JP2016163431A - 発電設備の運転計画策定システム及び発電設備の運転計画策定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】売電運転モード,無負荷運転モード及び停止モードの何れかの運用モードを実行可能な発電設備の運転計画を策定するものであって、予想売電価格と発電コストとの比較を行って、前記予想売電価格が前記発電コストよりも高いか否かを判定し、その判定結果に基づいて、前記予想売電価格が前記発電コスト以下の損失期間について、前記売電運転モード,前記無負荷運転モード及び前記停止モードについて下式(1)により損失指標を算出し、損失指標の最も少ない運用モードを選択することで前記運転計画を策定する。
損失指標=売電損失+メンテナンス損失+売電に寄与しない運用損失・・・(1)
【選択図】図6
Description
このため、発電事業者が電力卸売市場に入札して利益を得るためには、売電価格ひいては電力の需要の変動に応じて如何に最適な運転を行えるかが重要である。
損失指標=売電損失+メンテナンス損失+売電に寄与しない運用損失・・・(1)
損失指標=売電損失+メンテナンス損失+売電に寄与しない運用損失・・・(1)
以下に示す各実施形態では、発電設備の運転計画策定システムを、一日前市場の入札に際して発電設備の24時間(所定期間)に亘る運転計画を策定するのに適用した例を説明する。
[1−1.構成]
本発明の第1実施形態に係る発電設備の運転計画策定システムの全体構成を、図1〜5を参照して説明する。
図1は、本発明の第1実施形態の発電設備の運転計画策定システムの構成を示す機能ブロック図である。
図2は、縦軸を電力単価とし横軸を時間とするグラフに、予想売電価格ラインL_Pe(予想売電価格Pe)及び発電コストCpをプロットするとともに、運転計画を並べて示す図である。
図3は、売電運転モードにおいて、予想売電価格Pe,発電コストCp,発電負荷Le及びタービン回転速度ωtと、損失指標Jの計算式とを並べて示す図である。
図4は、無負荷運転モードにおいて、予想売電価格Pe,発電コストCp,発電負荷Le及びタービン回転速度ωtと、損失指標Jの計算式とを並べて示す図である。
図5は、停止モードにおいて、予想売電価格Pe,発電コストCp,発電負荷Le及びタービン回転速度ωtと、損失指標Jの計算式とを並べて示す図である。
なお、入力手段3や表示手段4は、策定装置2とインターネットなどの通信回線を介して接続するようにしても良い。
以下、予想売電価格設定手段21,判定手段22及び策定手段23について説明する。
発電運転モードとは、タービンを発電機とを接続した状態で運転する(すなわち発電を行う)運用モードである。売電運転モードでは発電を行うので売電が可能である。したがって、以下、発電運転モードを売電運転モードという。
無負荷運転モードとは、タービンを発電機から断切した状態で運転する(すなわち負荷が掛らない状態でタービンを運転させる)運用モードである。無負荷運転モードでは発電機は駆動されないので(発電しないので)売電はできない。
停止モードは、ガスタービンへの燃料供給を停止してタービンひいては発電機を停止する運用モードである。停止モードでは、発電機は停止しているので(発電しないので)売電はできない。
策定手段23は、判定手段22の比較結果に基づいて、予想売電価格Peが発電コストCpよりも高い時間帯(すなわち発電すれば収益が見込める収益期間te_p)については、運用モードとして売電運転モードを選択する。図2に示す例では、7時〜17時及び18時〜20時の各収益期間te_pについて売電運転モードが選択される。
損失指標J=売電損失J1+メンテナンス損失J2+運用損失J3 ・・・(1)
なお、図2に示す運転計画が策定された場合には、通常、発電を行う7時〜20時について入札を行い、それ以外の時間については入札しない。
先ず、売電運転モードについて図3を参照して説明する。予想売電価格Peが発電コストCpよりも安くなる損失期間te_rにおいて売電運転モードが選択される場合は、ガスタービン(GT)の運転による発電機の駆動が継続されタービン回転速度ωt及び発電負荷Leは一定値以上の値となる。このため、起動時や無負荷運転に伴うコストである運用損失J3が発生することはない。したがって、売電運転モードにおける損失指標Jは、売電損失J1とメンテナンス損失J2との和となる。
J=J1+J2 ・・・(2)
上式(3)は、時刻t1〜時刻t2までの時間Δt(すなわち損失期間te_r)と、発電コストCpと予想売電価格Peとの差額であるΔCにより規定される斜線領域において発生する売電損失を算出するものである。
上式(4)は、時刻t1〜時刻t2までの時間Δt(すなわち損失期間te_rの長さ)の各点検のインターバルに占める比と、各点検に要する費用とを乗じることで、この時間Δtにおける潜在的なメンテナンス損失を算出するものである。
したがって、無負荷運転モードにおける損失指標Jは、メンテナンス損失J2と運用損失J3との和となる。
J=J2+J3 ・・・(5)
燃料消費量F_waitはタービン回転速度ωtと比例関係にあり、上式(7)より算出される運用損失J3は図4の斜線の領域の大きさと相関する。
なお、上式(6)は上式(4)と同一の式であるので説明を省略する。
したがって、停止モードにおける損失指標Jは、メンテナンス損失J2と運用損失J3との和となる。
ここで、発電設備を停止することは、その後のガスタービンの起動が前提となり、停止モードにおけるメンテナンス損失J2と運用損失J3とは何れも起動に着目した損失である。
先ず、メンテナンス損失J2について説明する。メンテナンス損失J2は発電設備を構成する部品の寿命の消費の速さに相関するものである。部品の寿命の消費に関する制限には、累積運転時間による制限と、累積起動回数による制限とがある。売電運転モードと無負荷運転モードとにおけるメンテナンス損失J2は、運転時間の制限に関するものであったのに対し、停止モードにおけるメンテナンス損失J2は、起動回数の制限に関するものである。
J=J2+J3 ・・・(8)
本実施形態の発電設備の運転計画の策定方法(以下、単に策定方法ともいう)について、図6を参照して説明する。
図6は、本実施形態の発電設備の運転計画の策定方法を説明するための模式的なフローチャートである。
第1実施形態の策定システム(策定方法)によれば、予想売電価格Peが発電コストCpよりも高い収益期間については売電運転モードが選択され、予想売電価格Peが発電コストCp以下の損失期間については、売電運転モード,無負荷運転モード及び停止モードの中から最も損失指標の少ない運用モードが選択される。
損失指標は、売電損失に加えて、メンテナンス損失及び売電に寄与しない運用損失を考慮したものであるから、メンテナンス損失により寿命消耗による潜在的な損失が考慮され、運用損失により、売電には寄与しない再起動時や無負荷運転時の運用による損失が考慮されて、損失期間における運用モードが選択される。したがって、利益性の高い運転計画を策定できる。
[2−1.構成]
本発明の第2実施形態に係る発電設備の運転計画策定システム(策定方法)を、図7を参照して説明する。
図7(a),(b)は本発明の第2実施形態に係る重み係数を決定するためのマップである。
第1実施形態で前述したように、部品の寿命の消耗に関する制限には、累積運転時間による制限と累積起動回数による制限とがある。この制限の内、どちらか一方が制限値に達した場合には、点検を行って補修又は交換を行わなければならない。
このため、累積運転時間が制限時間に達した場合には、累積起動回数が制限回数に対して余裕がある場合でも補修又は交換を行わなければならない。同様に、累積起動回数が制限回数に達した場合には、累積運転時間が制限時間に対して余裕がある場合でも補修又は交換を行わなければならない。
したがって、累積運転時間と累積起動回数とが同時に各制限に達するのが理想的な運用である。このため、本実施形態では、累積運転時間と累積起動回数とを共に制限値近くまで使いきることができるような制御を行っている。
以下、累積運転時間や累積起動回数が制限に近づくことを、寿命を消費すると表現する。
そこで、本実施形態では、売電運転モード及び無負荷運転モードについては下式(11)によりメンテナンス損失J2を、算出する。すなわち、第1実施形態のJ2の計算式に対して重み付け係数(第1重み付け係数)k1を乗じている。
つまり、図7(a)に示すように、起動回数寿命消費率C2が大きいほど、運転時間寿命消費率C1が小さいほど、重み付け係数k1が小さく設定され、図7(b)に示すように、運転時間寿命消費率C1が大きいほど、起動回数寿命消費率C2が小さいほど、重み付け係数k2が小さく設定される。
さらには、運転時間寿命消費率C1と起動回数寿命消費率C2との比に応じて、マップ又は関数により重み付け係数k1,k2を決定するようにしても良い。
第2実施形態の策定システム(策定方法)によれば、第1実施形態の効果に加え、以下の効果がある。
起動回数寿命消費率C2が大きいほど、また、運転時間寿命消費率C1が小さいほど、重み付け係数k1が小さく設定されることにより、重み付け係数k1を使用して算出される売電運転モード及び無負荷運転モードのメンテナンス損失J2ひいては損失指標Jが少なめに設定される。この結果、重み付け係数を使用しない場合に較べると相対的に、運転時間寿命を消費する売電運転モード又は無負荷運転モードが選択されやすくなる。
逆に、運転時間寿命消費率C1が大きいほど、また、起動回数寿命消費率C2が小さいほど、重み付け係数k2が小さく設定されることにより、重み付け係数k2を使用して算出される停止モードのメンテナンス損失J2ひいては損失指標Jが少なめに設定される。この結果、重み付け係数を使用しない場合に較べると相対的に、起動時間寿命を消費する停止モードが選択されやすくなる。
上記実施形態では、起動回数寿命消費率C2が大きいほど、重み付け係数k1を小さくするとともに重み付け係数k2を大きくしているが、起動回数寿命消費率C2が大きいほど、重み付け係数k1だけ小さくしてもよいし、重み付け係数k2だけ大きくしても良い。
同様に、上記実施形態では、運転時間数寿命消費率C1が大きいほど、重み付け係数k2を小さくするとともに重み付け係数k1を大きくしているが、運転時間数寿命消費率C1が大きいほど、重み付け係数k2だけ小さくしてもよいし、重み付け係数k1だけ大きくしても良い。
[3−1.構成]
本発明の第3実施形態に係る発電設備の運転計画策定システム(策定方法)を、図8を参照して説明する。
図8は、本発明の第3実施形態に係る策定システム(策定方法)の追加機能を説明するための模式図であって、縦軸を電力単価とし横軸を時間とするグラフに、予想売電価格Pe1,Pe2,Pe3及び発電コストCpの一例をプロットするとともに、運転計画(各時間毎に選択された運転モード)を重ねて示す図である。
予想売電価格Pe2は、過去の実績における平均値をベースに天気や気温などで修正した価格である。予想売電価格Pe1,Pe3は、過去の実績における平均値に対するばらつきを見込んだ価格であり、予想売電価格Pe1は、平均値に高値側の最大ばらつきを加算して求めた、最高予想売電価格であり、予想売電価格Pe3は、平均値に安値側の最大ばらつきを減算した最低予想売電価格である。そこで、予想売電価格Pe1を最高予想売電価格Pe1、予想売電価格Pe2を平均売電価格Pe2、予想売電価格Pe3を最低予想売電価格Pe3ともいう。
なお、第1実施形態と同様に、予想売電価格設定手段は必須ではなく、外部から予想売電価格情報を取得して、この取得した情報を記憶手段に記憶させるようにしても良い。
各仮運転計画100A, 100B, 100Cは、第1実施形態で、価格コストCpと予想売電価格ラインL_Pe(予想売電価格Pe)との比較に基づいて1日の運転計画を作成した方法と同じ方法を使用して策定される。
第3実施形態の策定システム(策定方法)によれば、最大予想売電価格Pe1,平均予想売電価格Pe2及び最低予想売電価格Pe3の3つに基づいて仮運転計画を策定し、この仮運転計画を合成して最終的な運転計画としているので、実際の売電価格が平均的な予想値から大きく外れるような場合でも、それに対応できる運転計画を採用することができる。
(1)上記実施形態では、仮運転計画100A,100B,100Cの運用モードがすべて異なる場合は、平均予想売電価格Pe2に基づく仮運転計画100Bの運用モードをその時間の運用モードとして採用するようにしたが、仮運転計画100A, 100B, 100Cの運用モードがすべて異なる場合には、入力手段(選択運用モード取得手段)3からどの運用モードを選択するかユーザにより選択させるようにしても良い。この場合、表示手段(推奨運用モード表示手段)4に、仮運転計画100Bが採用しているモードを推奨する表示させても良い。
これにより、仮運転計画100A, 100B, 100Cのモードがすべて異なる場合は、ユーザの知見に基づいてモードを選択することができる。
(2)仮運転計画100A, 100B, 100Cを策定する際に、第2実施形態のように重み付け係数k1,k2を用いてメンテナンス損失J2を算出するようにしても良い。
(1)上記各実施形態では、発電設備をガスタービンコンバインドサイクル発電プラント(GTCC)としたが、本発明の発電設備の運転計画の策定システム(策定方法)は、GTCCへの適用に限定されない。例えば、蒸気ボイラと蒸気タービンからなる従来火力発電設備にも適用できるものである。
2 策定装置
3 入力手段(選択運用モード取得手段)
4 表示手段(推奨運用モード表示手段)
21 予想売電価格設定手段
22 判定手段
23 策定手段
29 記憶手段
100,100D 運転計画
100A,100B,100C 仮運転計画
C1 起動回数寿命消費率
C2 運転時間寿命消費率
Cp 発電コスト
C_CI CIに係る費用
C_MI MIに係る費用
C_TI TIに係る費用
F_wait 燃料消費量
Fee_fuel 燃料単価
F_strt 起動時燃料量
J 損失指標
J1 売電損失
J2 メンテナンス損失
J3 運用損失
k1 重み付け係数(第1重み付け係数)
k2 重み付け係数(第2重み付け係数)
L_Pe, L_Pe1,L_Pe2,L_Pe3 予想売電価格ライン
Le 発電負荷
Pe1,Pe2,Pe3 予想売電価格
Strt_CI CIの制限起動回数
Strt _MI の制限起動回数
Strt _TI の制限起動回数
te_p 収益期間
te_r 損失期間
ΔC 単位発電量当たりの損失
INT_CI CIを行うまでのインターバル
INT_MI MIを行うまでのインターバル
INT_TI TIを行うまでのインターバル
Le 損失期間te_rにおける発電負荷
Δt 損失期間te_rの時間
ΔJ 最も小さい損失指標と、二番目に小さい損失指標との差
ΔJ0 ΔJの基準値
ωt タービン回転速度
Claims (8)
- タービンにより発電機を駆動して発電し、前記タービンと前記発電機とを接続した状態で運転して売電する売電運転モード, 前記タービンと前記発電機とを断切した状態で運転する無負荷運転モード及び前記タービンを停止する停止モードの何れかの運用モードを実行可能な発電設備において、発電コストと、時間にしたがって変動する予想売電価格との比較に基づき前記運用モードを選択して、所定期間に亘る運転計画を策定する、発電設備の運転計画の策定システムであって、
前記予想売電価格と前記発電コストとの比較を行って、前記予想売電価格が前記発電コストよりも高いか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づいて、前記所定期間の内、前記予想売電価格が前記発電コストよりも高い収益期間については売電運転モードとし、前記所定期間の内、前記予想売電価格が前記発電コスト以下の損失期間については、前記売電運転モード,前記無負荷運転モード及び前記停止モードのそれぞれについて、下式(1)により損失指標を算出し、前記3つの運用モードの中から、前記損失指標の最も少ない運用モードを選択する選択制御を行うことで、前記売電運転モード,前記無負荷運転モード及び前記停止モードの少なくとも1つからなる前記運転計画を策定する、策定手段とを備えた
ことを特徴とする、発電設備の運転計画策定システム。
損失指標=売電損失+メンテナンス損失+売電に寄与しない運用損失・・・(1) - 前記メンテナンス損失には、前記発電設備の累積運転時間によって前記発電設備を構成する部品の運転時間についての寿命を消費する運転時間損失と、前記発電設備の累積起動回数によって前記部品の起動回数についての寿命を消費する起動回数損失とがあり、
前記売電運転モード及び前記無負荷運転モードのそれぞれの前記メンテナンス損失は前記運転時間損失が主体であり、
前記停止モードの前記メンテナンス損失は前記起動回数損失が主体であり、
前記策定手段は、
前記売電運転モード及び前記無負荷運転モードのそれぞれの前記メンテナンス損失を、第1重み付け係数を使用して決定し、
前記停止モードの前記メンテナンス損失を、第2重み付け係数を使用して決定し、
前記起動回数についての寿命に対する前記累積起動回数の比率が大きくなるほど、前記第1重み付け係数を小さくするか、前記第2重み付け係数を大きくするか、又は、前記第1重み付け係数を小さくするとともに前記第2重み付け係数を大きくし、
前記運転時間についての寿命に対する前記累積運転時間の比率が大きくなるほど、前記第1重み付け係数を大きくするか、前記第2重み付け係数を小さくするか、又は、前記第1重み付け係数を大きくするとともに前記第2重み付け係数を小さくする
ことを特徴とする、請求項1記載の発電設備の運転計画策定システム。 - 前記予想売電価格として、最低予想売電価格,平均予想売電価格及び最高予想売電価格の三つの価格を使用し、
前記判定手段は、前記最低予想売電価格,前記平均予想売電価格及び前記最高予想売電価格のそれぞれについて、前記発電コストとの比較を行って、前記予想売電価格が前記発電コストよりも高いか否かを判定し、
前記策定手段は、前記最低予想売電価格,前記平均予想売電価格及び前記最高予想売電価格のそれぞれについて、前記選択制御を行うことで、前記所定期間における仮運転計画を策定し、前記最低予想売電価格に基づく第1仮運転計画と、前記平均予想売電価格に基づく第2仮運転計画と、前記最高予想売電価格に基づく第3仮運転計画とを合成して、前記運転計画を策定する
ことを特徴とする、請求項1又は2記載の発電設備の運転計画策定システム。 - 前記策定手段は、前記第1仮運転計画,前記第2仮運転計画及び前記第3仮運転計画のそれぞれにおいて同じ時刻に対して選択されている前記運用モードの中から、最も多く選択されている前記運用モードを採用することで、前記合成を行う
ことを特徴とする、請求項3記載の発電設備の運転計画策定システム。 - 前記策定手段は、前記第1仮運転計画,前記第2仮運転計画及び前記第3仮運転計画のそれぞれにおいて同じ時刻に対して選択されている前記運用モードが何れも異なる場合には、前記第2仮運転計画において選択されている前記運用モードを採用することで、前記合成を行う
ことを特徴とする、請求項4記載の発電設備の運転計画策定システム。 - 選択運用モード取得手段を備え、
前記策定手段は、前記第1仮運転計画,前記第2仮運転計画及び前記第3仮運転計画のそれぞれにおいて同じ時刻に対して選択されている前記運用モードが何れも異なる場合には、前記選択運用モード取得手段により取得した前記運用モードを採用することで、前記合成を行う
ことを特徴とする、請求項4記載の発電設備の運転計画策定システム。 - 推奨運用モード表示手段を備え、
前記策定手段は、前記第1仮運転計画,前記第2仮運転計画及び前記第3仮運転計画のそれぞれにおいて同じ時刻に対して選択されている前記運用モードが何れも異なる場合には、前記推奨運用モード表示手段に、推奨運用モードとして、前記第2仮運転計画の前記運用モードを表示する
ことを特徴とする、請求項6記載の発電設備の運転計画策定システム。 - タービンにより発電機を駆動して発電し、前記タービンと前記発電機とを接続した状態で運転して売電する売電運転モード, 前記タービンと前記発電機とを断切した状態で運転する無負荷運転モード及び前記タービンを停止する停止モードの何れかの運用モードを実行可能な発電設備において、発電コストと、時間にしたがって変動する予想売電価格との比較に基づき前記運用モードを選択して、所定期間に亘る運転計画を策定する、発電設備の運転計画の策定方法であって、
前記予想売電価格と前記発電コストとの比較を行って、前記予想売電価格が前記発電コストよりも高いか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程の判定結果に基づいて、前記所定期間の内、前記予想売電価格が前記発電コストよりも高い収益期間については売電運転モードとし、前記所定期間の内、前記予想売電価格が前記発電コスト以下の損失期間については、前記売電運転モード,前記無負荷運転モード及び前記停止モードのそれぞれについて、下式(1)により損失指標を算出し、前記3つの運用モードの中から、前記損失指標の最も少ない運用モードを選択することで、前記売電運転モード,前記無負荷運転モード及び前記停止モードの少なくとも1つからなる前記運転計画を策定する、策定工程とを備えた
ことを特徴とする、発電設備の運転計画策定方法。
損失指標=売電損失+メンテナンス損失+売電に寄与しない運用損失・・・(1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019098372A1 (ja) * | 2017-11-20 | 2019-05-23 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 系統運用者側コンピュータ、発電事業者側コンピュータ、電力システム、制御方法及びプログラム |
JP2020057230A (ja) * | 2018-10-02 | 2020-04-09 | 一般財団法人電力中央研究所 | 運転支援システム、運転支援装置、運転支援方法およびプログラム |
JP2022086193A (ja) * | 2020-11-30 | 2022-06-09 | booost technologies株式会社 | 特典付与システム、特典付与方法および特典付与プログラム |
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JP7024256B2 (ja) * | 2017-08-28 | 2022-02-24 | 三菱電機株式会社 | 電力取引策定装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001086645A (ja) * | 1999-09-17 | 2001-03-30 | Mitsubishi Electric Corp | 発電設備の最適運転計画算出方法およびその装置 |
JP2006271148A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Osaka Gas Co Ltd | 電力調達計画システム |
JP2007159239A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Chubu Electric Power Co Inc | 電力取引評価支援システムと方法、およびプログラム |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5873251A (en) | 1995-09-13 | 1999-02-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Plant operation control system |
JPH09179604A (ja) * | 1995-09-13 | 1997-07-11 | Toshiba Corp | プラントの運転制御システム及び方法 |
US5966925A (en) * | 1996-04-26 | 1999-10-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Gas turbine power plant control for starting and stopping |
JP2001318970A (ja) | 2000-05-12 | 2001-11-16 | Nippon Steel Corp | 電力の需給制御方法、電力の需給制御装置、電力の需給制御システム及び記憶媒体 |
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JP2008146105A (ja) * | 2006-12-05 | 2008-06-26 | Toshiba Corp | 電力取引評価システムと方法、およびプログラム |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001086645A (ja) * | 1999-09-17 | 2001-03-30 | Mitsubishi Electric Corp | 発電設備の最適運転計画算出方法およびその装置 |
JP2006271148A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Osaka Gas Co Ltd | 電力調達計画システム |
JP2007159239A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Chubu Electric Power Co Inc | 電力取引評価支援システムと方法、およびプログラム |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019098372A1 (ja) * | 2017-11-20 | 2019-05-23 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 系統運用者側コンピュータ、発電事業者側コンピュータ、電力システム、制御方法及びプログラム |
JP2019097252A (ja) * | 2017-11-20 | 2019-06-20 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 系統運用者側コンピュータ、発電事業者側コンピュータ、電力システム、制御方法及びプログラム |
JP7372727B2 (ja) | 2017-11-20 | 2023-11-01 | 三菱重工業株式会社 | 系統運用者側コンピュータ、発電事業者側コンピュータ、電力システム、制御方法及びプログラム |
JP2020057230A (ja) * | 2018-10-02 | 2020-04-09 | 一般財団法人電力中央研究所 | 運転支援システム、運転支援装置、運転支援方法およびプログラム |
JP7315315B2 (ja) | 2018-10-02 | 2023-07-26 | 一般財団法人電力中央研究所 | 運転支援システム、運転支援装置、運転支援方法およびプログラム |
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