JP2016136801A - Outage time zone prediction device, outage time zone prediction method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、停電時間帯予測装置、停電時間帯予測方法、プログラムに関する。 The present invention relates to a power failure time zone prediction device, a power failure time zone prediction method, and a program.
例えば、電力会社側の発電装置及び蓄電池と、需要家側の再生可能エネルギー発電装置及び負荷が接続される電力系統が知られている(例えば特許文献1)。 For example, a power system in which a power generation device and a storage battery on the electric power company side, a renewable energy power generation device on the customer side, and a load are connected is known (for example, Patent Document 1).
近年、地球環境を保護する観点から、多くの再生可能エネルギー発電装置が電力系統に接続されている。しかし、再生可能エネルギー発電装置は風力や太陽光等の自然エネルギーを用いて発電を行う構造であることから、再生可能エネルギー発電装置の発電電力は、天候の影響を受けることに起因して正確に予測することは困難である。そのため、電力系統に接続される再生可能エネルギー発電装置の数の増加に伴って、電力会社側の発電装置による調整力(負荷周波数制御)が再生可能エネルギー発電装置の発電電力の変動に対応しきれなくなると、電力系統に現れる電圧や当該電圧の周波数が変動し、これらの変動が一定の範囲を超えると、電力系統が停電に至る虞がある。特に、離島に設置される電力系統の場合、電力会社側の発電装置の発電能力や調整能力が本土に設置される電力系統のそれらに比べて小さいため、上記の問題は顕著になる。 In recent years, from the viewpoint of protecting the global environment, many renewable energy power generation devices are connected to an electric power system. However, since the renewable energy power generation device has a structure that generates power using natural energy such as wind power and solar power, the power generated by the renewable energy power generation device is accurately caused by the influence of the weather. It is difficult to predict. Therefore, as the number of renewable energy power generation devices connected to the power system increases, the adjustment power (load frequency control) by the power generation devices on the power company side can cope with fluctuations in the power generated by the renewable energy power generation devices. When it disappears, the voltage appearing in the power system and the frequency of the voltage fluctuate, and if these fluctuations exceed a certain range, the power system may cause a power failure. In particular, in the case of an electric power system installed on a remote island, the above problem becomes significant because the power generation capacity and adjustment capacity of the power generation device on the power company side are smaller than those of the electric power system installed on the mainland.
上記の問題を解決する対策例として、電力会社で管理する蓄電池を電力系統に接続し、再生可能エネルギー発電装置の発電電力が変動に伴って余剰になるような場合、蓄電池を用いて余剰電力を充電し、電力系統の需給計画に従って蓄電池の充電電力を負荷に放電することが考えられる。しかし、蓄電池を電力系統に接続する際の設置コストや、蓄電池の充放電を制御する管理コストが必要になるため、電力会社側の負担が大きくなる虞がある。 As an example of measures to solve the above problems, when a storage battery managed by an electric power company is connected to the power system, and the generated power of the renewable energy power generation device becomes surplus due to fluctuations, the surplus power is reduced using the storage battery. It is conceivable to charge the battery and discharge the charging power of the storage battery to the load according to the power supply and demand plan. However, since the installation cost when connecting a storage battery to an electric power system and the management cost which controls charging / discharging of a storage battery are needed, there exists a possibility that the burden on the electric power company side may become large.
又、上記の問題を解決する対策例として、再生可能エネルギー発電装置の発電電力の変動が一定以上の規模になることが予測される場合、相当数の再生可能エネルギー発電装置の動作を事前に停止させた状態とすることが考えられる。しかし、地球環境を保護する観点から設置されている再生可能エネルギー発電装置を有効活用できなくなる虞がある。 In addition, as an example of measures to solve the above problem, when the fluctuation of the generated power of the renewable energy power generation device is predicted to be larger than a certain level, the operation of a considerable number of the renewable energy power generation devices is stopped in advance. It is possible to make it the state made into. However, there is a possibility that the renewable energy power generation apparatus installed from the viewpoint of protecting the global environment cannot be effectively used.
そこで、本発明は、電力系統の停電時間帯が予測された場合、例えば需要家側の蓄電池を用いて当該停電時間帯における電力会社側の発電装置の発電電力を充電できるような警告信号を出力する停電時間帯予測装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention outputs a warning signal that can charge the generated power of the power generation device on the power company side in the power failure time zone, for example, using a storage battery on the customer side when a power failure time zone is predicted. An object of the present invention is to provide a power failure time zone prediction device.
前述した課題を解決する主たる本発明は、負荷との間における電力の需要及び供給がバランスするように負荷周波数制御が行われ、前記負荷に電力を供給する第1発電装置と、再生可能エネルギーを用いて前記負荷に電力を供給する第2発電装置と、前記第2発電装置の発電電力を充電する第1蓄電池と、が接続されている電力系統の停電時間帯を予測する停電時間帯予測装置であって、気象予報情報に基づいて、将来の時間帯における、前記負荷の最大変動幅を示す第1予測値と、前記第2発電装置の発電電力の最大変動幅を示す第2予測値と、前記負荷の変動及び前記第2発電装置の発電電力の変動に応じた前記第1発電装置の調整力を示す第3予測値と、前記負荷の変動及び前記第2発電装置の発電電力の変動に応じた前記第1蓄電池の調整力を示す第4予測値と、を算出する算出部と、前記第1予測値及び前記第2予測値を合計して得られる第1合計値が前記第3予測値及び前記第4予測値を合計して得られる第2合計値を超えるか否かを判定する判定部と、前記第1合計値が前記第2合計値を超えると前記判定部が判定した場合、前記電力系統が前記時間帯において停電する可能性があることを示す警告信号を出力する出力部と、を備える。 The main present invention for solving the above-mentioned problems is that load frequency control is performed so that the demand and supply of power between the load and the load are balanced, and the first power generator that supplies power to the load, and the renewable energy A power failure time zone prediction device for predicting a power failure time zone of a power system to which a second power generation device that uses and supplies power to the load and a first storage battery that charges the generated power of the second power generation device are connected And a first predicted value indicating a maximum fluctuation range of the load in a future time zone and a second predicted value indicating a maximum fluctuation range of the generated power of the second power generator based on weather forecast information. , A third predicted value indicating the adjustment power of the first power generation device according to the load variation and the power generation power variation of the second power generation device, and the load variation and the power generation power variation of the second power generation device. The first storage battery according to A calculation unit that calculates a fourth prediction value indicating an adjustment force; and a first total value obtained by summing the first prediction value and the second prediction value is the third prediction value and the fourth prediction value. When the determination unit determines whether or not the second total value obtained by summing and the first total value exceeds the second total value, the power system is the time An output unit that outputs a warning signal indicating that there is a possibility of power failure in the belt.
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。 Other features of the present invention will become apparent from the accompanying drawings and the description of this specification.
本発明によれば、予測された停電時間帯における電力系統の停電を回避することが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to avoid the power failure of the electric power system in the estimated power failure time slot | zone.
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。 At least the following matters will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
===電力系統===
図1は、本実施形態に係る停電時間帯予測装置が用いられる電力系統の一例を示す図である。以下、図1を参照して電力系統について説明する。尚、本実施形態において、電力系統は、例えば離島に設置される比較的小規模な電力系統であることとする。
=== Power system ===
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a power system in which the power failure time zone prediction apparatus according to the present embodiment is used. Hereinafter, the power system will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the power system is a relatively small power system installed on a remote island, for example.
電力系統1は、複数の内燃力発電装置2(2−1〜2−n)、蓄電池3、複数の再生可能エネルギー発電装置4(4−1〜4−n)、複数の負荷5(5−1〜5−n)が電力線6に接続され、更に需給制御装置7及び停電時間帯予測装置8を含んで構成されている。内燃力発電装置2、蓄電池3、需給制御装置7、停電時間帯予測装置8は、電力会社側で所有され管理される装置である。需給制御装置7及び停電時間帯予測装置8は、例えば内燃力発電装置2の発電を行う発電所や電力系統1の集中管理を行う管理センター等に設置されることとする。一方、再生可能エネルギー発電装置4及び負荷5は、需要家側で所有され管理される装置である。
The power system 1 includes a plurality of internal combustion power generation devices 2 (2-1 to 2-n), a
内燃力発電装置2は、燃料の燃焼で放出される化学エネルギーで内燃機関を回して火力発電を行う装置であり、例えばディーゼルエンジンを用いる圧縮着火機関を用いて構成されている。内燃力発電装置2は、比較的短時間で起動可能な特長を有しているため、離島における小規模火力発電所に設置されて効率的に稼働される。内燃力発電装置2は、例えば同一の定格出力を有するn個の装置から構成されることとし、後述する需給制御装置7からの制御指令に従って、電力線6に対して選択的に並列又は解列される。そして、並列された内燃力発電装置2は、需給制御装置7からの制御指令に従って、起動又は停止するとともに、負荷5との間における電力の需要及び供給がバランスするように負荷周波数制御(LFC:Load Frequency Control)を行う。
The internal combustion
再生可能エネルギー発電装置4は、太陽光、風力、波力、潮力、地熱、バイオマス等の自然エネルギーを用いて発電を行う装置である。ここで、複数の再生可能エネルギー発電装置4は、夫々、同一の自然エネルギーを用いる発電装置であってもよいし、異なる自然エネルギーを用いる発電装置であってもよいこととする。本実施形態において、再生可能エネルギー発電装置4は、説明の便宜上、太陽光発電装置と風力発電装置からなることとする。
The renewable energy
蓄電池3は、例えばナトリウム・硫黄電池(NAS電池:登録商標)で構成され、再生可能エネルギー発電装置4の余剰電力を充電可能な容量を有している。尚、ナトリウム・硫黄電池は、負極にナトリウム(Na)、正極に硫黄(S)、両電極を隔てる電解質にβアルミナ個体電解質を用いて、硫黄及びナトリウムイオンの化学反応で充放電を繰り返す蓄電池である。蓄電池3は、需給制御装置7からの制御指令に従って、電力の需要と供給がバランスするとともに電力系統1の需給計画に沿うように、再生可能エネルギー発電装置4の余剰電力を充電したり、充電電力を負荷5に放電したりする。
The
負荷5は、個人宅、公共施設、工場等の需要家において電力を消費する電力機器である。負荷5には、状況に応じて、内燃力発電装置2、再生可能エネルギー発電装置4、蓄電池3の何れかから電力が供給される。
The
需給制御装置7は、電力線6に対する内燃力発電装置2の並列及び解列と、内燃力発電装置2の起動及び停止と、蓄電池3の充放電と、電力系統1の潮流と、を制御する。
The supply and demand control device 7 controls parallel and disconnection of the internal combustion
停電時間帯予測装置8は、気象予報情報や過去実績を用いて、内燃力発電装置2及び蓄電池3の調整力が再生可能エネルギー発電装置4の発電電力及び負荷5の変動に対応しきれなくなるような停電時間帯が発生するか否かを単位時間(例えば1時間)ごとに予測する。上記の停電時間帯が発生すると予測される場合、停電時間帯予測装置8は、電力系統1が上記の停電時間帯において停電する可能性があることを示す警告信号を出力する。
The power failure time zone prediction device 8 uses the weather forecast information and past results so that the adjusting power of the internal combustion
停電時間帯予測装置8は、通信ネットワーク9を介して、例えば気象庁が管理する気象予報情報サーバ10から気象予報情報を単位時間ごとに取得する。尚、気象予報情報は,負荷5を所有する全需要家宅が存在するエリア内の情報であって、単位時間ごとの、日射量、雲量、風速、風向、気温、湿度、降水量、気圧等の情報を含んでいる。
The power failure time zone prediction device 8 acquires weather forecast information for each unit time, for example, from a weather
停電時間帯予測装置8は、通信ネットワーク9を介して、需要家が所有する需要家端末11(例えばパソコンやスマートフォン)に警告信号を送信する。需要家端末11が警告信号を受信すると、需要家端末11の画面には例えば「○月○日○時〜○時に停電する可能性あり」という注意を促すメッセージが表示される。需要家は、当該メッセージを確認した後、停電を回避するために電力会社に協力する用意がある場合、需要家端末11に対して当該協力を申告するための操作を行う。需要家端末11は、当該操作が入力されると、通信ネットワーク9を介して、停電時間帯予測装置8に需要家が所有する蓄電池(例えば電気自動車に搭載される蓄電池)に内燃力発電装置2の発電電力を充電する場合の充電可能な時間帯及び充電量を示す申告信号を送信する。申告信号は、例えば「○月○日○時〜○時△kW充電可能」という情報を含む。
The power failure time zone prediction device 8 transmits a warning signal to a customer terminal 11 (for example, a personal computer or a smartphone) owned by the customer via the
===停電時間帯予測装置の構成===
図2は、本実施形態に係る停電時間帯予測装置の構成を示す図である。以下、図2を参照して停電時間帯予測装置について説明する。
=== Configuration of the power failure time zone prediction device ===
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the power failure time zone prediction apparatus according to the present embodiment. Hereinafter, the power failure time zone prediction apparatus will be described with reference to FIG.
停電時間帯予測装置8は、記憶部8A、計時部8B、入力部8C、算出部8D、判定部8E、出力部8Fの機能を含んで構成されている。
The power failure time zone prediction device 8 includes functions of a
記憶部8Aには、停電時間帯予測装置8の機能を実現するためのプログラムデータが記憶されている。入力部8C、算出部8D、判定部8E、出力部8Fの各機能は、記憶部8Aから読み出されるプログラムを実行することによって実現される。又、記憶部8Aには、内燃力発電装置2、蓄電池3、再生可能エネルギー発電装置4、負荷5の仕様に関する情報が記憶されている。又、記憶部8Aには、再生可能エネルギー発電装置4が太陽光発電装置であると、日射量、雲量、発電電力の最大変動量を含む単位時間ごとの実績情報が記憶され、過去の実績として検索できるようにデータベース化されている。同様に、記憶部8Aには、再生可能エネルギー発電装置4が風力発電装置であると、風速、発電電力の最大変動量を含む単位時間ごとの実績情報が記憶され、過去の実績として検索できるようにデータベース化されている。又、記憶部8Aには、負荷5の最大変動量を含む単位時間ごとの実績情報が記憶され、過去の実績として検索できるようにデータベース化されている。
The
計時部8Bは、現在時刻を計時し、又、停電時間帯予測装置8が警告信号を出力したことを契機として一定時間(例えば、停電時間帯予測装置8が警告信号を出力した時刻を起点として、停電するか否かの予測を行っている時間帯に達するまでの時間)の計時を開始する。
The
入力部8Cには、通信ネットワーク9を介して、気象予報情報サーバ10から発信される気象予報情報が入力される。尚、気象予報情報サーバ10は、停電時間帯予測装置8からの要求に従って気象予報情報を発信するように構成されていてもよいし、単位時間ごとに自発的に気象予報情報を発信するように構成されていてもよい。又、入力部8Cには、通信ネットワーク9を介して、需要家が所有する需要家端末11から発信される申告信号が入力される。
The weather forecast information transmitted from the weather
算出部8Dは、入力部8Cに入力される気象予報情報と、記憶部8Aに記憶されている内燃力発電装置2、蓄電池3、再生可能エネルギー発電装置4、負荷5の仕様に関する情報と、記憶部8Aに記憶されている実績情報と、を選択的に参照して、再生可能エネルギー発電装置4の発電電力の最大変動量を示す予測値X(MW)と、負荷5の最大変動量を示す予測値Y(MW)と、再生可能エネルギー発電装置4の発電電力の変動及び負荷5の変動に応じた内燃力発電装置2の調整力を示す予測値A(MW)と、再生可能エネルギー発電装置4の発電電力の変動及び負荷5の変動に応じた蓄電池3の調整力を示す予測値B(MW)と、を単位時間ごとに算出する。算出部8Dは、現在時刻が例えば1時〜2時の間の時刻である場合、直後の2時〜3時の時間帯の予測値X,Y,A,Bを算出する。
The
予測値Xは、気象予報情報に含まれる日射量、雲量、風速、風向、気温、湿度、降水量、気圧等の情報を重回帰分析して算出することが可能である。又、予測値Xは、実績情報の中から気象予報情報に類似する情報を選択して算出することも可能である。又,予測値Yは、負荷最大変動量実績,負荷実績,曜日(平日,休日),季節や,気象予報情報に含まれる、気温、湿度、降水量等の情報を重回帰分析して算出することが可能である。又、予測値Yは、実績情報の中から気象予報情報に類似する情報を選択して算出することも可能である。又、予測値A,Bは、内燃力発電装置2及び蓄電池3の計画値や負荷5の総需要予測値Cに基づいて算出することが可能である。
The predicted value X can be calculated by performing multiple regression analysis on information such as solar radiation amount, cloud amount, wind speed, wind direction, temperature, humidity, precipitation, and atmospheric pressure included in the weather forecast information. The predicted value X can also be calculated by selecting information similar to the weather forecast information from the performance information. Further, the predicted value Y is calculated by performing multiple regression analysis on information such as temperature, humidity, precipitation, etc. included in the actual maximum load variation, actual load, day of the week (weekdays, holidays), season, and weather forecast information. It is possible. The predicted value Y can also be calculated by selecting information similar to the weather forecast information from the performance information. Further, the predicted values A and B can be calculated based on the planned values of the internal combustion
電力線6に接続される内燃力発電装置2の台数は、以下の式1の条件を満足するように増減される。
The number of the internal
内燃力発電装置2の定格出力の合計値>(総需要予測値C−再生可能エネルギー発電装置4の最低発電電力の予測値)・・・(式1)
また、内燃力発電装置2の調整力を示す予測値Aは、以下の式2の条件を満足するように設定される。
Total value of rated outputs of internal combustion
Further, the predicted value A indicating the adjusting force of the internal combustion
A=内燃力発電装置2の定格出力の合計値×α・・・(式2)
(αは調整力を設定するための係数:例えば5〜10%)
従って、需要家が所有する蓄電池に内燃力発電装置2の発電電力を充電すると、総需要予測値Cが更新され、予測値Aも更新されることとなる。
A = total value of rated output of internal
(Α is a coefficient for setting the adjustment force: for example, 5 to 10%)
Accordingly, when the storage battery owned by the consumer is charged with the generated power of the internal combustion
判定部8Eは、再生可能エネルギー発電装置4の発電電力の最大変動量を示す予測値Xと負荷5の最大変動量を示す予測値Yとの合計値X+Yが、内燃力発電装置2の調整力を示す予測値Aと蓄電池3の調整力を示す予測値Bとの合計値A+Bを超えているか否かを判定する。合計値X+Yが合計値A+Bを超えている場合、内燃力発電装置2及び蓄電池3の調整力は、再生可能エネルギー発電装置4の発電電力及び負荷5の最大変動量に対して不足することになるため、電力系統1が停電に至る虞がある。そこで、判定部8Eは、上記の判定が行われる時間帯において電力系統1が停電する可能性があることを示す警告信号を生成する。
The
出力部8Fは、通信ネットワーク9を介して、判定部8Eで生成される警告信号を需要家端末11に送信する。
The
===停電時間帯予測装置の動作===
図3は、本実施形態に係る停電時間帯予測装置の動作を示すフローチャートである。図3に示す停電時間帯予測装置の動作は、単位時間ごとに繰り返し実行される。以下、図1〜図3を参照して停電時間帯予測装置の動作について説明する。
=== Operation of the power failure time zone prediction device ===
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the power failure time zone prediction apparatus according to the present embodiment. The operation of the power failure time zone prediction apparatus shown in FIG. 3 is repeatedly executed every unit time. Hereinafter, the operation of the power failure time zone prediction apparatus will be described with reference to FIGS.
先ず、停電時間帯予測装置8は、入力部8Cの機能として、気象予報情報サーバ10から現在時刻の直後の時間帯における気象予報情報を取得する。尚、気象予報情報は、停電時間帯予測装置8からの要求を契機として発信されてもよいし、単位時間ごとに自発的に発信されてもよい(ステップS1)。
First, the power failure time zone prediction device 8 acquires weather forecast information in a time zone immediately after the current time from the weather
次に、停電時間帯予測装置8は、算出部8Dの機能として、再生可能エネルギー発電装置4の発電電力の最大変動量を示す予測値Xと、負荷5の最大変動量を示す予測値Yと、内燃力発電装置2の調整力を示す予測値Aと、蓄電池3の調整力を示す予測値Bと、を算出する(ステップS2)。
Next, the power failure time zone prediction device 8 has, as functions of the
次に、停電時間帯予測装置8は、判定部8Eの機能として、予測値X,Yの合計値X+Yが予測値A,Bの合計値A+Bを超えているか否かを判定する(ステップS3)。合計値X+Yが合計値A+Bを超えていない場合(ステップS3:NO)、電力系統1が停電する虞はないため、停電時間帯予測装置8は、次の時間帯における停電予測動作に備えてステップS1に戻る。一方、合計値X+Yが合計値A+Bを超えている場合(ステップS3:YES)、電力系統1が停電に至る虞があるため、停電時間帯予測装置8は、判定部8Eの機能として、電力系統1が停電する可能性があることを示す警告信号を生成する(ステップS4)。
Next, the power failure time zone prediction device 8 determines whether the total value X + Y of the predicted values X and Y exceeds the total value A + B of the predicted values A and B as a function of the
次に、停電時間帯予測装置8は、出力部8Fの機能として、通信ネットワーク9を介して、判定部8Eで生成される警告信号を需要家端末11に送信する(ステップS5)。需要家端末11が警告信号を受信すると、需要家端末11の画面には例えば「○月○日○時〜○時に停電する可能性あり」という注意を促すメッセージが表示される。需要家は、当該メッセージを確認した後、停電を回避するために電力会社に協力する用意がある場合、需要家端末11に対して当該協力を申告するための操作を行う。需要家端末11は、当該操作が入力されると、通信ネットワーク9を介して、停電時間帯予測装置8に需要家が所有する蓄電池に内燃力発電装置2の発電電力を充電する場合の充電可能な時間帯及び充電量を示す申告信号を送信する。
Next, the power failure time zone prediction device 8 transmits a warning signal generated by the
次に、停電時間帯予測装置8は、計時部8Bの機能として、警告信号の出力時刻を起点として、停電するか否かの予測を行っている時間帯に達するまでの時間の計時を開始する(ステップS6)。
Next, the power failure time zone prediction device 8 starts measuring the time until reaching the time zone in which it is predicted whether or not a power failure will occur, starting from the output time of the warning signal as a function of the
次に、停電時間帯予測装置8は、入力部8Cの機能として、計時部8BがステップS6の計時を行っている期間において、通信ネットワーク9を介して、需要家端末11から発信される申告信号の受信を開始する(ステップS7)。入力部8Cに入力された申告信号に含まれる情報は、後述するステップS11において総需要予測値Cが更新されるまで、記憶部8Aに一時的に記憶される。
Next, the power failure time zone prediction device 8 functions as a function of the
次に、停電時間帯予測装置8は、判定部8Eの機能として、ステップS6における計時部8Bの計時時刻が停電するか否かの予測を行っている時間帯の直前の時刻に達したか否かを判定する(ステップS8)。計時部8Bの計時時間が上記時間帯の直前の時刻に達していない場合(ステップS8:NO)、ステップS8の判定動作を繰り返す。一方、計時部8Bの計時時間が上記時間帯の直前の時刻に達した場合(ステップS8:YES)、停電時間帯予測装置8は、計時部8Bの機能として、ステップS6の計時を終了し(ステップS9)、入力部8Cの機能として、需要家端末11から発信される申告信号の受信を終了する(ステップS10)。
Next, as a function of the
次に、停電時間帯予測装置8は、算出部8Dの機能として、記憶部8Aに記憶されている申告信号の情報を参照し、現在の総需要予測値Cに対して需要家の充電可能電力の合計値sumDを加算し、総需要予測値Cを更新する(ステップS11)。
Next, the power failure time zone prediction device 8 refers to the information of the report signal stored in the
次に、総需要予測値Cが更新されると、停電時間帯予測装置8は、式1及び式2に従って、内燃力発電装置2の調整力を示す予測値Aを更新する(ステップS2)。
Next, when the total demand prediction value C is updated, the power failure time zone prediction device 8 updates the prediction value A indicating the adjustment force of the internal combustion
そして、停電が予測される時間帯になると、停電時間帯予測装置8は、ステップS2で算出された予測値X,Y,A,B,ステップS11で算出された予測値Cを需給制御装置7に供給し、需給制御装置7は、予測値X,Y,A,B,Cに従って、電力線6に対する内燃力発電装置2の並列及び解列と、内燃力発電装置2の起動及び停止と、蓄電池3の充放電と、を制御する。停電が予測される時間帯において、需要家側の蓄電池に対して内燃力発電装置2の発電電力が充電されることになるため、需要家側の蓄電池を充電するための電力量を確保しようとして内燃力発電装置2の起動台数が増加し、内燃力発電装置2の調整力は増加する。従って、再生可能エネルギー発電装置4が発電動作を行いながら、電力系統1の停電を回避することが可能になる。
Then, when the power failure is predicted to occur, the power failure time prediction device 8 uses the predicted values X, Y, A, B calculated in step S2 and the predicted value C calculated in step S11 as the supply and demand control device 7. The supply and demand control device 7 is arranged in accordance with the predicted values X, Y, A, B, and C, the parallel and disconnection of the internal combustion
以上説明したように、負荷5との間における電力の需要及び供給がバランスするように負荷周波数制御が行われ、負荷5に電力を供給する内燃力発電装置2と、再生可能エネルギーを用いて負荷5に電力を供給する再生可能エネルギー発電装置4(太陽光発電装置、風力発電装置等)と、再生可能エネルギー発電装置4の発電電力を充電する蓄電池3と、が接続されている電力系統1の停電時間帯を予測する停電時間帯予測装置8であって、気象予報情報に基づいて、将来の時間帯(例えば1時間単位)における、負荷5の最大変動量を示す予測値Yと、再生可能エネルギー発電装置4の発電電力の最大変動量を示す予測値Xと、負荷5の変動及び再生可能エネルギー発電装置4の発電電力の変動に応じた内燃力発電装置2の調整力を示す予測値Aと、負荷5の変動及び再生可能エネルギー発電装置4の発電電力の変動に応じた蓄電池3の調整力を示す予測値Bと、を算出する算出部8Dと、予測値X,Yを合計して得られる合計値X+Yが予測値A,Bを合計して得られる合計値A+Bを超えるか否かを判定する判定部8Eと、合計値X+Yが合計値A+Bを超えると判定部8Eが判定した場合、電力系統1が上記の時間帯において停電する可能性があることを示す警告信号を出力する出力部8Fと、を備える。本実施形態によれば、離島に設置されるような比較的小規模な電力系統1であっても、再生可能エネルギー発電装置4の発電動作を停止せずに、電力系統1の停電を回避することが可能になる。
As described above, load frequency control is performed so that the demand and supply of power with the
また、停電時間帯予測装置8から出力される警告信号は、通信ネットワーク9を通して負荷5を所有する需要家の需要家端末11に送信される。
The warning signal output from the power failure time zone prediction device 8 is transmitted to the
また、停電時間帯予測装置8は、出力部8Fが警告信号を出力した後、上記の時間帯に需要家が所有する蓄電池に充電させることを示す申告信号が通信ネットワーク9を通して入力される入力部8C、を備える。内燃力発電装置2は複数の発電装置を含み、内燃力発電装置2は、申告信号に基づいて、上記の時間帯における内燃力発電装置2の調整力が増加するように、複数起動される。
Further, the power failure time zone prediction device 8 has an input unit through which a report signal indicating that the storage battery owned by the customer is charged in the above time zone is input through the
また、内燃力発電装置2の調整力は、内燃力発電装置2の夫々の定格出力の合計値に所定の係数αを乗じた値である。
Further, the adjusting force of the internal combustion
また、需要家側の蓄電池は、需要家が所有する電気自動車に搭載される蓄電池である。 The storage battery on the consumer side is a storage battery mounted on an electric vehicle owned by the consumer.
尚、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。例えば、離島に設置される電力系統1に比べて規模が大きい本土に設置される電力系統に対して、本発明を適用することもできる。 In addition, said embodiment is for making an understanding of this invention easy, and is not for limiting and interpreting this invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes equivalents thereof. For example, the present invention can also be applied to a power system installed on the mainland that is larger in scale than the power system 1 installed on a remote island.
1 電力系統
2 内燃力発電装置
3 蓄電池
4 再生可能エネルギー発電装置
5 負荷
6 電力線
7 需給制御装置
8 停電時間帯予測装置
8A 記憶部
8B 計時部
8C 入力部
8D 算出部
8E 判定部
8F 出力部
9 通信ネットワーク
10 気象予報情報サーバ
11 需要家端末
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
気象予報情報に基づいて、将来の時間帯における、前記負荷の最大変動量を示す第1予測値と、前記第2発電装置の発電電力の最大変動量を示す第2予測値と、前記負荷の変動及び前記第2発電装置の発電電力の変動に応じた前記第1発電装置の調整力を示す第3予測値と、前記負荷の変動及び前記第2発電装置の発電電力の変動に応じた前記第1蓄電池の調整力を示す第4予測値と、を算出する算出部と、
前記第1予測値及び前記第2予測値を合計して得られる第1合計値が前記第3予測値及び前記第4予測値を合計して得られる第2合計値を超えるか否かを判定する判定部と、
前記第1合計値が前記第2合計値を超えると前記判定部が判定した場合、前記電力系統が前記時間帯において停電する可能性があることを示す警告信号を出力する出力部と、
を備えたことを特徴とする停電時間帯予測装置。 Load frequency control is performed so that the demand and supply of power between the load and the load are balanced, and a first power generation device that supplies power to the load and a second that supplies power to the load using renewable energy A power failure time zone prediction device for predicting a power failure time zone of a power system to which a power generation device and a first storage battery for charging generated power of the second power generation device are connected,
Based on weather forecast information, a first predicted value indicating the maximum fluctuation amount of the load in a future time zone, a second predicted value indicating the maximum fluctuation amount of the generated power of the second power generation device, and the load A third predicted value indicating an adjustment force of the first power generation device according to the fluctuation and a fluctuation of the power generation power of the second power generation device; and the fluctuation according to the fluctuation of the load and the power generation power of the second power generation device. A calculation unit that calculates a fourth predicted value indicating the adjustment power of the first storage battery;
It is determined whether or not a first total value obtained by summing the first predicted value and the second predicted value exceeds a second total value obtained by summing the third predicted value and the fourth predicted value. A determination unit to perform,
When the determination unit determines that the first total value exceeds the second total value, an output unit that outputs a warning signal indicating that the power system may be out of power in the time zone;
A power failure time zone prediction device characterized by comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の停電時間帯予測装置。 The power failure time zone prediction device according to claim 1, wherein the warning signal is transmitted to a terminal of a customer who owns the load through a communication network.
前記出力部が前記警告信号を出力した後、前記時間帯に前記需要家が所有する第2蓄電池に充電させることを示す申告信号が前記通信ネットワークを通して入力される入力部、を備え、
前記第1発電装置は、前記申告信号に基づいて、前記時間帯における前記第1発電装置の調整力が増加するように、複数起動される
ことを特徴とする請求項2に記載の停電時間帯予測装置。 The first power generation device includes a plurality of power generation devices,
After the output unit outputs the warning signal, an input unit is provided through which the report signal indicating that the second storage battery owned by the consumer is charged in the time zone is input through the communication network,
3. The power failure time zone according to claim 2, wherein a plurality of the first power generation devices are activated based on the report signal so that the adjustment power of the first power generation device increases in the time zone. Prediction device.
ことを特徴とする請求項3に記載の停電時間帯予測装置。 The power failure time zone prediction device according to claim 3, wherein the adjustment power of the first power generation device is a value obtained by multiplying a total value of rated outputs of the first power generation devices by a predetermined coefficient.
ことを特徴とする請求項3に記載の停電時間帯予測装置。 The power failure time zone prediction device according to claim 3, wherein the second storage battery is a storage battery mounted on an electric vehicle owned by the consumer.
気象予報情報に基づいて、将来の時間帯における、前記負荷の最大変動量を示す第1予測値と、前記第2発電装置の発電電力の最大変動量を示す第2予測値と、前記負荷の変動及び前記第2発電装置の発電電力の変動に応じた前記第1発電装置の調整力を示す第3予測値と、前記負荷の変動及び前記第2発電装置の発電電力の変動に応じた前記蓄電池の調整力を示す第4予測値と、を算出し、
前記第1予測値及び前記第2予測値を合計して得られる第1合計値が前記第3予測値及び前記第4予測値を合計して得られる第2合計値を超えるか否かを判定し、
前記第1合計値が前記第2合計値を超えると判定した場合、前記電力系統が前記時間帯において停電する可能性があることを示す警告信号を出力する
ことを特徴とする停電時間帯予測方法。 Load frequency control is performed so that the demand and supply of power between the load and the load are balanced, and a first power generation device that supplies power to the load and a second that supplies power to the load using renewable energy A power failure time zone prediction method for predicting a power failure time zone of a power system to which a power generation device and a storage battery that charges the generated power of the second power generation device are connected,
Based on weather forecast information, a first predicted value indicating the maximum fluctuation amount of the load in a future time zone, a second predicted value indicating the maximum fluctuation amount of the generated power of the second power generation device, and the load A third predicted value indicating an adjustment force of the first power generation device according to the fluctuation and a fluctuation of the power generation power of the second power generation device; and the fluctuation according to the fluctuation of the load and the power generation power of the second power generation device. A fourth predicted value indicating the adjustment power of the storage battery,
It is determined whether or not a first total value obtained by summing the first predicted value and the second predicted value exceeds a second total value obtained by summing the third predicted value and the fourth predicted value. And
When it is determined that the first total value exceeds the second total value, a warning signal indicating that there is a possibility that the electric power system may cause a power failure in the time zone is output. .
気象予報情報に基づいて、将来の時間帯における、前記負荷の最大変動量を示す第1予測値と、前記第2発電装置の発電電力の最大変動量を示す第2予測値と、前記負荷の変動及び前記第2発電装置の発電電力の変動に応じた前記第1発電装置の調整力を示す第3予測値と、前記負荷の変動及び前記第2発電装置の発電電力の変動に応じた前記蓄電池の調整力を示す第4予測値と、を算出する機能と、
前記第1予測値及び前記第2予測値を合計して得られる第1合計値が前記第3予測値及び前記第4予測値を合計して得られる第2合計値を超えるか否かを判定する機能と、
前記第1合計値が前記第2合計値を超えると前記判定部が判定した場合、前記電力系統が前記時間帯において停電する可能性があることを示す警告信号を出力する機能と、
を実行させるプログラム。
Load frequency control is performed so that the demand and supply of power between the load and the load are balanced, and a first power generation device that supplies power to the load and a second that supplies power to the load using renewable energy A computer used for a power failure time zone prediction device that predicts a power failure time zone of a power system to which a power generation device and a storage battery that charges the generated power of the second power generation device are connected,
Based on weather forecast information, a first predicted value indicating the maximum fluctuation amount of the load in a future time zone, a second predicted value indicating the maximum fluctuation amount of the generated power of the second power generation device, and the load A third predicted value indicating an adjustment force of the first power generation device according to the fluctuation and a fluctuation of the power generation power of the second power generation device; and the fluctuation according to the fluctuation of the load and the power generation power of the second power generation device. A function of calculating a fourth predicted value indicating the adjustment power of the storage battery;
It is determined whether or not a first total value obtained by summing the first predicted value and the second predicted value exceeds a second total value obtained by summing the third predicted value and the fourth predicted value. Function to
When the determination unit determines that the first total value exceeds the second total value, a function of outputting a warning signal indicating that the power system may cause a power failure in the time period;
A program that executes
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