℃以上7.5℃以下の過去データ(図4(b)参照)を抽出するとともに、予測対象日の曜日と同じ木曜の過去データ(図4(c)参照)を抽出する。過去データ抽出部13は、このように最高気温に基づいて抽出した過去データと曜日に基づいて抽出した過去データとを突き合わせ、両方に含まれる過去データ(図4(d)参照)を抽出してもよい。すなわち、過去データ抽出部13は、曜日及び最高気温のいずれにおいても予測対象日と同一又は所定の基準において類似する過去日に対応する過去データを抽出してもよい。   As shown in FIG. 4A, when the past data storage unit 12 stores past data associated with a plurality of feature information (maximum temperature, day of the week), the past data extraction unit 13 May extract past data using a plurality of feature information. For example, consider a case where the highest temperature on the prediction target day is 7.0 ° C. and the day of the prediction target day is Thursday. In this case, the past data extraction unit 13 receives from the feature information acquisition unit 11 the maximum temperature and day of the week to be predicted acquired by the feature information acquisition unit 11. Subsequently, the past data extraction unit 13 extracts past data (see FIG. 4B) having a maximum temperature of 6.5 ° C. or more and 7.5 ° C. or less from the past data storage unit 12, and the prediction target date. Past data (see FIG. 4C) for the same Thursday as the day of the week is extracted. The past data extraction unit 13 matches the past data extracted based on the maximum temperature in this way with the past data extracted based on the day of the week, and extracts past data (see FIG. 4D) included in both. Also good. In other words, the past data extraction unit 13 may extract past data corresponding to a past date that is the same as the prediction target day or similar in a predetermined criterion for both the day of the week and the highest temperature.

ここで、抽出された過去データの電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の分布が予測対象日の実績値(予測対象日において実際に測定される電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の実測値)を含み、且つ分布の幅が狭いほど予測精度が高くなると考えられる。予測項目(電力需要ピーク値、電力需要ピーク時間帯)毎に過去データを抽出するために用いる特徴情報の組み合わせを調整することで、予測精度の高い分布を構築することが可能になると考えられる。よって、上述のように特徴情報を複数組み合わせて用いることにより、過去データ抽出部13は、予測対象日と特徴がより類似する過去日の過去データを抽出することができる。これにより、後述するピーク特定部14及び予測部15の処理による予測対象日の電力需要ピークの予測精度をさらに向上させることが期待できる。   Here, the distribution of the power demand peak value or the power demand peak time zone of the extracted past data is the actual value of the forecast target day (the actual measurement of the power demand peak value or the power demand peak time zone actually measured on the forecast target date). Value) and the distribution width is narrower, the prediction accuracy is considered to be higher. By adjusting the combination of feature information used for extracting past data for each prediction item (power demand peak value, power demand peak time zone), it is considered possible to construct a distribution with high prediction accuracy. Therefore, by using a combination of a plurality of feature information as described above, the past data extraction unit 13 can extract past data of a past date that is more similar in characteristics to the prediction target date. Thereby, it can be expected that the prediction accuracy of the power demand peak on the prediction target day by the processing of the peak specifying unit 14 and the prediction unit 15 described later is further improved.

また、過去データ抽出部13は、特徴情報毎に抽出した過去データ(図4(b)及び図4(c)参照)を足し合わせたものを過去データとして抽出してもよい。すなわち、過去データ抽出部13は、曜日及び最高気温のいずれかにおいて予測対象日と同一又は所定の基準において類似する過去日に対応する過去データを抽出してもよい。後述するピーク特定部14及び予測部15の処理を適切に実行するためには、過去データ抽出部13によって一定数以上の過去データが抽出される必要がある。従って、上述のように過去データを抽出することによって、一定数以上の過去データをより確実に抽出することが可能となる。   Further, the past data extraction unit 13 may extract the past data extracted for each feature information (see FIG. 4B and FIG. 4C) as past data. In other words, the past data extraction unit 13 may extract past data corresponding to a past date that is the same as the prediction target day or similar in a predetermined standard at any day of the week and highest temperature. In order to appropriately execute the processing of the peak specifying unit 14 and the prediction unit 15 described later, it is necessary that a past number of past data is extracted by the past data extracting unit 13. Accordingly, by extracting past data as described above, it is possible to more reliably extract a certain number of past data.

ピーク特定部14は、過去データ抽出部13によって抽出された各過去データについて、電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯を特定するピーク特定手段である。図5は、ある過去日について、横軸を時間、縦軸を電気使用量として、30分毎の電気使用量を棒グラフにより示した図である。図5に示すように、電力需要ピーク値Pとは、過去日における電気使用量のピークを示す値のことである。また、電力需要ピーク時間帯Tとは、過去日において電気使用量が所定の閾値Dh以上となる時間帯のことである。より具体的には、電力需要ピーク時間帯Tとは、電力需要ピーク値Pをとる時間を含み且つ電気使用量が閾値Dh以上で連続する時間帯を示す。ここで、閾値Dhは、オペレータ等によって予め任意に定めることができるが、例えば1日の平均需要(電気使用量の平均値)Daを基準として、平均値Daの1.0倍〜1.3倍の範囲等に定めることができる。   The peak specifying unit 14 is a peak specifying unit that specifies a power demand peak value or a power demand peak time zone for each past data extracted by the past data extracting unit 13. FIG. 5 is a graph showing the amount of electricity used every 30 minutes as a bar graph for a certain past date, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing electricity usage. As shown in FIG. 5, the power demand peak value P is a value indicating the peak of electricity usage in the past day. The power demand peak time zone T is a time zone in which the amount of electricity used is equal to or greater than a predetermined threshold value Dh in the past day. More specifically, the power demand peak time zone T indicates a time zone including the time when the power demand peak value P is taken and the amount of electricity used is continuous at a threshold value Dh or more. Here, the threshold value Dh can be arbitrarily determined in advance by an operator or the like. For example, the threshold value Dh is 1.0 times to 1.3 times the average value Da on the basis of the average daily demand (average value of electricity usage) Da, for example. It can be set to double range.

予測部15は、ピーク特定部14によって特定された各過去データの電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯に基づいて、予測対象日の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の予測値を算出する予測手段である。以下、ピーク特定部14及び予測部15による一連の処理の具体例を示す。   The prediction unit 15 calculates a power demand peak value or a power demand peak time zone prediction value on the prediction target day based on the power demand peak value or the power demand peak time zone of each past data specified by the peak specifying unit 14. It is a prediction means to do. Hereinafter, a specific example of a series of processes by the peak identification unit 14 and the prediction unit 15 will be described.

(第1の例)
まず、第1の例について説明する。図5及び図6に示すように、ピーク特定部14は、各過去データの電力需要ピーク時間帯Tの始点時刻T1、終点時刻T2、及び長さ(終点時刻T2−始点時刻T1)の少なくとも2つを算出(特定)する。予測部15は、ピーク特定部14によって特定された各過去データの電力需要ピーク時間帯の始点時刻、終点時刻、及び長さの少なくとも2つに基づく統計処理を実行することで、予測対象日の電力需要ピーク時間帯の予測値を算出する。ここで、電力需要ピーク時間帯の始点時刻、終点時刻、及び長さの少なくとも2つに基づく統計処理を実行すればよい理由は、電力需要ピーク時間帯の始点時刻、終点時刻、及び長さの少なくとも2つが特定されれば電力需要ピーク時間帯が一意に特定されるからである。
(First example)
First, the first example will be described. As shown in FIG.5 and FIG.6, the peak specific | specification part 14 is at least 2 of the start point time T1, end point time T2, and length (end point time T2-start point time T1) of the electric power demand peak time zone T of each past data. Calculate (specify) one. The prediction unit 15 performs statistical processing based on at least two of the start point time, the end point time, and the length of the power demand peak time zone of each past data specified by the peak specifying unit 14, thereby Calculate the predicted value for the peak power demand period. Here, the reason for executing the statistical processing based on at least two of the start point time, end point time, and length of the power demand peak time zone is that the start point time, end time, and length of the power demand peak time zone This is because if at least two are specified, the power demand peak time zone is uniquely specified.

具体的には、予測部15は、例えばピーク特定部14によって特定された各過去データの電力需要ピーク時間帯の始点時刻及び長さに基づいて、電力需要ピーク時間帯の始点時刻及び長さのそれぞれの期待値を算出する。期待値は、各過去データの実測値(始点時刻及び長さ)の平均値によって算定される。予測部15は、このようにして算出された始点時刻及び長さの期待値を、予測対象日の電力需要ピーク時間帯の予測値(始点時刻及び長さの予測値)として算出する。   Specifically, the prediction unit 15 determines, for example, the start time and length of the power demand peak time zone based on the start time and length of the power demand peak time zone of each past data specified by the peak specification unit 14. Calculate each expected value. The expected value is calculated by the average value of the actual measurement values (start time and length) of each past data. The prediction unit 15 calculates the expected value of the start point time and the length calculated in this way as the predicted value (the predicted value of the start point time and the length) of the power demand peak time zone on the prediction target day.

ここで、予測部15は、各過去データの電力需要ピーク時間帯の始点時刻及び長さのそれぞれの期待値を算出する代わりに、過去データ抽出部13によって抽出された過去データに基づいて始点時刻及び長さそれぞれの確率分布を算出してもよい。ここでいう確率分布とは、予め定められた範囲毎の発生頻度(確率)を意味する。すなわち、ここでいう確率分布とは、各範囲において始点時刻が含まれる過去データ数を、抽出された過去データの総数で割った値である。予測部15は、例えば始点時刻については、所定の時間間隔(例えば「30分」)毎に範囲(例えば「12:00〜12:30」)を設定し、各範囲において始点時刻が含まれる過去データ数を、抽出された過去データの総数で割ることで始点時刻の確率分布(頻度分布(各範囲における発生頻度))を算出することができる。長さについても同様の方法で確率分布を算出することができる。これにより、予測部15は、発生頻度(確率)が最大となる始点時刻及び長さの範囲(又は当該範囲を代表する値)を、予測対象日の電力需要ピーク時間帯の始点時刻及び長さの予測値として算出することができる。   Here, the prediction unit 15 calculates the start point time based on the past data extracted by the past data extraction unit 13 instead of calculating the expected value of the start point time and the length of the power demand peak time period of each past data. And the probability distribution of each length may be calculated. The probability distribution here means the occurrence frequency (probability) for each predetermined range. That is, the probability distribution here is a value obtained by dividing the number of past data including the start time in each range by the total number of extracted past data. For example, for the start time, the prediction unit 15 sets a range (for example, “12: 0 to 12:30”) for each predetermined time interval (for example, “30 minutes”), and the past includes the start time in each range. By dividing the number of data by the total number of extracted past data, a probability distribution (frequency distribution (occurrence frequency in each range)) at the start point time can be calculated. The probability distribution can be calculated for the length by the same method. As a result, the prediction unit 15 determines the start point time and length range (or values representing the range) at which the occurrence frequency (probability) is maximum as the start point time and length of the power demand peak time zone on the prediction target day. Can be calculated as a predicted value.

このように、予測部15が過去データの電力需要ピーク時間帯の始点時刻、終点時刻、及び長さの少なくとも2つに基づく統計処理(期待値や確率分布の計算処理等)を実行することにより、簡易且つ精度よく予測対象日の電力需要ピーク時間帯を予測できる。   As described above, the predicting unit 15 executes statistical processing (expected value, probability distribution calculation processing, etc.) based on at least two of the start point time, the end point time, and the length of the power demand peak time period of the past data. The power demand peak time zone of the prediction target date can be predicted easily and accurately.

(第2の例)
続いて、第2の例について説明する。図5に示すように、ピーク特定部14は、各過去データの電力需要ピーク値Pを特定する。具体的には、図7に示すように、ピーク特定部14は、各過去データ(すなわち各過去日)について、30分毎の電気使用量の中から最大値(ピーク値)を特定する。そして、予測部15は、ピーク特定部14によって特定された各過去データの電力需要ピーク値に基づく統計処理を実行することで、予測対象日の電力需要ピーク値の予測値を算出する。より具体的には、予測部15は、各過去データの電力需要ピーク値の期待値(平均値)を算出し、当該期待値を予測対象日の電力需要ピーク値の予測値として算出することができる。また、予測部15は、例えば、所定の電気使用量の大きさ(例えば「1kW」)毎に範囲(例えば「7kW〜8kW」)を設定し、各範囲において電力需要ピーク値が含まれる過去データ数を、抽出された過去データの総数で割ることで電力需要ピーク値の確率分布(頻度分布)を算出し、発生頻度が最大となる電力需要ピーク値を予測対象日の電力需要ピーク値の予測値として算出してもよい。
(Second example)
Subsequently, a second example will be described. As shown in FIG. 5, the peak specifying unit 14 specifies the power demand peak value P of each past data. Specifically, as shown in FIG. 7, the peak specifying unit 14 specifies the maximum value (peak value) from the amount of electricity used every 30 minutes for each past data (that is, each past date). And the prediction part 15 calculates the predicted value of the power demand peak value of a prediction object day by performing the statistical process based on the power demand peak value of each past data specified by the peak specific | specification part 14. FIG. More specifically, the prediction unit 15 may calculate an expected value (average value) of the power demand peak value of each past data, and calculate the expected value as a predicted value of the power demand peak value on the prediction target day. it can. In addition, the prediction unit 15 sets a range (for example, “7 kW to 8 kW”) for each predetermined amount of electricity usage (for example, “1 kW”), for example, and past data including a power demand peak value in each range The probability distribution (frequency distribution) of the power demand peak value is calculated by dividing the number by the total number of extracted past data, and the power demand peak value with the highest occurrence frequency is predicted for the power demand peak value on the prediction target day It may be calculated as a value.

このように、予測部15が過去データの電力需要ピーク値に基づく統計処理(期待値や確率分布(頻度分布)の計算処理等)を実行することにより、簡易且つ精度よく予測対象日の電力需要ピーク値を予測できる。   In this way, the prediction unit 15 executes statistical processing based on the peak power demand value of past data (calculation processing of expected value and probability distribution (frequency distribution), etc.), so that power demand on the prediction target day can be easily and accurately. Peak value can be predicted.

(第3の例)
続いて、第3の例について説明する。この例では、特徴情報が、数値によって示される数値情報(ここでは一例として「最高気温」)を含んでいる。また、ピーク特定部14は、第2の例と同様の方法により、各過去データの電力需要ピーク値を特定する。そして、図8に示すように、予測部15は、ピーク特定部14によって特定された各過去データの電力需要ピーク値と当該過去データに含まれる最高気温(数値情報)との組Aに基づいて回帰式Fを算出する。より具体的には、予測部15は、各過去データの電力需要ピーク値と最高気温との組Aに対して最小二乗法等の公知の手法を用いることによって回帰式Fを算出する。ここで、回帰式Fは、線形(1次式)であってもよいし、図8に示すような曲線式であってもよい。予測部15は、このようにして算出された回帰式Fに予測対象日の最高気温Teを代入することで、予測対象日の電力需要ピーク値の予測値Peを算出する。
(Third example)
Subsequently, a third example will be described. In this example, the feature information includes numerical information indicated by numerical values (here, “maximum temperature” as an example). Moreover, the peak specific | specification part 14 specifies the electric power demand peak value of each past data by the method similar to a 2nd example. And as shown in FIG. 8, the prediction part 15 is based on the set A of the electric power demand peak value of each past data specified by the peak specification part 14, and the highest temperature (numerical information) contained in the said past data. The regression equation F is calculated. More specifically, the prediction unit 15 calculates the regression equation F by using a known method such as a least square method for the set A of the peak power demand value and the maximum temperature of each past data. Here, the regression equation F may be linear (linear equation) or a curve equation as shown in FIG. The prediction unit 15 calculates the predicted value Pe of the power demand peak value of the prediction target day by substituting the maximum temperature Te of the prediction target day into the regression equation F calculated in this way.

このように、予測部15が回帰式Fを算出し、算出された回帰式Fに予測対象日の最高気温Teを代入することで、簡易且つ精度よく予測対象日の電力需要ピーク値(予測値Pe)を予測できる。例えば、季節の変わり目に最高気温が日々増加(又は減少)するような期間において、最高気温を特徴情報とする場合には、過去データ抽出部13によって予測対象日よりも最高気温が低い(又は高い)過去日の過去データが多く抽出される可能性が高くなる。そうすると、これらの過去データの電力需要ピーク値の統計処理によって予測対象日の電力需要ピーク値の予測値を算出する第2の例では十分な予測精度を得られなくなるおそれがある。つまり、予測対象日の最高気温を基準として一方向(最高気温が低い方向又は最高気温が高い方向)に偏った過去日の過去データに基づいて予測されることで、予測誤差が大きくなるおそれが高い。一方、第3の例のように回帰式に基づいて予測する場合には、予測対象日の最高気温に近い最高気温が観測された過去日の電力需要ピーク値に近い値が予測値として得られる可能性が高い。従って、第3の例による電力需要ピーク値の予測は、上述のような季節の変わり目等において特に有効であると考えられる。具体的には、例えば春先等、気温が上昇する時期においては、これまでの気温が10℃前後だった場合でも、予測対象日については15℃などの高い気温が予報される場合が考えられる。この場合、そもそも対象となる過去類似日(予測対象日と類似する過去日)が存在しなかったり、過去類似日の気温範囲を±5℃としても、−5℃付近のデータばかりを集めて分布を作成してしまったりするといった問題が生じ得る。そこで、回帰式を用いて予測対象日の予報気温付近のデータを類推して予測することで、このような問題が解決でき、予測精度を向上することが期待できる。なお、過去データ抽出部13による過去データの抽出に用いる特徴情報と予測部15によって回帰式を算出するために用いる特徴情報(数値情報)とは、上述のように同一(いずれも最高気温)であってもよいし、異なっていてもよい。例えば、過去データの抽出には曜日を用いて、回帰式の算出には最高気温を用いるようにしてもよい。   In this way, the prediction unit 15 calculates the regression equation F, and substitutes the maximum temperature Te for the prediction target day into the calculated regression equation F, so that the power demand peak value (prediction value) of the prediction target day can be simply and accurately. Pe) can be predicted. For example, in a period in which the maximum temperature increases (or decreases) every day at the change of season, when the maximum temperature is used as characteristic information, the maximum temperature is lower (or higher) than the prediction target day by the past data extraction unit 13. ) There is a high possibility that a lot of past data for the past day will be extracted. Then, there is a possibility that sufficient prediction accuracy cannot be obtained in the second example in which the predicted value of the power demand peak value of the prediction target day is calculated by the statistical processing of the power demand peak value of the past data. In other words, the prediction error may increase due to prediction based on past data of the past day that is biased in one direction (the direction in which the maximum temperature is low or the direction in which the maximum temperature is high) based on the maximum temperature on the prediction target day. high. On the other hand, when predicting based on the regression equation as in the third example, a value close to the power demand peak value on the past day when the maximum temperature close to the maximum temperature on the prediction target day is observed is obtained as the predicted value. Probability is high. Therefore, the prediction of the power demand peak value according to the third example is considered to be particularly effective at the turn of the season as described above. Specifically, when the temperature rises, for example, in early spring, a high temperature such as 15 ° C. may be predicted for the prediction date even if the temperature has been around 10 ° C. so far. In this case, even if there is no past similar date (past date similar to the prediction target date) in the first place, or the temperature range of the past similar date is ± 5 ° C, only data around -5 ° C is collected and distributed. May cause problems such as creating Therefore, it is expected that such a problem can be solved and the prediction accuracy can be improved by estimating the data around the predicted temperature on the prediction target day using the regression equation. The feature information used to extract past data by the past data extraction unit 13 and the feature information (numerical information) used to calculate the regression equation by the prediction unit 15 are the same as described above (both are the highest temperature). May be different or different. For example, the day of the week may be used for extracting past data, and the highest temperature may be used for calculating the regression equation.

出力部16は、予測部15により算出された予測値を出力する出力手段である。出力部16による予測値の出力方法は特に限定されないが、例えば出力部16は、上述したディスプレイに予測値を予測結果として表示することで予測値を出力してもよい。また、出力部16は、上述した通信モジュール等を介して、予測値を用いた処理を実行する他の装置に対して予測値を送信することで予測値を出力してもよい。   The output unit 16 is an output unit that outputs the predicted value calculated by the prediction unit 15. Although the output method of the predicted value by the output part 16 is not specifically limited, For example, the output part 16 may output a predicted value by displaying a predicted value as a prediction result on the display mentioned above. In addition, the output unit 16 may output the predicted value by transmitting the predicted value to another device that performs processing using the predicted value via the communication module described above.

本実施形態に係る電力需要ピーク予測装置1では、過去データ抽出部13によって、予測対象日の特徴情報(例えば最高気温等)と同一又は類似する特徴情報を含む過去データが抽出される。すなわち、予測対象日と似た特徴を持つと推定される過去日の過去データのみが抽出される。さらに、ピーク特定部14によって、過去データ抽出部13によって抽出された各過去データの電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯が特定される。そして、予測部15によって、各過去データの電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯に基づいて予測対象日の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の予測値が算出される。このように算出された予測値は、出力部16によって出力される。   In the power demand peak prediction apparatus 1 according to the present embodiment, the past data extraction unit 13 extracts past data including feature information that is the same as or similar to the feature information (for example, maximum temperature) of the prediction target day. That is, only the past data of the past date estimated to have a feature similar to the prediction target date is extracted. Further, the peak specifying unit 14 specifies the power demand peak value or the power demand peak time zone of each past data extracted by the past data extracting unit 13. And the prediction part 15 calculates the predicted value of the power demand peak value or the power demand peak time zone of the prediction target day based on the power demand peak value or the power demand peak time zone of each past data. The predicted value calculated in this way is output by the output unit 16.

以上により、本実施形態に係る電力需要ピーク予測装置1によれば、予測対象日と似た特徴を持つと推定される過去日の過去データの電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯に着目して予測対象日の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の予測値を算出することができる。従って、電力の需要変動の周期的なトレンドにのみ着目して予測する場合と比較して、予測対象日の電力需要のピーク値又はピーク時間帯をより精度よく予測することができる。   As mentioned above, according to the power demand peak prediction apparatus 1 which concerns on this embodiment, paying attention to the power demand peak value or the power demand peak time zone of the past data of the past date estimated to have a characteristic similar to the prediction target day. Thus, it is possible to calculate the power demand peak value or the power demand peak time predicted value on the prediction target day. Therefore, the peak value or the peak time zone of the power demand on the prediction target day can be predicted with higher accuracy than in the case where the prediction is made by paying attention only to the periodic trend of the power demand fluctuation.

続いて、図9〜図11を用いて、本発明の一実施形態に係る電力需要ピーク予測方法を含む電力需要ピーク予測装置1の動作について説明する。図9〜図11はそれぞれ、上述の第1の例〜第3の例に対応する処理フローを示す図である。   Then, operation | movement of the electric power demand peak prediction apparatus 1 containing the electric power demand peak prediction method which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated using FIGS. 9-11. 9 to 11 are diagrams showing processing flows corresponding to the first to third examples described above.

図9を用いて第1の例に対応する処理フローについて説明する。まず、特徴情報取得部11によって、予測対象日の特徴情報(最高気温等)が取得される(ステップS11、特徴情報取得ステップ)。続いて、過去データ抽出部13によって、予測対象日の特徴情報と同一又は所定の基準において類似する特徴情報を含む一以上の過去データが過去データ記憶部12から抽出される(ステップS12、過去データ抽出ステップ)。続いて、ピーク特定部14によって、各過去データの電力需要ピーク時間帯の始点時刻、終点時刻、及び長さの少なくとも2つ(ここでは一例として始点時刻及び長さ)が特定される(ステップS13、ピーク特定ステップ)。続いて、予測部15によって、ピーク特定部14によって特定された各過去データの電力需要ピーク時間帯の始点時刻及び長さに基づいて、予測対象日の電力需要ピーク時間帯の始点時刻及び長さの予測値が算出される(ステップS14、予測ステップ)。具体的には、予測部15は、上述のように、各過去データの始点時刻及び長さの期待値(又は確率分布(頻度分布))を算出することで、上記予測値を算出する。続いて、出力部16によって、予測部15により算出された予測値が出力される(ステップS15、出力ステップ)。   A processing flow corresponding to the first example will be described with reference to FIG. First, the feature information acquisition unit 11 acquires the feature information (maximum temperature, etc.) of the prediction target day (step S11, feature information acquisition step). Subsequently, the past data extraction unit 13 extracts one or more past data including feature information that is the same as or similar to the feature information of the prediction target day from the past data storage unit 12 (step S12, past data). Extraction step). Subsequently, the peak specifying unit 14 specifies at least two of the start point time, the end point time, and the length (here, the start point time and the length as an example) of the power demand peak time zone of each past data (step S13). , Peak identification step). Subsequently, based on the start point time and length of the power demand peak time zone of each past data specified by the peak specifying unit 14 by the prediction unit 15, the start time and length of the power demand peak time zone of the prediction target day. Is calculated (step S14, prediction step). Specifically, as described above, the prediction unit 15 calculates the predicted value by calculating an expected value (or probability distribution (frequency distribution)) of the start time and length of each past data. Subsequently, the output unit 16 outputs the predicted value calculated by the prediction unit 15 (step S15, output step).

次に、図10を用いて第2の例に対応する処理フローについて説明する。まず、特徴情報取得部11によって、予測対象日の特徴情報(最高気温等)が取得される(ステップS21、特徴情報取得ステップ)。続いて、過去データ抽出部13によって、予測対象日の特徴情報と同一又は所定の基準において類似する特徴情報を含む一以上の過去データが過去データ記憶部12から抽出される(ステップS22、過去データ抽出ステップ)。続いて、ピーク特定部14によって、各過去データの電力需要ピーク値が特定される(ステップS23、ピーク特定ステップ)。続いて、予測部15によって、ピーク特定部14によって特定された各過去データの電力需要ピーク値に基づいて、予測対象日の電力需要ピーク値の予測値が算出される(ステップS24、予測ステップ)。具体的には、予測部15は、上述のように、各過去データの電力需要ピーク値の期待値(又は確率分布(頻度分布))を算出することで、上記予測値を算出する。続いて、出力部16によって、予測部15により算出された予測値が出力される(ステップS25、出力ステップ)。   Next, a processing flow corresponding to the second example will be described with reference to FIG. First, the feature information acquisition unit 11 acquires the feature information (maximum temperature, etc.) of the prediction target day (step S21, feature information acquisition step). Subsequently, the past data extraction unit 13 extracts one or more past data including feature information that is the same as or similar to the feature information of the prediction target day from the past data storage unit 12 (step S22, past data). Extraction step). Subsequently, the peak specifying unit 14 specifies the power demand peak value of each past data (step S23, peak specifying step). Subsequently, based on the power demand peak value of each past data specified by the peak specifying unit 14, the prediction unit 15 calculates the predicted value of the power demand peak value on the prediction target day (step S24, prediction step). . Specifically, as described above, the prediction unit 15 calculates the predicted value by calculating the expected value (or probability distribution (frequency distribution)) of the power demand peak value of each past data. Subsequently, the output unit 16 outputs the predicted value calculated by the prediction unit 15 (step S25, output step).

次に、図11を用いて第3の例に対応する処理フローについて説明する。まず、特徴情報取得部11によって、予測対象日の特徴情報(最高気温等)が取得される(ステップS31、特徴情報取得ステップ)。続いて、過去データ抽出部13によって、予測対象日の特徴情報と同一又は所定の基準において類似する特徴情報を含む一以上の過去データが過去データ記憶部12から抽出される(ステップS32、過去データ抽出ステップ)。続いて、ピーク特定部14によって、各過去データの電力需要ピーク値が特定される(ステップS33、ピーク特定ステップ)。続いて、予測部15によって、ピーク特定部14によって特定された各過去データの電力需要ピーク値と最高気温との組に基づいて回帰式が算出される(ステップS34)。続いて、予測部15によって、当該回帰式に予測対象日の最高気温が代入されることで予測対象日の電力需要ピーク値の予測値が算出される(ステップS35)。ここで、ステップS34及びステップS35を併せた処理ステップが、予測ステップを構成する。続いて、出力部16によって、予測部15により算出された予測値が出力される(ステップS36、出力ステップ)。   Next, a processing flow corresponding to the third example will be described with reference to FIG. First, the feature information acquisition unit 11 acquires the feature information (maximum temperature, etc.) of the prediction target day (step S31, feature information acquisition step). Subsequently, the past data extraction unit 13 extracts one or more past data including feature information that is the same as or similar to the feature information of the prediction target day from the past data storage unit 12 (step S32, past data). Extraction step). Subsequently, the peak specifying unit 14 specifies the power demand peak value of each past data (step S33, peak specifying step). Subsequently, the prediction unit 15 calculates a regression equation based on the combination of the peak power demand value and the maximum temperature of each past data specified by the peak specifying unit 14 (step S34). Subsequently, the prediction unit 15 calculates the predicted value of the power demand peak value on the prediction target day by substituting the maximum temperature of the prediction target day into the regression equation (step S35). Here, the process step which combined step S34 and step S35 comprises a prediction step. Subsequently, the output unit 16 outputs the predicted value calculated by the prediction unit 15 (step S36, output step).

続いて、図12を用いて、本発明の一実施形態に係る電力需要ピーク予測プログラムP1について説明する。電力需要ピーク予測プログラムP1は、コンピュータを電力需要ピーク予測装置1として機能させるためのプログラムである。図12は、電力需要ピーク予測プログラムP1のモジュールを示すブロック図である。図12に示すように、電力需要ピーク予測プログラムP1は、特徴情報取得モジュールP11、過去データ記憶モジュールP12、過去データ抽出モジュールP13、ピーク特定モジュールP14、予測モジュールP15、及び出力モジュールP16を備える。特徴情報取得モジュールP11、過去データ記憶モジュールP12、過去データ抽出モジュールP13、ピーク特定モジュールP14、予測モジュールP15、及び出力モジュールP16が実行されることにより実現される機能はそれぞれ、上述した電力需要ピーク予測装置1の特徴情報取得部11、過去データ記憶部12、過去データ抽出部13、ピーク特定部14、予測部15、及び出力部16の機能と同様である。   Then, the electric power demand peak prediction program P1 which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated using FIG. The power demand peak prediction program P <b> 1 is a program for causing a computer to function as the power demand peak prediction device 1. FIG. 12 is a block diagram showing modules of the power demand peak prediction program P1. As shown in FIG. 12, the power demand peak prediction program P1 includes a feature information acquisition module P11, a past data storage module P12, a past data extraction module P13, a peak identification module P14, a prediction module P15, and an output module P16. The functions realized by executing the feature information acquisition module P11, the past data storage module P12, the past data extraction module P13, the peak identification module P14, the prediction module P15, and the output module P16 are respectively the power demand peak predictions described above. The function is the same as that of the feature information acquisition unit 11, the past data storage unit 12, the past data extraction unit 13, the peak identification unit 14, the prediction unit 15, and the output unit 16 of the device 1.

このように構成された電力需要ピーク予測プログラムP1は、例えばCD−ROM、DVD及びHD等の記録媒体に記憶され、電力需要ピーク予測装置1として用いられるコンピュータにより実行される。具体的には、当該コンピュータは、例えばCD−ROMドライブ、DVDドライブ及びHDD等の記録媒体読取部を備えている。記録媒体読取部に記録媒体がセットされると、当該コンピュータは、記録媒体読取部から記録媒体に格納された電力需要ピーク予測プログラムP1にアクセス可能となる。そして、電力需要ピーク予測プログラムP1を当該コンピュータに実行させることによって、当該コンピュータを、電力需要ピーク予測装置1として動作させることが可能となる。   The power demand peak prediction program P1 configured as described above is stored in a recording medium such as a CD-ROM, DVD, and HD, and is executed by a computer used as the power demand peak prediction device 1. Specifically, the computer includes a recording medium reading unit such as a CD-ROM drive, a DVD drive, and an HDD. When the recording medium is set in the recording medium reading unit, the computer can access the power demand peak prediction program P1 stored in the recording medium from the recording medium reading unit. Then, by causing the computer to execute the power demand peak prediction program P1, the computer can be operated as the power demand peak prediction device 1.

なお、電力需要ピーク予測プログラムP1は、搬送波に重畳されたデータ信号としてネットワークを介して提供されるものであってもよい。   The power demand peak prediction program P1 may be provided via a network as a data signal superimposed on a carrier wave.

続いて、図13〜図19を用いて、第1実施形態に係る電力需要ピーク予測装置1の実施例について説明すると共に、その予測結果の評価結果について説明する。   Subsequently, an example of the power demand peak prediction device 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 13 to 19 and an evaluation result of the prediction result will be described.

まず、過去データ抽出部13が過去データを抽出するために用いた特徴情報について説明する。本実施例では、特徴情報として、曜日、天気、最高気温を想定した。曜日を特徴情報として用いる場合には、過去データ抽出部13によって抽出される過去データ数が一定数以上となるように、曜日を示す値として「平日」及び「土日祝日」の2分類を用いた。そして、過去データ抽出部13は、予測対象日の曜日と過去日の曜日とが同一分類である場合に、当該過去日に対応する過去データを抽出するものとした。   First, feature information used by the past data extraction unit 13 to extract past data will be described. In this embodiment, the day of the week, the weather, and the maximum temperature are assumed as the characteristic information. When using the day of the week as the feature information, the two types of “weekdays” and “Saturdays, Sundays, and holidays” are used as values indicating the days of the week so that the number of past data extracted by the past data extraction unit 13 is a certain number or more. . And the past data extraction part 13 shall extract the past data corresponding to the said past day, when the day of prediction day and the day of the past day are the same classification | category.

天気を特徴情報として用いる場合には、予測対象日及び過去日の天気について以下のように定めた。予測対象日の3時〜12時を対象とした時間帯別の天気予報において1つでも雨が予報されるか降水確率が50%以上であれば、予測対象日の天気を雨とした。それ以外の場合には、予測対象日の9〜12時を対象とした時間帯別の天気予報について予報された天気(例えば「晴れ」や「くもり」等)を予測対象日の天気とした。過去データ記憶部12に記憶される過去データについては、過去日の9時、15時、21時のいずれかの実績(実際に観測された天気)が雨であれば、当該過去日の天気を雨とした。それ以外の場合には、過去日の15時の天気(例えば「晴れ」や「くもり」等)を当該過去日の天気とした。そして、過去データ抽出部13は、予測対象日の天気と過去日の天気とが同一である場合に、当該過去日に対応する過去データを抽出するものとした。   When the weather is used as the feature information, the weather on the prediction target date and the past day is determined as follows. If at least one rain is predicted in the weather forecast for each time zone from 3:00 to 12:00 on the prediction target day, or if the precipitation probability is 50% or more, the weather on the prediction target day is set to rain. In other cases, the forecasted weather (for example, “sunny”, “cloudy”, etc.) for the weather forecast for each time zone targeting 9 to 12:00 on the forecast target day was used as the forecast target day weather. For past data stored in the past data storage unit 12, if any of the past days at 9 o'clock, 15 o'clock, or 21 o'clock (actually observed weather) is raining, the past day's weather is displayed. It was raining. In other cases, the weather at 15:00 of the past day (for example, “sunny”, “cloudy”, etc.) was used as the weather of the past day. And the past data extraction part 13 shall extract the past data corresponding to the said past day, when the weather of the prediction object day and the weather of the past day are the same.

最高気温を特徴情報として用いる場合には、過去データ抽出部13は、過去日の最高気温(実測値)が予測対象日の最高気温(予報値)に対して±α℃以内である場合に、当該過去日に対応する過去データを抽出するものとした。ここで、最高気温と電力需要との間には、一定の相関があることが知られている。従って、αを小さくすることで、電力需要ピーク値の大きさが予測対象日に近い過去日が抽出されることが期待される。しかし、αを小さくすると、抽出される過去日の日数が少なくなる。そこで、αを1〜10℃の範囲において1℃単位で変化させて感度解析を行った。感度解析の結果については後述する。   When using the maximum temperature as the feature information, the past data extraction unit 13 determines that the maximum temperature (measured value) of the past day is within ± α ° C. with respect to the maximum temperature (forecast value) of the prediction target day. The past data corresponding to the past day is extracted. Here, it is known that there is a certain correlation between the maximum temperature and the power demand. Therefore, by reducing α, it is expected that the past day whose power demand peak value is close to the prediction target date is extracted. However, if α is reduced, the number of days in the past extracted is reduced. Therefore, the sensitivity was analyzed by changing α in 1 ° C. units within a range of 1 to 10 ° C. The result of the sensitivity analysis will be described later.

本実施例では、上述の特徴情報(曜日、天気、最高気温)をそれぞれ単独で用いた場合について予測結果の予測精度の評価を行った。また、過去データ抽出部13は、予測対象日を基準として過去90日以内に含まれる過去日に対応付けられた過去データの中から該当する過去データを抽出するものとした。   In this example, the prediction accuracy of the prediction result was evaluated for the case where the above-described feature information (day of the week, weather, maximum temperature) was used independently. The past data extraction unit 13 extracts the corresponding past data from the past data associated with the past days included within the past 90 days with the prediction target date as a reference.

(使用データについて)
本実施例では、横浜市内の集合住宅に居住する16世帯の電気使用量(合計電力需要)の30分平均値(以下、単に「電気使用量」という。)を予測対象とした。過去データ抽出部13によって過去データを抽出する対象とした過去日の期間(以下「検討対象期間」という。)は、2012年8月〜2013年7月である。検討対象期間中の過去データにおいて、電気使用量の最大値は18.9kW、最小値は1.6kW、平均値は5.2kW、標準偏差は2.6kWであった。特徴情報取得部11は、予測対象日の前日の朝日新聞関東版の夕刊に記載された予想最高気温及び天気予報の情報を、予測対象日の最高気温及び天気として、オペレータ等による入力によって取得するものとした。なお、予測対象日の前日が夕刊の休刊日である場合には、特徴情報取得部11は、予測対象日当日の朝刊に記載された予想最高気温及び天気予報の情報を、予測対象日の最高気温及び天気として取得するものとした。また、予測対象日の前日の夕刊及び予測対象日当日の朝刊が両方とも休刊であるような予測対象日については予測対象外とした。また、予測対象日の最高気温及び天気に関する実測値(実績値)については、気象庁ホームページに公開される情報によって確認した。
(About usage data)
In this example, the 30-minute average value (hereinafter simply referred to as “electricity consumption”) of the electricity usage (total power demand) of 16 households living in an apartment house in Yokohama was used as the prediction target. The period of the past date (hereinafter referred to as “examination target period”) from which past data is extracted by the past data extraction unit 13 is from August 2012 to July 2013. In the past data during the examination period, the maximum value of electricity usage was 18.9 kW, the minimum value was 1.6 kW, the average value was 5.2 kW, and the standard deviation was 2.6 kW. The feature information acquisition unit 11 acquires information on the predicted maximum temperature and the weather forecast described in the evening edition of the Asahi Shimbun Kanto edition the day before the prediction target date as the maximum temperature and weather of the prediction target date by input by an operator or the like. It was supposed to be. In addition, when the day before the prediction target date is a closed day of the evening publication, the feature information acquisition unit 11 uses the predicted maximum temperature and the weather forecast information described in the morning newspaper on the prediction target day as the highest prediction target date. Acquired as temperature and weather. In addition, the prediction target date in which the evening publication on the day before the prediction target date and the morning edition on the prediction target day are both closed, was excluded from the prediction target. Moreover, the actual temperature (actual value) related to the maximum temperature and the weather on the prediction target day was confirmed by information disclosed on the JMA website.

(電力需要ピーク値の特徴)
図13に、検討対象期間における電力需要ピーク値の大きさ別の発生頻度を示す。図13(a)は、検討対象期間の過去データ全体における電力需要ピーク値の大きさ別の発生頻度を示す。図13(a)に示すように、検討対象期間の過去データ全体において、電力需要ピーク値は、日によって5.4kW〜18.9kWの範囲で大きくばらついている。検討対象期間の過去データ全体における電力需要ピーク値の平均値は9.6kW、標準偏差は2.3kWであった。これらの平均値及び標準偏差は、日々の電力需要ピーク値の期待値及びその平均二乗誤差と考えられる。従って、上述のような特徴情報(曜日、天気、最高気温)を用いて過去データ抽出部13によって抽出された過去データから図13(a)よりもばらつきの小さい分布を作成できれば、当該抽出された過去データに基づく予測により、予測対象日の電力需要ピーク値の予測精度を向上させることが期待できる。
(Characteristics of peak power demand)
FIG. 13 shows the frequency of occurrence of each power demand peak value in the examination target period. FIG. 13A shows the frequency of occurrence of each power demand peak value in the entire past data in the period to be examined. As shown to Fig.13 (a), in the past data of the examination object period, the electric power demand peak value varies widely in the range of 5.4 kW to 18.9 kW depending on the day. The average value of the power demand peak value in the entire past data in the examination period was 9.6 kW, and the standard deviation was 2.3 kW. These average value and standard deviation are considered to be the expected value of the daily power demand peak value and its mean square error. Therefore, if a distribution having a smaller variation than that of FIG. 13A can be created from past data extracted by the past data extraction unit 13 using the above-described feature information (day of the week, weather, maximum temperature), the extracted data is extracted. The prediction based on the past data can be expected to improve the prediction accuracy of the power demand peak value on the prediction target day.

図13(b)、図13(c)、図13(d)はそれぞれ、最高気温が25〜35℃、天気が「雨」、曜日が「土日祝日」であるという特徴情報を用いて抽出された過去データを対象として得られた電力需要ピーク値の大きさ別の発生頻度を示す。図13(b)に示すように、最高気温を特徴情報として用いて抽出された過去データの電力需要ピーク値は8〜11kWの範囲で発生する確率が高く、図13(a)よりもばらつきの小さい分布となった。また、図13(c)に示すように、天気を特徴情報として用いて抽出された過去データの電力需要ピーク値の平均値は8.4kWであった。また、図13(d)に示すように、曜日を特徴情報として用いて抽出された過去データの電力需要ピーク値の平均値は9.4kWであった。このように、特徴情報として天気又は曜日を用いて抽出された過去データの電力需要ピーク値の平均値は、検討対象期間の過去データ全体における電力需要ピーク値の平均値9.6kWと大差なく、電力需要ピーク値のばらつきも検討対象期間の過去データ全体におけるばらつきと同程度であった。これらの結果から、本実施例の場合には、特に最高気温を特徴情報として用いることで、予測対象日の電力需要ピーク値の予測精度が向上することが期待できることがわかる。   13 (b), 13 (c), and 13 (d) are extracted using feature information that the maximum temperature is 25 to 35 ° C., the weather is “rain”, and the day of the week is “Saturdays, Sundays, and holidays”. In addition, the frequency of occurrence of power demand peak values obtained from past data is shown. As shown in FIG. 13 (b), the power demand peak value of the past data extracted using the maximum temperature as the characteristic information has a high probability of occurring in the range of 8 to 11 kW, and is more variable than FIG. 13 (a). It became a small distribution. Moreover, as shown in FIG.13 (c), the average value of the power demand peak value of the past data extracted using the weather as characteristic information was 8.4 kW. Moreover, as shown in FIG.13 (d), the average value of the power demand peak value of the past data extracted using the day of the week as the characteristic information was 9.4 kW. Thus, the average value of the power demand peak value of the past data extracted using the weather or the day of the week as the characteristic information is not much different from the average value of the power demand peak value of the entire past data in the examination target period, 9.6 kW, The variation in peak power demand was similar to the variation in the entire past data during the study period. From these results, it can be seen that, in the case of the present embodiment, the prediction accuracy of the power demand peak value on the prediction target day can be expected to be improved by using the maximum temperature as the feature information.

(電力需要ピーク時間帯の特徴)
図14(a)に、閾値Dhを平均値Daと等しくした場合において、検討対象期間の過去データ全体について、1日を30分毎に区切った各時間帯が電力需要ピーク時間帯に含まれる確率(頻度)を示す。図14(a)に示すように、電力需要ピーク時間帯の始点時刻は16:30〜17:00、終点時刻は21:00〜22:30となる確率(頻度)が高かった。このように、大半の日において、電力需要ピーク時間帯は夕方に発生するが、電力需要ピーク時間帯が午前中に発生する日も33日(検討対象期間全体の13.9%)あった。なお、電力需要ピーク時間帯の発生時刻によらず、電力需要ピーク時間帯の長さは4〜6時間となる確率(頻度)が高かった。
(Characteristics of peak demand hours)
In FIG. 14A, when the threshold value Dh is equal to the average value Da, the probability that the power demand peak time zone includes each time zone in which one day is divided every 30 minutes with respect to the entire past data in the examination target period. (Frequency). As shown to Fig.14 (a), the probability (frequency) that the start time of an electric power demand peak time zone will be 16: 30-17: 00, and end time will be 21: 0 to 22:30 was high. As described above, on most days, the peak power demand period occurs in the evening, but the day when the peak power demand period occurs in the morning was 33 days (13.9% of the entire study period). In addition, the probability (frequency) that the length of the power demand peak time zone is 4 to 6 hours is high regardless of the occurrence time of the power demand peak time zone.

図14(b)、図14(c)、図14(d)はそれぞれ、最高気温が25〜35℃、天気が「雨」、曜日が「土日祝日」であるという特徴情報を用いて抽出された過去データについて、1日を30分毎に区切った各時間帯が電力需要ピーク時間帯に含まれる確率(頻度)を示す。これらの図に示すように、各時間帯が電力需要ピーク時間帯に含まれる確率(頻度)は、過去データを抽出するために用いられた特徴情報によらず同様であった。   14 (b), 14 (c), and 14 (d) are extracted using feature information that the maximum temperature is 25 to 35 ° C., the weather is “rainy”, and the day of the week is “Saturdays, Sundays, and holidays”. In addition, regarding the past data, the probability (frequency) that each time zone obtained by dividing one day every 30 minutes is included in the power demand peak time zone is shown. As shown in these figures, the probability (frequency) that each time zone is included in the power demand peak time zone is the same regardless of the feature information used to extract the past data.

また、検討対象期間全体における電力需要ピーク時間帯の始点時刻・終点時刻の確率分布、すなわち1日を30分毎に区切った各時間帯における始点時刻・終点時刻の発生頻度を算定した。その結果、始点時刻は16:00〜17:00となる確率(頻度)が高かった。一方、終点時刻は21:30〜23:30となる確率(頻度)が高く、始点時刻と比較して、日によるばらつきがやや大きいことが確認された。また、電力需要ピーク時間帯を定義するための閾値Dhを大きくすると、始点時刻のばらつきは比較的小さい一方で、終点時刻のばらつきは大きくなることが確認された。従って、本実施例で用いた過去データの場合、電力需要ピーク時間帯の始点時刻は、年間を通じて日による違いは非常に小さいと考えられる。ただし、上述のように、年間33日間は、ピーク需要が発生する時間(電力需要ピーク値を取る時間)が午前中に発生している。よって、電力需要ピーク予測装置1では、予測対象期間を半日単位に分ける等して、午前中に発生する電力需要ピークをより適切に予測できるようにしてもよい。   In addition, the probability distribution of the start time and end time of the power demand peak time zone in the entire study period, that is, the occurrence frequency of the start time and end time in each time zone divided into 30 minutes every day was calculated. As a result, the probability (frequency) that the starting point time was 16:00 to 17:00 was high. On the other hand, the probability (frequency) that the end point time is 21:30 to 23:30 is high, and it was confirmed that the variation depending on the day is slightly larger than the start point time. Further, it was confirmed that when the threshold value Dh for defining the power demand peak time period is increased, the variation in the end point time is increased while the variation in the start point time is relatively small. Therefore, in the case of the past data used in the present embodiment, it is considered that the start time of the power demand peak time zone has very little difference depending on the day throughout the year. However, as described above, during the 33 days of the year, the time when peak demand occurs (time when the power demand peak value is taken) occurs in the morning. Therefore, the power demand peak prediction device 1 may be configured to more appropriately predict the power demand peak generated in the morning by dividing the prediction target period into half-day units.

(電力需要ピーク値に関する予測結果)
上述の「第2の例」で示した方法のうち過去データの電力需要ピーク値の期待値に基づいて予測対象日の電力需要ピーク値を予測する場合については、下記式(1)で表される平均絶対誤差率(%MAE)を用いて予測精度を評価した。
(Forecast results for peak power demand)
The case of predicting the power demand peak value on the prediction target day based on the expected value of the power demand peak value of the past data among the methods shown in the above “second example” is expressed by the following formula (1). The prediction accuracy was evaluated using the average absolute error rate (% MAE).

上記式(1)において、dmaxは、評価対象日(電力需要ピーク予測装置1により電力需要ピーク値の予測を行った予測対象日)の合計日数を示す。DF−dは、評価対象日であるd(d=d〜dmax)日における電力需要ピーク値の予測値を示す。DO−dは、評価対象日であるd(d=d〜dmax)日における電力需要ピーク値の実測値を示す。このように、%MAEは、各評価対象日における予測誤差率の和を評価対象日の合計日数で割った値であり、評価対象日1日当たりの予測誤差の大きさを示す。従って、%MAEが小さいほど、評価対象日1日当たりの予測誤差が小さく予測精度が高いといえる。 In the above formula (1), d max indicates the total number of days of the evaluation target date (the prediction target date on which the power demand peak value is predicted by the power demand peak prediction device 1). DF-d indicates the predicted value of the power demand peak value on day d (d = d 1 to d max ), which is the evaluation target day. D O-d indicates an actual measurement value of the power demand peak value on d (d = d 1 to d max ) day, which is the evaluation target date. Thus,% MAE is a value obtained by dividing the sum of the prediction error rates on each evaluation target day by the total number of days on the evaluation target date, and indicates the size of the prediction error per day on the evaluation target date. Therefore, it can be said that the smaller the% MAE, the smaller the prediction error per day for the evaluation date, and the higher the prediction accuracy.

上述の「第2の例」で示した方法のうち過去データの電力需要ピーク値の確率分布(頻度分布)に基づいて予測対象日の電力需要ピーク値を予測する場合については、下記式(2)で表されるCRPS(Continuous Rank Probability Score)を評価指標とした(参考文献:Hans Hersbach;「Decomposition of the Continuous Ranked Probability Score forPrediction Systems」,American Meteorological Society,15,5,(2000),pp.559-570)。
In the case of predicting the power demand peak value on the prediction target day based on the probability distribution (frequency distribution) of the power demand peak value of the past data among the methods shown in the above “second example”, the following formula (2 ) CRPS (Continuous Rank Probability Score) represented by an evaluation index (reference: Hans Hersbach; “Decomposition of the Continuous Ranked Probability Score for Prediction Systems”, American Meteorological Society, 15, 5, (2000), pp. 559-570).

上記式(2)において、PF−d(D)は、特徴情報を用いることで抽出された過去データの電力需要ピーク値を0.1kW単位で0kW〜20kWまで(i=0〜200)集計した累積確率を示す。P(Do−d)は、予測対象日の実測値Do−dで0から1に変化するステップ関数を示す。従って、CRPSは、予測対象日について予測した確率分布PF−dの確からしさを示しており、その値が小さいほど、評価対象日の予測確率分布の精度が高いと言える。 In the above formula (2), P F-d (D i) is the power demand peak value of the past data extracted by using the feature information at 0.1kW units until 0kW~20kW (i = 0~200) Indicates the accumulated probability. P o (D o- d ) represents a step function that changes from 0 to 1 with the actual measurement value D o-d on the prediction target day. Therefore, CRPS indicates the probability of the probability distribution PF -d predicted for the prediction target date, and the smaller the value, the higher the accuracy of the prediction probability distribution of the evaluation target date.

予測対象日を基準として過去90日間の中から特徴情報に基づいて抽出される過去日(該当日)の過去データが抽出され、当該過去データの電力需要ピーク値の期待値(平均値)が予測値とされる場合の予測結果について述べる。特徴情報として曜日、天気、最高気温それぞれを単独で用いた場合の%MAEは、それぞれ23.0%、23.0%、14.3%であった。ここで、最高気温を特徴情報として用いる場合には、予測対象日の最高気温予報値の±5℃以内の日を該当日として過去データを抽出するものとした。一方、特徴情報を用いずに過去90日間からランダムに抽出した7〜78日の過去データの電力需要ピーク値の期待値(平均値)を予測値とした場合の%MAEは、23%程度であった。従って、最高気温を特徴情報として用いる場合には、過去データをランダムに抽出する場合と比較して、%MAEが約9%改善し、予測精度が向上することが確認された。   Past data of the past date (corresponding day) extracted based on the feature information is extracted from the past 90 days based on the prediction target date, and the expected value (average value) of the peak power demand value of the past data is predicted. The prediction result when it is assumed to be a value will be described. When the day of the week, weather, and maximum temperature were used alone as characteristic information, the% MAEs were 23.0%, 23.0%, and 14.3%, respectively. Here, when the maximum temperature is used as the feature information, the past data is extracted with a day within ± 5 ° C. of the maximum temperature forecast value of the prediction target day as the corresponding day. On the other hand,% MAE when the expected value (average value) of the peak power demand value of the past data for 7 to 78 days randomly extracted from the past 90 days without using the feature information is about 23% there were. Therefore, when using the maximum temperature as the feature information, it was confirmed that the% MAE was improved by about 9% and the prediction accuracy was improved as compared with the case where the past data was extracted at random.

一方、上述の「第3の例」で示した方法によって、最高気温と電力需要ピーク値との回帰式に基づいて予測対象日の電力需要ピーク値を予測する場合には、%MAEは14.1%となった。このように、本実施例では、過去データの電力需要ピーク値の期待値(平均値)を予測値とする場合よりも回帰式を用いた場合の方が、予測精度がわずかに向上した。図15に、回帰式を用いた場合における予測対象日の電力需要ピーク値の実測値と予測値との相関図を示す。図15において、横軸(x軸)及び縦軸(y軸)はそれぞれ、予測対象日の電力需要ピーク値の実測値の大きさ(kW)及び予測値の大きさ(kW)を示す。図中に示すように、実測値と予測値との複数の組に基づいて回帰分析を行うことで、「y=0.9584x」で示される回帰直線が得られた。   On the other hand, when the power demand peak value on the prediction target day is predicted based on the regression equation between the maximum temperature and the power demand peak value by the method shown in the above “third example”, the% MAE is 14. 1%. As described above, in this example, the prediction accuracy was slightly improved in the case of using the regression equation than in the case where the expected value (average value) of the power demand peak value of the past data is used as the predicted value. FIG. 15 shows a correlation diagram between the actual measurement value and the predicted value of the power demand peak value on the prediction target day when the regression equation is used. In FIG. 15, the horizontal axis (x-axis) and the vertical axis (y-axis) indicate the measured value magnitude (kW) and predicted value magnitude (kW) of the power demand peak value on the prediction target day, respectively. As shown in the figure, a regression line represented by “y = 0.95884x” was obtained by performing regression analysis based on a plurality of sets of actually measured values and predicted values.

また、確率分布(頻度分布)を用いて電力需要ピーク値の予測値を算出した場合の予測精度に関して、過去データを抽出する特徴情報として曜日、天気、最高気温を用いた場合に上記式(2)によって算定されるCRPSは、それぞれ16.0、15.6、10.2であった。このように、確率分布(頻度分布)に基づいて電力需要ピーク値を予測する場合においても、曜日や天気と比較して、最高気温を特徴情報として用いることが予測精度を高めるのに有効であることがわかった。また、%MAEの評価と同様に、過去90日間からランダムに抽出した7〜78日の過去データの電力需要ピーク値の期待値(平均値)を予測値とする場合のCRPSは、18.7であった。このように、本実施例では、過去データの電力需要ピーク値の確率分布(頻度分布)に基づいて電力需要ピーク値を予測する場合の予測精度は、最高気温を特徴情報として用いることで45%程度改善し、曜日や天気を特徴情報として用いる場合でも15%程度改善することが確認された。   Further, regarding the prediction accuracy when the predicted value of the power demand peak value is calculated using the probability distribution (frequency distribution), the above formula (2) is used when the day of the week, the weather, and the maximum temperature are used as feature information for extracting past data. The CRPS calculated by) were 16.0, 15.6, and 10.2, respectively. As described above, even when the power demand peak value is predicted based on the probability distribution (frequency distribution), it is effective to increase the prediction accuracy by using the maximum temperature as the feature information as compared with the day of the week or the weather. I understood it. Similarly to the% MAE evaluation, the CRPS when the expected value (average value) of the peak power demand value of the past data for 7 to 78 days randomly extracted from the past 90 days is 18.7 is 18.7. Met. As described above, in this embodiment, the prediction accuracy when the power demand peak value is predicted based on the probability distribution (frequency distribution) of the power demand peak value of the past data is 45% by using the maximum temperature as the feature information. Even when the day of the week and the weather are used as characteristic information, it was confirmed that the level improved by about 15%.

予測対象日の最高気温の予報誤差が電力需要ピーク値の予測結果に与える影響を評価するため、予測対象日の最高気温の実測値から±5℃以内に含まれる最高気温が観測された過去日(該当日)の過去データを抽出し、当該過去データに基づいて電力需要ピーク値を予測した。その結果、過去データの電力需要ピーク値の期待値(平均値)に基づいて予測する場合の%MAEは14.1%、回帰式を用いて予測する場合の%MAEは13.5%となり、最高気温に関する予報誤差がある場合と比べて、それぞれ0.2%、0.6%改善した。電力需要ピーク値の予測を行った対象期間中において日最高気温に関する予報誤差の絶対値は平均1.2℃程度であったが、電力需要ピーク値に関する予測誤差の大きい数日間においては、絶対値1℃以上の予報誤差があることが確認された。従って、最高気温を特徴情報として用いて過去データを抽出する場合には、予測対象日の最高気温の予測精度の向上によって電力需要ピーク値の予測精度を向上させることが期待できる。   In order to evaluate the effect of the forecast error of the maximum temperature on the forecast target day on the forecast result of the peak power demand value, the past day when the maximum temperature within ± 5 ° C was observed from the actual measured maximum temperature on the forecast date The past data of (corresponding day) was extracted, and the power demand peak value was predicted based on the past data. As a result,% MAE when forecasting based on the expected value (average value) of the peak power demand value of past data is 14.1%, and% MAE when forecasting using the regression equation is 13.5%. Compared to the forecast error related to the maximum temperature, it improved by 0.2% and 0.6%, respectively. The absolute value of the forecast error related to the daily maximum temperature was about 1.2 ° C on average during the target period for which the peak demand for power demand was predicted. It was confirmed that there was a forecast error of 1 ℃ or more. Therefore, when past data is extracted using the maximum temperature as feature information, it can be expected that the prediction accuracy of the power demand peak value is improved by improving the prediction accuracy of the maximum temperature on the prediction target day.

過去データ抽出部13による抽出の対象とする過去データの最高気温の範囲を予測対象日の最高気温予報値から±1℃〜±10℃と変化させ、過去データの電力需要ピーク値の期待値(平均値)及び回帰式に基づいて電力需要ピーク値を予測する場合の%MAE、並びに過去データの電力需要ピーク値の確率分布(頻度分布)に基づいて電力需要ピーク値を予測する場合のCRPSを算定した。図16にその結果を示す。図16は、横軸に抽出対象とする過去データの最高気温の範囲(予測対象日の最高気温予報値を基準とした幅)を示し、縦軸は予測誤差(平均絶対誤差(%MAE)、CRPS)の大きさを示す。ここで、最高気温の範囲を予測対象日の最高気温予報値から±1℃とした場合には、該当日が存在しない場合があったため検討対象外とした。また、回帰式を用いる場合、最高気温の範囲を予測対象日の最高気温予報値から±3℃以下とした場合は、該当日が1日分しか存在しない場合もあったため検討対象外とした。同図に示すように、期待値に基づいて予測する場合の%MAE及び確率分布(頻度分布)に基づいて予測する場合のCRPSは、最高気温の範囲を予測対象日の最高気温予報値から±3℃とする場合に最小となる(予測精度が高い)ことが確認された。この場合、抽出される過去データが1日分しか存在しない場合もあったが、最高気温の実測値が近い日のみを用いることで予測精度が向上したと考えられる。   The range of the maximum temperature of the past data to be extracted by the past data extraction unit 13 is changed from ± 1 ° C to ± 10 ° C from the predicted maximum temperature on the prediction target day, and the expected value of the power demand peak value of the past data ( % MAE when the power demand peak value is predicted based on the average value) and the regression formula, and CRPS when the power demand peak value is predicted based on the probability distribution (frequency distribution) of the power demand peak value of the past data. Calculated. FIG. 16 shows the result. In FIG. 16, the horizontal axis indicates the range of the maximum temperature of the past data to be extracted (the range based on the maximum temperature forecast value on the prediction target day), and the vertical axis indicates the prediction error (average absolute error (% MAE), CRPS). Here, when the range of the maximum temperature was set to ± 1 ° C. from the predicted maximum temperature on the prediction target day, the corresponding day might not exist, so it was excluded from consideration. In addition, when the regression equation is used, if the maximum temperature range is set to ± 3 ° C. or less from the maximum temperature forecast value on the prediction target day, it may be excluded from consideration because there may be only one day of the corresponding day. As shown in the figure, CRPS for predicting based on% MAE and probability distribution (frequency distribution) when predicting based on an expected value indicates the range of maximum temperature from the maximum temperature predicted value on the prediction target day. It was confirmed that the temperature was minimized when the temperature was 3 ° C. (prediction accuracy was high). In this case, the past data to be extracted may exist only for one day, but it is considered that the prediction accuracy has been improved by using only the day with the measured value of the maximum temperature close.

また、過去データ抽出部13によって過去データを抽出する期間(抽出期間)を変化させて感度解析を行った。その結果、3月以外では、抽出される過去データ数が少なくなるものの、抽出期間を比較的短くした場合(例えば予測対象日から過去30日間を抽出期間とする場合)の方が、予測誤差が小さくなることが確認された。一方、3月は、予測対象日から過去90日間を抽出期間として12月頃まで遡って過去データを抽出する方が、予測誤差が小さくなることが確認された。ただし、この場合、3月の電力需要ピーク値は、12月頃の実測値によって予測されることになるため、他の季節と比較して%MAEが6.8%程度大きくなることも確認された。そこで、最高気温以外の特徴情報を併用するとともに、過去日の抽出範囲を予測対象日に応じて最適化することで、予測精度の向上を図ることが可能と考えられる。   Further, sensitivity analysis was performed by changing the period (extraction period) in which past data was extracted by the past data extraction unit 13. As a result, except in March, the number of past data to be extracted is reduced, but when the extraction period is relatively short (for example, when the past 30 days from the prediction target day is the extraction period), the prediction error is greater. It was confirmed to be smaller. On the other hand, in March, it was confirmed that the prediction error becomes smaller when past data is extracted retroactively to around December in the past 90 days as the extraction period. However, in this case, the power demand peak value in March is predicted by the actual measurement value around December, so it was also confirmed that% MAE is about 6.8% larger than in other seasons. . Therefore, it is considered possible to improve the prediction accuracy by using the feature information other than the maximum temperature together and optimizing the extraction range of the past day according to the prediction target date.

(電力需要ピーク時間帯に関する予測結果)
上述の「第1の例」で示した方法で過去データの電力需要ピーク時間帯の始点、終点、長さの期待値に基づいて予測対象日の電力需要ピーク時間帯の始点、終点、長さを予測する場合については、予測値と実測値との誤差を足し合わせて平均を取った値である平均誤差(ME:Mean Error)を用いて予測精度を評価した。また、電力需要ピーク時間帯全体としての予測精度については、下記式(3)で示される予測値と実測値の確率分布の絶対誤差を表す指標NCAE(Normalized Cumulative Absolute Error)を定義して用いた。
(Forecast results for peak power demand hours)
The start point, end point, and length of the power demand peak time zone of the prediction target day based on the expected value of the start point, end point, and length of the power demand peak time zone of the past data by the method shown in the “first example” above. In the case of predicting the error, the prediction accuracy was evaluated by using an average error (ME: Mean Error) that is a value obtained by adding the error between the predicted value and the actual measurement value. Further, for the prediction accuracy of the entire power demand peak time zone, an index NCAE (Normalized Cumulative Absolute Error) representing the absolute error of the probability distribution between the predicted value and the actually measured value represented by the following formula (3) was defined and used. .

上記式(3)において、PF−d,Nは、1日(24時間)を30分毎に区切った各時間帯N(N=1〜48)について、どの程度の該当日(過去日)において当該時間帯Nが電力需要ピーク時間帯に含まれるかを示す確率(頻度)である。また、Po−d,Nは、予測対象日d(d=1〜dmax)の各時間帯Nが電力需要ピーク時間帯に含まれるか否かを示す確率(0又は1)であり、時間帯Nが電力需要ピーク時間帯に含まれる場合には「1」をとり、含まれない場合には「0」をとる。評価対象日全体において予測誤差が小さいほどNCAEは小さくなる。なお、上述のように、電力需要ピーク値を取る時間を含み電気使用量が閾値Dh以上で連続する時間帯を電力需要ピーク時間帯と定義しているため、閾値Dhを大きくすれば電力需要ピーク時間帯は短くなる。そこで、閾値Dhの違いによらずに予測精度を比較するために、上記式(3)で示されるNCAEは、各日電力需要ピーク時間帯の長さで規格化されている。つまり、NCAEは、閾値Dh(電力需要ピーク時間帯の長さ)に依存しないため、互いに異なる閾値Dhを用いて予測した場合の予測精度を比較する際にも評価指標として用いることができる。 In the above formula (3), PFd, N is the corresponding day (past date) for each time zone N (N = 1 to 48) obtained by dividing one day (24 hours) every 30 minutes. The probability (frequency) indicating whether the time zone N is included in the power demand peak time zone. P o-d, N is a probability (0 or 1) indicating whether or not each time zone N of the prediction target date d (d = 1 to d max ) is included in the power demand peak time zone, When the time zone N is included in the power demand peak time zone, “1” is taken, and when it is not included, “0” is taken. The smaller the prediction error in the entire evaluation target date, the smaller the NCAE. In addition, as described above, since the time period in which the amount of electricity used includes the time for taking the power demand peak value and is continuous at the threshold value Dh or more is defined as the power demand peak time period, the power demand peak is increased by increasing the threshold value Dh. The time zone becomes shorter. Therefore, in order to compare the prediction accuracy regardless of the difference in the threshold value Dh, the NCAE represented by the above formula (3) is standardized by the length of each daily power demand peak time zone. That is, since NCAE does not depend on the threshold value Dh (the length of the power demand peak time zone), it can also be used as an evaluation index when comparing prediction accuracy when prediction is performed using different threshold values Dh.

図17に、閾値Dhを「Dh=Da」として電力需要ピーク時間帯を定義する場合における電力需要ピーク時間帯の予測誤差の大きさ別発生頻度を示す。図17(a)、(b)、(c)はいずれも、横軸を予測誤差(h:時間)、縦軸を発生頻度(%)としたグラフである。図17(a)、(b)、(c)はそれぞれ、電力需要ピーク時間帯の始点時刻、終点時刻、長さの期待値に関するグラフを示す。図17(a)に示すように、曜日、天気、最高気温のいずれを特徴情報として用いた場合でも、始点時刻の予測誤差は、評価対象とした予測対象日全体の64%程度の日において±30分以内であった。上述のように、始点時刻と比較して終点時刻の方が日による違いが大きいため、図17(b)に示すように、終点時刻の予測誤差は、始点時刻の予測誤差と比較して大きい日が多く、予測誤差が±30分以内の日は予測対象日全体の50.1%であった。図17(c)に示すように、電力需要ピーク時間帯の長さに関する予測誤差は、始点時刻、終点時刻、長さの中で最も大きく、予測誤差が±30分以内の日は予測対象日全体の47.5%であった。これは、始点時刻と終点時刻の誤差が逆方向(一方がプラスの値で他方がマイナスの値)になる場合があるためと考えられる。ただし、本実施例では、上述のように秋から冬にかけて発生する午前中の電力需要ピーク時間帯を予測できていないため、始点時刻と終点時刻については誤差が10時間〜12時間と非常に大きい場合がある。ただし、このような場合には、始点時刻及び終点時刻は、いずれも午前中に発生する。よって、ピーク時間帯の長さについては、午前中の電力需要ピーク時間帯を考慮しないことによっては大きな予測誤差は発生していない。   FIG. 17 shows the frequency of occurrence of prediction errors in the power demand peak time zone when the power demand peak time zone is defined with the threshold Dh as “Dh = Da”. 17A, 17B, and 17C are graphs in which the horizontal axis represents the prediction error (h: time) and the vertical axis represents the occurrence frequency (%). FIGS. 17A, 17 </ b> B, and 17 </ b> C show graphs related to the expected value of the start time, end time, and length of the power demand peak time period, respectively. As shown in FIG. 17 (a), the prediction error of the start time is ± 64% of the entire prediction target day as the evaluation target, regardless of which day of the week, weather, or maximum temperature is used as the feature information. Within 30 minutes. As described above, since the end point time is more different depending on the day than the start point time, the prediction error of the end point time is larger than the prediction error of the start point time as shown in FIG. The number of days with many prediction errors within ± 30 minutes was 50.1% of the entire prediction target day. As shown in FIG. 17C, the prediction error related to the length of the power demand peak time zone is the largest among the start point time, end point time, and length, and the day when the prediction error is within ± 30 minutes is the prediction target day. It was 47.5% of the whole. This is considered because the error between the start point time and the end point time may be in the opposite direction (one is a positive value and the other is a negative value). However, in the present embodiment, as described above, it is not possible to predict the morning power demand peak time zone that occurs from autumn to winter, and therefore, the start point time and the end point time have a very large error of 10 to 12 hours. There is a case. However, in such a case, both the start point time and the end point time occur in the morning. Therefore, with regard to the length of the peak time zone, a large prediction error does not occur by not considering the morning power demand peak time zone.

図18に、閾値Dhを「Dh=Da」、「Dh=1.1Da」、「Dh=1.2Da」、「Dh=1.3Da」とした各場合における電力需要ピーク時間帯の期待値に関する予測誤差(平均誤差)を示す。図18(a)、(b)、(c)はいずれも、横軸を閾値Dh、縦軸を平均誤差(h:時間)としたグラフである。図18(a)、(b)、(c)はそれぞれ、電力需要ピーク時間帯の始点時刻、終点時刻、長さの期待値に関するグラフを示す。ここでは、午前中に電力需要ピーク時間帯が発生する計33日については除外して平均誤差を算出している。図14に示すように、電力需要ピーク時間帯の始点時刻は17時頃となる確率が非常に高いため、閾値Dhによらず予測誤差は40分程度である。これに対し、始点時刻よりも日による違いが大きい終点時刻の場合、予測誤差は、閾値Dhを「Dh=Da」とした場合には40分程度、閾値Dhを「Dh=1.3Da」とした場合には80分程度となる。長さについても終点時刻と同様の傾向を有するが、長さの予測誤差は、終点時刻の予測誤差よりも全体的に10分程度大きい。ただし、始点時刻、終点時刻、長さのいずれの予測誤差も、特徴情報を用いずに過去7〜78日の過去データをランダムに抽出する場合と大差ないことが確認された。すなわち、年間を通じて日による違いが1時間程度である電力需要ピーク時間帯の始点時刻、終点時刻、長さに関する予測精度を向上するには、これらの差が数十分単位の類似日を抽出する必要があると考えられる。   FIG. 18 shows the expected value in the power demand peak time zone when the threshold value Dh is “Dh = Da”, “Dh = 1.1 Da”, “Dh = 1.2 Da”, and “Dh = 1.3 Da”. The prediction error (average error) is shown. 18A, 18B, and 18C are graphs in which the horizontal axis indicates the threshold value Dh and the vertical axis indicates the average error (h: time). FIGS. 18A, 18B, and 18C show graphs relating to the expected start point time, end point time, and expected length of the power demand peak time period, respectively. Here, the average error is calculated excluding a total of 33 days when the peak power demand period occurs in the morning. As shown in FIG. 14, since the probability that the starting point time of the power demand peak time zone is around 17:00 is very high, the prediction error is about 40 minutes regardless of the threshold value Dh. On the other hand, in the case of the end point time where the difference by day is larger than the start point time, the prediction error is about 40 minutes when the threshold value Dh is “Dh = Da”, and the threshold value Dh is “Dh = 1.3 Da”. In this case, it takes about 80 minutes. The length also has the same tendency as the end point time, but the length prediction error is generally about 10 minutes larger than the end point time prediction error. However, it was confirmed that the prediction errors of the start point time, the end point time, and the length are not much different from the case where the past data of the past 7 to 78 days are randomly extracted without using the feature information. That is, in order to improve the prediction accuracy regarding the start point time, end point time, and length of the power demand peak time zone in which the difference by day is about one hour throughout the year, similar days with these differences of several tens of minutes are extracted. It is considered necessary.

午前中に発生する電力需要ピーク時間帯(午前ピーク時間帯)について補足する。午前ピーク時間帯を予測することは、効率的な電力供給において有効と考えられる。午前ピーク時間帯の予測に関する第1段階の検討として、午後ピーク需要(午後に電力需要ピーク時間帯が発生する日数)に対する午前ピーク需要(午前に電力需要ピーク時間帯が発生する日数)の比(午前・午後ピーク需要比)と各種特徴情報との相関を評価した。図19に、一例として最低気温と午前・午後ピーク需要比との関係を示す。図19は、横軸を日最低気温(℃)とし、縦軸を午前・午後ピーク需要比(午前ピーク需要/午後ピーク需要)として、複数の過去日のデータをプロットしたグラフである。同図より、最低気温が5℃以下の日や25℃以上の日において、午前・午後ピーク需要比が1以上、すなわち午前ピーク時間帯が発生している割合が高い。よって、翌日等の予測対象日の最低気温が5℃以下又は25℃以上であれば、午前ピーク時間帯が発生する可能性を考慮してもよい。   Supplementary information on the peak power demand time zone (morning peak time zone) that occurs in the morning. Predicting the morning peak hours is considered effective for efficient power supply. As a first-stage study on forecasting morning peak hours, the ratio of morning peak demand (number of days when power demand peak hours occur in the morning) to afternoon peak demand (number of days when power demand peak hours occur in the afternoon) ( The correlation between morning and afternoon peak demand ratio) and various feature information was evaluated. FIG. 19 shows the relationship between the minimum temperature and the morning / afternoon peak demand ratio as an example. FIG. 19 is a graph in which data of a plurality of past days are plotted with the horizontal axis being the daily minimum temperature (° C.) and the vertical axis being the morning / afternoon peak demand ratio (morning peak demand / afternoon peak demand). According to the figure, the ratio of the morning / afternoon peak demand ratio to 1 or more, that is, the morning peak time zone is high on the day when the minimum temperature is 5 ° C. or lower or 25 ° C. or higher. Therefore, if the minimum temperature on the prediction target day such as the next day is 5 ° C. or lower or 25 ° C. or higher, the possibility of the morning peak time zone occurring may be considered.

[第2実施形態]
図20を用いて、第2実施形態に係る電力需要ピーク予測装置100について説明する。本実施形態に係る電力需要ピーク予測装置100は、予測対象日に応じて過去データを抽出する期間(予測用抽出期間)を決定する機能を備える点で、第1実施形態に係る電力需要ピーク予測装置1と主に相違する。図20に示すように、電力需要ピーク予測装置100は、特徴情報取得部101、過去データ記憶部102、過去データ抽出部103,ピーク特定部104、予測部105、出力部106、予測値・実測値入力部107、誤差算出部108、抽出期間決定部109、及び抽出期間記憶部110を備える。
[Second Embodiment]
The power demand peak prediction apparatus 100 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. The power demand peak prediction apparatus 100 according to the present embodiment has a function of determining a period (extraction period for prediction) in which past data is extracted according to the prediction target date, and thus the power demand peak prediction according to the first embodiment. Mainly different from the apparatus 1. As illustrated in FIG. 20, the power demand peak prediction apparatus 100 includes a feature information acquisition unit 101, a past data storage unit 102, a past data extraction unit 103, a peak identification unit 104, a prediction unit 105, an output unit 106, a predicted value / actual measurement. A value input unit 107, an error calculation unit 108, an extraction period determination unit 109, and an extraction period storage unit 110 are provided.

本実施形態に係る電力需要ピーク予測装置100は、互いに異なる複数の抽出期間(例えば「予測対象日から過去30日間」、「予測対象日から過去90日間」等)の中から、一年(所定周期)における時期(例えば「4月」等の特定の「月」)毎の予測用抽出期間を決定する第1フェーズと、第1フェーズで決定された予測用抽出期間を用いて予測対象日の電力需要ピーク(電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯)を予測する第2フェーズとを実行する。   The power demand peak prediction apparatus 100 according to the present embodiment has a year (predetermined) from a plurality of different extraction periods (for example, “the past 30 days from the prediction target day”, “the past 90 days from the prediction target day”, etc.). A first phase for determining a prediction extraction period for each period (for example, a specific “month” such as “April”), and a prediction target day using the prediction extraction period determined in the first phase A second phase for predicting a power demand peak (power demand peak value or power demand peak time zone) is executed.

例えば、電力需要ピーク予測装置100は、第1フェーズの処理を所定期間(例えば1年間)実行することで、次年度以降の予測に用いるための予測用抽出期間を決定する。この場合、電力需要ピーク予測装置100は、次年度以降の新たな予測対象日の予測をする際に、第1フェーズで決定された予測用抽出期間を用いた予測処理(第2フェーズ)を実行することができる。ここで、次年度以降については、次々年度以降の予測に用いるための予測用抽出期間を決定するために、第2フェーズと共に第1フェーズの処理を実行してもよい。   For example, the power demand peak prediction apparatus 100 determines a prediction extraction period to be used for prediction in the next fiscal year and after by executing the first phase process for a predetermined period (for example, one year). In this case, the power demand peak prediction device 100 executes a prediction process (second phase) using the prediction extraction period determined in the first phase when predicting a new prediction target day in the next fiscal year or later. can do. Here, for the next year and thereafter, the processing of the first phase may be executed together with the second phase in order to determine the extraction period for prediction to be used for the prediction after the following year.

また、電力需要ピーク予測装置100は、過去データ記憶部102に記憶されている過去データに基づいて、過去日を予測対象日として第1フェーズの処理を実行することで、これから予測しようとする予測対象日(例えば翌日等)の予測に用いるための予測用抽出期間を決定してもよい。この場合、電力需要ピーク予測装置100は、第1フェーズで決定された予測用抽出期間を用いて予測対象日(例えば翌日等)の予測(第2フェーズ)を実行することができる。   In addition, the power demand peak prediction device 100 performs the first phase process based on the past data stored in the past data storage unit 102 and uses the past date as the prediction target date, thereby predicting the future prediction. You may determine the extraction period for prediction used for prediction of an object day (for example, the next day etc.). In this case, the power demand peak prediction apparatus 100 can perform prediction (second phase) of the prediction target date (for example, the next day) using the prediction extraction period determined in the first phase.

以下、各フェーズにおいて各機能要素が実行する処理について説明する。なお、特徴情報取得部101、過去データ記憶部102、過去データ抽出部103、ピーク特定部104、予測部105、及び出力部106が有する機能のうち、第1実施形態に係る特徴情報取得部11、過去データ記憶部12、過去データ抽出部13、ピーク特定部14、予測部15、及び出力部16が有する機能と同一の機能については、詳細な説明を省略する。   Hereinafter, processing executed by each functional element in each phase will be described. Of the functions of the feature information acquisition unit 101, the past data storage unit 102, the past data extraction unit 103, the peak identification unit 104, the prediction unit 105, and the output unit 106, the feature information acquisition unit 11 according to the first embodiment. Detailed description of the same functions as those of the past data storage unit 12, the past data extraction unit 13, the peak identification unit 14, the prediction unit 15, and the output unit 16 will be omitted.

まず、第1フェーズにおいて各機能要素が実行する処理について説明する。上述したように、第1フェーズは、互いに異なる複数の抽出期間のそれぞれについての予測誤差を算出及び評価することで、予測対象日(又は予測対象日が含まれる時期)に応じた予測用抽出期間を決定するフェーズである。   First, processing performed by each functional element in the first phase will be described. As described above, the first phase calculates and evaluates the prediction error for each of a plurality of different extraction periods, so that the prediction extraction period corresponding to the prediction target day (or the time when the prediction target day is included) is calculated. It is a phase to decide.

過去データ抽出部103は、互いに異なる複数の抽出期間のそれぞれについて、当該抽出期間に過去日が含まれる過去データの中から、特徴情報取得部101により取得された予測対象日の特徴情報と同一又は所定の基準において類似する特徴情報を含む一以上の過去データを過去データ記憶部102から抽出する。ここで、互いに異なる複数の抽出期間とは、例えば「予測対象日から過去30日間」、「予測対象日から過去90日間」等の互いに異なる期間である。また、抽出期間は、上述のように予測対象日を基準として過去に遡った期間であってもよいし、予測対象日以外の日を基準として過去に遡った期間であってもよい。また、抽出期間は、時間的に連続する期間であってもよいし、時間的に不連続な期間を複数束ねた期間であってもよい。互いに異なる複数の抽出期間は、例えばオペレータ等によって予め設定される。   For each of a plurality of different extraction periods, the past data extraction unit 103 is the same as the feature information of the prediction target date acquired by the feature information acquisition unit 101 from the past data including the past date in the extraction period, or One or more past data including feature information similar to each other according to a predetermined standard is extracted from the past data storage unit 102. Here, the plurality of different extraction periods are different periods such as “the past 30 days from the prediction target date” and “the past 90 days from the prediction target date”, for example. Further, the extraction period may be a period retroactive to the past based on the prediction target date as described above, or may be a period retroactive to the past based on a date other than the prediction target date. The extraction period may be a period that is continuous in time, or may be a period in which a plurality of periods that are discontinuous in time are bundled. A plurality of different extraction periods are set in advance by an operator or the like, for example.

ピーク特定部104、予測部105、及び出力部106は、複数の抽出期間のそれぞれについて、過去データ抽出部103によって抽出された過去データに基づいて上述した各処理を実行する。これにより、複数の抽出期間のそれぞれについて、予測対象日の電力需要ピークの予測値が算出及び出力される。   The peak specifying unit 104, the prediction unit 105, and the output unit 106 execute each process described above based on past data extracted by the past data extraction unit 103 for each of a plurality of extraction periods. Thereby, the predicted value of the power demand peak of the prediction target day is calculated and output for each of the plurality of extraction periods.

予測値・実測値入力部107は、上述のように複数の抽出期間のそれぞれについて出力された予測対象日の電力需要ピークの予測値を入力すると共に、予測対象日の電力需要ピークの実測値を入力する予測値・実測値入力手段である。なお、図20の例では、予測値・実測値入力部107は、予測対象日を経過した後に過去データ記憶部12に記憶された当該予測対象日における電力需要ピークの実測値を参照することで、予測対象日の電力需要ピークの実測値を入力している。   The predicted value / actual value input unit 107 inputs the predicted value of the power demand peak output for each of the plurality of extraction periods as described above and the actual measured value of the power demand peak of the predicted target date. It is a predicted value / actual value input means for inputting. In the example of FIG. 20, the predicted value / actual value input unit 107 refers to the actual measurement value of the power demand peak on the prediction target date stored in the past data storage unit 12 after the prediction target date has elapsed. The actual measurement value of the power demand peak on the prediction target day is input.

誤差算出部108は、予測値・実測値入力部107により入力された抽出期間毎の予測値のそれぞれと実測値との間の誤差を算出する誤差算出手段である。誤差の算出方法は特に限定されないが、誤差算出部108は、例えば予測値と実測値との差の絶対値(絶対誤差)等を誤差として算出してもよい。   The error calculation unit 108 is an error calculation unit that calculates an error between each predicted value for each extraction period input by the predicted value / measured value input unit 107 and the measured value. The error calculation method is not particularly limited, but the error calculation unit 108 may calculate, for example, the absolute value (absolute error) of the difference between the predicted value and the actual measurement value as the error.

抽出期間決定部109は、誤差算出部108により算出された抽出期間毎の誤差に基づいて、新たな予測対象日の電力需要ピークの予測値を算出するために用いる予測用抽出期間を決定する抽出期間決定手段である。上述したように、抽出期間決定部109は、1年(所定の周期)において予測対象日が含まれる時期毎に予測用抽出期間を決定してもよい。「1年において予測対象日が含まれる時期」とは、例えば予測対象日が含まれる「月」や「季節」等、周期的に訪れる特定の期間を示す。   The extraction period determining unit 109 is an extraction that determines a prediction extraction period used to calculate a predicted value of the power demand peak for a new prediction target day based on the error for each extraction period calculated by the error calculation unit 108. It is a period determining means. As described above, the extraction period determination unit 109 may determine a prediction extraction period for each time period in which a prediction target day is included in one year (predetermined cycle). The “time when the prediction target day is included in one year” indicates a specific period that periodically visits, such as “month” or “season” including the prediction target day.

抽出期間決定部109は、例えば、抽出期間毎に、所定の評価対象期間(例えば「4月」)に含まれる予測対象日(例えば「4月1日」〜「4月30日」)のそれぞれについての予測誤差に基づいて評価対象期間全体における予測誤差(例えば上述した%MAE、CRPS、及びNCAE等の指標)を算出する。続いて、抽出期間決定部109は、抽出期間毎の予測誤差同士を比較することで、予測誤差が最小となる抽出期間を当該評価対象期間(時期)に対応する予測用抽出期間として決定することができる。また、抽出期間決定部109は、例えば以下のようにして評価対象期間に対応する予測用抽出期間を決定してもよい。すなわち、抽出期間決定部109は、評価対象期間に含まれる予測対象日のそれぞれについて、複数の抽出期間のうち予測誤差が最小となる抽出期間を特定する。続いて、抽出期間決定部109は、最も多く特定された抽出期間、すなわち予測誤差が最小となる予測対象日が最も多くなるような抽出期間を、評価対象期間に対応する予測用抽出期間として決定することができる。   The extraction period determination unit 109, for example, for each extraction period, each of the prediction target days (for example, “April 1” to “April 30”) included in a predetermined evaluation target period (for example, “April”). Based on the prediction error for, the prediction error (e.g., the above-described indices such as% MAE, CRPS, and NCAE) in the entire evaluation target period is calculated. Subsequently, the extraction period determining unit 109 compares the prediction errors for each extraction period to determine the extraction period that minimizes the prediction error as the prediction extraction period corresponding to the evaluation target period (time). Can do. Further, the extraction period determination unit 109 may determine a prediction extraction period corresponding to the evaluation target period, for example, as follows. That is, the extraction period determination unit 109 specifies an extraction period in which a prediction error is the smallest among a plurality of extraction periods for each prediction target day included in the evaluation target period. Subsequently, the extraction period determination unit 109 determines the extraction period that is identified most frequently, that is, the extraction period that has the largest number of prediction target days with the smallest prediction error as the prediction extraction period corresponding to the evaluation target period. can do.

抽出期間決定部109によって決定された予測用抽出期間は、抽出期間記憶部110に記憶される。上述のように予測対象日が含まれる時期毎に予測用抽出期間が決定される場合には、抽出期間記憶部110は、時期(例えば「4月」)と予測用抽出期間(例えば「過去90日間」)とを対応付けて記憶する。   The extraction period for prediction determined by the extraction period determination unit 109 is stored in the extraction period storage unit 110. As described above, when the prediction extraction period is determined for each time period including the prediction target day, the extraction period storage unit 110 stores the time period (for example, “April”) and the prediction extraction period (for example, “past 90” Day)) in association with each other.

続いて、第2フェーズにおいて各機能要素が実行する処理について説明する。上述したように、第2フェーズは、第1フェーズで決定された予測用抽出期間を実際に用いることで、新たな予測対象日の電力需要ピークを予測するフェーズである。   Next, processing executed by each functional element in the second phase will be described. As described above, the second phase is a phase for predicting a power demand peak on a new prediction target day by actually using the prediction extraction period determined in the first phase.

過去データ抽出部103は、新たな予測対象日の電力需要ピークの予測値を算出する際に、抽出期間決定部109によって決定された予測用抽出期間(抽出期間記憶部110に記憶されている予測用抽出期間)を用いて過去データを抽出する。すなわち、過去データ抽出部103は、予測用抽出期間に含まれる過去日の過去データの中から、新たな予測対象日の特徴情報(例えば最高気温等)と同一又は所定の基準において類似する特徴情報を含む一以上の過去データを抽出する。これにより、予測用抽出期間における過去データに基づいて、予測対象日の電力需要ピークをより精度よく予測することが可能となる。   The past data extraction unit 103 calculates the prediction value of the power demand peak for the new prediction target day, and the prediction extraction period determined by the extraction period determination unit 109 (the prediction stored in the extraction period storage unit 110). The past data is extracted using the extraction period. In other words, the past data extraction unit 103 is the same as or similar to the feature information (for example, the maximum temperature) of the new prediction target day from the past date past data included in the prediction extraction period. Extract one or more past data including. Thereby, based on the past data in the extraction period for prediction, it becomes possible to predict the power demand peak on the prediction target day more accurately.

抽出期間記憶部110が時期と予測用抽出期間とを対応付けて記憶している場合には、過去データ抽出部103は、新たな予測対象日の電力需要ピークの予測値を算出する際に、1年(所定の周期)において当該新たな予測対象日が含まれる時期(例えば「4月」)に対応する予測用抽出期間(例えば「過去90日間」)を用いて過去データを抽出してもよい。これにより、所定周期において予測対象日が含まれる時期に応じて、適切な予測用抽出期間に基づいて予測対象日の電力需要ピークをより精度よく予測することが可能となる。   When the extraction period storage unit 110 stores the time and the extraction period for prediction in association with each other, the past data extraction unit 103 calculates the predicted value of the power demand peak for the new prediction target day. Even if past data is extracted using a prediction extraction period (for example, “past 90 days”) corresponding to a period (for example, “April”) in which the new prediction target day is included in one year (predetermined period) Good. Thereby, it becomes possible to predict the power demand peak of the prediction target day more accurately based on the appropriate extraction period for prediction according to the time when the prediction target day is included in the predetermined cycle.

なお、上述の第2実施形態では、第1フェーズにおいて、1年という周期で昨年又は一昨年の同一期間(同一の「月」等)の予測結果から学習した結果(得られた予測用抽出期間)を用いて第2フェーズでの予測を実行するものとして説明した。ただし、第1フェーズ及び第2フェーズの処理は、この場合に限定されるものではない。例えば、第1フェーズでは、同じ年の直近の期間(過去一週間や過去一ケ月等)の予測結果から学習するようにしてもよい。また、電力需要ピーク予測装置は、上述の予測用抽出期間を決定する方法と同様の考え方に基づいて、予測対象日の電力需要ピークの予測精度を高めることが期待できる特徴情報を決定するようにしてもよい。   In the second embodiment described above, in the first phase, a result (predicted extraction period obtained) learned from the prediction result of the same period (same “month”, etc.) of last year or last year in a cycle of one year. It has been described that the prediction in the second phase is executed using. However, the processes of the first phase and the second phase are not limited to this case. For example, in the first phase, learning may be performed from the prediction result of the most recent period of the same year (the past week, the past month, etc.). Further, the power demand peak prediction apparatus determines feature information that can be expected to improve the prediction accuracy of the power demand peak on the prediction target day based on the same idea as the method for determining the prediction extraction period described above. May be.

また、上述の実施形態では、特徴情報として、最高気温、天気、及び曜日を用いて予測を行う場合について主に説明したが、これらの特徴情報を用いる場合と同様に、湿度、日照時間、降水量、雲量及び風況等を特徴情報として用いて予測を行ってもよい。   Further, in the above-described embodiment, the case where the prediction is performed using the maximum temperature, the weather, and the day of the week as the characteristic information has been mainly described. The prediction may be performed using the amount, the cloud amount, the wind condition, and the like as feature information.

また、上述の実施形態では、図1及び図20に示すように、電力需要ピーク予測装置が過去データ記憶部を備える構成(例えば、電力需要ピーク予測装置を構成する装置に過去データ記憶部が内蔵される構成)について説明した。しかし、過去データ記憶部は、電力需要ピーク予測装置とUSB等により外部接続可能な別装置に備えられてもよい。あるいは、過去データ記憶部は、ネットワークを介して電力需要ピーク予測装置からアクセス可能な別装置に備えられてもよい。なお、このように、電力需要ピーク予測装置が過去データ記憶部を備えない構成とした場合には、過去データ抽出部は、外部接続又はネットワークを介してアクセス可能な装置に備えられた過去データ記憶部から過去データを抽出すればよい。また、コンピュータを過去データ記憶部を備えない電力需要ピーク予測装置として機能させる場合には、電力需要ピーク予測プログラムにおいて、上述した過去データ記憶モジュールは不要である。   Moreover, in the above-mentioned embodiment, as shown in FIG.1 and FIG.20, the structure where a power demand peak prediction apparatus is provided with a past data storage part (For example, the past data storage part is built in the apparatus which comprises a power demand peak prediction apparatus. Explained). However, the past data storage unit may be provided in another device that can be externally connected to the power demand peak prediction device via USB or the like. Alternatively, the past data storage unit may be provided in another device that can be accessed from the power demand peak prediction device via the network. In addition, when the power demand peak prediction device is configured not to include the past data storage unit as described above, the past data extraction unit is configured to store the past data stored in a device accessible via an external connection or a network. What is necessary is just to extract past data from a part. Further, when the computer is caused to function as a power demand peak prediction apparatus that does not include a past data storage unit, the above-described past data storage module is not required in the power demand peak prediction program.

1,100…電力需要ピーク予測装置、11,101…特徴情報取得部、12,102…過去データ記憶部、13,103…過去データ抽出部、14,104…ピーク特定部、15,105…予測部、16,106…出力部、107…予測値・実測値入力部、108…誤差算出部、109…抽出期間決定部、110…抽出期間記憶部、P11…特徴情報取得モジュール、P12…過去データ記憶モジュール、P13…過去データ抽出モジュール、P14…ピーク特定モジュール、P15…予測モジュール、P16…出力モジュール。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100 ... Electric power demand peak prediction apparatus, 11, 101 ... Feature information acquisition part, 12, 102 ... Past data storage part, 13, 103 ... Past data extraction part, 14, 104 ... Peak identification part, 15, 105 ... Prediction , 16, 106 ... output unit, 107 ... predicted value / actual value input unit, 108 ... error calculation unit, 109 ... extraction period determination unit, 110 ... extraction period storage unit, P11 ... feature information acquisition module, P12 ... past data Storage module, P13 ... past data extraction module, P14 ... peak identification module, P15 ... prediction module, P16 ... output module.

Claims (10)

過去期間における時刻毎の電気使用量と前記過去期間の特徴を示す特徴情報とが対応付けられた過去データを記憶する過去データ記憶手段と、
予測対象期間の特徴を示す特徴情報を取得する特徴情報取得手段と、
前記特徴情報取得手段により取得された前記予測対象期間の特徴情報と同一又は所定の基準において類似する特徴情報を含む一以上の過去データを前記過去データ記憶手段から抽出する過去データ抽出手段と、
前記過去データ抽出手段によって抽出された各過去データについて、前記過去期間における電気使用量のピークを示す電力需要ピーク値又は前記過去期間において電気使用量が所定の閾値以上となる電力需要ピーク時間帯を特定するピーク特定手段と、
前記ピーク特定手段によって特定された各過去データの前記電力需要ピーク値又は前記電力需要ピーク時間帯に基づいて、前記予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の予測値を算出する予測手段と、
前記予測手段により算出された予測値を出力する出力手段と、
を備える電力需要ピーク予測装置。
Past data storage means for storing past data in which the amount of electricity used at each time in the past period and the feature information indicating the characteristics of the past period are associated with each other;
Feature information acquisition means for acquiring feature information indicating the characteristics of the prediction target period;
Past data extraction means for extracting one or more past data including feature information that is the same as or similar to the feature information of the prediction target period acquired by the feature information acquisition means from the past data storage means;
For each past data extracted by the past data extracting means, a power demand peak value indicating a peak of the electricity usage amount in the past period or a power demand peak time zone in which the electricity usage amount exceeds a predetermined threshold in the past period. Peak identification means to identify;
Prediction for calculating a power demand peak value or a power demand peak time zone predicted value for the forecast period based on the power demand peak value or the power demand peak time zone of each past data specified by the peak specifying means Means,
Output means for outputting a predicted value calculated by the prediction means;
A power demand peak prediction apparatus comprising:
前記特徴情報が、最高気温、曜日、天気、湿度、日照時間、降水量、雲量及び風況の少なくとも1つ以上である、請求項1記載の電力需要ピーク予測装置。   The power demand peak prediction apparatus according to claim 1, wherein the characteristic information is at least one of maximum temperature, day of the week, weather, humidity, sunshine duration, precipitation, cloud cover, and wind conditions. 前記ピーク特定手段は、各過去データの前記電力需要ピーク時間帯の始点時刻、終点時刻、及び長さの少なくとも2つを特定し、
前記予測手段は、前記ピーク特定手段によって特定された各過去データの前記電力需要ピーク時間帯の始点時刻、終点時刻、及び長さの少なくとも2つに基づく統計処理を実行することで、前記予測対象期間の電力需要ピーク時間帯の予測値を算出する、
請求項1又は2記載の電力需要ピーク予測装置。
The peak specifying means specifies at least two of a start point time, an end point time, and a length of the power demand peak time zone of each past data,
The prediction unit performs statistical processing based on at least two of a start point time, an end point time, and a length of the power demand peak time period of each past data specified by the peak specifying unit, and thereby the prediction target Calculate the predicted value of the peak power demand period for the period,
The power demand peak prediction apparatus according to claim 1 or 2.
前記ピーク特定手段は、各過去データの前記電力需要ピーク値を特定し、
前記予測手段は、前記ピーク特定手段によって特定された各過去データの前記電力需要ピーク値に基づく統計処理を実行することで、前記予測対象期間の電力需要ピーク値の予測値を算出する、
請求項1〜3のいずれか一項記載の電力需要ピーク予測装置。
The peak specifying means specifies the power demand peak value of each past data,
The predicting unit calculates a predicted value of the power demand peak value in the prediction target period by executing a statistical process based on the power demand peak value of each past data specified by the peak specifying unit.
The electric power demand peak prediction apparatus as described in any one of Claims 1-3.
前記特徴情報が、数値によって示される数値情報を含み、
前記ピーク特定手段は、各過去データの前記電力需要ピーク値を特定し、
前記予測手段は、前記ピーク特定手段によって特定された各過去データの前記電力需要ピーク値と当該過去データに含まれる前記数値情報との組に基づいて回帰式を算出し、前記回帰式に前記予測対象期間の前記数値情報を代入することで、前記予測対象期間の電力需要ピーク値の予測値を算出する、
請求項1〜4のいずれか一項記載の電力需要ピーク予測装置。
The feature information includes numerical information indicated by numerical values;
The peak specifying means specifies the power demand peak value of each past data,
The prediction means calculates a regression equation based on a set of the power demand peak value of each past data specified by the peak specification means and the numerical information included in the past data, and the prediction equation is calculated as the prediction formula By substituting the numerical information of the target period, the predicted value of the power demand peak value of the prediction target period is calculated.
The electric power demand peak prediction apparatus as described in any one of Claims 1-4.
互いに異なる複数の抽出期間のそれぞれについて、当該抽出期間に前記過去期間が含まれる過去データの中から前記過去データ抽出手段により抽出された過去データに基づいて前記ピーク特定手段、前記予測手段、及び前記出力手段が各処理を実行することで出力された前記予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の予測値を入力すると共に、前記予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の実測値を入力する予測値・実測値入力手段と、
前記予測値・実測値入力手段により入力された前記抽出期間毎の予測値のそれぞれと前記実測値との間の誤差を算出する誤差算出手段と、
前記誤差算出手段により算出された前記抽出期間毎の誤差に基づいて、新たな予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の予測値を算出するために用いる予測用抽出期間を決定する抽出期間決定手段と、を更に備え、
前記過去データ抽出手段は、前記新たな予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の予測値を算出する際に、前記抽出期間決定手段によって決定された予測用抽出期間に前記過去期間が含まれる過去データの中から、前記特徴情報取得手段により取得された特徴情報と同一又は所定の基準において類似する特徴情報を含む一以上の過去データを抽出する、
請求項1〜5のいずれか一項記載の電力需要ピーク予測装置。
For each of a plurality of different extraction periods, the peak specifying means, the prediction means, and the based on past data extracted by the past data extraction means from past data that includes the past period in the extraction period The output means inputs the power demand peak value or the power demand peak time period predicted value during the prediction target period output by executing each process, and the power demand peak value or power demand peak time during the prediction target period. A predicted value / measured value input means for inputting the measured value of the belt,
Error calculation means for calculating an error between each of the predicted values for each extraction period input by the predicted value / actual value input means and the actual value;
Based on the error for each extraction period calculated by the error calculation means, a prediction extraction period used to calculate a power demand peak value for a new prediction target period or a power demand peak time period prediction value is determined. An extraction period determining means,
The past data extraction unit is configured to calculate the power demand peak value of the new prediction target period or the prediction value of the power demand peak time zone in the prediction extraction period determined by the extraction period determination unit. One or more past data including feature information similar to the feature information acquired by the feature information acquisition unit or similar to a predetermined standard is extracted from the past data including
The electric power demand peak prediction apparatus as described in any one of Claims 1-5.
前記抽出期間決定手段は、前記誤差算出手段により算出された前記抽出期間毎の誤差に基づいて、所定の周期において前記予測対象期間が含まれる時期毎に前記予測用抽出期間を決定し、
前記過去データ抽出手段は、前記新たな予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の予測値を算出する際に、前記所定の周期において前記新たな予測対象期間が含まれる時期に対応する予測用抽出期間に前記過去期間が含まれる過去データの中から、前記特徴情報取得手段により取得された特徴情報と同一又は所定の基準において類似する特徴情報を含む一以上の過去データを抽出する、
請求項6記載の電力需要ピーク予測装置。
The extraction period determining means determines the prediction extraction period for each time period in which the prediction target period is included in a predetermined cycle based on the error for each extraction period calculated by the error calculation means,
The past data extraction means corresponds to a time when the new prediction target period is included in the predetermined cycle when calculating a power demand peak value or a power demand peak time period prediction value of the new prediction target period. Extracting one or more past data including feature information that is the same as or similar to the feature information acquired by the feature information acquisition unit from past data in which the past period is included in the prediction extraction period ,
The power demand peak prediction apparatus according to claim 6.
予測対象期間の特徴を示す特徴情報を取得する特徴情報取得手段と、
過去期間における時刻毎の電気使用量と前記過去期間の特徴を示す特徴情報とが対応付けられた過去データを記憶する過去データ記憶手段から、前記特徴情報取得手段により取得された前記予測対象期間の特徴情報と同一又は所定の基準において類似する特徴情報を含む一以上の過去データを抽出する過去データ抽出手段と、
前記過去データ抽出手段によって抽出された各過去データについて、前記過去期間における電気使用量のピークを示す電力需要ピーク値又は前記過去期間において電気使用量が所定の閾値以上となる電力需要ピーク時間帯を特定するピーク特定手段と、
前記ピーク特定手段によって特定された各過去データの前記電力需要ピーク値又は前記電力需要ピーク時間帯に基づいて、前記予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の予測値を算出する予測手段と、
前記予測手段により算出された予測値を出力する出力手段と、
を備える電力需要ピーク予測装置。
Feature information acquisition means for acquiring feature information indicating the characteristics of the prediction target period;
From the past data storage means for storing the past data in which the amount of electricity used at each time in the past period and the feature information indicating the feature of the past period are associated, the prediction target period acquired by the feature information acquisition means Past data extraction means for extracting one or more past data including feature information that is the same as or similar to the feature information in a predetermined criterion;
For each past data extracted by the past data extracting means, a power demand peak value indicating a peak of the electricity usage amount in the past period or a power demand peak time zone in which the electricity usage amount exceeds a predetermined threshold in the past period. Peak identification means to identify;
Prediction for calculating a power demand peak value or a power demand peak time zone predicted value for the forecast period based on the power demand peak value or the power demand peak time zone of each past data specified by the peak specifying means Means,
Output means for outputting a predicted value calculated by the prediction means;
A power demand peak prediction apparatus comprising:
過去期間における時刻毎の電気使用量と前記過去期間の特徴を示す特徴情報とが対応付けられた過去データを記憶する過去データ記憶手段を備える電力需要ピーク予測装置により実行される電力需要ピーク予測方法であって、
予測対象期間の特徴を示す特徴情報を取得する特徴情報取得ステップと、
前記特徴情報取得ステップにおいて取得された前記予測対象期間の特徴情報と同一又は所定の基準において類似する特徴情報を含む一以上の過去データを前記過去データ記憶手段から抽出する過去データ抽出ステップと、
前記過去データ抽出ステップにおいて抽出された各過去データについて、前記過去期間における電気使用量のピークを示す電力需要ピーク値又は前記過去期間において電気使用量が所定の閾値以上となる電力需要ピーク時間帯を特定するピーク特定ステップと、
前記ピーク特定ステップにおいて特定された各過去データの前記電力需要ピーク値又は前記電力需要ピーク時間帯に基づいて、前記予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の予測値を算出する予測ステップと、
前記予測ステップにおいて算出された予測値を出力する出力ステップと、
を含む電力需要ピーク予測方法。
A power demand peak prediction method executed by a power demand peak prediction device comprising past data storage means for storing past data in which the amount of electricity used at each time in the past period is associated with feature information indicating the characteristics of the past period Because
A feature information acquisition step of acquiring feature information indicating characteristics of the prediction target period;
Past data extraction step of extracting one or more past data including feature information similar to or the same as the feature information of the prediction target period acquired in the feature information acquisition step from the past data storage unit;
For each past data extracted in the past data extraction step, a power demand peak value indicating a peak of the electricity usage amount in the past period or a power demand peak time zone in which the electricity usage amount becomes a predetermined threshold or more in the past period. A peak identification step to identify;
Prediction for calculating a power demand peak value or a power demand peak time zone prediction value for the forecast period based on the power demand peak value or the power demand peak time zone of each past data identified in the peak identifying step Steps,
An output step of outputting the predicted value calculated in the prediction step;
Power demand peak prediction method including.
コンピュータを、
過去期間における時刻毎の電気使用量と前記過去期間の特徴を示す特徴情報とが対応付けられた過去データを記憶する過去データ記憶手段と、
予測対象期間の特徴を示す特徴情報を取得する特徴情報取得手段と、
前記特徴情報取得手段により取得された前記予測対象期間の特徴情報と同一又は所定の基準において類似する特徴情報を含む一以上の過去データを前記過去データ記憶手段から抽出する過去データ抽出手段と、
前記過去データ抽出手段によって抽出された各過去データについて、前記過去期間における電気使用量のピークを示す電力需要ピーク値又は前記過去期間において電気使用量が所定の閾値以上となる電力需要ピーク時間帯を特定するピーク特定手段と、
前記ピーク特定手段によって特定された各過去データの前記電力需要ピーク値又は前記電力需要ピーク時間帯に基づいて、前記予測対象期間の電力需要ピーク値又は電力需要ピーク時間帯の予測値を算出する予測手段と、
前記予測手段により算出された予測値を出力する出力手段として機能させるための電力需要ピーク予測プログラム。
Computer
Past data storage means for storing past data in which the amount of electricity used at each time in the past period and the feature information indicating the characteristics of the past period are associated with each other;
Feature information acquisition means for acquiring feature information indicating the characteristics of the prediction target period;
Past data extraction means for extracting one or more past data including feature information that is the same as or similar to the feature information of the prediction target period acquired by the feature information acquisition means from the past data storage means;
For each past data extracted by the past data extracting means, a power demand peak value indicating a peak of the electricity usage amount in the past period or a power demand peak time zone in which the electricity usage amount exceeds a predetermined threshold in the past period. Peak identification means to identify;
Prediction for calculating a power demand peak value or a power demand peak time zone predicted value for the forecast period based on the power demand peak value or the power demand peak time zone of each past data specified by the peak specifying means Means,
A power demand peak prediction program for functioning as output means for outputting a predicted value calculated by the prediction means.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170025830A (en) * 2015-08-31 2017-03-08 주식회사 인코어드 테크놀로지스 Method For Predicting Peak Power Usage Time and Server using the method
JP2017055629A (en) * 2015-09-11 2017-03-16 積水化学工業株式会社 Peak power estimation device, power management system, and peak power estimation method
JP2017059031A (en) * 2015-09-17 2017-03-23 日本電気株式会社 Information processing apparatus, information processing method, and program
WO2017126069A1 (en) * 2016-01-21 2017-07-27 富士通株式会社 Power demand value calculation system, power demand value calculation method, and power demand value calculation program
JP2018011497A (en) * 2016-06-29 2018-01-18 富士通株式会社 Program, device and method for power demand prediction
WO2018139029A1 (en) * 2017-01-27 2018-08-02 三菱電機株式会社 Demand forecast device, demand forecast system, demand forecast method, and program
JP2018136870A (en) * 2017-02-23 2018-08-30 清水建設株式会社 Determination device and method for determination

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08322147A (en) * 1995-05-25 1996-12-03 Hitachi Ltd Demand prediction system
JP2000270476A (en) * 1999-03-15 2000-09-29 Fuji Electric Co Ltd Power demand forecast method
JP2003143757A (en) * 2001-10-30 2003-05-16 Hitachi Ltd Operation support system
JP2009237832A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Tokyo Gas Co Ltd Variable prediction model construction method and variable prediction model construction system
JP2013066318A (en) * 2011-09-20 2013-04-11 Hitachi Ltd Power demand prediction system and method
JP2013141331A (en) * 2011-12-28 2013-07-18 Toshiba Corp Power management system and power management method
JP2013255390A (en) * 2012-06-08 2013-12-19 Mitsubishi Electric Corp Power demand forecasting device and power demand forecasting method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08322147A (en) * 1995-05-25 1996-12-03 Hitachi Ltd Demand prediction system
JP2000270476A (en) * 1999-03-15 2000-09-29 Fuji Electric Co Ltd Power demand forecast method
JP2003143757A (en) * 2001-10-30 2003-05-16 Hitachi Ltd Operation support system
JP2009237832A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Tokyo Gas Co Ltd Variable prediction model construction method and variable prediction model construction system
JP2013066318A (en) * 2011-09-20 2013-04-11 Hitachi Ltd Power demand prediction system and method
JP2013141331A (en) * 2011-12-28 2013-07-18 Toshiba Corp Power management system and power management method
JP2013255390A (en) * 2012-06-08 2013-12-19 Mitsubishi Electric Corp Power demand forecasting device and power demand forecasting method

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170025830A (en) * 2015-08-31 2017-03-08 주식회사 인코어드 테크놀로지스 Method For Predicting Peak Power Usage Time and Server using the method
KR102563280B1 (en) * 2015-08-31 2023-08-03 주식회사 인코어드 테크놀로지스 Method For Predicting Peak Power Usage Time and Server using the method
JP2017055629A (en) * 2015-09-11 2017-03-16 積水化学工業株式会社 Peak power estimation device, power management system, and peak power estimation method
JP2017059031A (en) * 2015-09-17 2017-03-23 日本電気株式会社 Information processing apparatus, information processing method, and program
WO2017126069A1 (en) * 2016-01-21 2017-07-27 富士通株式会社 Power demand value calculation system, power demand value calculation method, and power demand value calculation program
JPWO2017126069A1 (en) * 2016-01-21 2018-09-13 富士通株式会社 Power demand value calculation system, power demand value calculation method, and power demand value calculation program
US10989743B2 (en) 2016-01-21 2021-04-27 Fujitsu Limited Power-demand-value calculating system, power-demand-value calculating method, and recording medium recording power-demand-value calculating program
JP2018011497A (en) * 2016-06-29 2018-01-18 富士通株式会社 Program, device and method for power demand prediction
WO2018139029A1 (en) * 2017-01-27 2018-08-02 三菱電機株式会社 Demand forecast device, demand forecast system, demand forecast method, and program
JPWO2018139029A1 (en) * 2017-01-27 2019-06-27 三菱電機株式会社 Demand forecasting device, demand forecasting system, demand forecasting method and program
JP2018136870A (en) * 2017-02-23 2018-08-30 清水建設株式会社 Determination device and method for determination

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