JP2017162466A - 連系線利用計画作成装置、連系線利用計画作成装置の制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】連系線の利用計画を策定する。
【解決手段】複数の電力系統がそれぞれ連系線を介して他の一つ以上の電力系統に接続されるように構成される電力網における連系線の利用計画を作成する連系線利用計画作成装置であって、各連系線の許容送電量を記憶する許容送電量記憶部と、各電力系統における所定時間内の発電量及び電力需要の見込み値を取得する需給見込み取得部と、上記見込み値に基づいて各電力系統の所定時間内の電力の過不足量を算定する過不足算定部と、電力系統間で電力を融通するために所定時間内に各連系線に流すべき送電量を計画値として定めた連系線利用計画を策定する連系線利用計画策定部と、を備え、連系線利用計画策定部は、各連系線の送電量が許容送電量を超えないように連系線利用計画を策定する連系線利用計画作成装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、連系線利用計画作成装置、連系線利用計画作成装置の制御方法及びプログラムに関する。

電力の小売り自由化により、一般電気事業者の電力網を利用して、自社契約の発電所や自社運営の発電所を用いて発電した電力を、特定規模需要を持つ顧客に供給する事業が可能になった。

しかしながら、このような事業を行う特定規模電気事業者（以下ＰＰＳ（Power Producer and Supplier）とも称する）は、一般電気事業者の電力網を利用するにあたり、実同時同量制御が義務付けられており、30分毎の発電量と電力需要量との差を規定の範囲内に維持しなければならない。そのため、このような実同時同量制御を行うための技術の開発がなされている（例えば特許文献１を参照）。

また通常、ＰＰＳは、一般電気事業者の電力供給範囲である電力エリアを超えて、複数の電力エリアに跨って契約需要家を有しているが、必ずしも各契約需要家の電力エリアに十分な発電設備を擁しているわけではない。そのため、ＰＰＳは、電力エリア間での電力の融通を可能とするべく一般電気事業者によって運用されている連系線を介して他の電力エリアへの送電を行わなければならない。このような電力の融通を行う際の技術に関して、例えば特許文献２のような技術が開発されている。

特開２００７−２８８９２０号公報 特許第３８５９６０４号

ところで、今後ＰＰＳを含む電力事業者に対しては、計画値同時同量制度が適用されることになっている。計画値同時同量制度が適用されると、これらの電力事業者には、各電力エリア内での発電量及び電力需要量の計画値と、連系線を介して他電力エリアへ託送される電力量（託送量）の計画値と、の申告が義務付けられる。

そのため、このような連系線の利用計画策定を支援するための技術が求められている。

本発明はこのような課題を鑑みてなされたものであり、複数の電力エリア間で電力を融通する場合に利用する連系線の利用計画を策定することが可能な連系線利用計画作成装置、連系線利用計画作成装置の制御方法及びプログラムを提供することを一つの目的とする。

上記課題を解決するための手段の一つは、複数の電力系統を有し、前記電力系統のそれぞれが連系線を介して他の一つ以上の前記電力系統に接続されるように構成される電力網における前記連系線の利用計画を作成する連系線利用計画作成装置であって、それぞれの前記連系線の許容送電量を記憶する許容送電量記憶部と、前記各電力系統における所定時間内の発電量の見込み値及び電力需要の見込み値を取得する需給見込み取得部と、前記発電量の見込み値及び前記電力需要の見込み値に基づいて、前記各電力系統の前記所定時間内の電力の過不足量を算定する過不足算定部と、前記電力系統間で電力を融通するために前記所定時間内に前記各連系線に流すべき送電量を計画値として定めた連系線利用計画を策定する連系線利用計画策定部と、を備え、前記連系線利用計画策定部は、前記各連系線の送電量が前記許容送電量を超えないように、前記連系線利用計画を策定する。

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄の記載、及び図面の記載等により明らかにされる。

本発明によれば、複数の電力エリア間で電力の融通を行う場合に利用する連系線の利用計画を策定することが可能となる。

実施形態に係る電力網の構成を示す図である。 実施形態に係る電力エリアの構成を示す図である。 実施形態に係る連系線利用計画作成装置の構成を示す図である。 実施形態に係る連系線利用計画作成装置の構成を示す図である。 実施形態に係る記憶装置の構成を示す図である。 実施形態に係る電力需要実績データベースを示す図である。 実施形態に係る気象実績データベースを示す図である。 実施形態に係る連系線利用計画作成装置の処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態に係る連系線の利用計画の策定を説明するための図である。 実施形態に係る連系線の利用計画の策定を説明するための図である。 実施形態に係る連系線の利用計画の策定を説明するための図である。 実施形態に係る連系線の利用計画の策定を説明するための図である。 実施形態に係る連系線の利用計画の策定を説明するための図である。 実施形態に係る連系線の利用計画の策定を説明するための図である。 実施形態に係る連系線利用計画作成装置の処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態に係る連系線利用計画作成装置の処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態に係る常時バックアップ利用単価テーブルを示す図である。 実施形態に係る需要規模管理テーブルを示す図である。 実施形態に係る連系線利用計画作成装置の処理の流れを示すフローチャートである。

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。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＝＝電力網＝＝
図１に一例として示すように、本実施形態に係る電力網１０００は、複数の電力エリア１０（図１では４つの電力エリア１０）を有し、電力エリア１０のそれぞれが連系線１１を介して他の一つ以上の電力エリア１０に接続されるように構成される。

各電力エリア１０は、例えば一般電気事業者が電力供給事業を行うために運用している電力系統である。

連系線１１は、電力エリア１０の間で電力を融通する際に用いる送電設備である。このため図１に示す電力網１０００では、例えば電力エリア１（１０Ａ）は、連系線１１ａを介することで電力エリア２（１０Ｂ）との間で電力を融通することができるし、連系線１１ａ及び連系線１１ｂを介することで電力エリア３（１０Ｃ）との間でも電力を融通することができるし、また、連系線１１ａ、連系線１１ｂ及び連系線１１ｃを介することで電力エリア４（１０Ｄ）との間でも電力を融通することができる。

電力エリア２（１０Ｂ）、電力エリア３（１０Ｃ）、及び電力エリア４（１０Ｄ）についても同様に、連系線１１を介することで、他の電力エリア１０との間で電力を融通することができる。

このため、例えば電力が余る電力エリア１０及び電力が不足する電力エリア１０があった場合に、電力が余る電力エリア１０から電力が不足する電力エリア１０に連系線１１を介して電力の融通を行うことにより、これらの電力エリア１０における電力の過不足量を低減することが可能となる。

＝＝電力エリア＝＝
次に、電力エリア１０について図２を参照しながら説明する。電力エリア１０は、上述したように、例えば一般電気事業者が電力供給事業を行うために運用している電力系統である。

そして各電力エリア１０には、ＰＰＳ（Power Producer and Supplier）が擁する発電設備Ｇや、特定規模需要を持つＰＰＳの顧客の負荷設備Ｌが、一般電気事業者の設備である送配電線Ｔに接続されている。

発電設備Ｇは、電力エネルギーを生成する電力源であり、ＰＰＳが自社契約あるいは自主運用している火力発電設備や太陽光発電設備、風力発電設備、地熱発電設備、水力発電設備、原子力発電設備などである。

負荷設備Ｌは、発電設備Ｇから供給される電力を利用して動作するＰＰＳの顧客である工場や家庭等における電気機器である。

送配電線Ｔは、発電設備Ｇによって発電された電力を負荷設備Ｌに供給する送電設備であり、一般電気事業者によって運用される。

また図２には示していないが、電力エリア１０は、その他、一般電気事業者によって運用されている発電設備や、一般電気事業者の顧客の負荷設備、調相設備、変電設備、開閉器などの様々な設備を有して構成されている。

＝＝連系線利用計画作成装置＝＝
次に、図３〜図１２を参照しながら、本実施形態に係る連系線利用計画作成装置１００について説明する。

連系線利用計画作成装置１００は、計画値同時同量制度においてＰＰＳに義務付けられる連系線１１の利用計画を作成する装置である。連系線１１の利用計画は、電力エリア１０間で電力の融通を行おうとする際に、所定時間毎（例えば３０分毎）に各連系線１１を流れる送電量を予め算定し、計画値として定めた情報である。

本実施形態に係る連系線利用計画作成装置１００の全体構成を図３及び図４に示す。図３は、連系線利用計画作成装置１００の機能構成を説明するための図であり、図４は、連系線利用計画作成装置１００のハードウェア構成を説明するための図である。

まず図４に示すように、連系線利用計画作成装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０、メモリ１２０、通信装置１３０、記憶装置１４０、入力装置１５０、出力装置１６０及び記録媒体読取装置１７０を有して構成されるコンピュータである。

ＣＰＵ１１０は連系線利用計画作成装置１００の全体の制御を司るもので、記憶装置１４０に記憶される本実施形態に係る各種の動作を行うためのコードから構成されるプログラム６００をメモリ１２０に読み出して実行することにより、連系線利用計画作成装置１００としての各種機能を実現する。

例えば、詳細は後述するが、ＣＰＵ１１０によりプログラム６００が実行され、メモリ１２０や通信装置１３０、記憶装置１４０等のハードウェア機器と協働することにより、図３に示した電力需要予測部１０１、需給計画策定部１０２、連系線利用計画策定部１０３、電力需要実績データベース（以下ＤＢとも記す）７００、気象実績ＤＢ７１０、運用制約ＤＢ７２０、連系線制約ＤＢ７３０の各機能が実現される。

メモリ１２０は例えば半導体記憶装置により構成することができる。

通信装置１３０は、ネットワークカードなどのネットワークインタフェースである。通信装置１３０は、インターネットやＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワークを介して他のコンピュータからデータを受信し、受信したデータを記憶装置１４０やメモリ１２０に記憶する。また通信装置１３０は、記憶装置１４０やメモリ１２０に記憶されているデータを、ネットワークを介して他のコンピュータへ送信する。

入力装置１５０は、操作スイッチやキーボード、マウス、マイク等の装置であり、連系線利用計画作成装置１００の操作者による情報の入力を受け付けるための装置である。出力装置１６０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や表示ランプ、各種表示メータ、プリンタ、スピーカ等の装置であり、情報を出力するための装置である。

記憶装置１４０は、例えばハードディスク装置や半導体記憶装置等により構成することができる。記憶装置１４０は、各種プログラムやデータ、テーブル等を記憶するための記憶領域を提供する装置である。図５に、記憶装置１４０にプログラム６００、電力需要実績ＤＢ７００、気象実績ＤＢ７１０、運用制約ＤＢ７２０、連系線制約ＤＢ７３０が記憶されている様子を示す。

なお、連系線利用計画作成装置１００は、これらのプログラム６００や電力需要実績ＤＢ７００、気象実績ＤＢ７１０、運用制約ＤＢ７２０、連系線制約ＤＢ７３０を、記録媒体読取装置１７０を用いて各種の記録媒体（各種の光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリ等）８００から読み出すことで、記憶装置１４０に格納するようにすることもできるし、入力装置１５０から、あるいは通信装置１３０を介して通信可能に接続される他のコンピュータから取得することもできる。

次に、連系線利用計画作成装置１００が有する各機能について、図３を参照しながら説明する。図３に示すように、連系線利用計画作成装置１００は、電力需要予測部１０１、需給計画策定部１０２、連系線利用計画策定部１０３、電力需要実績ＤＢ７００、気象実績ＤＢ７１０、運用制約ＤＢ７２０、連系線制約ＤＢ７３０の各機能を有して構成されている。

電力需要実績ＤＢ７００は、ＰＰＳの顧客が各電力エリア１０において過去の所定時間毎に消費した電力需要量を日時情報と対応付けて記録したデータベースである。

電力需要実績ＤＢ７００の一例を図６に示す。図６に示す電力需要実績ＤＢ７００には、各電力エリア１０の３０分毎の電力需要量が記録されている。例えば2014年8月3日の10時から10時30分の間に電力エリア１（１０Ａ）で消費された電力は平均で458kWであったことが記録されている。

気象実績ＤＢ７１０は、各電力エリア１０において観測された過去の所定時間毎の気象データを日時情報と対応付けて記録したデータベースである。

気象実績ＤＢ７１０の一例を図７に示す。図７に示す気象実績ＤＢ７１０には、各電力エリア１０において３０分毎に観測された気温の実績値が記録されている。例えば2014年8月3日の10時から10時30分の間に電力エリア１（１０Ａ）で観測された気温は、平均で31.5℃であったことが記録されている。

なお、気象実績ＤＢ７１０に記録される気象データは、気温以外であっても良く、例えば、湿度、気圧、雲量、天気（晴れ、曇り、雨、雪、台風等）、風の強さ、風向、雨量、さらにはこれらの各気象データの組み合わせを含んでも良い。

＜電力需要予測部＞
電力需要予測部１０１は、各電力エリア１０において所定時間毎に発生するＰＰＳの顧客による電力需要の見込み値を求める。例えば電力需要予測部１０１は、当日、翌日、あるいは翌々日等の所定時間毎（例えば３０分毎）の電力需要の見込み値を求める。

このために電力需要予測部１０１は、例えば電力需要実績ＤＢ７００に記憶されている過去の電力需要の実績値と、気象実績ＤＢ７１０に記憶されている過去の気象データの実績値と、の相関式を電力エリア１０毎に求めておき、電力需要の見込み値を求める電力エリア１０における予測対象日時の気象予報をその電力エリア１０の相関式に適用することで、予測対象日時における電力需要の見込み値を算出する。

あるいは電力需要予測部１０１は、例えば、予測対象日時と同じ曜日あるいは同じ時間帯の過去の電力需要の実績値及び気象データの実績値を用いて相関式を作成し、予測対象日時の気象予報から電力需要の見込み値を算出するようにしても良い。あるいは電力需要予測部１０１は、当日の予測を行う場合には、前日の同時間帯の電力需要実績値を電力需要の見込み値として算出しても良い。

また電力需要予測部１０１は、過去の電力需要の実績値や気象データの実績値等の電力需要に影響を与える需要要因と電力需要との関係をニューラルネットワークを用いてモデル化しておき、予測対象日時における電力需要の見込み値を算出するようにしても良い。

＜需給計画策定部＞
次に需給計画策定部１０２について説明する。

需給計画策定部１０２は、運用制約ＤＢ７２０に記憶されている各電力エリア１０内の発電設備Ｇに関するデータを用いて、各電力エリア１０における所定時間内の発電設備Ｇによる発電量の見込み値を求める。そして需給計画策定部１０２は、これらの各電力エリア１０の発電量の見込み値と、電力需要予測部１０１によって算出された各電力エリア１０の電力需要の見込み値と、の差分から、各電力エリア１０の所定時間内の電力の過不足量を算定する。

以下、具体的に説明する。

運用制約ＤＢ７２０は、各電力エリア１０内の発電設備Ｇの種類や出力上限値、出力下限値、燃料費特性、起動費特性、出力変化率上限、出力変化率下限、最小連続停止時間、最小連続運転時間等の発電設備Ｇの制約条件を含む、発電設備Ｇに関するデータを記録したデータベースである（不図示）。

そして需給計画策定部１０２は、運用制約ＤＢ７２０に記録されているこれらの発電設備Ｇに関するデータを用いて、各電力エリア１０において所定時間内に見込まれる発電設備Ｇによる発電量を求める。

例えば需給計画策定部１０２は、各発電設備Ｇの制約条件を満たしつつ発電コストを最小化するような発電設備Ｇの稼働計画を電力エリア１０ごとに策定することによって、各電力エリア１０における発電量の見込み値P(t)を求める。

具体的には需給計画策定部１０２は、各電力エリア１０毎に、各発電設備Ｇの制約条件（式（３）〜式（７））を満たす範囲で、発電コストを算出するための目的関数（式（１））を最小化するような最適解を求める。そして需給計画策定部１０２は、式（２）により、各電力エリア１０における発電量の見込み値P(t)を取得する。

まず本実施形態の目的関数は、式（１）のように示される。

ここで、Giは発電設備の番号、Gnは発電設備の数（Gnの値は、電力エリア１０によって異なる）、P_Gi(t)は時刻tにおける発電設備Giの発電出力、a_Gi、b_Gi、c_Giは発電設備Giの発電出力と発電コストの関係を示す係数である。発電コストは発電設備Giの発電出力の二次関数で近似されるため、このような定式化が行われる。また時刻tは、所定時間（例えば３０分間）を単位とする時間枠を表す。

そして各電力エリア１０における発電量の見込み値P(t)は、式（２）で表される。

一方、制約条件は、式（３）〜式（７）のように示される。

まず式（３）は、需給バランス制約を示す。

ここで、D(t)は時刻ｔにおける電力需要の見込み値である。またC(t)は、時刻ｔにおける電力需要の見込み値D(t)が、電力エリア１０内の各発電設備Giの制約条件を満たす範囲での合計最大出力（P(t) の最大値）を超える場合に、それらの差分を埋め合わせるための修正項である。つまり修正項C(t)は、その電力エリア１０内で、電力需要の見込み値D(t)を満たせるだけの発電量を得ることができない場合であっても式（３）の等号を成立させるための項である。そのためC(t)≧0である。

具体的には、修正項C(t)の値が0である場合には、その電力エリア１０内の電力需要は、その電力エリア１０内の発電設備Giによる発電量で賄うことが可能であることを意味し、修正項C(t)が正の値になった場合には、その電力エリア１０内の発電設備Giによっては電力需要を賄うことができないことを意味する。

式（４）は、発電機出力上下限制約を示す。

ここで、P_Gi ^minは、発電設備Giの出力下限値を示し、P_Gi ^maxは、発電設備Giの出力上限値を示す。

式（５）は、発電機出力変化率上下限制約を示す。

ただし、ΔP_Gi ^downmaxは、発電設備Giの下降側最大変化率を示し、ΔP_Gi ^upmaxは、発電設備Giの上昇側最大変化率を示す。

式（６）は、発電機最小連続停止制約を示す。

ただし、u_i,tは、発電設備Giの時刻tにおける起動停止変数（0：停止，1：運転）を表し、mint_iは、発電設備Giの最小連続停止時間を表す。

式（７）は、発電機最小連続運転制約を示す。

ただし、minr_iは、発電設備Giの最小連続運転時間を表す。

以上のようにして、需給計画策定部１０２は、電力エリア１０ごとに、所定時間内に見込まれる発電設備Ｇによる発電量P(t)を得る。

このとき、式（３）におけるC(t)が正の値になった電力エリア１０では、その電力エリア１０内の発電設備Giによる発電量P(t)によっては電力需要D(t)を賄うことができないことを意味する。そのため、この電力エリア１０は、他の電力エリア１０から電力の融通を受ける必要がある。

そして需給計画策定部１０２は、式（８）を用いて、この電力エリア１０における電力の過不足量E(t)を算出する。電力が不足している場合、Ｅ(t)は負の値となる。

一方、式（３）においてC(t)が0となった電力エリア１０では、その電力エリア１０内の電力需要D(t)は、その電力エリア１０内の発電設備Giによる発電量P(t)で賄うことが可能であることを意味する。そしてその場合、その電力エリア１０内の発電設備Ｇはまだ発電余力を有している可能性があることにもなる。
そこで需給計画策定部１０２は、C(t)が0となった電力エリア１０内の発電設備Giに対しては、式（３）〜式（７）を満たす範囲で発電量P_Gi(t)をさらに増していくことにより、その電力エリア１０の余力を含めた発電量（例えば発電量の最大値や、定格に対して８０％出力時の発電量など、適宜定める）を発電量の見込み値P(t)として求める。

このようにして求めた発電量の見込み値P(t)は、電力需要の見込み値D(t)以上となるため、式（８）を用いて算出される電力の過不足量E(t)は、0以上の値となる。

以上のようにして、需給計画策定部１０２は、各電力エリア１０の発電量の見込み値P(t)と、電力需要予測部１０１によって算出された各電力エリア１０の電力需要の見込み値D(t)と、の差分から、各電力エリア１０の所定時間内の電力の過不足量E(t)を算定する。

なお本実施形態では、式（１）に示したような発電コストを最小化する目的関数を用いて発電量P(t)を求めたが、最適化方法としては目的関数および制約条件の形態により様々な手法を用いることができる。例えば、線形計画法、二次計画法、各種メタヒューリスティック手法を用いることができる。

＜連系線利用計画策定部＞
そして続いて、連系線利用計画策定部１０３は、電力が余る電力エリア１０（E(t)>0となった電力エリア１０）から、電力が不足する電力エリア１０（E(t)<0となった電力エリア１０）に連系線１１を介して電力を融通することにより、各電力エリア１０の過不足量E(t)を小さくするべく、所定時間内に各連系線１１に流すべき送電量を計画値として定めた連系線１１の利用計画を策定する。なおこの時、連系線利用計画策定部１０３は、以下に述べるように、連系線制約ＤＢ７３０に記憶されている許容送電量を超えないように、連系線１１の利用計画を策定する。許容送電量は、各連系線１１に流すことができる送電量の上限値である。

連系線制約ＤＢ７３０は、電力網１０００を構成する各連系線１１に許容されている送電量の上限値である許容送電量を記憶するデータベースである。

連系線制約ＤＢ７３０において、各連系線１１の許容送電量は、式（９）のように規定されている。

ここで、T_nm(t)は、電力エリアｎ（１０）と電力エリアｍ（１０）とを接続する連系線１１において、時刻ｔのタイミングで電力エリアｎ（１０）から電力エリアｍ（１０）に電力を送電する場合の託送量（送電量）であり、T_nm ^maxは、電力エリアｎ（１０）と電力エリアｍ（１０）とを接続する連系線１１において、電力エリアｎ（１０）から電力エリアｍ（１０）に送電可能な託送量の上限値（線路容量上限値すなわち許容送電量）である。

そして連系線利用計画策定部１０３は、連系線制約ＤＢ７３０に記録されているこれらの許容送電量を超えないように、連系線１１の利用計画を策定する。

次に、図９及び図１０に示す具体的な例を用いて、連系線利用計画策定部１０３が連系線１１の利用計画を策定する際の処理の内容を説明する。

まず図９に、電力網１０００の構成と、電力網１０００を構成する電力エリアＡ（１０）〜電力エリアＤ（１０）のそれぞれについて式（１）〜式（８）により求めた電力の過不足量E(t)を示す。各電力エリア１０の過不足量E(t)は、電力エリアＡ（１０）では「＋１５０」であり、電力エリアＢ（１０）では「＋１００」であり、電力エリアＣ（１０）では「−５０」であり、電力エリアＤ（１０）では「−２００」であるものとする。また連系線Ａ１１、連系線Ｂ１１、連系線Ｃ１１のいずれも許容送電量は「３００」であるものとする。

次に図１０Ａに、各電力エリア１０の過不足量E(t)を視覚的に表現した図を示す。

なお図１０Ａにおいて、電力エリアＡ（１０）にはＰ＝１、電力エリアＢ（１０）にはＰ＝２と記載されているが、Ｐの値は、電力エリア１０の間で電力を融通する場合に、電力の送電元と送電先とのペアを作る際の優先順位を表す。つまり、図１０Ａに示す例では、電力が余る２つの電力エリアＡ（１０）及び電力エリアＢ（１０）のうち、まず優先順位第１位（Ｐ＝１）の電力エリアＡ（１０）に対して送電先となる電力エリア１０を割り当てる処理を行い、その後、優先順位第２位（Ｐ＝２）の電力エリアＢ（１０）に対して送電先となる電力エリア１０を割り当てる処理を行う。優先順位は、電力が余る電力エリア１０のうち、電力の余剰量が相対的に多い電力エリア１０がより高くなるように定められる。

このような態様によって、電力がより多く余っている電力エリア１０から先に電力の融通先を決めていくことができるので、各電力エリア１０の電力の過不足量E(t)を効果的に小さくすることが可能となる。

また図１０Ａにおいて、Ｌ＝１と記載されているが、Ｌの値は、送電元の電力エリア１０から送電先の電力エリア１０へ電力を融通する場合に経由する連系線１１の数を示す。

つまり、図１０ＡではＬ＝１とされているため、送電元となる電力エリア（１０）と送電先となる電力エリア（１０）とのペアを策定する際に、連系線１１を一つ経由して繋がっている隣同士の電力エリア１０をペアとすることになる。

図１０Ａに示す例では、電力の送電元となる電力エリアＡ（１０）及び電力エリアＢ（１０）は、いずれも連系線１１を一つ経由して繋がっている隣の電力エリア１０を送電先として割り当てられることになる。

この状態で、連系線利用計画策定部１０３は、まず優先順位第１位（Ｐ＝１）の電力エリアＡ（１０）について、電力の送電先となる電力エリア（１０）を割り当てを試みる。上述したように、Ｌ＝１であるため、電力エリアＡ（１０）の余剰電力の送電先になり得るのは電力エリアＢ（１０）である。

しかしながら、電力エリアＢ（１０）も「１００」の電力が余っている。そのため、電力エリアＢ（１０）は電力の送電先とはされない。そのため連系線利用計画策定部１０３は、この時点では、電力エリアＡ（１０）に対する余剰電力の送電先の割り当てを行わない。

そこで連系線利用計画策定部１０３は、続いて、優先順位第２位（Ｐ＝２）の電力エリアＢ（１０）について、電力の送電先となる電力エリア（１０）を割り当てを試みる。Ｌ＝１であるため、電力エリアＢ（１０）の余剰電力の送電先になり得るのは電力エリアＡ（１０）及び電力エリアＣ（１０）である。

電力エリアＡ（１０）は、上述したように「１５０」の電力が余っている。そのため、電力エリアＡ（１０）は電力の送電先とはされない。

一方、電力エリアＣ（１０）は、「５０」の電力が不足している。そのため連系線利用計画策定部１０３は、電力エリアＢ（１０）に対する余剰電力の送電先として、電力エリアＣ（１０）を割り当てる（ペアを策定する）。そして連系線利用計画策定部１０３は、電力エリアＢ（１０）から電力エリアＣ（１０）への送電量として、暫定的に、電力エリアＢ（１０）における電力の余剰量である「１００」と、電力エリアＣ（１０）における電力の不足量である「５０」と、の最小値を定める。この場合、電力の暫定送電量は「５０」となる。

そして連系線利用計画策定部１０３は、連系線Ｂ（１１）が、暫定送電量「５０」の電力を送電できるか否かを判定する。上述したように、連系線Ｂ１１の許容送電量は「３００」であるため、連系線利用計画策定部１０３は、送電可能であると判定する。そして連系線利用計画策定部１０３は、連系線Ｂ（１１）に対して、電力の送電量「５０」を対応付ける。

連系線利用計画策定部１０３が、電力エリアＢ（１０）及び電力エリアＣ（１０）を電力の送電元及び送電先として割り当てると共に、連系線Ｂ（１１）に電力の送電量を「５０」を対応付けた様子を図１０Ｂに示す。

これにより、電力エリアＢ（１０）の電力の過不足量E(t)は「＋１００」から「＋５０」になり、電力エリアＣ（１０）の電力の過不足量E(t)は「−５０」から「±０」になる。

次に連系線利用計画策定部１０３は、Ｌ＝２として、Ｌ＝１の場合と同様の処理を行う。その様子を図１０Ｃに示す。この時の優先順位（Ｐ）は、過不足量E(t)が「＋１５０」である電力エリアＡ（１０）が第１位であり、過不足量E(t)が「＋５０」である電力エリアＢ（１０）が第２位である。

この状態で、連系線利用計画策定部１０３は、まず優先順位第１位（Ｐ＝１）の電力エリアＡ（１０）について、電力の送電先となる電力エリア（１０）を割り当てを試みる。上述したように、Ｌ＝２であるため、電力エリアＡ（１０）の余剰電力の送電先になり得るのは電力エリアＣ（１０）である。

しかしながら、電力エリアＣ（１０）は電力の過不足量がすでに「±０」となっており、電力は不足していない。そのため、電力エリアＣ（１０）は電力の送電先とはされない。そのため連系線利用計画策定部１０３は、この時点では、電力エリアＡ（１０）に対する余剰電力の送電先の割り当てを行わない。

そこで連系線利用計画策定部１０３は、続いて、優先順位第２位（Ｐ＝２）の電力エリアＢ（１０）について、電力の送電先となる電力エリア（１０）を割り当てを試みる。Ｌ＝２であるため、電力エリアＢ（１０）の余剰電力の送電先になり得るのは電力エリアＤ（１０）である。

電力エリアＤ（１０）は、「２００」の電力が不足している。そのため連系線利用計画策定部１０３は、電力エリアＢ（１０）に対する余剰電力の送電先として、電力エリアＤ（１０）を割り当てる（ペアを策定する）。そして連系線利用計画策定部１０３は、電力エリアＢ（１０）から電力エリアＤ（１０）への電力の送電量として、暫定的に、電力エリアＢ（１０）における電力の余剰量である「５０」と、電力エリアＤ（１０）における電力の不足量である「２００」と、の最小値を定める。ここでは暫定送電量は「５０」となる。

ここで、電力エリアＢ（１０）から電力エリアＤ（１０）へ電力を送電するためには、連系線Ｂ（１１）と連系線Ｃ（１１）を経由する必要があるが、連系線Ｂ（１１）は、既に「５０」の電力を送電することが割り当て済みである。

そのため、連系線利用計画策定部１０３は、連系線Ｂ（１１）に、割り当て済みの「５０」に加えてさらに上記の暫定送電量「５０」（合計「１００」）の電力を送電できるか否か、及び連系線Ｃ（１１）に上記暫定送電量「５０」の電力を送電できる否かを判定する。

連系線利用計画策定部１０３は、連系線Ｂ（１１）については、許容送電量は「３００」であるので送電可能であると判定する。同様に、連系線利用計画策定部１０３は、連系線Ｃ（１１）についても、許容送電量は「３００」であるので送電可能であると判定する。そして連系線利用計画策定部１０３は、連系線Ｂ（１１）及び連系線Ｃ（１１）のそれぞれに対して、上記暫定送電量「５０」を対応付ける。

連系線利用計画策定部１０３が、電力エリアＢ（１０）及び電力エリアＤ（１０）を電力の送電元及び送電先として割り当てると共に、連系線Ｂ（１１）及び連系線Ｃ（１１）のそれぞれに対して上記暫定送電量「５０」を対応付けた様子を図１０Ｃに示す。

これにより、電力エリアＢ（１０）の電力の過不足量E(t)は「＋５０」から「±０」になり、電力エリアＤ（１０）の電力の過不足量E(t)は「−２００」から「−１５０」になる。

次に連系線利用計画策定部１０３は、Ｌ＝３として、Ｌ＝１やＬ＝２の場合と同様の処理を行う。その様子を図１０Ｄに示す。この時の優先順位（Ｐ）は、電力エリアＡ（１０）が第１位である（E(t)=+150）。

この状態で、連系線利用計画策定部１０３は、優先順位第１位（Ｐ＝１）の電力エリアＡ（１０）について、電力の送電先となる電力エリア（１０）を割り当てを試みる。上述したように、Ｌ＝３であるため、電力エリアＡ（１０）の余剰電力の送電先になり得るのは電力エリアＤ（１０）である。

電力エリアＤ（１０）は、「１５０」の電力が不足している。そのため連系線利用計画策定部１０３は、電力エリアＡ（１０）に対する余剰電力の送電先として、電力エリアＤ（１０）を割り当てる（ペアを策定する）。そして連系線利用計画策定部１０３は、電力エリアＡ（１０）から電力エリアＤ（１０）への送電量として、暫定的に、電力エリアＡ（１０）における電力の余剰量「１５０」と、電力エリアＤ（１０）の電力の不足量である「１５０」と、の最小値を定める。ここでは暫定融通量は「１５０」となる。

ここで、電力エリアＡ（１０）から電力エリアＤ（１０）への電力を送電するためには、連系線Ａ（１１）と連系線Ｂ（１１）と連系線Ｃ（１１）を経由する必要があるが、連系線Ｂ（１１）は、既に「１００」の電力を送電することが割り当て済みであり、連系線Ｃ（１１）は、既に「５０」の電力を送電することが割り当て済みである。

そのため、連系線利用計画策定部１０３は、連系線Ａ（１１）に上記暫定送電量の「１５０」の電力を送電できるか否か、連系線Ｂ（１１）に、割り当て済みの「１００」に加えてさらに上記の暫定送電量「１５０」（合計「２５０」）の電力を送電できるか否か、及び連系線Ｃ（１１）に、割り当て済みの「５０」に加えてさらに上記の暫定送電量「１５０」（合計「２００」）の電力を送電できるか否か、を判定する。

連系線利用計画策定部１０３は、連系線Ａ（１１）については、許容送電量は「３００」であるので送電可能であると判定する。また連系線利用計画策定部１０３は、連系線Ｂ（１１）についても、許容送電量は「３００」であるので送電可能であると判定する。同様に、連系線利用計画策定部１０３は、連系線Ｃ（１１）についても、許容送電量は「３００」であるので送電可能であると判定する。

連系線利用計画策定部１０３が、電力エリアＡ（１０）及び電力エリアＤ（１０）を電力の送電元及び送電先として割り当てると共に、連系線Ａ（１１）、連系線Ｂ（１１）及び連系線Ｃ（１１）のそれぞれに対して上記暫定送電量「１５０」を対応付けた様子を図１０Ｄに示す。

これにより、電力エリアＡ（１０）の電力の過不足量E(t)は「＋１５０」から「±０」になり、電力エリアＤ（１０）の電力の過不足量E(t)は「−１５０」から「±０」になる。

以上のＬ＝１からＬ＝３の各ステップの処理が終了すると、連系線利用計画策定部１０３は、各連系線１１に対応付けられた送電量の合計を連系線１１ごとに求め、図１０Ｄに示されているように、連系線Ａ（１１）には電力エリアＡ（１０）から電力エリアＢ（１０）の向きに「１５０」の電力を流し、連系線Ｂ（１１）には電力エリアＢ（１０）から電力エリアＣ（１０）の向きに「２５０（５０＋５０＋１５０）」の電力を流し、連系線Ｃ（１１）には電力エリアＣ（１０）から電力エリアＤ（１０）の向きに「２００（５０＋１５０）」の電力を流すという連系線１１の利用計画を策定することができる。そしてこのような利用計画により、電力網１０００の電力エリアＡ（１０）〜電力エリアＤ（１０）の電力の過不足量を小さくすることができる。

このように、連系線利用計画策定部１０３は、電力の送電元となる電力エリア１０と電力の送電先となる電力エリア１０との全てのペアについて、送電元から送電先への電力の送電量を、送電元から送電先までの経路上に存在するそれぞれの連系線１１に対応付けて記憶し、各連系線１１に対応付けられた送電量の合計を連系線１１ごとに求め、各連系線１１の送電量の合計が許容送電量を超えないようにペアを策定する。

このような態様によって、複数の電力エリア１０間で電力の融通を行う場合に利用する連系線１１の利用計画を策定することが可能となる。また連系線利用計画策定部１０３は、同様の処理を繰り返し行うことで、所定時間毎（例えば３０分毎）の連系線１１の利用計画を策定することが可能となる。

また本実施形態に係る連系線利用計画策定部１０３は、電力の送電元の電力エリア１０に送電先となる電力エリア１０を割り当てる際に、上記Ｌ＝１、Ｌ＝２、Ｌ＝３の各ステップを順に処理したように、送電元から経由する連系線１１の数（Ｌ）が相対的に少ない電力エリア１０を優先的に割り当てるようにしている。

このような態様によって、電力の融通がより近くの電力エリア１０間で行われるようになるため、電力網１０００全体として、連系線１１を流れる電力の量を削減することが可能となる。

次に、図８に示すフローチャートを参照しながら、連系線利用計画策定部１０３が連系線１１の利用計画を策定する際の処理の流れを説明する。

連系線利用計画策定部１０３は、図８に示すフローチャートに従って処理を行うことにより、各連系線１１の許容送電量を超えないようにしつつ、余剰電力が生じた電力エリア１０から電力が不足している電力エリア１０へ電力を託送（融通）する場合に、各連系線１１に流れる送電量を算定する。

またこのとき、連系線利用計画策定部１０３は、より近くの電力エリア１０（経由する連系線１１の数がより少ない電力エリア１０）に対する電力の託送（融通）を優先するように、送電元及び送電先のペアを決定する。また連系線利用計画策定部１０３は、託送距離（経由する連系線１１の数）が同じ場合、余剰電力が相対的に多い電力エリア１０から優先的に電力の送電先となる電力エリア１１を決定する。

なお託送距離は、他の電力エリア１０へ電力を託送する際に連系線１１を通過する回数で定義する。つまり、託送距離が１ならば、連系線１１を１回だけ通る電力エリア１０への託送（隣接する電力エリア１０への託送）を意味する。

まず連系線利用計画策定部１０３は、計画期間点数ｔを１に設定する（S1000）。計画期間点数ｔとは、連系線１１の利用計画を策定する時間枠（例えば３０分間）を特定するための番号を示し、例えば式（１）や式（９）等における「時刻t」に相当する。計画期間点数ｔの最大値は、例えば、計画期間が３０分間隔で１日分であれば４８点、６０分間隔で１日分であれば２４点となる。連系線利用計画策定部１０３は、計画期間点数ｔが最大値となるまで以下の処理を繰り返す（S1120、S1130）。

次に連系線利用計画策定部１０３は、連系線１１の託送量や託送距離などのデータを０に初期化する（S1010）。なお、一般電気事業者間の相対取引などで電力を託送することが事前に決まっている場合には、この託送スケジュールを託送量の初期値として設定しておく。また託送距離が０とは電力を託送しないことを意味する。

次に連系線利用計画策定部１０３は、託送距離Ｌを１に設定する（S1020）。そして連系線利用計画策定部１０３は、託送距離Ｌが託送距離の最大値となるまで、以下の処理を繰り返す（S1100、S1110）。なお、託送距離Ｌの最大値は、計画対象系統（電力網１０００）の構成により異なる。

次に連系線利用計画策定部１０３は、終了判定を行う（S1030）。具体的には、連系線利用計画策定部１０３は、全ての電力エリア１０で電力の過不足量E(t)が所定値（例えば1MW）以下、もしくは全てが所定値（例えば1MW）以上ならば終了する。

全ての電力エリア１０で電力の過不足量E(t)が所定値以下となるのは、全ての電力エリア１０において電力の需要量と供給量との差が所定値（例えば1MW）の範囲内でバランスしている場合か、あるいは、全ての電力エリア１０において電力が不足している場合に該当する。

また全ての電力エリア１０で電力の過不足量E(t)が所定値以上となるのは、全ての電力エリア１０において電力が余っている場合に該当する。

なお、この所定値は託送量計算の不感帯として作用し、過不足量E(t)が所定値以内である場合、その電力エリア１０から他の電力エリア１０への託送を行わないことを意味する。もちろんこの不感帯は1MW以外の値に設定することも可能である。

次に連系線利用計画策定部１０３は、エリア優先順位（Ｐ）の算定を行う（S1040）。エリア優先順位とは、電力エリア１０の間で電力を融通する場合に、電力の送電元と送電先とのペアを作る際の優先順位を表す。具体的には、連系線利用計画策定部１０３は、各電力エリア１０の過不足量E(t)を降順に並び替え、優先順位を設定する。本実施形態では、連系線利用計画策定部１０３は、過不足量E(t)が大きい順に優先順位を高く設定する。

次に連系線利用計画策定部１０３は、エリア優先順位Ｐを１に設定する（S1050）。

そして連系線利用計画策定部１０３は、エリア優先順位Ｐがエリア優先順位の最大値（すなわち最下位の優先順位）となるまで、以下の処理を繰り返す（S1080、S1090）。なお、エリア優先順位Ｐの最大値は、電力網１０００において電力が余っている電力エリア１０の数であるが、電力網１０００内の電力エリア１０の数としても良い。

次に連系線利用計画策定部１０３は、各連系線１１の託送量を計算する（S1060）。

具体的には、連系線利用計画策定部１０３は、ある電力エリア１０（送電元）からの託送距離がＬとなる他の電力エリア１０（送電先）に対する託送量を、式（１０）、式（１１）のように計算する。また連系線利用計画策定部１０３は、託送後の送電元及び送電先の電力の過不足量を式（１２）のように計算する。

なお、式（１０）〜式（１２）は、図１１に示すように、電力エリアｎ（１０）から電力エリア１（１０）に電力を託送する場合の計算式である。

ここで、T_n1(t)は、電力エリアｎ（１０）から電力エリア１（１０）への電力の託送量を示す。

e_1old(t)は、電力エリア１（１０）における電力の託送前の不足量E(t)を示し、負の値である。またe_nold(t)は、電力エリアｎ（１０）の電力の託送前の余剰量E(t)を示し、正の値である。

またTmax21は、電力エリア２（１０）から電力エリア１（１０）への連系線１１における許容送電量である。T21old(t)は、電力エリア２（１０）から電力エリア１（１０）への連系線１１における、上記T_n1(t)の託送を行う前の託送量を示す。

またTmax32は、電力エリア３（１０）から電力エリア２（１０）への連系線１１における許容送電量である。T32old(t)は、電力エリア３（１０）から電力エリア２（１０）への連系線１１における、上記T_n1(t)の託送を行う前の託送量を示す。

またTmaxnn-1は、電力エリアｎ（１０）から電力エリアｎ−１（１０）への連系線１１における許容送電量である。Tnn-1old(t)は、電力エリアｎ（１０）から電力エリアｎ−１（１０）への連系線１１における、上記T_n1(t)の託送を行う前の託送量を示す。

T21new(t)は、電力エリア２（１０）から電力エリア１（１０）への連系線１１における、上記T_n1(t)を含めた託送量を示す。T32new(t)は、電力エリア３（１０）から電力エリア２（１０）への連系線１１における、上記T_n1(t)を含めた託送量を示す。Tnn-1new(t)は、電力エリアｎ（１０）から電力エリアｎ−１（１０）への連系線１１における、上記T_n1(t)を含めた託送量を示す。

またe_1new(t)は、電力エリア１（１０）が電力T_n1(t)の託送を受けた後の過不足量E(t)を示す。またe_nnew(t)は、電力エリアｎ（１０）が電力T_n1(t)を託送した後の過不足量E(t)を示す。

次に連系線利用計画策定部１０３は、終了判定を行う（S1070）。具体的には、連系線利用計画策定部１０３は、全ての電力エリア１０で電力の過不足量E(t)が所定値（例えば1MW）以下、もしくは全てが所定値（例えば1MW）以上ならば終了する。

以上のようにして連系線利用計画策定部１０３は、計画期間点数ｔが最大値になるまで、S1000〜S1130の処理を繰り返し行うことで、連系線１１の利用計画を作成する。

このような処理を行うことによって、例えば電力エリア１０間のある連系線１１が混雑しており（その連系線１１の送電量が既に許容送電量に達しており）、その連系線１１を経由した電力の託送ができない場合であっても、別のルートの連系線１１が再検索されるため、余剰電力をより確実に託送することが可能となる。

次に、本実施形態に係る連系線利用計画作成装置１００が連系線１１の利用計画を策定する際の処理の全体の流れを図１２を参照しながら説明する
まず連系線利用計画作成装置１００は、連系線制約ＤＢ７３０に、各連系線１１の許容送電量を記憶する（S2000）。連系線利用計画作成装置１００は、例えば入力装置１５０を介して各連系線１１の許容送電量を取得することもできるし、あるいは通信装置１３０を介して通信可能に接続される他のコンピュータから各連系線１１の許容送電量を取得することもできる。

次に連系線利用計画作成装置１００は、各電力エリア１０における所定時間内の電力需要の見込み値を取得する（S2010）。例えば連系線利用計画作成装置１００は、電力需要予測部１０１から電力需要の見込み値を取得する。

また連系線利用計画作成装置１００は、各電力エリア１０における所定時間内の発電量の見込み値を取得する（S2020）。例えば連系線利用計画作成装置１００は、運用制約ＤＢ７２０に記憶されている各発電設備Ｇに関するデータと、上記電力需要の見込み値と、に基づいて、需給計画策定部１０２に式（１）〜式（７）を計算させることにより、発電量の見込み値を取得する。

続いて連系線利用計画作成装置は、上記発電量の見込み値と電力需要の見込み値とに基づいて、各電力エリア１０の所定時間内の電力の過不足量を算定する（S2030）。例えば連系線利用計画作成装置１００は、需給計画策定部１０２に式（８）を計算させることにより、電力の過不足量を算出する。

そして連系線利用計画作成装置１００は、例えば図８に示したフローチャートに従い、電力が余る電力系統から電力が不足する電力系統に連系線１１を介して送電することにより各電力エリア１０の過不足量を小さくするべく、各連系線１１の送電量が許容送電量を超えないように、所定時間内に各連系線１１に流すべき送電量を計画値として定めた連系線利用計画を策定する（S2040）。

以上、本実施形態について説明したが、このような態様によって、複数の電力エリア１０間で電力の融通を行う場合に利用する連系線１１の利用計画を策定することが可能となる。このため、例えば計画値同時同量制度によってＰＰＳに報告義務が課される連系線１１の利用計画策定を支援することが可能となる。

また本実施形態では、電力の送電元と送電先とのペアを策定する際に、電力が余る電力系統のうち、電力の余剰量が相対的に多い電力エリア１０から優先的に送電先となる電力エリア１０を割り当てるようにしている。このため、電力がより多く余っている電力エリア１０から先に電力の融通先を決めていくことができるので、各電力エリア１０の電力の過不足量E(t)を効果的に小さくすることが可能となる。

また本実施形態では、電力の送電元の電力エリア１０に送電先となる電力エリア１０を割り当てる際に、電力が不足する電力エリア１０のうち、送電元となる電力エリア１０から経由する連系線１１の数（Ｌ）が相対的に少ない電力エリア１０を優先的に割り当てるようにしている。

このような態様によって、電力の融通がより近くの電力エリア１０間で行われるようになるため、電力網１０００全体として、連系線１１を流れる電力の量を削減することも可能となる。

なお上述したように、本実施形態ではC(t)が0となった電力エリア１０では、余力も含めた発電量の見込み値P(t)を用いて電力の過不足量E(t)を算出している。そのため、電力エリア１０間での電力の融通計画が策定された後に、一部の電力エリア１０において電力が余る場合があるが、この場合は、そのような電力が余る電力エリア１０においてC(t)が0になるまで発電量を減少させればよい。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
続いて第２実施形態について説明する。

第１実施形態では、連系線利用計画作成装置１００が電力の送電元と送電先とのペアを策定する際に、送信元となる電力エリア１００から経由する連系線１１の数（Ｌ）が相対的に少ない電力エリア１０を優先的に送電先とするようにしたが、第２実施形態では、特定の電力エリア１０が優先的に送電先となるようにする。

以下第２実施形態について詳細に説明する。ただし第１実施形態と重複する説明は適宜省略する。

まず、本実施形態に係る連系線利用計画作成装置１００は、図１４に示すように常時バックアップ利用単価テーブル（常時バックアップ単価記憶部）７４０を有して構成されている。常時バックアップ利用単価テーブル７４０は、ＰＰＳが各電力エリア１０の一般電気事業者から電力の融通を受ける場合の単価が記録されたテーブルである。

そして本実施形態に係る連系線利用計画作成装置１００は、常時バックアップの利用単価が相対的に高い電力エリア１０が優先的に送電先となるように、電力エリア１０間で電力の融通を行う。このような態様により、常時バックアップの利用単価が割高な電力エリア１０の電力不足を優先的に解消できるため、電力の調達コストを低減することが可能となる。

次に本実施形態に係る連系線利用計画策定部１０３が連系線１１の利用計画を策定する際の具体的な処理の流れを、図１３に示すフローチャートを参照しながら説明する。

連系線利用計画策定部１０３は、図１３に示すフローチャートに従って処理を行うことにより、各連系線１１の許容送電量を超えないようにしつつ、余剰電力が生じた電力エリア１０から電力が不足している電力エリア１０へ電力を託送（融通）する場合に、各連系線１１に流れる送電量を算定する。

このとき、連系線利用計画策定部１０３は、各電力エリア１０の中から選出される特定の電力エリア１０（本実施形態では、常時バックアップの利用単価が相対的に高い電力エリア１０）に対する電力の託送（融通）が優先して行われるように、送電元及び送電先のペアを決定する。また連系線利用計画策定部１０３は、より近くの電力エリア１０（経由する連系線１１の数がより少ない電力エリア１０）から優先的に託送が行われるように送電元となる電力エリア１０を決定する。

まず連系線利用計画策定部１０３は、計画期間点数Ｔを１に設定する（S3000）。連系線利用計画策定部１０３は、計画期間点数Ｔが最大値となるまで以下の処理を繰り返す（S3120、S3130）。

次に連系線利用計画策定部１０３は、連系線１１の託送量や託送距離などのデータを０に初期化する（S3010）。

そして連系線利用計画策定部１０３は、ここで終了判定を行う（S3020）。具体的には、連系線利用計画策定部１０３は、全ての電力エリア１０で電力の過不足量E(t)が所定値（例えば1MW）以下、もしくは全てが所定値（例えば1MW）以上ならば終了する。

次に連系線利用計画策定部１０３は、エリア優先順位（Ｐ）の算定を行う（S3030）。エリア優先順位とは、電力エリア１０の間で電力を融通する場合に、電力の送電元と送電先とのペアを作る際の優先順位を表す。具体的には、連系線利用計画策定部１０３は、各電力エリア１０の過不足量E(t)の算出結果を元に、電力が不足している電力エリア１０を抽出し、それらの電力エリア１０の常時バックアップの利用単価が高い順に優先順位を設定する。本実施形態では、連系線利用計画策定部１０３は、常時バックアップの利用単価が高い順に優先順位を高く設定する。

次に連系線利用計画策定部１０３は、エリア優先順位Ｐを１に設定する（S3040）。

そして連系線利用計画策定部１０３は、エリア優先順位Ｐがエリア優先順位の最大値（すなわち最下位の優先順位）となるまで、以下の処理を繰り返す（S3100、S3110）。なお、エリア優先順位Ｐの最大値は、電力網１０００において電力が不足している電力エリア１０の数であるが、電力網１０００内の電力エリア１０の数としても良い。

次に連系線利用計画策定部１０３は、託送距離Ｌを１に設定する（S3050）。そして連系線利用計画策定部１０３は、託送距離Ｌが託送距離の最大値となるまで、式（１０）〜式（１２）を用いて各連系線１１の託送量を計算する（S3060、S3080、S3090）。なお、託送距離Ｌの最大値は、計画対象系統（電力網１０００）の構成により異なる。

そして連系線利用計画策定部１０３は、終了判定を行う（S3070）。具体的には、連系線利用計画策定部１０３は、全ての電力エリア１０で電力の過不足量E(t)が所定値（例えば1MW）以下、もしくは全てが所定値（例えば1MW）以上ならば終了する。

以上のようにして連系線利用計画策定部１０３は、計画期間点数Ｔが最大値になるまで、S3000〜S3130の処理を繰り返し行うことで、連系線１１の利用計画を作成する。

このようにして、本実施形態によれば、複数の電力エリア１０間で電力の融通を行う場合に利用する連系線１１の利用計画を策定することが可能となる。このため、例えば計画値同時同量制度によってＰＰＳに報告義務が課される連系線１１の利用計画策定を支援することが可能となる。

そして本実施形態によれば、常時バックアップの利用単価が相対的に高い電力エリア１０が優先的に送電先となるように電力エリア１０間での電力の託送が行われるため、常時バックアップの利用単価が割高な電力エリア１０の電力不足を優先的に解消でき、電力の調達コストを低減することが可能となる。

なお本実施形態においても、例えば電力エリア１０間のある連系線１１が混雑しており（その連系線１１の送電量が既に許容送電量に達しており）、その連系線１１を経由した電力の託送ができない場合であっても、別のルートの連系線１１が再検索されるため、余剰電力をより確実に託送することが可能となる。

＝＝＝第３実施形態＝＝＝
続いて第３実施形態について説明する。

第２実施形態では、常時バックアップの利用単価が相対的に高い電力エリア１０が優先的に送電先となるように電力エリア１０間での電力の託送を行うようにしたが、第３実施形態では、電力の需要規模が相対的に小さな電力エリア１０が優先的に送電先となるようにする。

ここで、電力の需要規模とは、潜在的な電力需要の大きさを意味する。そのため電力の需要規模は、例えばその電力エリア１０内の各顧客の過去の最大消費電力を合計することで求めることができる。あるいは各顧客がＰＰＳと締結している契約電力を元に求めても良い。

いずれにしても、電力需要規模の小さな電力エリア１０の電力不足を解消するために要する電力量は、多くの場合、電力需要規模の大きな電力エリア１０の電力不足を解消するために必要な電力量よりも少なくて済む。

このため、本実施形態のように、電力の需要規模が相対的に小さな電力エリア１０が優先的に送電先となるように送電元と送電先とのペアを策定することにより、常時バックアップを利用しなければならない電力エリア１０の数を効果的に減らすことができる。これにより、ＰＰＳが常時バックアップを利用するために行わなければならない事務手続きの作業量を減らすことが可能となる。

続いて本実施形態に係る連系線利用計画作成装置１００について説明する。

連系線利用計画作成装置１００は、図１５に示すように各電力エリア１０の電力需要規模を記録した電力需要規模管理テーブル（需要規模記憶部）７５０を有して構成される。

そして連系線利用計画作成装置１００は、図１３に示したフローチャートのS3030においてエリア優先順位（Ｐ）の算定を行う際に、まず各電力エリア１０の過不足量E(t)の算出結果を元に、電力が不足している電力エリア１０を抽出し、それらの電力エリア１０の電力需要規模が小さい順に優先順位を設定する。連系線利用計画作成装置１００は、電力需要規模が小さい順に優先順位を高く設定するようにする。

このような態様によって、電力の需要規模が相対的に小さな電力エリア１０が優先的に送電先となるようにすることができる。

なお、本実施形態では、電力の需要規模を電力の不足量E(t)と解釈しても、同様に、常時バックアップを利用しなければならない電力エリア１０の数を効果的に減らすことができる。

この場合は、電力需要規模管理テーブル７５０は不要である。そして連系線利用計画作成装置１００は、図１３に示したフローチャートのS3030においてエリア優先順位（Ｐ）の算定を行う際に、各電力エリア１０の過不足量E(t)の算出結果を元に、電力の不足量が小さい順に優先順位を高く設定するようにすればよい。

＝＝＝第４実施形態＝＝＝
続いて第４実施形態について説明する。

第１実施形態から第３実施形態では、式（３）においてC(t)≧0であった。しかしながら近年、太陽光発電や風力発電のような自然エネルギーを利用した発電機のような、発電量の制御が困難な発電機による発電量（以下、調整困難発電量と記す）が増加している。

このため今後、このような調整困難発電量が電力需要の見込み値D(t)よりも大きくなることも想定される。この場合、火力発電や水力発電のような発電量の調整が可能な発電機による発電量（以下、調整可能発電量と記す）を0にしても、C(t)＜0となる。

この場合、電力系統を安定して運用するためには、余ってしまう電力（調整困難発電量）を何らかの形で消費しなければならない。

そこで本実施形態では、このような調整困難発電量がより多く余っている電力エリア１０が優先的に送電元となるようにする。

そのため第４実施形態に係る連系線利用計画作成装置１００は、C(t)が0以下となった電力エリア１０について、余力を含めた発電量を発電量の見込み値P(t)として求める際に、火力発電や水力発電のような発電量の調整が可能な発電機による発電量である調整可能発電量と、上記の調整困難発電量と、を分けて算出する。

そして連系線利用計画作成装置１００は、電力の託送を行う電力エリア１０のペアを策定する際に、まず各電力エリア１０の調整困難発電量を託送するようにペアを策定する第１段階の処理を行い、次いで調整可能発電量を託送するようにペアを策定する第２段階の処理を行う。そして第１段階の処理の際に、上述した調整困難発電量がより多く余っている電力エリア１０が優先的に送電元となるようにペアを策定する。その後、第２段階の処理を行い、これら２つの段階でそれぞれ算出される各連系線１１の送電量の合計が許容送電量を超えないように、所定時間内に各連系線１１に流すべき送電量を計画値として定めた連系線利用計画を策定する。

なお、調整可能発電量の余力分は、式（４）〜式（７）を用いることで算出することができるが、調整困難発電量は0以上の固定値である。調整困難発電量が0であった場合は、その電力エリア１０内で調整困難発電量を自己消費できた場合であり、調整困難発電量が正の値となった場合は、自己消費しきれなかった場合である。

次に本実施形態に係る連系線利用計画策定部１０３が連系線１１の利用計画を策定する際の具体的な処理の流れを、図１６に示すフローチャートを参照しながら説明する。

連系線利用計画策定部１０３は、図１６に示すフローチャートに従って処理を行うことにより、各連系線１１の許容送電量を超えないようにしつつ、余剰電力が生じた電力エリア１０から電力が不足している電力エリア１０へ電力を託送（融通）する場合に、各連系線１１に流れる送電量を算定する。

まず連系線利用計画策定部１０３は、計画期間点数Ｔを１に設定する（S4000）。そして連系線利用計画策定部１０３は、計画期間点数Ｔが最大値となるまで以下の処理を繰り返す（S4210、S4220）。

次に連系線利用計画策定部１０３は、連系線１１の託送量や託送距離などのデータを０に初期化する（S4010）。

そして連系線利用計画策定部１０３は、ここで終了判定を行う（S4020）。具体的には、連系線利用計画策定部１０３は、全ての電力エリア１０で電力の過不足量E(t)が所定値（例えば1MW）以下、もしくは全てが所定値（例えば1MW）以上ならば終了する。

ここから連系線利用計画策定部１０３は第１段階の処理を行う（S4030〜S4110）。

まず連系線利用計画策定部１０３は、エリア優先順位（Ｐ）の算定を行う（S4030）。エリア優先順位は、電力エリア１０の間で電力を融通する場合に、電力の送電元と送電先とのペアを作る際の優先順位を表す。具体的には、連系線利用計画策定部１０３は、各電力エリア１０の調整困難発電量の算出結果を元に、調整困難発電量が多い順に優先順位を高く設定する。

次に連系線利用計画策定部１０３は、エリア優先順位Ｐを１に設定する（S4040）。

そして連系線利用計画策定部１０３は、エリア優先順位Ｐがエリア優先順位の最大値（すなわち最下位の優先順位）となるまで、以下の処理を繰り返す（S4100、S4110）。なお、エリア優先順位Ｐの最大値は、電力網１０００において調整困難発電量が正となった電力エリア１０の数であるが、電力網１０００内の電力エリア１０の数としても良い。

次に連系線利用計画策定部１０３は、託送距離Ｌを１に設定する（S4050）。そして連系線利用計画策定部１０３は、託送距離Ｌが託送距離の最大値となるまで、式（１０）〜式（１２）を用いて各連系線１１の託送量を計算する（S4060、S4080、S4090）。なお、託送距離Ｌの最大値は、計画対象系統（電力網１０００）の構成により異なる。

そして連系線利用計画策定部１０３は、終了判定を行う（S4070）。具体的には、連系線利用計画策定部１０３は、全ての電力エリア１０で電力の過不足量E(t)が所定値（例えば1MW）以下、もしくは全てが所定値（例えば1MW）以上ならば終了する。

続いて連系線利用計画策定部１０３は第２段階の処理を行う（S4120〜S4200）。

まず連系線利用計画策定部１０３は、エリア優先順位（Ｐ）の算定を行う（S4120）。連系線利用計画策定部１０３は、各電力エリア１０の調整可能発電量の算出結果を元に、調整可能発電量が多い順に優先順位を高く設定する。

次に連系線利用計画策定部１０３は、エリア優先順位Ｐを１に設定する（S4130）。

そして連系線利用計画策定部１０３は、エリア優先順位Ｐがエリア優先順位の最大値（すなわち最下位の優先順位）となるまで、以下の処理を繰り返す（S4190、S4200）。なお、エリア優先順位Ｐの最大値は、電力網１０００において調整可能発電量が正となった電力エリア１０の数であるが、電力網１０００内の電力エリア１０の数としても良い。

次に連系線利用計画策定部１０３は、託送距離Ｌを１に設定する（S4140）。そして連系線利用計画策定部１０３は、託送距離Ｌが託送距離の最大値となるまで、式（１０）〜式（１２）を用いて各連系線１１の託送量を計算する（S4150、S4170、S4180）。託送距離Ｌの最大値は、計画対象系統（電力網１０００）の構成により異なる。

そして連系線利用計画策定部１０３は、終了判定を行う（S4160）。連系線利用計画策定部１０３は、全ての電力エリア１０で電力の過不足量E(t)が所定値（例えば1MW）以下、もしくは全てが所定値（例えば1MW）以上ならば終了する。

以上のようにして連系線利用計画策定部１０３は、計画期間点数Ｔが最大値になるまで、S4000〜S4220の処理を繰り返し行うことで、連系線１１の利用計画を作成する。

このようにして、本実施形態によれば、複数の電力エリア１０間で電力の融通を行う場合に利用する連系線１１の利用計画を策定することが可能となる。このため、例えば計画値同時同量制度によってＰＰＳに報告義務が課される連系線１１の利用計画策定を支援することが可能となる。

そして本実施形態によれば、発電量の調整が困難な調整困難発電量が消費しきれずに余ってしまった電力エリア１０が生じた場合であっても、その調整困難発電量を優先的に他の電力エリア１０に融通することが可能となるため、電力を無駄なく有効利用することが可能となる。また電力エリア１０内で余剰電力を生じさせないようにできるため、周波数等の電力品質も維持することが可能となる。

また上述したように、本実施形態では、C(t)が負となった電力エリア１０において調整可能発電量を増加させることで、余力も含めた発電量の見込み値P(t)を用いて電力の過不足量E(t)を算出している。そのため、電力エリア１０間での電力の融通計画が策定された後に、電力が余る電力エリア１０が生じることがある。しかしながら、余るのは調整可能発電量であるので、そのような電力エリア１０ではC(t)が0になるまで発電量の計画値を減少させればよい。

また本実施形態においても、例えば電力エリア１０間のある連系線１１が混雑しており（その連系線１１の送電量が既に許容送電量に達しており）、その連系線１１を経由した電力の託送ができない場合であっても、別のルートの連系線１１が再検索されるため、余剰電力をより確実に託送することが可能となる。

上述した実施の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。

例えば上記各実施形態では、電力が余る電力エリア１０から電力が不足する電量エリア１０に電力を託送する場合について説明したが、電力が余る電力エリア１０間での電力の託送や、電力が不足する電力エリア１０間での電力の託送を行えるようにしてもよい。

この場合、上述した式（１０）は、式（１３）のように変形される。

このようにすれば、計画値同時同量制度において義務付けられる連系線１１の利用計画をより柔軟に策定することが可能となる。例えば、常時バックアップの利用単価が最も安い電力エリア１０のみが電力不足となるように、各電力エリア１０の電力の過不足量をバランスさせるように計画することもできる。この場合、常時バックアップの利用単価が最も安い電力エリア１０のみで常時バックアップを利用することになるため、電力の調達コストを低減することが可能となる。

また上記各実施形態では、連系線１１の利用計画をＰＰＳが作成する場合を一例として説明したが、本発明は一般電気事業者を含む電力事業者にも広く適用可能である。

１０ 電力エリア
１１ 連系線
１００ 連系線利用計画作成装置
１０１ 電力需要予測部
１０２ 電力需給策定部
１０３ 連系線利用計画策定部
１１０ ＣＰＵ
１２０ メモリ
１３０ 通信装置
１４０ 記憶装置
１５０ 入力装置
１６０ 出力装置
１７０ 記録媒体読取装置
６００ プログラム
７００ 電力需要実績データベース
７１０ 気象実績データベース
７２０ 運用制約データベース
７３０ 連系線制約データベース
７４０ 常時バックアップ利用単価テーブル
７５０ 電力需要規模管理テーブル
８００ 記録媒体
１０００ 電力網
Ｇ 発電設備
Ｌ 負荷設備
Ｔ 送配電線

Claims (14)

1. 複数の電力系統を有し、前記電力系統のそれぞれが連系線を介して他の一つ以上の前記電力系統に接続されるように構成される電力網における前記連系線の利用計画を作成する連系線利用計画作成装置であって、
   それぞれの前記連系線の許容送電量を記憶する許容送電量記憶部と、
   前記各電力系統における所定時間内の発電量の見込み値及び電力需要の見込み値を取得する需給見込み取得部と、
   前記発電量の見込み値及び前記電力需要の見込み値に基づいて、前記各電力系統の前記所定時間内の電力の過不足量を算定する過不足算定部と、
   前記電力系統間で電力を融通するために前記所定時間内に前記各連系線に流すべき送電量を計画値として定めた連系線利用計画を策定する連系線利用計画策定部と、
   を備え、
   前記連系線利用計画策定部は、前記各連系線の送電量が前記許容送電量を超えないように、前記連系線利用計画を策定する
   ことを特徴とする連系線利用計画作成装置。
2. 請求項１に記載の連系線利用計画作成装置であって、
   前記連系線利用計画策定部は、
   電力の送電元となる前記電力系統と電力の送電先となる前記電力系統との全てのペアについて、前記送電元から前記送電先への電力の送電量を、前記送電元から前記送電先までの経路上に存在するそれぞれの前記連系線に対応付けて記憶し、前記各連系線に対応付けられた前記送電量の合計を前記連系線ごとに求め、前記各連系線の前記送電量の合計が前記許容送電量を超えないように前記ペアを策定することにより、前記連系線利用計画を策定する
   ことを特徴とする連系線利用計画作成装置。
3. 請求項２に記載の連系線利用計画作成装置であって、
   前記連系線利用計画策定部は、
   前記各電力系統の前記過不足量が小さくなるように前記連系線利用計画を策定する
   ことを特徴とする連系線利用計画作成装置。
4. 請求項２又は３に記載の連系線利用計画作成装置であって、
   前記連系線利用計画策定部は、
   前記送電元と前記送電先とのペアを策定する際に、電力が余る前記電力系統のうち、電力の余剰量が相対的に多い前記電力系統から優先的に前記送電先となる前記電力系統を割り当てる
   ことを特徴とする連系線利用計画作成装置。
5. 請求項４に記載の連系線利用計画作成装置であって、
   前記連系線利用計画策定部は、
   前記送電元に前記送電先を割り当てる際に、電力が不足する前記電力系統のうち、前記送電元から経由する前記連系線の数が相対的に少ない前記電力系統を優先的に割り当てる
   ことを特徴とする連系線利用計画作成装置。
6. 請求項２又は３に記載の連系線利用計画作成装置であって、
   前記連系線利用計画策定部は、
   前記送電元と前記送電先とのペアを策定する際に、電力が不足する前記電力系統のうち、特定の電力系統を優先的に前記送電先として割り当てる
   ことを特徴とする連系線利用計画作成装置。
7. 請求項６に記載の連系線利用計画作成装置であって、
   前記各電力系統における常時バックアップの利用単価を記憶した常時バックアップ単価記憶部と、
   をさらに備え、
   前記連系線利用計画策定部は、
   前記常時バックアップの利用単価が相対的に高い電力系統を優先的に前記送電先として割り当てる
   ことを特徴とする連系線利用計画作成装置。
8. 請求項６に記載の連系線利用計画作成装置であって、
   前記各電力系統における電力の需要規模を記憶した需要規模記憶部と、
   をさらに備え、
   前記連系線利用計画策定部は、
   前記電力の需要規模が相対的に小さな電力系統を優先的に前記送電先として割り当てる
   ことを特徴とする連系線利用計画作成装置。
9. 請求項６〜８のいずれかに記載の連系線利用計画作成装置であって、
   前記連系線利用計画策定部は、
   前記送電先に前記送電元を割り当てる際に、前記送電先へ経由する前記連系線の数が相対的に少ない前記電力系統を優先的に前記送電元として割り当てる
   ことを特徴とする連系線利用計画作成装置。
10. 請求項２又は３に記載の連系線利用計画作成装置であって、
    前記連系線利用計画策定部は、
    前記送電元と前記送電先とのペアを策定する際に、電力が余る前記電力系統のうち、特定の電力系統を優先的に前記送電元として割り当てる
    ことを特徴とする連系線利用計画作成装置。
11. 請求項１０に記載の連系線利用計画作成装置であって、
    前記需給見込み取得部が取得する前記発電量の見込み値には、発電量の制御が困難な発電機による発電量である調整困難発電量の見込み値が含まれ、
    前記連系線利用計画策定部は、
    前記調整困難発電量の見込み値が相対的に大きな電力系統を優先的に前記送電元として割り当てる
    ことを特徴とする連系線利用計画作成装置。
12. 請求項１０又は１１に記載の連系線利用計画作成装置であって、
    前記連系線利用計画策定部は、
    前記送電元に前記送電先を割り当てる際に、前記送電元から経由する前記連系線の数が相対的に少ない前記電力系統を優先的に割り当てる
    ことを特徴とする連系線利用計画作成装置。
13. 複数の電力系統を有し、前記電力系統のそれぞれが連系線を介して他の一つ以上の前記電力系統に接続されるように構成される電力網における前記連系線の利用計画を作成する連系線利用計画作成装置の制御方法であって、
    前記連系線利用計画作成装置が、それぞれの前記連系線の許容送電量を記憶し、
    前記連系線利用計画作成装置が、前記各電力系統における所定時間内の発電量の見込み値及び電力需要の見込み値を取得し、
    前記連系線利用計画作成装置が、前記発電量の見込み値及び前記電力需要の見込み値に基づいて、前記各電力系統の前記所定時間内の電力の過不足量を算定し、
    前記連系線利用計画作成装置が、前記電力系統間で電力を融通するために前記各連系線の送電量が前記許容送電量を超えないように、前記所定時間内に前記各連系線に流すべき送電量を計画値として定めた連系線利用計画を策定する
    ことを特徴とする連系線利用計画作成装置の制御方法。
14. 複数の電力系統を有し、前記電力系統のそれぞれが連系線を介して他の一つ以上の前記電力系統に接続されるように構成される電力網における前記連系線の利用計画を作成する連系線利用計画作成装置に、
    それぞれの前記連系線の許容送電量を記憶する手順と、
    前記各電力系統における所定時間内の発電量の見込み値及び電力需要の見込み値を取得する手順と、
    前記発電量の見込み値及び前記電力需要の見込み値に基づいて、前記各電力系統の前記所定時間内の電力の過不足量を算定する手順と、
    前記電力系統間で電力を融通するために前記各連系線の送電量が前記許容送電量を超えないように、前記所定時間内に前記各連系線に流すべき送電量を計画値として定めた連系線利用計画を策定する手順と、
    を実行させるためのプログラム。

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