JP2017146815A - Power demand prediction device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電力需要予測装置及び方法に係り、特に各種の社会活動を反映した電力需要予測装置及び方法に関する。 The present invention relates to a power demand prediction apparatus and method, and more particularly, to a power demand prediction apparatus and method reflecting various social activities.
電力会社においては、将来における電力需要を予測し、予測した電力需要に応じて日々、時々刻々の発電運転を行っている。これらの予測は、明日1日の24時間内における時間帯別の電力需要予測、近い将来の気象予測情報を反映した予測、曜日別の予測、月別の予測、季節を反映した予測などの各種の観点により作成されている。 An electric power company predicts future power demand and performs daily power generation operation every day according to the predicted power demand. These forecasts include power demand forecasts by time of day within 24 hours tomorrow, forecasts that reflect weather forecast information in the near future, forecasts by day of the week, forecasts by month, forecasts that reflect seasons, etc. It is created from the viewpoint.
係る電力需要予測に関し、例えば特許文献1では、「気象情報を管理する気象情報管理サーバから、所定地域における気温予測値と、湿度予測値と、日射量予測値と、を含む気象情報を受信する気象情報受信手段と、気温予測値及び湿度予測値に対応する外気エンタルピが電力需要に与える影響度を表す外気エンタルピ係数と、日射量予測値が電力需要に与える影響度を表す日射係数と、がそれぞれ格納される記憶手段と、気象情報受信手段によって受信される気象情報と、記憶手段に格納される外気エンタルピ係数及び日射係数と、に基づいて、所定地域における電力需要の予測値である電力需要予測値を算出する電力需要予測値算出手段と、を備えることを特徴とする電力需要予測装置。」のように構成することを提案している。
For example, in
また特許文献2では、「電力系統における将来の電力の需要量を予測する電力需要予測支援装置において、複数の予測手法により予測された電力需要の予測値を入力する予測結果入力手段と、予測結果入力手段により入力された複数の予測値から妥協点を探り、最終的な一つの予測値を決定する妥協点決定手段と、妥協点決定手段により決定された予測値を外部へ出力する予測結果出力手段と、を備えて成ることを特徴とする電力需要予測支援装置。」のように構成することを提案している。
Further, in
上記した特許文献1は、電力需要の予測を気象情報から如何に導くかを検討した対策案であり、引用文献2は予測精度を如何に向上させるかを検討したものである。これらは、それぞれの観点からの精度向上に貢献するものではあるが、電力需要が人間社会における活動を反映したものである点を考慮していない。
例えば、単なる気象の予測だけではなく、人間が肌で感じる体感が反映されて、温かいものの需要が増え電力に反映されるとか、人気イベントが開催されて人が移動しこの結果として電力に反映されるとか、国代表チームによるサッカーの放映などが深夜に予定されており多くの人が応援する結果が電力に反映される、とかいったことを考慮するものにはなっていない。 For example, not only forecasting the weather, but also reflecting the bodily sensation that humans feel on the skin, the demand for warm items increases and reflected in electricity, or popular events are held and people move and this is reflected in electricity. In addition, the national team ’s national football team is scheduled to be aired late at night, and the results supported by many people are reflected in electricity.
人間社会におけるこれらの活動は、本願では社会情報と定義されるべきものであり、社会情報は直接あるいは間接的に電力需要に影響を与えるものである。またこの影響は電力需要予測を行う際に無視できないものである可能性が高い。従って、行事イベントの有無や突発的な事象による影響を反映して電力需要予測を行い、さらには人の暑さ寒さの感じ方など電力需要の可能性を数値として得て、電力需要予測を行うものであることが、電力需要予測に有効であるものと考えられる。 These activities in human society should be defined as social information in the present application, and social information directly or indirectly affects power demand. In addition, it is highly possible that this effect is not negligible when forecasting power demand. Therefore, power demand prediction is performed by reflecting the presence or absence of event events and the impact of sudden events. Furthermore, the demand for power demand, such as how people feel the heat and cold, is obtained as a numerical value, and power demand prediction is performed. It is thought that it is effective for power demand prediction.
以上のことから本発明においては、社会情報を反映した電力需要予測装置及び方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a power demand prediction apparatus and method reflecting social information.
本発明においては、社会情報について第1の閾値以上の変動を検知する社会情報特徴量抽出手段と、電力需要の予測と実績の差が第2の閾値以上であることを検知する予測誤差判定手段と、社会情報が第1の閾値以上の変動をし、電力需要の予測と実績の差が第2の閾値以上であるときに、電力需要の補正パラメータを算出する補正パラメータ算出手段と、補正パラメータを記憶する補正パラメータ保持手段と、電力需要の予測補正に使用する情報を出力する電力予測補正手段とから構成されることを特徴とする。 In the present invention, social information feature amount extraction means for detecting fluctuations of the social information that are greater than or equal to the first threshold, and prediction error determination means that detects that the difference between the power demand prediction and the actual result is greater than or equal to the second threshold. A correction parameter calculating means for calculating a correction parameter for power demand when the social information fluctuates by more than a first threshold and the difference between the forecast and actual power demand is greater than a second threshold; Correction parameter holding means for storing the power, and power prediction correction means for outputting information used for power demand prediction correction.
また本発明は、社会情報が第1の閾値以上の変動をし、電力需要の予測と実績の差が第2の閾値以上であるときに、社会情報毎に電力需要の補正パラメータを算出し、電力需要の予測を修正することを特徴とする。 In addition, the present invention calculates a correction parameter for power demand for each social information when the social information fluctuates more than the first threshold and the difference between the forecast and actual power demand is greater than or equal to the second threshold, It is characterized by correcting the forecast of power demand.
本発明によれば、社会情報として行事イベント有無や突発的な事象による影響を反映した電力需要予測を行うことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electric power demand prediction which reflected the influence by the presence or absence of an event event or a sudden event as social information can be performed.
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に、本発明の実施例に係る電力需要予測装置及び方法の全体構成図を示す。 FIG. 1 shows an overall configuration diagram of a power demand prediction apparatus and method according to an embodiment of the present invention.
電力需要予測装置100は、計算機のハード資源を用いてソフトウェアにより実現されており、その概略機能を列挙すると、社会情報特徴量抽出手段1と、補正パラメータ算出手段2と、予測誤差判定手段3と、需要予測補正手段4と、特徴量別補正パラメータ保持手段5とで構成されている。
The power
このうち社会情報特徴量抽出手段1は、時刻情報を含む様々な社会情報J1と、それらから電力需要予測に用いる特徴量を抽出するための特徴量抽出方法指定情報J2とから、時刻タグ付き社会情報特徴量J3を抽出し、補正パラメータ算出手段2と需要予測補正手段4に渡す。 Among them, the social information feature amount extraction means 1 is a social network with time tag from various social information J1 including time information and feature amount extraction method designation information J2 for extracting feature amounts used for power demand prediction therefrom. The information feature J3 is extracted and passed to the correction parameter calculation means 2 and the demand prediction correction means 4.
予測誤差判定手段3は、時刻別電力需要情報Kとして、あらかじめ予測した予測値(時刻t)K1と実績値(時刻t)K2と、時刻別電力需要予測誤差判定閾値K3を受けて、(1)式により予測誤差が閾値以上となることの判定を行い、その結果K4を補正パラメータ算出手段2に渡す。
[数1]
|予測値(時刻t)K1−実績値(時刻t)K2|>閾値K3・・・(1)
補正パラメータ算出手段2は、時刻タグ付き社会情報特徴量J3と時刻別電力需要予測誤差判定の結果K4を受けて、特徴量別の補正パラメータP1を算出して、特徴量別補正パラメータ保持手段5に保存する。
The prediction error determination means 3 receives the predicted value (time t) K1 and the actual value (time t) K2 predicted in advance as the time-specific power demand information K, and the time-specific power demand prediction error determination threshold K3. ) To determine that the prediction error is greater than or equal to the threshold value, and passes the result K4 to the correction parameter calculation means 2.
[Equation 1]
| Predicted value (time t) K1-Actual value (time t) K2 |> Threshold value K3 (1)
The correction parameter calculation means 2 receives the social information feature quantity J3 with time tag and the result K4 of the power demand prediction error determination for each time, calculates the correction parameter P1 for each feature quantity, and stores the correction parameter holding means for each
また需要予測補正手段4は、時刻タグ付き社会情報特徴量J3を受けて、特徴量別補正パラメータ保持手段5を参照し、電力需要予測の補正パラメータP2と、その補正の根拠とするログP3を出力する。
The demand prediction correction means 4 receives the social information feature quantity J3 with the time tag, refers to the correction
図1における時刻情報を含む様々な社会情報J1の一例をあげると、これはコンビニエンスストアにおけるおでんの売り上げであり、本発明においては社会情報に応じて電力需要が変動することを電力需要予測に反映させようとしている。以下、コンビニエンスストアにおけるおでんの売り上げを電力需要予測に反映させる具体的な手順について説明する。 An example of various social information J1 including time information in FIG. 1 is sales of oden at a convenience store. In the present invention, the power demand fluctuation is reflected in the power demand forecast according to the social information. I am trying to let you. Hereinafter, a specific procedure for reflecting sales of oden at a convenience store in power demand prediction will be described.
図2は、時刻タグ付き社会情報特徴量J3の一例を示す図である。図2には、ある日におけるおでん売上(社会情報J1)が時刻ごとに示されており、時刻t0でおでん売上がその閾値を超えたことを表している。図1の社会情報特徴量抽出手段1においては、おでんの売り上げ(社会情報J1)がしきい値を超えたことを時刻タグ付き社会情報特徴量J3として抽出している。なお図2では、単位時間毎のおでんの売り上げをそのまま示しているが、閾値を超えた時刻を1、超えない時刻を0として把握しても良い。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a social information feature J3 with a time tag. FIG. 2 shows oden sales (social information J1) on a certain day for each time, and shows that oden sales exceeded the threshold at time t0. In the social information feature amount extraction means 1 of FIG. 1, the fact that the sales of oden (social information J1) exceeds a threshold value is extracted as a social information feature amount J3 with a time tag. In FIG. 2, sales of oden per unit time are shown as they are, but it may be understood that the time when the threshold is exceeded is 1 and the time when the threshold is not exceeded is 0.
図3は、時刻別電力需要情報K4の一例を示す図である。図3は、図2のおでん売上傾向を示したその日(以下当該日という)における時刻別の電力需要予測K1と、時刻別の電力需要実績K2の関係を示しており、時刻t1において電力需要実績K2が電力需要予測K1を閾値K3以上超過したことを表している。予測誤差判定手段3は、予測値(時刻t)K1と実績値(時刻t)K2の誤差が閾値K3以上となるかの判定を行っている。なお図3では、単位時間毎の予測値(時刻t)K1と実績値(時刻t)K2をそのまま示しているが、閾値K3を超えた時刻を1、超えない時刻を0として把握しても良い。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of hourly power demand information K4. FIG. 3 shows the relationship between the power demand forecast K1 by time and the power demand record K2 by time on that day (hereinafter referred to as the day) showing the oden sales trend of FIG. 2, and the power demand record at time t1. K2 represents that the power demand forecast K1 has exceeded the threshold K3 or more. The prediction error determination means 3 determines whether the error between the predicted value (time t) K1 and the actual value (time t) K2 is equal to or greater than the threshold value K3. In FIG. 3, the predicted value (time t) K1 and the actual value (time t) K2 for each unit time are shown as they are, but even if the time exceeding the threshold K3 is 1 and the time not exceeding 0 is grasped as 0. good.
図5は、社会情報J1と電力需要上ブレの相関の例を示す図である。具体例で示すと図5の横軸の社会情報J1としてのおでん売上は、図2に示すように当該日に閾値超過するほどの売り上げを示し、かつ図5の縦軸の電力需要上ブレとしての電力需要は、図3に示すように当該日に予測値から閾値以上に超過するほどの実績を示していることから、この複数のおでん売上に対する相関として把握したものが、図5である。この傾向からは、おでん売上が電力需要を上ブレさせる要因になっていること、及びその程度が見て取れる。つまり、おでん売上の観点から、電力需要の予測値を修正することが可能である。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of correlation between social information J1 and power demand fluctuation. As a specific example, the oden sales as social information J1 on the horizontal axis in FIG. 5 shows the sales that exceed the threshold on the day as shown in FIG. 2, and the fluctuation in power demand on the vertical axis in FIG. As shown in FIG. 3, the power demand of No. 2 shows a result that exceeds the threshold value from the predicted value on that day, and FIG. From this trend, it can be seen that oden sales are a factor in increasing the demand for electricity, and to what extent. That is, it is possible to correct the predicted value of power demand from the viewpoint of oden sales.
この処理のために、補正パラメータ算出手段2においては、様々な時刻タグ付き社会情報特徴量J3を、個別に時刻別電力需要予測誤差判定の結果K4と相関をとる。様々な時刻タグ付き社会情報特徴量J3の一つと電力需要予測誤差判定の結果K4の相関値が一定以上の場合には相関ありとして、時刻タグ付き社会情報特徴量(おでんの売上)J3から電力需要上ブレを説明する関数を導出する。なお図5では線形近似で示しているが、当てはまりの良い高次関数で近似することで、より高精度な電力需要予測とすることができる。また、複数の時刻タグ付き社会情報特徴量J3と電力需要予測誤差判定の結果K4とを多変量解析により複数の特徴量から電力需要上ブレを説明する関数を導出しても良い。 For this processing, the correction parameter calculation means 2 correlates various social information feature quantities J3 with time tags individually with the result K4 of the power demand prediction error determination by time. If the correlation value between one of the social information feature quantities J3 with various time tags and the power demand prediction error determination result K4 is greater than or equal to a certain value, the social information feature quantities with time tags (oden sales) J3 Derive a function to explain the blur on demand. In addition, although it shows by linear approximation in FIG. 5, it can be set as a more accurate electric power demand forecast by approximating with a high-order function with good fit. Further, a function for explaining the power demand fluctuation may be derived from a plurality of feature amounts by multivariate analysis of the plurality of social information feature amounts J3 with time tags and the result K4 of the power demand prediction error determination.
このように、図4は、時刻別電力需要情報補正の一例を示す図である。当初予測情報に、図5の上ブレの程度を反映して、補正後予測情報を推定したものである。なお、補正パラメータ算出手段2は、時刻タグ付き社会情報特徴量J3の一つと電力需要予測誤差判定の結果K4の相関値を得る際に、同じ時刻の比較以外に、時間をずらして相関値を調べても良い。 As described above, FIG. 4 is a diagram illustrating an example of time-dependent power demand information correction. The corrected prediction information is estimated by reflecting the degree of the upper blur in FIG. 5 in the initial prediction information. The correction parameter calculation means 2 obtains the correlation value between one of the time-tagged social information feature quantities J3 and the result K4 of the power demand prediction error determination, by shifting the time, and comparing the correlation values. You may investigate.
上記した図1の電力需要予測装置100は、過去情報の蓄積評価という側面と、現状への反映という2つの側面を有する装置である。つまり通常は、後述する複数の社会情報を取り込んで各種の相関情報を蓄積する機能を果たしており、他方では現在おでん売上が閾値超過するほど伸びていることが観測された場合に、おでんについての蓄積された過去情報を参照して現在の電力需要を如何ほど修正し、かつこの修正期間をどの程度に見込むのがよいかといった情報を与えて電力需要に反映させていくというものである。
The above-described power
なお、図2のおでん売上傾向と、図3の時刻別の電力需要予測K1と、時刻別の電力需要実績K2の関係を評価するにあたり、時刻別の電力需要予測K1はその季節に応じた予測手法をとる必要がある。そのためには、後述の図19に示す手法を用いると良い。 In evaluating the relationship between the oden sales trend in FIG. 2, the power demand forecast K1 by time in FIG. 3 and the power demand record K2 by time, the power demand forecast by time K1 is a forecast according to the season. It is necessary to take a method. For this purpose, the method shown in FIG.
次に、図1の社会情報特徴量抽出手段1に取り込むべき社会情報J1と特徴量抽出方法指定情報J2の具体事例について説明する。
Next, specific examples of social information J1 and feature quantity extraction method designation information J2 to be taken into the social information feature
まず図6はコンビニエンスストアにおけるPOSシステムから社会情報J1を得る場合を示している。また図7はこの場合の特徴量抽出方法指定情報J2との関係を整理した図である。図7において商品とあるのが社会情報になりえる製品であり、ここではおでん、使い捨てカイロ、ビールなどが列挙されている。これらは寒い、或は熱いことに関連して売り上げが増減すると考えられ、各商品には期間の区別(通年、冬季)、増減の程度を判定するための閾値(μ、σ)の情報が、特徴量抽出方法指定情報J2として整理記憶されている。なおPOSシステムからの社会情報J1であることを識別するために、特徴量種別としてid=1に設定されている。 First, FIG. 6 shows a case where social information J1 is obtained from a POS system at a convenience store. FIG. 7 is a diagram in which the relationship with the feature quantity extraction method designation information J2 in this case is organized. In FIG. 7, products are products that can be social information. Here, oden, disposable warmers, beer and the like are listed. These are considered to increase or decrease in sales in relation to cold or hot, each product has information on the distinction of periods (year-round, winter), thresholds (μ, σ) to determine the degree of increase, decrease, It is organized and stored as feature quantity extraction method designation information J2. In order to identify the social information J1 from the POS system, id = 1 is set as the feature amount type.
なお社会情報になりえる製品は何でもよいわけではなく、おでん、使い捨てカイロ、ビールなどのように気候により売り上げが左右されるものであることが望ましい。この意味において、季節商品といいうるものが適切である。ビールは1年中飲用されているが、特に暑いときに顕著であることから、ここでは季節商品と定義している。 It should be noted that products that can be used as social information are not limited, and it is desirable that sales be influenced by the climate, such as oden, disposable warmers, and beer. In this sense, what can be called seasonal products is appropriate. Beer is drunk all year round, but is particularly noticeable when it is hot, so it is defined here as a seasonal product.
このように、図7はおでん以外の商品についても同様の分析をするよう指定するデータ構造の例である。商品の売上の特徴量切り出しを行う指定として[特徴量種別id=1]と、単位時間毎の売り上げを観測する商品と、商品ごとに期間と閾値を指定する。閾値は、例えば、期間に応じた売上の平均と標準偏差値を指定して、平均+k*標準偏差を超えた場合に特徴量として抽出すると良い。 As described above, FIG. 7 is an example of a data structure that designates the same analysis for products other than oden. As the designation for extracting the feature quantity of the sales of the product, [feature quantity type id = 1], the product whose sales are observed per unit time, and the period and threshold value are designated for each product. The threshold value may be extracted as a feature amount when, for example, an average of sales and a standard deviation value according to a period are specified and the average + k * standard deviation is exceeded.
図9は、テレビの観点から社会情報J1を得る場合を示している。また図10a、図10bはこの場合の特徴量抽出方法指定情報J2との関係を整理した図である。図9ではテレビの観点からの電力需要予測情報を、例えばテレビ番組情報視聴者入力サイトから得る事例を示している。テレビ番組情報視聴者入力サイトにはインターネットを介して視聴者の様々な意見が反映されており、将来の放映番組に対する関心の度合い、従って電力の変動を推し量る要因になりえるものである。 FIG. 9 shows a case where social information J1 is obtained from the viewpoint of television. 10A and 10B are diagrams in which the relationship with the feature amount extraction method designation information J2 in this case is organized. FIG. 9 shows an example of obtaining power demand prediction information from the viewpoint of a television from, for example, a television program information viewer input site. Various opinions of viewers are reflected on the TV program information viewer input site through the Internet, which can be a factor for estimating the degree of interest in future broadcast programs, and hence fluctuations in power.
図10aにはテレビの観点からの特徴量抽出方法指定情報J2aとしてテレビ番組情報視聴者入力サイトのURL(URL1.URL2)が設定されている。またインターネットに関連する社会情報J1であることを識別するために、特徴量種別としてid=2に設定されている。図10bにはテレビの観点からの特徴量抽出方法指定情報J2bとして、放映内容についての個別の選手或は競技が電力需要の変動に与える点を整理して示している。個別の選手或は競技について、増減の程度を判定するための閾値(μ、σ)の情報が、特徴量抽出方法指定情報J2bとして整理記憶されている。 In FIG. 10a, the URL (URL1.URL2) of the TV program information viewer input site is set as the feature quantity extraction method designation information J2a from the viewpoint of the TV. In order to identify social information J1 related to the Internet, id = 2 is set as the feature type. In FIG. 10b, as the feature amount extraction method designation information J2b from the viewpoint of television, the points given to fluctuations in power demand by individual players or competitions regarding the broadcast contents are shown. Information on threshold values (μ, σ) for determining the degree of increase / decrease for individual players or competitions is organized and stored as feature amount extraction method designation information J2b.
このように、図9、図10a、図10bは、社会情報として、テレビ番組情報を扱う例について述べている。特徴量抽出方法指定情報として、[特徴量種別id=2]とテレビ番組情報のURLと期間を指定し、さらに、テレビ番組情報中から検索するキーワードと別サイトでのキーワード出現頻度閾値を指定する。[特徴量種別id=2]は、以下の操作を指定する。URL1視聴者入力サイトにキーワードが出現する頻度が増えたかどうかを閾値1と閾値2で判別する。閾値は、例えば、単位時間の出現平均と標準偏差値を指定して、出現頻度が平均+k*標準偏差を超えた際に特徴量として抽出する。また、URL2サイトのテレビ番組情報から時刻にタグ付けされたキーワードを抽出する。図12では、駅ごとに
図11は、駅の乗降者数から社会情報J1を得る場合を示している。また図12はこの場合の特徴量抽出方法指定情報J2との関係を整理した図である。図12では、駅ごとに乗降者数の増減の程度を判定するための閾値(μ、σ)の情報が、特徴量抽出方法指定情報J2として整理記憶されている。図11、図12では、社会情報として、駅乗降者数を扱う例について述べている。特徴量抽出方法指定情報として、[特徴量種別id=3]と乗降者数を観測する駅と閾値を指定する。閾値は、例えば、単位時間の乗降者数平均と標準偏差値を指定して、乗降者数が平均+k*標準偏差を超えた際に特徴量として抽出する。また、駅単独の乗降者数のみでなく、駅の乗降者数から駅間の旅行者数を推定して、これを閾値と比較して特徴量を抽出しても良い。駅構内に滞留する人数から駅構内における電力需要の予測につながると考えられる。
As described above, FIGS. 9, 10a, and 10b describe examples of handling TV program information as social information. As the feature quantity extraction method designation information, [feature quantity type id = 2], the URL of the TV program information and the period are designated, and the keyword to be searched from the television program information and the keyword appearance frequency threshold at another site are designated. . [Feature quantity type id = 2] specifies the following operation. Whether or not the frequency of occurrence of a keyword on the URL1 viewer input site has increased is determined by
図13、14は、社会情報として、渋滞情報を扱う例について述べている。時刻情報として、渋滞時刻の他に、渋滞情報が公開された時刻も用いることで、電力需要の時刻を推定できる。 13 and 14 describe an example of handling traffic jam information as social information. As the time information, in addition to the traffic jam time, the time when the traffic jam information is disclosed can be used to estimate the power demand time.
図8は、図1の特徴量別補正パラメータ保持手段5に記憶された特徴量別補正パラメータの例を示す図である。ここには、図6、図7、図9から図14で説明した社会情報毎に電力需要予測を補正するときの補正パラメータが記憶されている。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the correction parameter for each feature amount stored in the correction
例えば特徴量種別id=1のPOSシステムからの商品情報のうち特徴量種別がおでんについて、図2の閾値を超過した時刻を補正開始時刻とし、以後180分の期間について、電力需要予測の補正量をPaとすべきことが算出されて保持されている。また特徴量種別id=2のテレビの観点から情報のうち特徴量種別が○×選手について、テレビ番組放映開始時刻にタグ付けされた時刻、当該番組の終了時刻にタグ付けされた時刻をそれぞれ補正開始、終了時刻とし、この期間について、電力需要予測の補正量をPbとすべきことが算出されて保持されている。また特徴量種別id=3の駅乗降者数のうち特徴量種別が日立駅について、現在時刻から30分後を補正開始時刻とし、その180分後を終了時刻とする期間について、電力需要予測の補正量をPcとすべきことが算出されて保持されている。 For example, in the product information from the POS system with the feature quantity type id = 1, when the feature quantity type is oden, the time when the threshold value in FIG. 2 is exceeded is set as the correction start time, and the power demand prediction correction quantity for the period of 180 minutes thereafter. Is calculated and held. Also, from the viewpoint of the TV with the feature value type id = 2, for the player whose feature value type is XX, the time tagged with the TV program start time and the time tagged with the end time of the program are corrected. The start and end times are set, and for this period, it is calculated and held that the correction amount of the power demand prediction should be Pb. In addition, for the station number of passengers with feature quantity type id = 3, when the feature quantity type is Hitachi Station, power demand prediction is performed for a period of 30 minutes after the current time as the correction start time and 180 minutes after the end time. It is calculated and held that the correction amount should be Pc.
このようにして、図1の特徴量別補正パラメータ保持手段5には、各種の複数の社会情報毎に電力需要補正時期の情報やその時の適正な補正量の情報が過去の経験値として記憶されている。 In this manner, the feature-specific correction parameter holding means 5 in FIG. 1 stores information on the power demand correction timing and information on the appropriate correction amount at that time as past experience values for each of a plurality of various types of social information. ing.
これに対し、需要予測補正手段4は、現時点において社会情報の超過を検出した場合に将来の電力需要予測の修正に反映させるための情報を出力するものである。具体的には、おでんの売上特徴量を受けて、特徴量別補正パラメータ保持手段5(図8)を参照し、コンビニエンスストアの売上特徴量の該当する特徴量種別id=1の特徴量の中からおでんの売上特徴量である特徴量種別2=おでんを検索し、電力需要予測の補正パラメータとして、補正開始時刻=0分後、補正終了時刻=180分後、補正量=Paを出力する。また、その補正の根拠として、おでんの売上特徴量と、図5のようなおでんの売上特徴量と電力需要上ブレの相関を示すログを出力する。
On the other hand, the demand prediction correction means 4 outputs information for reflecting in the correction of the future power demand prediction when an excess of social information is detected at the present time. Specifically, in response to the oden sales feature quantity, the feature quantity-specific correction parameter holding means 5 (FIG. 8) is referred to, and among the feature quantity type id = 1 corresponding to the sales feature quantity of the convenience store. The
以上の実施例により、気温等の要因による需要予測から、人が感じる寒暖やエネルギー消費活動により実際の需要が外れる場合にも、高精度に需要予測できることになる。 According to the above embodiment, even when the actual demand deviates from the demand prediction due to factors such as temperature, due to the warmth and energy consumption activities that people feel, the demand can be predicted with high accuracy.
図15〜図18は、社会情報から抽出した特徴量と電力量需要予測誤差とをデータベース化した例である。これらのデータベースは、開始時刻、終了時刻、特徴量、情報サイトなどの他にこの時に経験された電力需要誤差を纏めて記憶したものである。 15 to 18 are examples in which feature amounts extracted from social information and power amount demand prediction errors are made into a database. These databases collectively store the power demand error experienced at this time in addition to the start time, end time, feature amount, information site, and the like.
例えば図15は、ある店舗でおでんが30分の間に7個売れて、その時の電力需要誤差がΔP0であったことを表しており、図16は、K百貨店のイベント(物産展、レンジャーショー)開催期間中の電力需要誤差がΔP1、ΔP2であったことを表しており、図17はスケートの注目選手がでるTV番組表について放映中の電力需要誤差がΔP3であったことを表しており、図18は注目選手を紹介したSNSサイトの期間中の電力需要誤差がΔP4であったことを表している。 For example, FIG. 15 shows that seven odens were sold in a store in 30 minutes and the power demand error at that time was ΔP0, and FIG. 16 shows an event at K department store (product exhibition, ranger show). ) Indicates that the power demand error during the holding period was ΔP1 and ΔP2, and FIG. 17 shows that the power demand error during the airing on the TV program table of the skating athletes was ΔP3. FIG. 18 shows that the power demand error during the period of the SNS site introducing the player of interest was ΔP4.
これらは電力需要予測誤差がしきい値を超えたデータのみなので、補正パラメータ算出手段2は、電力需要予測誤差がしきい値を超えていない時のデータを社会データから抽出し、相関の検定を行う。この結果は、電力需要予測の補正パラメータとともに、その補正の根拠とするログとして出力すると、ユーザーは補正の根拠を知ることができて意思決定に役立つ。 Since these are only data in which the power demand prediction error exceeds the threshold, the correction parameter calculation means 2 extracts data when the power demand prediction error does not exceed the threshold from social data, and performs a correlation test. Do. When this result is output as a log as a basis for the correction together with a correction parameter for power demand prediction, the user can know the basis for the correction and is useful for decision making.
図1の予測誤差判定手段3においては、時刻別電力需要情報予測値K1と時刻別電力需要情報実績値K2の差を、時刻別電力需要予測誤差判定閾値K3を基準として比較し、補正パラメータ算出の可否に利用している。このため、時刻別電力需要予測誤差判定閾値K3は、適正な値であることが要求される。図19は、適正な時刻別電力需要予測誤差判定閾値K3を反映した電力需要予測値を求めるための電力需要予測手段200の構成例を示している。 In the prediction error determination means 3 of FIG. 1, the difference between the time-specific power demand information predicted value K1 and the time-specific power demand information actual value K2 is compared using the time-specific power demand prediction error determination threshold K3 as a reference to calculate a correction parameter. It is used for whether or not. For this reason, the hourly power demand prediction error determination threshold value K3 is required to be an appropriate value. FIG. 19 shows a configuration example of the power demand prediction means 200 for obtaining a power demand prediction value reflecting an appropriate time-specific power demand prediction error determination threshold K3.
図19に示す電力需要予測手段200は、少なくとも3種のデータベースDB1、DB2、DB3からの情報を用いて適正な閾値を算出する。データベースDB1には、1日の実績需要カーブを単位とする複数日分の実績需要カーブD1が記憶され、データベースDB2には、その日の気候条件と社会情報から抽出した特徴量D2が記憶され、データベースDB3には、需要カーブクラスタが記憶されている。また、他の入力としてクラスタリング条件D4と予測日の条件D5の情報を外部から入力している。
The power
電力需要予測手段200は、1日の実績需要カーブを単位とする複数日分の実績需要カーブD1と、その日の気候条件と社会情報から抽出した特徴量D2と、クラスタリング条件値D4を入力して、実績需要カーブD1をクラスタリングして、クラスター毎の気候の条件分布と社会情報から抽出した特徴量D2を学習する。ここで、需要カーブD1とは、30分ないし1時間などの時刻間毎の電力需要列である。予測する日の気候条件と社会情報を入力すると、クラスター毎の気候の条件分布と社会情報から抽出した特徴量D2を参照してクラスターについて類似度M1を算出し出力するとともに、クラスター毎のパラメータを用いて需要予測値カーブM2を出力する。 The power demand forecasting means 200 inputs the actual demand curve D1 for a plurality of days with the actual actual demand curve as a unit, the feature quantity D2 extracted from the climatic conditions and social information of the day, and the clustering condition value D4. Then, the actual demand curve D1 is clustered to learn the feature amount D2 extracted from the climate condition distribution and social information for each cluster. Here, the demand curve D1 is a power demand sequence for each time period such as 30 minutes to 1 hour. When the climatic conditions and social information of the day to be predicted are input, the similarity M1 is calculated and output for the clusters with reference to the feature distribution D2 extracted from the climatic condition distribution and social information for each cluster, and the parameters for each cluster are set. The demand forecast value curve M2 is output using this.
需要カーブクラスタリング部201では、1日の実績需要カーブを単位とする複数日分の実績需要カーブD1とクラスタリング条件値D4から、例えば階層的クラスタリングを用いて実績需要カーブをクラスタリングする。クラスタリング条件値D4は、例えば階層的クラスタリングであれば、同じクラスターに分類された実績需要カーブ間の距離の閾値を指定する。あるいは、クラスターの平均値からの要素の距離の閾値を指定する。例えば、「各時刻の需要値平均の5%」と指定すれば、クラスタリング結果の各クラスターにおける、需要カーブ間の誤差は5%以下とできる。そして、この値または、この値をパラメータとした関数値を、予測誤差判定手段3で用いる閾値とする。これにより、気温による需要値予測から外れた場合を抽出する精度を向上できる。実績需要カーブでクラスタリングすることで、真冬日や春秋の温暖な季節など、時期に応じた類似日を抽出することができ、
類似日に応じた需要予測をすることが出る。これにより、季節商品の売上げ等と電力需要との関係 (図2と図3)を、導き出すことができる。
The demand
It is possible to forecast demand according to similar days. As a result, the relationship between the sales of seasonal products and the power demand (FIGS. 2 and 3) can be derived.
また需要カーブ間の距離は、(2)式のように各時刻の需要値のユークリッド距離などを用いるが、そのほかの関数であっても良い。
[数2]
需要カーブ間の距離(Di(t)、Dj(t))=√(Σ(Di(t)-Dj(t))2)…(2)
クラスター毎条件統計値抽出部202では、各クラスターにつき、各時刻での気温や日射量や社会情報から抽出した特徴量などの要因について平均や標準偏差などの統計値を抽出するが、これは時刻毎に抽出すると良い。また、各クラスター間の識別のみに有効な特徴量を得ると、クラスターの判別率を向上できる。なお203は各クラスター間識別条件抽出部であり、204は各需要カーブクラスタについての出現率算出部である。
As the distance between the demand curves, the Euclidean distance of the demand value at each time is used as in equation (2), but other functions may be used.
[Equation 2]
Distance between demand curves (Di (t), Dj (t)) = √ (Σ (Di (t) -Dj (t)) 2 )… (2)
The per-cluster condition statistical
この電力需要予測手段200を用いることで、予測する日の条件による需要予測を行うことができ、その変動範囲は、クラスタリング条件値に応じた値となる。従って、気温や日射量から算出した需要カーブに対し、クラスタリングの条件値以上の変動があれば、何らかの要因があったと考えられる。クラスタリングの条件値以外に、各時刻での気温や日射量や社会情報から抽出した特徴量などの要因についての平均や標準偏差などの統計値を適用しても良い。 By using this power demand prediction means 200, it is possible to perform demand prediction based on the conditions of the day to be predicted, and the fluctuation range is a value corresponding to the clustering condition value. Therefore, if the demand curve calculated from the temperature and the amount of solar radiation is more than the clustering condition value, it is considered that there was some factor. In addition to the clustering condition value, a statistical value such as an average or standard deviation for factors such as the temperature at each time, the amount of solar radiation, and a feature amount extracted from social information may be applied.
以上説明した図1の電力需要予測装置は、実際には計算機装置を用いて実現されることになる。図20は、本発明の電力需要予測装置を実現するための計算機装置の構成を示しており、例えば通信部304、入力部305、表示部306、CPU301、メモリ302、記憶装置303などが信号線307を介して接続されることで実現が可能である。
The power demand prediction apparatus of FIG. 1 described above is actually realized using a computer apparatus. FIG. 20 shows a configuration of a computer apparatus for realizing the power demand prediction apparatus of the present invention. For example, the
また図1の電力需要予測装置における各機能は、メモリ302に記憶されたプログラムに従いソフトウェア処理されることになるが、その場合の処理手順が図21、図22に示されている。
Each function in the power demand prediction apparatus of FIG. 1 is processed by software according to a program stored in the
図21は、補正パラメータ算出時の動作フローを示している。図21の処理フローによれば、処理ステップS101において処理が開始されると、まず処理ステップS104において社会情報特徴量J3を抽出する。他方処理ステップS102において時刻別電力需要予測誤差(K1−K2)と閾値K3を大小比較し、誤差が閾値内であれば処理ステップS105に移って一連の処理を終了し、誤差が閾値以上である場合には処理ステップS103の処理に移る。処理ステップS103の処理では、処理ステップS104において抽出した社会情報特徴量J3を用いて、補正パラメータを算出する。補正パラメータを算出した後は、処理ステップS105に移って一連の処理を終了する。 FIG. 21 shows an operation flow when calculating the correction parameter. According to the processing flow of FIG. 21, when processing is started in processing step S101, social information feature amount J3 is first extracted in processing step S104. On the other hand, the power demand prediction error by time (K1-K2) is compared with the threshold value K3 in the processing step S102. In this case, the process proceeds to processing step S103. In the process of process step S103, the correction parameter is calculated using the social information feature amount J3 extracted in process step S104. After calculating the correction parameter, the process proceeds to processing step S105, and a series of processes is terminated.
図22は、算出した補正パラメータを用いて、需要予測を補正するときの動作フローを示している。図22の処理フローによれば、処理ステップS201において処理が開始されると、まず処理ステップS202において需要予測を行い、処理ステップS203において社会情報特徴量J3を抽出する。処理ステップS204では、社会情報特徴量J3の有無を判別し、無であれば処理ステップS206に移って一連の処理を終了し、有である場合には処理ステップS205の処理に移る。処理ステップS205の処理では、需要予測の補正を行い、その後は、処理ステップS206に移って一連の処理を終了する。 FIG. 22 shows an operation flow when the demand prediction is corrected using the calculated correction parameter. According to the processing flow of FIG. 22, when processing is started in processing step S201, demand prediction is first performed in processing step S202, and social information feature amount J3 is extracted in processing step S203. In processing step S204, the presence / absence of the social information feature J3 is determined. If not, the processing proceeds to processing step S206 to end the series of processing. If yes, the processing proceeds to processing in step S205. In the process of process step S205, the demand prediction is corrected, and thereafter, the process proceeds to process step S206 to end the series of processes.
1:社会情報特徴量抽出手段
2:補正パラメータ算出手段
3:予測誤差判定手段
4:需要予測補正手段
5:特徴量別補正パラメータ保持手段
100:電力需要予測装置
200:電力需要予測手段
J1:時刻情報を含む様々な社会情報
J2:特徴量抽出方法指定情報
J3時刻タグ付き社会情報特徴量
K:時刻別電力需要情報
K1:予測値(時刻t)
K2:実績値(時刻t)
K3:時刻別電力需要予測誤差判定閾値
K4:時刻別電力需要予測誤差判定の結果
P1:特徴量別の補正パラメータ
P2:電力需要予測の補正パラメータ
P3:ログ
1: social information feature quantity extraction means 2: correction parameter calculation means 3: prediction error determination means 4: demand prediction correction means 5: correction parameter holding means by feature quantity 100: power demand prediction device 200: power demand prediction means J1: time Various social information including information J2: Feature amount extraction method designation information J3 Social information feature amount with time tag K: Power demand information by time K1: Predicted value (time t)
K2: Actual value (time t)
K3: Time-specific power demand prediction error determination threshold K4: Time-based power demand prediction error determination result P1: Feature-specific correction parameter P2: Power demand prediction correction parameter P3: Log
Claims (15)
前記社会情報、並びに前記電力需要の予測と実績は、時刻別情報として得られていることを特徴とする電力需要予測装置。 The power demand prediction device according to claim 1,
The power demand prediction apparatus characterized in that the social information and the prediction and performance of the power demand are obtained as time-specific information.
前記電力需要の予測補正に使用する情報は、補正の根拠となるログ情報を含むことを特徴とする電力需要予測装置。 A power demand prediction apparatus according to claim 1 or claim 2,
The information used for the electric power demand prediction correction includes log information as a basis for the correction.
前記社会情報は、商店における季節商品の売り上げであることを特徴とする電力需要予測装置。 A power demand prediction apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The power demand prediction apparatus, wherein the social information is sales of seasonal products at a store.
前記社会情報は、テレビ番組に関連する情報であることを特徴とする電力需要予測装置。 The electric power demand prediction apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The power demand prediction device, wherein the social information is information related to a television program.
前記社会情報は、アトラクションなどのイベントであることを特徴とする電力需要予測装置。 A power demand prediction apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The power demand prediction apparatus, wherein the social information is an event such as an attraction.
前記社会情報は、交通システムから得られるものであることを特徴とする電力需要予測装置。 The electric power demand prediction apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The social information is obtained from a transportation system.
前記補正パラメータ保持手段には、社会情報毎に電力需要の補正期間の情報及び、補正する電力量の情報を含んで記憶されていることを特徴とする電力需要予測装置。 The power demand prediction apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The power demand prediction apparatus, wherein the correction parameter holding means stores information on a power demand correction period and information on a power amount to be corrected for each social information.
前記社会情報についての第1の閾値は、複数の社会情報毎に設定されていることを特徴とする電力需要予測装置。 The power demand prediction apparatus according to any one of claims 1 to 8,
The power demand prediction apparatus, wherein the first threshold for the social information is set for each of a plurality of social information.
前記社会情報は、エネルギー消費活動と関連する出来事と時刻とをタグ付けした情報であることを特徴とする電力需要予測装置。 A power demand prediction apparatus according to any one of claims 1 to 9,
The power demand forecasting apparatus, wherein the social information is information in which events and times related to energy consumption activities are tagged.
前記電力需要の予測と実績は、時刻別の需要予測値と需要実績値であり、第2の閾値は、前記の需要予測値と需要実績値の同じ時刻の差と比較する情報であることを特徴とする電力需要予測装置。 The power demand prediction apparatus according to any one of claims 1 to 10,
The forecast and actual power demand are the demand forecast value and demand actual value for each time, and the second threshold is information to be compared with the same time difference between the demand forecast value and the actual demand value. A power demand forecasting device.
前記時刻別の需要予測値は、少なくとも気温を用いた要因から予測し、前記第2の閾値は、前記時刻別の需要予測値の変動誤差に基づいて定めたことを特徴とする電力需要予測装置。 The power demand prediction apparatus according to claim 11,
The demand forecast value for each time is predicted from at least a factor using the temperature, and the second threshold is determined based on a fluctuation error of the demand forecast value for each time. .
前記社会情報は時刻とタグ付けされ、前記補正パラメータの算出は、前記社会情報と、前記需要予測と需要実績の差がそれぞれの前記閾値を超えた事象と、一定時刻の差を置いて相関を検定し、相関があれば、前記社会情報により前記需要予測と需要実績の差が第2の閾値を超えた事象を説明する関数を算出して補正パラメータとすることを特徴とする電力需要予測装置。 A power demand prediction apparatus according to any one of claims 1 to 12,
The social information is tagged as time, and the calculation of the correction parameter is performed by correlating the social information with an event in which the difference between the demand forecast and the actual demand exceeds the threshold value, and a difference of a certain time. If there is a correlation, if there is a correlation, a function that explains an event in which the difference between the demand forecast and the actual demand exceeds a second threshold value is calculated by the social information and used as a correction parameter. .
補正根拠についてのログとして、社会情報を抽出し電力需要予測の補正パラメータに基づいて補正した際に前記社会情報と前記需要予測と需要実績の差が第2の閾値を超えた事象の相関関係を得ることを特徴とする電力需要予測装置。 The power demand prediction apparatus according to claim 13,
As a log about the basis for correction, when social information is extracted and corrected based on a correction parameter for power demand prediction, the correlation between the social information and an event in which the difference between the demand prediction and the actual demand exceeds a second threshold is obtained. A power demand forecasting device characterized by obtaining.
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