JP2017220980A - Prediction apparatus, prediction method and prediction program - Google Patents
Prediction apparatus, prediction method and prediction program Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017220980A JP2017220980A JP2016111782A JP2016111782A JP2017220980A JP 2017220980 A JP2017220980 A JP 2017220980A JP 2016111782 A JP2016111782 A JP 2016111782A JP 2016111782 A JP2016111782 A JP 2016111782A JP 2017220980 A JP2017220980 A JP 2017220980A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- prediction
- time
- power demand
- demand
- update
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 92
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 56
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 238000012552 review Methods 0.000 claims description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 43
- 230000008859 change Effects 0.000 description 42
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 24
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 11
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 11
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 9
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000000611 regression analysis Methods 0.000 description 6
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 241000112598 Pseudoblennius percoides Species 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012887 quadratic function Methods 0.000 description 1
- 230000000191 radiation effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Description
本発明は、予測装置、予測方法および予測プログラムに関する。 The present invention relates to a prediction apparatus, a prediction method, and a prediction program.
需要家側に設置される太陽光発電設備などの再生可能エネルギー機器の増加に伴い、電力会社は、電力需要の予測が困難になっている。電力会社が正確に把握できるのは、真の電力需要から需要家側に設置された再生可能エネルギー機器の発電電力を引いた、電力会社に対する電力需要(以下、「ネット需要」とも言う。)の値のみである。電力会社は、真の電力需要も、再生可能エネルギー機器の発電電力も、正確な値を計測することはできない。このため、需要家側に設置される再生可能エネルギー機器の増加に伴い、ネット需要の正確な予測がますます困難となっている。 With the increase in renewable energy equipment such as photovoltaic power generation equipment installed on the customer side, it is difficult for power companies to predict power demand. The power company can accurately grasp the power demand for the power company (hereinafter also referred to as “net demand”), which is the true power demand minus the generated power of the renewable energy equipment installed on the customer side. It is only a value. Power companies can't accurately measure both true power demand and the power generated by renewable energy equipment. For this reason, with the increase in the renewable energy equipment installed on the consumer side, it is increasingly difficult to accurately predict Internet demand.
そこで、回帰分析により電力需要を予測する技術が提案されている。例えば、気温、日射量などの気象の予報値や、電力需要の実績値を説明変数とした予測式を用いて回帰分析により電力需要を予測する。 Therefore, a technique for predicting power demand by regression analysis has been proposed. For example, the electric power demand is predicted by regression analysis using a forecast formula using weather forecast values such as temperature and solar radiation amount and actual values of electric power demand as explanatory variables.
従来の回帰分析に基づく需要予測手法では、予測式に用いる説明変数として、気温、日射量などの気象の予報値が用いられている。しかしながら、精度の高い気象の予報値を入手することは必ずしも容易ではない。このため、電力会社に対する電力需要を精度よく予測できない場合がある。 In a conventional demand prediction method based on regression analysis, weather forecast values such as temperature and solar radiation are used as explanatory variables used in the prediction formula. However, it is not always easy to obtain highly accurate weather forecast values. For this reason, the electric power demand with respect to an electric power company may be unable to be estimated accurately.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電力会社に対する電力需要を精度良く予測できる予測装置、予測方法および予測プログラムを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the prediction apparatus, the prediction method, and prediction program which can estimate the electric power demand with respect to an electric power company accurately.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の予測装置は、予測実施時点までに得られる電力需要の実績データを用いて、所定の予測対象時刻の電力需要を予測する予測モデルを生成する生成部と、生成部により生成された予測モデルを用いて、予測実施時点の電力需要から前記予測対象時刻の電力需要を予測する予測部と、所定のタイミングで生成部に対して予測モデルの更新を指示する更新指示部と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the prediction device of the present invention predicts the power demand at a predetermined prediction target time using the actual power demand data obtained up to the time when the prediction is performed. Using the prediction model generated by the generation unit, a prediction unit for predicting the power demand at the prediction target time from the power demand at the time of prediction execution, and predicting the generation unit at a predetermined timing And an update instruction unit for instructing to update the model.
本発明は、電力会社に対する電力需要を精度良く予測できるという効果を奏する。 The present invention has an effect of accurately predicting power demand for an electric power company.
以下に、本発明に係る予測装置、予測方法および予測プログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。そして、各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。 Hereinafter, embodiments of a prediction apparatus, a prediction method, and a prediction program according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. Each embodiment can be appropriately combined within a range in which processing contents are not contradictory.
[予測手法]
最初に、実施例1に係る予測手法について説明する。以下では、電力会社が電力を供給する対象エリアのネット需要の予測する場合を例に説明する。電力会社は、火力発電所などの発電機により発電した電力を、配電系統を介して対象エリアの各需要家に供給する。
[Prediction method]
First, the prediction method according to the first embodiment will be described. Below, the case where the electric power company estimates the net demand of the target area which supplies electric power is demonstrated to an example. An electric power company supplies electric power generated by a power generator such as a thermal power plant to each consumer in the target area through a distribution system.
ところで、上述したように、電力会社は、真の電力需要も、再生可能エネルギー機器の発電電力も、正確な値を計測することはできない。そこで、気温、日射量などの気象の予報値や、電力需要の実績値を説明変数とした予測式を用いて回帰分析によりネット需要を予測することが考えられる。しかしながら、精度の高い気象の予報値を入手することは必ずしも容易ではない。例えば、ネット需要の予測に重要な日射量については、精度の高い気象予報値を入手することは必ずしも容易ではない。このため、電力会社に対する電力需要を精度よく予測できない場合がある。 By the way, as mentioned above, the electric power company cannot measure an accurate value of the true power demand and the generated power of the renewable energy equipment. Therefore, it is conceivable to predict net demand by regression analysis using prediction formulas that use weather forecast values such as temperature and solar radiation and actual values of power demand as explanatory variables. However, it is not always easy to obtain highly accurate weather forecast values. For example, it is not always easy to obtain highly accurate weather forecast values for the amount of solar radiation that is important for predicting net demand. For this reason, the electric power demand with respect to an electric power company may be unable to be estimated accurately.
そこで、実施例1に係る予測手法では、予測実施時点までに得られる実績値のみを用いて、ネット需要の予測を行う。実施例1に係る予測手法の大きな特徴は、不確実な将来の予報値を用いず、予測時点で入手可能な各種実績値を活用することで精度良く予測を行うことである。また、実施例1に係る予測手法では、ネット需要の予測に用いる予測モデルを短い期間で更新する。 Therefore, in the prediction method according to the first embodiment, the net demand is predicted using only the actual value obtained up to the prediction execution time point. A major feature of the prediction method according to the first embodiment is that prediction is performed with high accuracy by using various actual values available at the time of prediction without using uncertain future forecast values. Further, in the prediction method according to the first embodiment, a prediction model used for prediction of net demand is updated in a short period.
ところで、ネット需要を正確に予測することを目的とした種々の研究が行われている。こうした研究は以下の二つの方法に大別される。一つの方法は、需要家側に設置された再生可能エネルギー機器の発電電力と、真の電力需要をそれぞれ予測し、予測された真の電力需要から再生可能エネルギー機器の発電電力を引いてネット需要を予測する手法である。もう一つの方法は、特に真の電力需要の予測は行わず、ネット需要を直接予測する方法である。実施例1に係る予測手法は、ネット需要を直接予測する方法である。以下では、ネット需要予測を需要予測と呼ぶ。 By the way, various studies for the purpose of accurately predicting Internet demand have been conducted. Such research is roughly divided into the following two methods. One method is to predict the generated power of the renewable energy equipment installed on the consumer side and the true power demand, respectively, and subtract the generated power of the renewable energy equipment from the predicted true power demand to Is a method for predicting The other method is a method for directly predicting net demand without particularly predicting true power demand. The prediction method according to the first embodiment is a method for directly predicting net demand. Hereinafter, the net demand forecast is referred to as demand forecast.
最初に、電力会社で行われている当日補正予測と呼ばれる予測作業を対象に、実施例1に係る予測手法を用いて、ネット需要を精度良く予測する場合を例に説明する。当日補正予測では、昼間の4時点(5:30,8:30,10:30,14:30)において、最新の実績データを基に、30分先から4時間30分先までの需要を予測する。当日補正予測を検討の対象としたことには、以下の二つの理由による。一つの理由は、需要家側に設置される再生可能エネルギー機器は今後も増加すると予想され、それに伴い長時間先の需要を正確に予測することは困難となり、当日補正予測の重要性が増すと考えられるためである。もう一つの理由は、2016年4月から、1時間前電力の市場の開設が検討されており、短時間先の需要予測がますます重要になると考えられるためである。
First, a case where the net demand is predicted with high accuracy using the prediction method according to the first embodiment will be described with reference to a prediction work called same-day correction prediction performed at an electric power company. In the current day correction forecast, the demand from 30 minutes ahead to 4
電力会社では、日射量などの影響により前日予測の誤差が大きくなる6:00〜18:00の時間帯に予測の見直しを行っており、これを当日補正予測と呼んでいる。当日補正予測では、例えば、1日に4回、30分〜5時間程度先の電力需要を予測する。図1は、当日補正予測の一例を示す図である。図1の例では、1回目として、5:30の時点で6:00〜8:30の電力需要を予測する。また、2回目として、8:30の時点で9:00〜10:30の電力需要を予測する。また、3回目として、10:30の時点で11:00〜14:30の電力需要を予測する。また、4回目として、14:30の時点で15:00〜19:00の電力需要を予測する。 The electric power company is reviewing the forecast in the time zone from 6:00 to 18:00 when the error of the previous day's forecast becomes large due to the influence of the amount of solar radiation, etc., and this is called the current day forecast. In the current day correction prediction, for example, power demand ahead of about 30 minutes to 5 hours is predicted four times a day. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the current day correction prediction. In the example of FIG. 1, the electric power demand of 6: 0 to 8:30 is predicted at the time of 5:30 as the first time. As the second time, the power demand between 9:00 and 10:30 is predicted at 8:30. Moreover, the electric power demand of 11: 00 to 14:30 is predicted as the third time at 10:30. In addition, as the fourth time, the power demand from 15:00 to 19:00 is predicted at 14:30.
実施例1に係る予測手法に用いる予測モデルについて説明する。実施例1に係る予測手法では、予測実施時点までに得られる電力需要の実績データを用いて、所定の予測対象時刻の電力需要を予測する予測モデルを生成する。そして、実施例1に係る予測手法では、生成された予測モデルを用いて、予測実施時点の電力需要から予測対象時刻の電力需要を予測する。例えば、時刻が5:30に実施する当日補正予測では、予測モデルとして、以下の予測式(1)を用いて時刻tのネット需要を予測する。 A prediction model used for the prediction method according to the first embodiment will be described. In the prediction method according to the first embodiment, a prediction model that predicts the power demand at a predetermined prediction target time is generated using the actual power demand data obtained up to the time when the prediction is performed. In the prediction method according to the first embodiment, the power demand at the prediction target time is predicted from the power demand at the time of the prediction using the generated prediction model. For example, in the current day corrected prediction performed at 5:30, the net demand at time t is predicted using the following prediction formula (1) as a prediction model.
時刻tのネット需要 =a1×時刻tの平均需要
+a2×予測実施時点の需要の偏差
+a3×土曜ダミー変数
+a4×日曜・祝日ダミー変数
+a5×冷暖房効果変数
+a6×1年前ダミー変数
+a7×2年前ダミー変数
+a8 (1)
Net demand at time t = a 1 × average demand at time t
+ A 2 × Deviation in demand at the time of forecasting
+ A 3 × Saturday dummy variable
+ A 4 × Sunday / holiday dummy variable
+ A 5 × air conditioning effect variable
+ A 6 × 1 year ago dummy variable
+ A 7 × 2 years ago dummy variable
+ A 8 (1)
また、例えば、時刻が8:30、10:30、14:30に実施する当日補正予測では、予測モデルとして、以下の予測式(2)を用いて時刻tのネット需要を予測する。 In addition, for example, in the current day correction prediction performed at 8:30, 10:30, and 14:30, the net demand at time t is predicted using the following prediction formula (2) as a prediction model.
時刻tのネット需要 =a1×時刻tの平均需要
+a2×予測実施時点の需要の偏差
+a3×土曜ダミー変数
+a4×日曜・祝日ダミー変数
+a5×冷暖房効果変数
+a6×日射影響変数
+a7×1年前ダミー変数
+a8×2年前ダミー変数
+a9 (2)
Net demand at time t = a 1 × average demand at time t
+ A 2 × Deviation in demand at the time of forecasting
+ A 3 × Saturday dummy variable
+ A 4 × Sunday / holiday dummy variable
+ A 5 × air conditioning effect variable
+ A 6 x solar radiation influence variable
+ A 7 × 1 year ago dummy variable
+ A 8 × 2 years ago dummy variable
+ A 9 (2)
ここで、時刻が5:30に実施する当日補正予測のみ、予測式(1)を用いるのは、日の出前の5:30の予測時点では日射量が0であるためである。 Here, the reason why the prediction formula (1) is used only for the current day correction prediction carried out at 5:30 is that the amount of solar radiation is 0 at the prediction time of 5:30 before sunrise.
上述の予測式(1)、(2)に用いた説明変数の詳細を以下に説明する。
時刻tの平均需要: 予測実施時点から至近の所定期間(例えば、49日間)の時刻tの平均電力需要である。
予測実施時点の需要の偏差: 予測実施時点における平均需要と需要の実績値との差である。
土曜ダミー変数: 予測対象日が祝日以外の土曜なら1、それ以外なら0の値をとる変数である。
冷暖房効果変数: 以下の式(3)で計算される値である。
Details of the explanatory variables used in the prediction equations (1) and (2) will be described below.
Average demand at time t: This is the average power demand at time t in a predetermined period (for example, 49 days) that is closest to the prediction execution time.
Deviation in demand at the time of forecasting: The difference between the average demand at the time of forecasting and the actual value of demand.
Saturday dummy variable: A variable that takes a value of 1 if the prediction target day is a Saturday other than a holiday, and 0 otherwise.
Air conditioning effect variable: A value calculated by the following equation (3).
冷暖房効果変数=max(d−20;18−d;0) (3) Heating / cooling effect variable = max (d-20; 18-d; 0) (3)
ここで、dは、予測実施時点における気温の実績値である。max(d−20;18−d;0)は、d−20、18−d、0のうち、最大の値を出力する関数である。図2は、冷暖房効果変数を示した図である。冷暖房効果変数は、気温dが20℃を超えると気温に比例して値が増加し、気温dが18℃を下回ると気温に反比例して値が増加する。冷暖房効果変数は、気温dが20℃を超えると気温に比例して値が増加することで、冷房需要の変化を反映し、気温dが18℃を下回ると気温に反比例して値が増加することで、暖房需要の変化を反映している。 Here, d is the actual value of the temperature at the time of prediction execution. max (d-20; 18-d; 0) is a function that outputs the maximum value among d-20, 18-d, and 0. FIG. 2 is a diagram showing air conditioning effect variables. The air conditioning effect variable increases in proportion to the temperature when the temperature d exceeds 20 ° C., and increases in inverse proportion to the temperature when the temperature d falls below 18 ° C. The air conditioning effect variable increases in proportion to the temperature when the temperature d exceeds 20 ° C., thereby reflecting the change in cooling demand. When the temperature d falls below 18 ° C., the value increases in inverse proportion to the temperature. This reflects changes in heating demand.
日射影響変数: 以下の式(4)で計算される値である。 Solar radiation influence variable: It is a value calculated by the following formula (4).
日射影響変数=w×予測実施時点の日射量 (4) Solar radiation influence variable = w x solar radiation amount at the time of forecast implementation (4)
ここで、wは、各月の太陽光発電設備の接続量の違いによる、電力需要への日射量影響の違いを補正する係数である。係数wには、例えば、各月の太陽光発電設備の接続量に対応させて、太陽光発電設備の接続量が多い月ほど大きな値を設定する。例えば、太陽光発電設備の接続量は近年増加しているため、係数wには、予測実施時点が新しい月ほど、大きな値が設定される。 Here, w is a coefficient for correcting the difference in the influence of solar radiation on the power demand due to the difference in the connection amount of the photovoltaic power generation facilities in each month. For the coefficient w, for example, a larger value is set for a month with a larger amount of connection of the solar power generation equipment in correspondence with the connection amount of the solar power generation equipment of each month. For example, since the connection amount of photovoltaic power generation facilities has increased in recent years, the coefficient w is set to a larger value as the month when the prediction execution time is newer.
1年前ダミー変数: 予測式の係数に用いる過去データが予測対象とする年の1年前のものであれば1、それ以外は0の値をとる変数である。
2年前ダミー変数: 予測式の係数に用いる過去データが予測対象とする年の2年前のものであれば1、それ以外は0の値をとる変数である。
One-year-old dummy variable: A variable that takes a value of 1 if the past data used for the coefficient of the prediction formula is one year before the year to be predicted, and 0 otherwise.
実施例1に係る予測手法では、予測実施時点までに得られる電力需要の実績データを用いて、所定の予測対象時刻の電力需要を予測する予測モデルを生成する。例えば、時刻が5:30に実施する当日補正予測では、過去2年分の実績データを用いて、予測式(1)の係数(a1〜a8)の値を決定する。時刻が8:30、10:30、14:30に実施する当日補正予測では、過去2年分の実績データを用いて、予測式(2)の係数(a1〜a9)の値を決定する。具体的には、予測実施時点から年の過去4週間、1年前の予測対象日の前後4週間(例えば、予測実施日の336日前から392日前)、2年前の予測対象日の前後4週間(例えば、予測実施日の700日前から756日前)の実績データに対して、もっとも予測誤差が小さくなるように予測式の係数の値を決定する。 In the prediction method according to the first embodiment, a prediction model that predicts the power demand at a predetermined prediction target time is generated using the actual power demand data obtained up to the time when the prediction is performed. For example, in the current day correction prediction carried out at 5:30, the values of the coefficients (a 1 to a 8 ) of the prediction formula (1) are determined using the performance data for the past two years. In the day-corrected predictions at 8:30, 10:30, and 14:30, the values of the coefficients (a 1 to a 9 ) of the prediction formula (2) are determined using the actual data for the past two years. To do. Specifically, the past four weeks of the year from the prediction execution time, four weeks before and after the prediction target date one year ago (for example, 336 days to 392 days before the prediction execution date) The coefficient value of the prediction formula is determined so that the prediction error is minimized with respect to the performance data for a week (for example, 700 days to 756 days before the prediction execution date).
これにより、予測式(1)、(2)の係数a1は、時刻tの平均需要に関連する電力需要の成分に応じた値になる。予測式(1)、(2)の係数a2は、予測実施時点の需要の偏差に関連する電力需要の成分に応じた値になる。予測式(1)、(2)の係数a3は、土曜日に特有の電力需要の成分に応じた値になる。予測式(1)、(2)の係数a4は、日曜日に特有の電力需要の成分に応じた値になる。予測式(1)、(2)の係数a5は、冷暖房の電力需要の成分に応じた値になる。予測式(2)の係数a6は、太陽光発電設備などの再生可能エネルギー機器による発電電力に応じた電力需要の減少分に応じた値になる。予測式(1)の係数a6および予測式(2)の係数a7は、1年前に特有の電力需要の成分に応じた値になる。予測式(1)の係数a7および予測式(2)の係数a8は、2年前に特有の電力需要の成分に応じた値になる。予測式(1)の係数a8および予測式(2)の係数a9は、電力需要全体に含まれるベースの成分に応じた値になる。 Thereby, the coefficient a 1 of the prediction equations (1) and (2) becomes a value corresponding to the component of the power demand related to the average demand at time t. The coefficient a 2 of the prediction equations (1) and (2) is a value corresponding to the component of the power demand related to the demand deviation at the time of the prediction execution. The coefficient a 3 of the prediction formulas (1) and (2) is a value corresponding to a component of power demand peculiar to Saturday. The coefficient a 4 of the prediction equations (1) and (2) is a value corresponding to the component of power demand peculiar to Sunday. The coefficient a 5 in the prediction equations (1) and (2) is a value corresponding to the component of the power demand for air conditioning. The coefficient a 6 of the prediction formula (2) is a value corresponding to a decrease in power demand according to the power generated by renewable energy equipment such as solar power generation equipment. Coefficient a 7 of the coefficient a 6 and a prediction equation of the prediction equation (1) (2) is a value corresponding to the component of the specific power demand a year ago. Coefficients a 8 coefficients a 7 and a prediction equation of the prediction equation (1) (2) is a value corresponding to the component of the specific power demand two years ago. Coefficients a 9 coefficients a 8 and a prediction equation of the prediction equation (1) (2) is a value corresponding to the base of the components included in the total power demand.
[予測装置の構成]
次に、上述の予測手法を適用した予測装置10の構成について説明する。予測装置10は、上述の予測手法を用いて予測を行う装置である。なお、本実施例では、上述の予測手法を用いて、予測装置10により電力需要の予測を行う場合について説明する。予測装置10は、例えば、サーバコンピュータ、デスクトップ型PC(パーソナル・コンピュータ)、タブレット型PC、ノート型PCなどの情報処理装置である。予測装置10は、1台のコンピュータとして実装してもよく、また、複数台のコンピュータによるクラウドとして実装することもできる。なお、本実施例では、予測装置10を1台のコンピュータとした場合を例として説明する。
[Configuration of prediction device]
Next, the configuration of the
図3は、予測装置の機能的な構成の一例を示す図である。図3に示すように、予測装置10は、表示部20と、入力部21と、記憶部22と、制御部23とを有する。予測装置10は、図3に示した機能部以外にも既知の各種の機能部を有してもよい。例えば、予測装置10は、他の端末と通信を行う通信インタフェース部などを有してもよい。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the prediction apparatus. As illustrated in FIG. 3, the
表示部20は、各種情報を表示する表示デバイスである。表示部20としては、LCD(Liquid Crystal Display)などの表示デバイスが挙げられる。表示部20は、各種情報を表示する。例えば、表示部20は、各種の操作画面や予測結果を表示する。
The
入力部21は、各種の情報を入力する入力デバイスである。例えば、入力部21としては、予測装置10に接続されたキーボードやマウス、予測装置10に設けられた各種のボタン、表示部20上に設けられた透過型のタッチセンサなどの入力デバイスが挙げられる。なお、図3の例では、機能的な構成を示したため、表示部20と入力部21を別に分けているが、例えば、タッチパネルなど表示部20と入力部21を一体的に設けたデバイスで構成してもよい。
The
記憶部22は、各種のデータを記憶する記憶デバイスである。例えば、記憶部22は、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)、光ディスクなどの記憶装置である。なお、記憶部22は、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ、NVSRAM(Non Volatile Static Random Access Memory)などのデータを書き換え可能な半導体メモリであってもよい。
The
記憶部22は、制御部23で実行されるOS(Operating System)や各種プログラムを記憶する。例えば、記憶部22は、後述する予測処理を実行する予測プログラムを含む各種のプログラムを記憶する。さらに、記憶部22は、制御部23で実行されるプログラムで用いられる各種データを記憶する。例えば、記憶部22は、実績データ30を記憶する。
The
実績データ30は、電力需要の予測に用いる各種のパラメータに関する実績値を記憶したデータである。例えば、実績データ30には、ネット需要の予測対象とする電力会社が電力を供給する対象エリアに対して供給した電力量がネット需要の実績値として記憶されている。例えば、実績データ30には、対象エリアについてのネット需要、気温、日照量の過去の所定期間分の各日時の実績値が記憶されている。所定期間は、予測モデルも生成に使用するデータの期間以上であればよい。気温、日照量は、例えば、対象エリア内の何れかの1地点で測定された測定値であってもよく、対象エリア内の複数地点で測定された測定値の平均値や重み付けした平均値であってもよい。例えば、気温、日照量は、対象エリア内の複数地点で測定された測定値を用いる場合、対象エリアを各地点に対応させて分割し、分割した分割エリアの電力需要の発生割合に応じて各地点の測定値を重み付けした平均値を用いてもよい。
The
制御部23は、予測装置10を制御するデバイスである。制御部23としては、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)等の電子回路や、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路を採用できる。制御部23は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。制御部23は、各種のプログラムが動作することにより各種の処理部として機能する。例えば、制御部23は、取得部40と、生成部41と、予測部42と、出力制御部43と、更新指示部44とを有する。
The
取得部40は、各種のデータの取得を行う。例えば、取得部40は、電力需要の予測に用いる各種のパラメータの実績値を取得する。例えば、取得部40は、ネット需要の予測対象とする電力会社の時刻ごとのネット需要の実績値を記憶する情報提供元の装置から、各日時のネット需要を取得する。また、取得部40は、ネット需要の予測対象とする電力会社が電力を供給する対象エリアの時刻ごとの気温、日照量を記憶する情報提供元の装置から、各日時の気温、日照量を取得する。なお、ネット需要、気温、日照量は、情報提供元の装置が、取得部40からの要求に応じて、測定された最新の日時のネット需要、気温、日照量のデータを、測定された日時と共に送信してもよい。また、ネット需要、気温、日照量は、情報提供元の装置が、測定された最新の日時のネット需要、気温、日照量のデータを、測定された日時と共に周期的に送信してもよい。
The
取得部40は、取得した電力需要の予測に用いる各種のパラメータの実績値を実績データ30に格納する。例えば、取得部40は、測定された日時に対応付けてネット需要、気温、日照量を実績データ30に格納する。
The
生成部41は、予測実施時点までに得られる電力需要、気温、日照量の実績データ30を用いて、所定の予測対象の時刻の電力需要を予測する予測モデルを生成する。例えば、生成部41は、更新指示部44により、当日補正予測の予測実施時刻である5:30、8:30、10:30、14:30に予測モデルの更新が指示される。生成部41は、5:30の当日補正予測では、過去2年分の実績データ30を用いて、上述した予測式(1)の係数(a1〜a8)の値を決定する。例えば、生成部41は、5:30から8:30まで、30分ごとに、6:00、6:30、7:00、7:30、8:00、8:30の電力需要を予測する場合、6:00、6:30、7:00、7:30、8:00、8:30をそれぞれ予測対象の時刻tとして、予測対象の時刻tごとに予測式(1)を生成する。例えば、生成部41は、予測対象の時刻tごとに、実績データ30から、上述した予測式(1)の各パラメータに実績データ30に基づく値を設定し、予測式(1)の予測誤差がもっとも小さくなるように係数(a1〜a8)の値を決定する。例えば、生成部41は、予測実施時点から過去4週間、1年前の予測対象日の前後4週間、2年前の予測対象日の前後4週間のそれぞれの日について、実績データ30を用いて、それぞれの日ごとに、時刻tの平均需要、予測実施時点の需要の偏差、土曜ダミー変数、冷暖房効果変数、1年前ダミー変数、2年前ダミー変数を設定した際の予測式(1)から求まる時刻tの需要の予測値と、時刻tの需要の実績値との予測誤差が小さくなるよう回帰分析を行って、係数(a1〜a8)の値を決定する。
The production |
また、生成部41は、8:30、10:30、14:30の当日補正予測では、過去2年分の実績データ30を用いて、予測式(2)の係数(a1〜a9)の値を決定する。例えば、生成部41は、時刻が8:30に実施する当日補正予測では、過去2年分の実績データ30を用いて、上述した予測式(2)の係数(a1〜a9)の値を決定する。例えば、生成部41は、9:30から10:30まで、30分ごとに、9:30、10:00、10:30の電力需要を予測する場合、9:30、10:00、10:30をそれぞれ予測対象の時刻tとして、予測対象の時刻tごとに予測式(2)を生成する。例えば、生成部41は、予測対象の時刻tごとに、実績データ30から、上述した予測式(2)の各パラメータに実績データ30に基づく値を設定し、予測式(2)の予測誤差がもっとも小さくなるように係数(a1〜a9)の値を決定する。例えば、生成部41は、予測実施時点から過去4週間、1年前の予測対象日の前後4週間、2年前の予測対象日の前後4週間のそれぞれの日について、実績データ30を用いて、それぞれの日ごとに、時刻tの平均需要、予測実施時点の需要の偏差、土曜ダミー変数、冷暖房効果変数、日射影響変数、1年前ダミー変数、2年前ダミー変数を設定した際の予測式(2)から求まる時刻tの需要の予測値と、時刻tの需要の実績値との予測誤差が小さくなるよう回帰分析を行って、係数(a1〜a9)の値を決定する。
In addition, the
すなわち、生成部41は、予測実施時点で、予測実施時点までに得られる電力需要、気温、日照量の実績データ30を用いて、予測モデルとして、予測対象の時刻tごとに、予測式(1)または予測式(2)を生成する。
That is, the
予測部42は、生成部41により生成された予測モデルを用いて、予測実施時点の電力需要、気温、日照量から予測対象の時刻の電力需要を予測する。例えば、予測部42は、実績データ30から、予測実施時点の時刻tの平均需要、予測実施時点の需要の偏差を求める。また、予測部42は、予測実施時点の気温から、式(3)を用いて冷暖房効果変数を求める。また、予測部42は、予測実施時点の日射量から、式(4)を用いて日射影響変数を求める。また、予測部42は、予測実施時点の日付、曜日から、土曜ダミー変数、日曜・祝日ダミー変数を設定する。また、予測部42は、1年前ダミー変数、2年前ダミー変数に共に0を設定する。なお、予測実施時点が5:30時点の場合、日射影響変数は求めなくてもよい。
The
予測部42は、予測対象の時刻tごとの予測式にそれぞれのパラメータを設定して、時刻tのネット需要を算出する。
The
出力制御部43は、各種の出力の制御を行う。例えば、出力制御部43は、予測部42により算出された、予測対象の時刻tごとのネット需要の情報を、予測結果として表示部20に表示させる。また、例えば、出力制御部43は、予測対象の時刻tごとのネット需要の情報を外部の端末装置へ出力する。これにより、電力会社は、出力された情報から予測対象の時刻tごとのネット需要の予測結果を把握できる。
The
更新指示部44は、所定のタイミングで生成部41に対して予測モデルの更新を指示する。例えば、更新指示部44は、電力会社が発電機の運転計画を見直すタイミングで生成部41に対して予測モデルの更新を指示する。例えば、更新指示部44は、当日補正予測が行われる5:30、8:30、10:30、14:30にそれぞれ、生成部41に対して予測モデルの更新を指示する。なお、更新指示部44は、電力会社が発電機の運転計画を見直すタイミングで生成部41に対して予測モデルの更新を指示する場合を例に説明したが、その他のタイミングで、予測モデルの更新を指示してもよい。例えば、更新指示部44は、一日のうち、電力需要の傾向が変化する所定時刻に生成部41に対して予測モデルの更新を指示してもよい。例えば、更新指示部44は、時刻が6:00、9:00、12:00、17:00にそれぞれ、生成部41に対して予測モデルの更新を指示してもよい。ここで、例えば、6:00は、夜間から朝へと変わり、多くの人が起床して活動を開始する時刻であるため、電力需要の傾向が変化する。また、9:00は、工場等が始業する時刻であり、電力需要の傾向が変化する。また、12:00は、太陽が昇り、天気による日照量の差が多きくなる時刻であり、日照量によって太陽光発電機器などの発電量が変わるため、電力需要の傾向が変化する。また、17:00は、工場等が終業する時刻であり、電力需要の傾向が変化する。なお、電力需要の傾向が変化する所定時刻として、6:00、9:00、12:00、17:00を例示したが、これに限定されるものではない。また、例えば、更新指示部44は、後述するように、台風の影響を受けるタイミング、停電が発生したタイミング、日射量に所定以上の変動が生じたタイミング、気温に所定以上の変動が生じたタイミングの何れかのタイミングで生成部41に対して予測モデルの更新を指示してもよい。また、例えば、更新指示部44は、予測部42により予測された需要の予測値と需要の実績値との差が一定値を超えたタイミングで生成部41に対して予測モデルの更新を指示してもよい。例えば、更新指示部44は、予測部42により予測された需要の予測値と需要の実績値との差が一定値(例えば、2%)を超えたタイミングで、差が一定値を超えた時刻以降の予測済みの時刻について、予測モデルの更新を指示し、予測済みの時刻の電力需要の予測を再度実行させてもよい。
The
[予測例]
次に、上述の予測手法を適用した予測装置10による予測例を説明する。以下では、2009年4月1日から2015年2月28日までの30分間隔で計測した電力需要の実績データ30を用いて予測精度を検証した場合を例に説明する。予測式(1)、(2)は、係数の決定に過去2年分の実績データ30が必要となることから、ここでは過去2年分の実績データ30が揃った2012年4月1日から2015年2月28日までの当日補正予測を行い、その予測精度を検証する。
[Prediction example]
Next, an example of prediction by the
また、予測式(1)、(2)による電力需要の予測には、天候に関するデータとして、予測実施時点の気温と全天日射量の実績値が必要となる。ここでは、ネット需要の予測対象とする電力会社の本店に一番近い気象庁観測点で計測された1時間毎の気温と全天日射量の実績値を用いて予測を行い、予測精度を検証する。 Moreover, the prediction of power demand by the prediction formulas (1) and (2) requires actual values of the temperature at the time of prediction and the amount of solar radiation as data relating to the weather. Here, prediction is performed using the hourly temperature measured at the Meteorological Agency observation point closest to the head office of the electric power company that is the target of net demand, and the actual value of global solar radiation, and the prediction accuracy is verified. .
また、日射量補正値についは、次のように定める。各年度に需要家側に設置された太陽光発電(PV)の接続量の実績値を基に、各月の接続量を二次関数近似で補完する。図4は、PV接続量の時系列変化の一例を示す図である。なお、図4では、2010年3月の接続量を1.0として正規化した各月の接続量を示している。図4に示すように、対象とした電力会社では、2012年頃から急激にPV接続量が増加している。 The solar radiation amount correction value is determined as follows. Based on the actual value of the connection amount of the photovoltaic power generation (PV) installed on the customer side in each fiscal year, the connection amount of each month is complemented with a quadratic function approximation. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a time-series change in the PV connection amount. FIG. 4 shows the connection amount of each month normalized with the connection amount of March 2010 as 1.0. As shown in FIG. 4, in the target electric power company, the PV connection amount has increased rapidly since around 2012.
図5は、実施例1に係る予測手法による予測精度の検証結果の一例を示す図である。各年度の時刻毎の予測誤差は、図5に示すようになり、次のような傾向が見てとれる。
・変動が少なく予測が容易そうな朝の時間帯(6:00〜8:30)は、予測誤差が大きい。
・最新の年度ほど予測誤差が大きい。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the verification result of the prediction accuracy by the prediction method according to the first embodiment. The prediction error for each time in each year is as shown in FIG. 5, and the following tendency can be seen.
-In the morning time zone (6: 00 to 8:30) where prediction is easy with little fluctuation, the prediction error is large.
・ The forecast error is larger in the latest fiscal year.
朝の時間帯については、需要のレベルも高くなく、また日射量もそれほど多くないことから、その後の昼間の時間帯と比べると日々の需要の変動が少なく、比較的予測が容易と考えられる。しかし、検証結果では、朝の時間帯の予測誤差は、昼間のピーク時間帯と同程度の予測誤差となっている。朝の時間帯の予測誤差が大きい理由としては、朝の時間帯の予測値が日射量影響を考慮しない値となっていることが考えられる。日の出前に行う5:30の予測では、予測実施時点の日射量実績値が0であるため、日射量実績値を説明変数としない予測式(1)で予測を行っている。このため、6:00〜8:30の予測については、当日の日射量レベルの違いが反映されない予測となっており、このことが予測誤差の増加に繋がっていると考えられる。 In the morning time zone, the level of demand is not high and the amount of solar radiation is not so large. Therefore, the fluctuation in daily demand is small compared to the daytime hours thereafter, and it is considered relatively easy to predict. However, according to the verification result, the prediction error in the morning time zone is the same as that in the daytime peak time zone. The reason for the large prediction error in the morning time zone may be that the predicted value in the morning time zone is a value that does not take into account the effects of solar radiation. In the prediction of 5:30 performed before sunrise, since the actual solar radiation amount value at the time of the prediction is 0, the prediction formula (1) that does not use the actual solar radiation amount value as an explanatory variable is performed. For this reason, the prediction of 6:00 to 8:30 is a prediction that does not reflect the difference in the amount of solar radiation on the day, and this is considered to lead to an increase in prediction error.
また、2012年度、2013年度、2014年度と、至近年度になるほど、予測誤差が大きくなっている原因としては、PVの普及が大きく影響していると考えられる。図4に示したように、年毎にPVの接続量が急増しており、これが予測誤差の増加に影響していると考えられる。 Moreover, it is thought that the spread of PV is having a big influence as a cause that the prediction error becomes so large that it is the most recent degree in 2012, 2013, and 2014. As shown in FIG. 4, the PV connection amount is increasing rapidly every year, which is considered to affect the increase in prediction error.
次に、予測が大外れした発生頻度と原因を説明する。本実施例では、予測誤差が10%を超えた場合を大外れとする。図6は、いずれかの時刻で予測が大外れした月毎の発生日数を示す図である。図5に示した予測精度の検証結果と同様に、2012年度の予測大外れの発生日数がもっとも少なく、2014年度の発生日数がもっとも多くなった。また、大外れした原因を調べると、主に以下の三つが原因となっている。
・台風影響(停電と電力需要の減少)
・停電
・天候の急変
Next, the frequency of occurrence and the cause of the prediction will be described. In the present embodiment, the case where the prediction error exceeds 10% is regarded as a great deviation. FIG. 6 is a diagram showing the number of occurrence days for each month when the prediction is significantly different at any time. Similar to the prediction accuracy verification results shown in FIG. 5, the number of days of occurrence of the predicted outlier in 2012 was the smallest, and the number of days in 2014 was the largest. In addition, when the cause of the deviation is examined, the following three are the main causes.
・ Effect of typhoon (power failure and reduction of power demand)
・ Power failure ・ Rapid change of weather
以下に、大外れの原因別に、代表的な日を例に詳細な原因について説明する。 In the following, detailed causes will be described by taking typical days as an example for each cause of a large deviation.
まず、台風の影響により大外れが発生したと考えられる日について説明する。台風により電力設備が被害を受け停電が発生した場合に予測誤差が大きくなる。また、台風により会社・工場が休みになるなど経済活動に影響が生じ、需要パターンが通常と大きく異なった場合も予測誤差が大きくなる。図6に示した2012年9月、2013年10月、2014年7月と10月の大外れについては、台風による影響が原因と考えられる。 First, a day on which a large deviation is considered to have occurred due to the typhoon will be described. The prediction error increases when power facilities are damaged by a typhoon and a power failure occurs. The forecast error also increases when the typhoon affects business activities, such as the company or factory being closed, and the demand pattern is significantly different from normal. The major outages in September 2012, October 2013, July 2014 and October shown in FIG. 6 are considered to be caused by the influence of the typhoon.
このうち、2012年9月の電力需要の実績値と予測値を用いて説明する。図7は、台風被害による停電により予測が大外れした日の電力需要の実績値と予測値の変化を示す図である。なお、図7では、所定の基準値を1.0として電力需要を正規化した値で示している。実線は予測値を表している。点線は実績値を表している。通常であれば、電力需要は、6:00から12:00位まで増加を続ける。しかし、この日は、台風の影響により電力需要が6:00から減少を続けている。一方、5:30時点の予測では、過去の実績から6:00以降も通常と同じく需要が増加するものと予測を行っていたため、予測の大外れが発生している。8:30に実施した2回目の予測、および、10:30に実施した3回目の予測で、実績値に合わせて予測値が下方修正されたものの、電力需要が通常のレベルを大きく下回っている。このため、予測誤差が解消されないまま推移している。14:30に実施した4回目の当日補正予測の結果、ようやく予測誤差が小さくなっている。 Among these, the actual value and the predicted value of the power demand in September 2012 will be described. FIG. 7 is a diagram illustrating changes in the actual value and the predicted value of the power demand on the day when the prediction is significantly out of the power failure due to typhoon damage. In FIG. 7, the power demand is normalized by setting the predetermined reference value to 1.0. The solid line represents the predicted value. The dotted line represents the actual value. Normally, the power demand continues to increase from 6:00 to 12:00. However, on this day, power demand continues to decrease from 6:00 due to the influence of the typhoon. On the other hand, in the prediction at 5:30, it is predicted that the demand will increase as usual after 6:00 based on the past results, so that the prediction is greatly out of place. In the second prediction conducted at 8:30 and the third prediction conducted at 10:30, the forecast value has been revised downward according to the actual value, but the power demand is significantly below the normal level. . For this reason, the prediction error remains unchanged. As a result of the fourth-day correction prediction performed at 14:30, the prediction error is finally reduced.
次に、停電により大外れが発生したと考えられる日について説明する。予測の大外れが発生した日のうち、2013年3月の1件については、発電設備の障害により発生した短期的な停電が原因で予測誤差が大きくなっている。停電が発生した日の電力需要の実績値と予測値を用いて説明する。図8は、停電が発生した日の電力需要の実績値と予測値の変化を示す図である。なお、図8では、所定の基準値を1.0として電力需要を正規化した値で示している。実線は予測値を表している。点線は実績値を表している。図8に示すように、この日は16時頃に発電設備に障害が生じ、これに伴い停電が発生し影響で予測誤差が大きくなっている。ただし、停電は短時間で復旧し、それと同時に予測誤差も通常レベルに回復している。 Next, the day when it is considered that a major outage has occurred due to a power failure will be described. Of the days when the forecast deviates, one case in March 2013 has a large prediction error due to a short-term power outage caused by a failure of the power generation facility. A description will be given using actual values and predicted values of power demand on the day when a power failure occurs. FIG. 8 is a diagram illustrating changes in the actual value and the predicted value of the power demand on the day when the power failure occurs. In FIG. 8, the power demand is normalized by setting the predetermined reference value to 1.0. The solid line represents the predicted value. The dotted line represents the actual value. As shown in FIG. 8, on this day, a failure occurred in the power generation facility around 16:00, and a power failure occurred along with this, resulting in a large prediction error. However, the power failure is restored in a short time, and at the same time, the prediction error is restored to the normal level.
次に、天候の急変により大外れが発生したと考えられる日について説明する。2013年12月に予測が大外れした事例では、天候の急変として、日照量の急変が原因で予測誤差が大きくなっている。図9は、日照量の急変が発生した日の電力需要の実績値と予測値の変化を示す図である。なお、図9では、所定の基準値を1.0として電力需要を正規化した値で示している。実線は予測値を表している。点線は実績値を表している。図9に示すように、この日は12:00近辺で需要が予測よりも増加し、予測誤差が大きくなっている。図10は、全天日射量の変化を示す図である。図10は、図9と同日の全天日射量の変化を示している。なお、図10では、所定の基準値を1.0として全天日射量を正規化した値で示している。図10に示すように、この日は全天日射量の変化を見ると12:00頃に日射量が急減している。この影響によりPVの発電電力が急減し、ネット需要が急増したことが予測の大外れの原因になったと考えられる。 Next, a description will be given of the day on which it is considered that a large deviation has occurred due to a sudden change in weather. In a case where the prediction was greatly deviated in December 2013, the prediction error was large due to a sudden change in the amount of sunlight as a sudden change in the weather. FIG. 9 is a diagram illustrating a change in the actual value and the predicted value of the power demand on the day when the sudden change in the amount of sunshine occurs. In FIG. 9, the power demand is normalized by setting the predetermined reference value to 1.0. The solid line represents the predicted value. The dotted line represents the actual value. As shown in FIG. 9, on this day, the demand has increased from the prediction at around 12:00, and the prediction error has increased. FIG. 10 is a diagram showing changes in the amount of solar radiation. FIG. 10 shows the change in the amount of solar radiation on the same day as FIG. In FIG. 10, the total solar radiation amount is normalized with a predetermined reference value of 1.0. As shown in FIG. 10, when the change in the total solar radiation amount is seen on this day, the solar radiation amount is rapidly decreasing around 12:00. Due to this influence, the generated power of PV decreased rapidly, and the rapid increase in net demand is considered to have caused the prediction to be out of place.
また、2013年12月に予測が大外れした他の1ケースでは、天候の急変として、気温の急変が原因で予測誤差が大きくなっている。図11は、気温の急変が発生した日の電力需要の実績値と予測値の変化を示す図である。なお、図11では、所定の基準値を1.0として電力需要を正規化した値で示している。実線は予測値を表している。点線は実績値を表している。図11に示すように、この日は、12:00以降、14:30に4回目の当日補正予測を実施するまでの予測誤差が大きくなっている。図12は、気温の変化を示す図である。図12は、図11と同日の気温の変化を示している。なお、図12には、対象日の一日の平均気温と各時刻の気温の差を示している。図12に示すように、この日は、10:00から11:00の1時間で急激に気温が上昇している。この気温の急上昇により暖房需要が激減し、ネット需要が急減したことが、予測が大外れした原因と考えられる。 Further, in another case in which the prediction deviates greatly in December 2013, the prediction error is large due to a sudden change in temperature as a sudden change in weather. FIG. 11 is a diagram illustrating changes in the actual value and the predicted value of the power demand on the day when a sudden change in temperature occurs. In FIG. 11, the electric power demand is normalized with a predetermined reference value of 1.0. The solid line represents the predicted value. The dotted line represents the actual value. As shown in FIG. 11, on this day, the prediction error is large until the fourth day of the current day correction prediction is performed at 14:00 and after 12:00. FIG. 12 is a diagram showing changes in temperature. FIG. 12 shows the change in temperature on the same day as FIG. FIG. 12 shows the difference between the average daily temperature of the target day and the temperature at each time. As shown in FIG. 12, on this day, the temperature suddenly rises in one hour from 10:00 to 11:00. The sudden rise in temperature caused a drastic decrease in heating demand and the rapid decrease in net demand.
なお、日射量のみ、または、気温のみの急変が原因で予測が大外れしたと考えられる事例を示したが、日射量および気温の両者の急変が予測大外れの原因と考えられる事例もある。図13は、気温と日射量の急変が発生した日の電力需要の実績値と予測値の変化を示す図である。なお、図13では、所定の基準値を1.0として電力需要を正規化した値で示している。実線は予測値を表している。点線は実績値を表している。図13の例は、2015年2月に大外れした事例を示している。図13に示すように、この日は、11:00以降、急激に予測誤差が大きくなっている。図14は、気温の変化を示す図である。図14は、図13と同日の気温の変化を示している。なお、図14には、対象日の一日の平均気温と各時刻の気温の差を示している。図14に示すように、この日は、9:00から10:00の1時間にかけて気温が急上昇している。また、図15は、全天日射量の変化を示す図である。図15は、図13と同日の全天日射量の変化を示している。図15に示すように、全天日射量も気温と同様に、9:00から10:00の1時間で急増している。この日は気温と日射量の両方の急変の影響を受け、予測の大外れが発生したと考えられる。 In addition, although the example where it is thought that the prediction was greatly deviated due to the sudden change of only the solar radiation amount or only the temperature was shown, there is a case where the sudden change of both the solar radiation amount and the temperature is considered to be the cause of the prediction deviation. FIG. 13 is a diagram showing changes in the actual value and predicted value of the power demand on the day when a sudden change in temperature and solar radiation occurs. In FIG. 13, the power demand is normalized by setting the predetermined reference value to 1.0. The solid line represents the predicted value. The dotted line represents the actual value. The example of FIG. 13 shows a case that deviated greatly in February 2015. As shown in FIG. 13, on this day, the prediction error suddenly increases after 11:00. FIG. 14 is a diagram showing changes in temperature. FIG. 14 shows the temperature change on the same day as FIG. FIG. 14 shows the difference between the average daily temperature of the target day and the temperature at each time. As shown in FIG. 14, on this day, the temperature has risen sharply from 9:00 to 10:00. Moreover, FIG. 15 is a figure which shows the change of the total solar radiation amount. FIG. 15 shows the change in the amount of solar radiation on the same day as FIG. As shown in FIG. 15, the amount of global solar radiation increases rapidly in one hour from 9:00 to 10:00, similarly to the temperature. This day was affected by sudden changes in both temperature and solar radiation, and it is thought that the forecast was out of place.
なお、天候の急変について、日射量の急変と比較して、気温が急変する回数は少なく、大外れの原因の多くは日射量の急変によるものである。また、需要家側に設置されるPVが増加し、日射量変化が電力のネット需要に与える影響が近年ほど大きくなっていることが、至近年ほど大外れの発生頻度が増えている原因となっていると考えられる。 As for the sudden change in the weather, the number of times the temperature changes suddenly is smaller than that of the sudden change in the amount of solar radiation, and most of the causes of the deviation are due to the sudden change in the amount of solar radiation. In addition, the PV installed on the consumer side has increased, and the impact of changes in solar radiation on the net demand for electricity has been increasing in recent years. It is thought that.
そこで、例えば、更新指示部44は、台風の影響を受けるタイミング、停電が発生したタイミング、日射量に所定以上の変動が生じたタイミング、気温に所定以上の変動が生じたタイミングの何れかのタイミングで生成部41に対して予測モデルの更新を指示してもよい。例えば、更新指示部44は、天気予報等により、台風の影響を受ける時刻が予め予測される場合、台風の影響を受けると予測された時刻に、生成部41に対して予測モデルの更新を指示してもよい。また、更新指示部44は、他の装置から停電が発生したことが通知された場合、生成部41に対して予測モデルの更新を指示してもよい。また、更新指示部44は、一定時間前(例えば、30分)に比べて日射量に所定量または所定割合以上の変動が生じたタイミングで、生成部41に対して予測モデルの更新を指示してもよい。所定量または所定割合は、日照量の急激な変化が発生したと見なす値に定める。なお、所定量または所定割合は、時刻ごとに定めてもよい。また、更新指示部44は、一定時間前(例えば、30分)に比べて、一日の平均気温と時刻の気温の差に所定量または所定割合以上の変動が生じたタイミングで、生成部41に対して予測モデルの更新を指示してもよい。所定量または所定割合は、気温の急激な変化が発生したと見なす値に定める。なお、所定量または所定割合は、時刻ごとに定めてもよい。
Therefore, for example, the
このように、実施例1に係る予測手法によれば、当日補正予測が対象とする短時間先の需要予測であれば、予測時点の実績値を用いることで精度の高い予測が可能なことが明らかとなった。よって、実施例1に係る予測手法は、電力会社に対する電力需要を精度良く予測できる。また、台風の影響を受けるタイミング、停電が発生したタイミング、日射量に所定以上の変動が生じたタイミング、気温に所定以上の変動が生じたタイミングの何れかのタイミングで予測モデルを更新することにより、予測の大外れの発生を抑制できる。 As described above, according to the prediction method according to the first embodiment, if it is a demand forecast for a short time ahead targeted by the current day correction forecast, it is possible to predict with high accuracy by using the actual value at the forecast time. It became clear. Therefore, the prediction method according to the first embodiment can accurately predict the power demand for the power company. In addition, by updating the prediction model at any one of the timing affected by the typhoon, the timing when a power failure occurs, the timing when fluctuations in the solar radiation amount exceed a predetermined level, or the timing when fluctuations beyond the predetermined level occur in the temperature , It is possible to suppress the occurrence of large deviations in prediction.
[処理の流れ]
実施例1に係る予測装置10が予測を行う予測処理の流れについて説明する。図16は、実施例1に係る予測処理の手順の一例を示すフローチャートである。この予測処理は、所定のタイミング、例えば、予測装置10が起動して所定の初期処理が完了したタイミングや、処理開始の指示を受け付けたタイミングで実行される。
[Process flow]
A flow of prediction processing in which the
図16に示すように、更新指示部44は、当日補正予測を行う5:30、8:30、10:30、14:30の何れかかの予測実施時刻となったか否かを判定する(S10)。予測実施時刻となっていない場合(S10否定)、再度S10へ移行する。
As shown in FIG. 16, the
一方、予測実施時刻となった場合(S10肯定)、更新指示部44は、生成部41に対して予測モデルの更新を指示する(S11)。
On the other hand, when the predicted execution time is reached (Yes at S10), the
生成部41は、現時点までに得られる電力需要、気温、日照量の実績データ30を用いて、予測対象の時刻の電力需要を予測する予測モデルを生成する(S12)。予測部42は、生成された予測モデルを用いて、現時点の最新の電力需要、気温、日照量から予測対象の時刻のネット需要を予測する(S13)。出力制御部43は、予測部42により算出された、予測対象の時刻のネット需要の情報を、予測結果として表示部20に表示させる(S14)。
The production |
更新指示部44は、所定の処理終了の指示を受け付けたか否かを判定する(S15)。処理終了の指示を受け付けていない場合(S15否定)、上述のS10へ移行する。一方、処理終了の指示を受け付けた場合(S15肯定)、処理を終了する。
The
[効果]
上述してきたように、本実施例に係る予測装置10は、予測実施時点までに得られる電力需要、気温、日照量の実績データ30を用いて、所定の予測対象時刻の電力需要を予測する予測モデルを生成する。予測装置10は、生成された予測モデルを用いて、予測実施時点の電力需要、気温、日照量から予測対象時刻の電力需要を予測する。予測装置10は、所定のタイミングで予測モデルを更新する。これにより、予測装置10は、電力会社に対する電力需要(ネット需要)を精度良く予測できる。
[effect]
As described above, the
また、本実施例に係る予測装置10は、一日のうち、電力需要の傾向が変化する所定時刻に予測モデルを更新する。これにより、予測装置10は、一日のうち、電力需要の傾向が変化するタイミングで予測モデルが更新されるため、電力需要を精度良く予測できる。
Moreover, the
また、本実施例に係る予測装置10は、台風の影響を受けるタイミング、停電が発生したタイミング、日射量に所定以上の変動が生じたタイミング、気温に所定以上の変動が生じたタイミングの何れかのタイミングで予測モデルを更新する。これにより、予測が大外れしやすいタイミングで予測モデルが更新されるため、電力需要を精度良く予測できる。
In addition, the
また、本実施例に係る予測装置10は、電力会社が発電機の運転計画を見直すタイミングで予測モデルの更新を指示する。これにより、電力会社が発電機の運転計画を見直すタイミングで予測モデルが更新されるため、電力会社が発電機の運転計画を見直す際に精度良い電力需要を利用できる。
Moreover, the
また、本実施例に係る予測装置10は、予測された需要の予測値と需要の実績値との差が一定値を超えたタイミングで予測モデルを更新する。これにより、予測精度が低下した際に予測モデルが更新されるため、電力需要を精度良く予測できる。
Further, the
次に、実施例2について説明する。実施例2に係る予測装置の機能的な構成は、図3に示した実施例1と同様であるため、説明を省略する。 Next, Example 2 will be described. The functional configuration of the prediction apparatus according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
ところで、実施例1に係る予測手法は、図5に示すように、予測実施時点の直後の予測は精度が高く、予測実施時点から時間が経過するほど精度が悪化している。このことから、予測実施の頻度を増やすことで予測精度が向上すると考えられる。また、更新頻度を短くすることで、当日の日射量の実績値が得られる6:00以降に、日射量の実績値を説明変数とした予測が行えるので、朝方の予測誤差が小さくなると期待できる。 Incidentally, as shown in FIG. 5, the prediction method according to the first embodiment has high accuracy in prediction immediately after the prediction execution time, and the accuracy deteriorates as time elapses from the prediction execution time. For this reason, it is considered that the prediction accuracy is improved by increasing the frequency of the prediction execution. In addition, by shortening the update frequency, since the actual value of the solar radiation amount can be predicted after 6:00 when the actual value of the solar radiation amount on the day is obtained, it can be expected that the morning prediction error will be reduced. .
ここで、従来技術のように、電力需要の予測に、例えば、気象の予報値を用いた場合、気象予報の更新頻度は限られており、電力需要の予測の更新頻度を増やしても最新の気象データなどの情報を予測に反映できるとは限らない。 Here, as in the prior art, for example, when forecast values of weather are used for forecasting power demand, the update frequency of weather forecasts is limited, and even if the update frequency of forecast of power demand is increased, the latest Information such as weather data cannot always be reflected in the forecast.
一方、実施例1に係る予測手法は、予測実施時点までに得られる実績値のみを用いるため、予測の更新頻度を増加させることで、常に最新の実績値を反映した予測が実行可能である。例えば、予測式(1)、(2)に用いる気温と全天日射量は、自社での計測も可能であり、ほぼリアルタイムに最新のデータを入手することが可能である。 On the other hand, since the prediction method according to the first embodiment uses only the actual value obtained up to the time when the prediction is performed, it is possible to always perform the prediction reflecting the latest actual value by increasing the update frequency of the prediction. For example, the temperature and global solar radiation used in the prediction equations (1) and (2) can be measured in-house, and the latest data can be obtained almost in real time.
そこで、更新指示部44は、一定時間ごとに、生成部41に対して予測モデルの更新を指示する。例えば、予測モデルの更新間隔を30分として、予測モデルにより1時間30分先の電力需要を予測するものとする。この場合、更新指示部44は、30分ごとに、生成部41に対して予測モデルの更新を指示する。
Therefore, the
生成部41は、更新指示部44からの予測モデルの更新の指示に応じて、30分ごとに、当該時点までに得られる電力需要の実績データを用いて、所定時間後の電力需要を予測する予測モデルを生成する。例えば、生成部41は、指示された時点までに得られる過去2年分の実績データを用いて、上述した予測式(2)を用いて1時間30分先の電力需要を予測する係数(a1〜a9)の値を決定する。
In response to an instruction to update the prediction model from the
予測部42は、30分ごとに、生成部41により生成された予測モデルを用いて、当該時点の電力需要、気温、日照量から所定時間後の電力需要を予測する。例えば、予測部42は、生成部41により決定された係数(a1〜a9)の値を設定した予測式(2)を用いて、当該時点の電力需要、気温、日照量から、1時間30分先の電力需要を予測する。
The
[予測例]
次に、上述の予測手法を適用した予測装置10による予測例を説明する。以下では、2009年4月1日から2015年2月28日までの30分間隔で計測した電力需要の実績データを用いて予測精度を検証した場合を例に説明する。予測式(1)、(2)は、係数の決定に過去2年分の実績データが必要となることから、ここでは過去2年分の実績データが揃った2012年4月1日から2015年2月28日までの当日補正予測を行い、その予測精度を検証した。
[Prediction example]
Next, an example of prediction by the
図17は、実施例2に係る予測手法による予測精度の検証結果の一例を示す図である。図17に示すように、時刻毎の予測誤差は、図5に比較して、全般的に小さくなっている。これは、実施例1に係る予測手法では、電力需要の予測値が、予測実施時点の30分先から4時間30分先まで様々であるが、実施例2に係る予測手法では、電力需要の予測値が、すべて1時間30分先の予測値のみになっているためであると考えられる。実施例2に係る予測手法では、実施例1に係る予測手法に比べて、30分先から1時間30分先の時刻まで予測を行っていた時間帯については誤差が大きくなる。一方、実施例2に係る予測手法では、1時間30分先の時刻より先の時刻の予測を行っていた時間帯では誤差が減少する。また、実施例2に係る予測手法では、予測誤差が時間によらず一定になっている。また、実施例2では、特に、実施例1の予測実施時点から時間が経過し、予測誤差が大きくなっていた時間帯の予測精度が向上している。実施例1に係る予測手法では、当日補正予測のタイミングで予測モデルを更新した場合、予測誤差が2.5%となる時間帯もある。一方、実施例2に係る予測手法では、30分間隔で1時間30分先の需要を予測した場合は誤差が2%を超えることがほぼ無くなくなっている。また、実施例2に係る予測手法では、日の出後の予測に関して、予測時点の日射量の実績値を反映させた予測が行えることから、朝方の予測誤差も小さくなっている。なお、年度毎の予測誤差の違いを見ると、30分間隔で予測を行った場合についても、2012年度の予測誤差がもっとも小さく、年が経過する毎に予測誤差が大きくなっている。
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a verification result of prediction accuracy by the prediction method according to the second embodiment. As shown in FIG. 17, the prediction error for each time is generally smaller than that in FIG. In the prediction method according to the first embodiment, the predicted value of power demand varies from 30 minutes ahead of the prediction execution time to 4
実施例2に係る予測手法でも、予測誤差が10%を超えた場合を大外れとする。図18は、いずれかの時刻で予測が大外れした月毎の発生日数を示す図である。図18に示すように、大外れの発生日数は、図6と比較して、減少している。大外れの発生頻度が少なくなった原因は、予測の更新頻度を増すことで、需要の急変に短時間で対応できる可能性が増すためである。 Even in the prediction method according to the second embodiment, a case where the prediction error exceeds 10% is regarded as a great difference. FIG. 18 is a diagram showing the number of days of occurrence for each month when the prediction is significantly different at any time. As shown in FIG. 18, the number of days of outliers is reduced compared to FIG. 6. The reason why the frequency of outliers has decreased is that increasing the frequency of updating forecasts increases the possibility of responding to sudden changes in demand in a short time.
ここで、実施例1に係る予測手法で電力需要の予測が大外れした日と結果を比較する。図19は、台風被害による停電により予測が大外れした日の電力需要の実績値と予測値の変化を示す図である。図19は、図7と同じ日について予測を行った結果である。なお、図19では、対象日の日最大電力を1.0として正規化した値で示している。実線は予測値を表している。点線は実績値を表している。図19に示すように、各時刻の予測誤差は小さくないものの、図7と比較して、30分間隔で予測を更新することで、通常とは異なる需要パターンに対応するように予測値が修正されている。 Here, the result is compared with the day when the prediction of the power demand deviates greatly by the prediction method according to the first embodiment. FIG. 19 is a diagram illustrating the change in the actual value and the predicted value of the power demand on the day when the prediction deviates greatly due to a power failure due to typhoon damage. FIG. 19 shows the result of prediction for the same day as in FIG. In addition, in FIG. 19, it has shown by the value normalized as the daily maximum electric power of the object day is set to 1.0. The solid line represents the predicted value. The dotted line represents the actual value. As shown in FIG. 19, although the prediction error at each time is not small, the prediction value is corrected to correspond to a different demand pattern by updating the prediction at 30-minute intervals compared to FIG. Has been.
気温や日射量の急変を原因とする予測の大外れについても、予測更新間隔を30分とすることで、同様に、最新の気温や日照量実績値の変化を反映した予測の見直しが行われることが確認できる。 Even if the forecast is out of focus due to sudden changes in temperature or solar radiation, the forecast update interval is set to 30 minutes, and the forecast will be revised to reflect changes in the latest temperature and the actual amount of sunshine. I can confirm that.
図20は、日照量の急変が発生した日の電力需要の実績値と予測値の変化を示す図である。図20は、図9と同じ日について予測を行った結果である。なお、図20では、所定の基準値を1.0として電力需要を正規化した値で示している。実線は予測値を表している。点線は実績値を表している。図20に示すように、日射量が急変した場合でも、図9と比較して、30分間隔で予測を更新することで、日射量の変化による需要の変化に適応した予測となっていることが確認できる。 FIG. 20 is a diagram illustrating changes in the actual value and the predicted value of the power demand on the day when the sudden change in the amount of sunshine occurs. FIG. 20 shows the result of prediction for the same day as in FIG. In FIG. 20, the electric power demand is normalized by setting the predetermined reference value to 1.0. The solid line represents the predicted value. The dotted line represents the actual value. As shown in FIG. 20, even when the amount of solar radiation changes suddenly, the prediction is adapted to changes in demand due to changes in the amount of solar radiation by updating the prediction at 30-minute intervals compared to FIG. Can be confirmed.
図21は、気温の急変が発生した日の電力需要の実績値と予測値の変化を示す図である。図21は、図11と同じ日について予測を行った結果である。なお、図21では、所定の基準値を1.0として電力需要を正規化した値で示している。実線は予測値を表している。点線は実績値を表している。図21に示すように、気温が急変した場合でも、図11と比較して、30分間隔で予測を更新することで、気温の変化による需要の変化に適応した予測となっていることが確認できる。 FIG. 21 is a diagram illustrating changes in the actual value and the predicted value of the power demand on the day when a sudden change in temperature occurs. FIG. 21 shows the result of prediction for the same day as in FIG. In FIG. 21, the electric power demand is normalized with a predetermined reference value of 1.0. The solid line represents the predicted value. The dotted line represents the actual value. As shown in FIG. 21, even when the temperature suddenly changes, it is confirmed that the prediction is adapted to the change in demand due to the change in temperature by updating the prediction at intervals of 30 minutes as compared with FIG. it can.
図22は、気温と日射量の急変が発生した日の電力需要の実績値と予測値の変化を示す図である。図22は、図13と同じ日について予測を行った結果である。なお、図22では、所定の基準値を1.0として電力需要を正規化した値で示している。実線は予測値を表している。点線は実績値を表している。図22に示すように、気温と日射量が急変した場合でも、図13と比較して、30分間隔で予測を更新することで、気温と日射量の変化による需要の変化に適応した予測となっていることが確認できる。 FIG. 22 is a diagram showing changes in the actual value and the predicted value of the power demand on the day when the temperature and the amount of solar radiation suddenly change. FIG. 22 shows the result of prediction for the same day as in FIG. In FIG. 22, the power demand is normalized by setting the predetermined reference value to 1.0. The solid line represents the predicted value. The dotted line represents the actual value. As shown in FIG. 22, even when the temperature and the amount of solar radiation change suddenly, compared with FIG. 13, by updating the prediction at intervals of 30 minutes, It can be confirmed that
ただし、予測間隔の短縮が予測誤差の増加につながる場合もある。設備障害により停電が発生したケースでは、現状の当日補正予測であれば予測の更新を行う前に停電が復旧したため、停電が復旧し需要が通常のレベルに戻った後は予測誤差が小さくなっている。一方で、30分間隔で予測を行った場合には、停電が発生した時刻も需要の実績値を反映した予測の更新が行われるため、17:30の電力需要の予測値が通常よりも低く予測されてしまい誤差が大きくなっている。 However, shortening the prediction interval may lead to an increase in prediction error. In the case of a power outage due to equipment failure, if the current forecast is corrected on the same day, the power outage was restored before the forecast was updated, so the prediction error decreased after the power outage was restored and demand returned to the normal level. Yes. On the other hand, when prediction is performed at 30-minute intervals, the prediction of the power demand at 17:30 is lower than usual because the prediction at the time when the power failure occurs is updated to reflect the actual demand value. It is predicted and the error is large.
そこで、例えば、更新指示部44は、予測部42により予測された需要の予測値と需要の実績値との差が一定値(例えば、2%)を超えたタイミングで生成部41に対して予測モデルの更新を指示してもよい。例えば、更新指示部44は、予測部42により予測された需要の予測値と需要の実績値との差が一定値(例えば、2%)を超えたタイミングで、差が一定値を超えた時刻以降の予測済みの時刻について、予測モデルの更新を指示し、予測済みの時刻の電力需要の予測を再度実行させてもよい。一定値は、時刻ごとに定めてもよい。また、一定値は、管理者等が外部から変更可能としてもよい。
Therefore, for example, the
[処理の流れ]
実施例2に係る予測装置10が予測を行う予測処理の流れについて説明する。図23は、実施例2に係る予測処理の手順の一例を示すフローチャートである。この予測処理は、所定のタイミング、例えば、予測装置10が起動して所定の初期処理が完了したタイミングや、処理開始の指示を受け付けたタイミングで実行される。
[Process flow]
A flow of prediction processing in which the
図23に示すように、更新指示部44は、前回の予測から一定時間経過したか否かを判定する(S50)。一定時間経過していない場合(S50否定)、再度S10へ移行する。なお、初回の予測の場合、更新指示部44は、前回の予測から一定時間経過しているものと判定する。
As shown in FIG. 23, the
一方、一定時間経過した場合(S50肯定)、更新指示部44は、生成部41に対して予測モデルの更新を指示する(S51)。
On the other hand, when the fixed time has elapsed (Yes at S50), the
生成部41は、現時点までに得られる電力需要、気温、日照量の実績データ30を用いて、所定時間後の電力需要を予測する予測モデルを生成する(S52)。予測部42は、生成された予測モデルを用いて、現時点の最新の電力需要、気温、日照量から、所定時間後のネット需要を予測する(S53)。出力制御部43は、予測部42により算出された、予測対象の時刻のネット需要の情報を、予測結果として表示部20に表示させる(S54)。
The production |
更新指示部44は、所定の処理終了の指示を受け付けたか否かを判定する(S55)。処理終了の指示を受け付けていない場合(S55否定)、上述のS50へ移行する。一方、処理終了の指示を受け付けた場合(S55肯定)、処理を終了する。
The
[効果]
上述してきたように、本実施例に係る予測装置10は、一定時間ごとに、当該時点までに得られる電力需要の実績データを用いて、所定時間後の電力需要を予測する予測モデルを生成する。予測装置10は、一定時間ごとに、生成された予測モデルを用いて、当該時点の電力需要、気温、日照量から所定時間後の電力需要を予測する。これにより、予測装置10は、電力会社に対する電力需要(ネット需要)を精度良く予測できる。
[effect]
As described above, the
また、本実施例に係る予測装置10は、予測された需要の予測値と需要の実績値との差が一定値を超えたタイミングで予測モデルを更新する。これにより、予測精度が低下した際に予測モデルが更新されるため、電力需要を精度良く予測できる。
Further, the
さて、これまで開示の装置に関する実施例について説明したが、開示の技術は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では、本発明に含まれる他の実施例を説明する。 Although the embodiments related to the disclosed apparatus have been described so far, the disclosed technology may be implemented in various different forms other than the above-described embodiments. Therefore, another embodiment included in the present invention will be described below.
例えば、上記の実施例では、電力需要、気温、日照量の実績データから電力需要を予測する予測モデルとして、予測式(1)、(2)を用いた場合について説明したが、開示の装置はこれに限定されない。例えば、電力需要、気温、日照量の実績データから電力需要を予測できれば、その他の予測式を用いてもよい。 For example, in the above-described embodiment, the case where the prediction formulas (1) and (2) are used as the prediction model for predicting the power demand from the actual data of the power demand, the temperature, and the amount of sunlight has been described. It is not limited to this. For example, other prediction formulas may be used as long as the power demand can be predicted from the actual data of power demand, temperature, and amount of sunlight.
また、上記の実施例では、予測実施時点までに得られる電力需要、気温、日照量の実績データ30を用いて、予測モデルを生成する場合について説明したが、開示の装置はこれに限定されない。例えば、気温、日照量の影響による電力需要の誤差を許容する場合、予測実施時点までに得られる電力需要の実績データのみを用いて、予測モデルを生成してもよい。例えば、予測式(1)、(2)から「冷暖房効果変数」、「日射影響変数」の項を除いて予測式を用いてもよい。電力会社は、電力需要の実績データを自社で得られるため、自社で得られるデータのみを用いて電力需要を予測できる。また、上述のように短時間先の需要予測であれば、予測時点の実績値を用いることで精度の高い予測が可能である。このことから、予測実施時点までに得られる電力需要の実績データのみを用いて、予測モデルを生成しても、数時間程度(例えば、4時間)の短時間であれば、上述の大外れの原因のケースでない限り、許容される予測精度で電力需要を予測できる。実績データ30のみから生成した予測モデルで電力需要の予測を許容する許容時間は、許容される予測精度によって異なる。許容される予測精度が高い場合、許容時間は、例えば、1時間程度と短くなる。許容される予測精度が低い場合、許容時間は、例えば、6時間程度と長くなる。
Moreover, although the said Example demonstrated the case where a prediction model was produced | generated using the
また、上記の実施例1では、当日補正予測での予測実施時刻である5:30、8:30、10:30、14:30に予測モデルを更新し、実施例2では、一定時間(例えば、30分)ごとに予測モデルを更新する場合について説明したが、開示の装置はこれに限定されない。例えば、更新指示部44は、実績データ30を用いて、予測モデルを更新する更新間隔を定めてもよい。例えば、更新指示部44は、以下のステップ100〜ステップ104により、更新間隔を定めてもよい。
In the first embodiment, the prediction model is updated to 5:30, 8:30, 10:30, and 14:30, which are the prediction execution times in the current day correction prediction. In the second embodiment, a predetermined time (for example, However, the disclosed apparatus is not limited to this. For example, the
ステップ100では、目標誤差Eを設定する。目標誤差Eは、割合(例えば、2%)で指定してもよく、値(例えば、10kW)で指定してもよい。また、ステップ100では、時刻t=ts(tsは予測の開始時刻)を設定する。また、ステップ100では、更新間隔△t=Δt0(Δt0は更新間隔の初期値)を設定する。 In step 100, a target error E is set. The target error E may be specified by a ratio (for example, 2%) or a value (for example, 10 kW). In step 100, time t = ts (ts is the prediction start time) is set. In step 100, an update interval Δt = Δt0 (Δt0 is an initial value of the update interval) is set.
ステップ101では、過去の一定期間の実績データを用いて、時刻t+△tの電力需要を時刻tの実績値から予測した場合の予測誤差を算出する。 In step 101, a prediction error in the case where the power demand at time t + Δt is predicted from the actual value at time t is calculated by using past actual data for a certain period.
ステップ102では、予測誤差≦目標誤差Eならばステップ103へ移行する。一方、ステップ102では、予測誤差>目標誤差Eの場合、更新間隔△tを短縮(例えば、△t=△t−ε:εは事前に設定した値)して、ステップ101へ戻る。 In step 102, if prediction error ≦ target error E, the process proceeds to step 103. On the other hand, in step 102, when prediction error> target error E, the update interval Δt is shortened (for example, Δt = Δt−ε: ε is a value set in advance), and the process returns to step 101.
ステップ103では、時刻tが予測日を超える場合(時刻t≧24時(24:00))、ステップ104へ移行する。一方、ステップ103では、時刻tが予測日以内の場合(時刻t<24時)、時刻t=t+△tとしてステップ101へ戻る。 In step 103, when the time t exceeds the predicted date (time t ≧ 24: 00 (24:00)), the process proceeds to step 104. On the other hand, in step 103, when the time t is within the predicted date (time t <24:00), the process returns to step 101 as time t = t + Δt.
ステップ104では、更新間隔△tを目標精度を達成する予測の更新時間に設定する。 In step 104, the update interval Δt is set to a predicted update time for achieving the target accuracy.
また、例えば、更新指示部44は、実績データ30を用いて、予測モデルを更新する更新時刻を定めてもよい。例えば、更新指示部44は、以下のステップ150〜ステップ154により更新時刻を定めてもよい。
Further, for example, the
ステップ150では、目標誤差Eを設定する。目標誤差Eは、割合(例えば、2%)で指定してもよく、値(例えば、10kW)で指定してもよい。また、ステップ150では、変数nをゼロに初期化(n=0)する。また、ステップ150では、時刻t0=ts(tsは予測の開始時刻)を設定する。また、ステップ150では、Δt0(更新間隔の初期値)を設定する。 In step 150, a target error E is set. The target error E may be specified by a ratio (for example, 2%) or a value (for example, 10 kW). In step 150, the variable n is initialized to zero (n = 0). In step 150, time t 0 = ts (ts is the prediction start time) is set. In step 150, Δt0 (initial value of the update interval) is set.
ステップ151では、過去の一定期間の実績データを用いて、時刻tnの電力需要を時刻tn+1の実績値を用いて予測した場合の予測誤差を算出する。 In step 151, using the actual data of the past predetermined period, it calculates a prediction error in the case where the predicted using actual values of the time t n + 1 the power demand time t n.
ステップ152では、予測誤差≦目標誤差Eならば、時刻tnを未来に進め(tn=tn+ε)、ステップ151へ戻る。一方、ステップ152では、予測誤差>目標誤差Eの場合、時刻tnを過去に戻して(tn=tn−ε)、ステップ153へ移行する。 In step 152, if prediction error ≦ target error E, time t n is advanced to the future (t n = t n + ε), and the process returns to step 151. On the other hand, in step 152, when the prediction error> the target error E, the time t n is returned to the past (t n = t n −ε), and the process proceeds to step 153.
ステップ153では、時刻tnが予測日を超える場合(時刻tn≧24時(24:00))、ステップ154へ移行する。一方、ステップ153では、時刻tnが予測日以内の場合(時刻tn<24時)、時刻tn+1=時刻tn+Δt0としてステップ151へ戻る。 In step 153, when the time t n exceeds the predicted date (time t n ≧ 24: 00 (24:00)), the process proceeds to step 154. On the other hand, in step 153, when the time t n is within the predicted date (time t n <24:00), the process returns to step 151 as time t n + 1 = time t n + Δt0.
ステップ154では、時刻tnをそれぞれ目標精度を達成する予測の更新時刻に設定する。 In step 154, sets the time t n to the update time of the prediction, each achieving the target accuracy.
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的状態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、取得部40、生成部41、予測部42、出力制御部43および更新指示部44の各処理部が適宜統合されてもよい。また、各処理部の処理が適宜複数の処理部の処理に分離されてもよい。さらに、各処理部にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPUおよび当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
Further, each component of each illustrated apparatus is functionally conceptual, and does not necessarily need to be physically configured as illustrated. In other words, the specific state of distribution / integration of each device is not limited to the one shown in the figure, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed or arbitrarily distributed in arbitrary units according to various loads or usage conditions. Can be integrated and configured. For example, the processing units of the
[予測プログラム]
また、上記の実施例で説明した各種の処理は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータシステムで実行することによって実現することもできる。そこで、以下では、上記の実施例と同様の機能を有するプログラムを実行するコンピュータシステムの一例を説明する。図24は、予測プログラムを実行するコンピュータを示す図である。
[Prediction program]
The various processes described in the above embodiments can also be realized by executing a program prepared in advance on a computer system such as a personal computer or a workstation. Therefore, in the following, an example of a computer system that executes a program having the same function as in the above embodiment will be described. FIG. 24 is a diagram illustrating a computer that executes a prediction program.
図24に示すように、コンピュータ300は、CPU(Central Processing Unit)310、HDD(Hard Disk Drive)320、RAM(Random Access Memory)340を有する。これら300〜340の各部は、バス400を介して接続される。
As shown in FIG. 24, the
HDD320には上記の取得部40、生成部41、予測部42、出力制御部43および更新指示部44と同様の機能を発揮する予測プログラム320aが予め記憶される。なお、予測プログラム320aについては、適宜分離してもよい。
The
また、HDD320は、各種情報を記憶する。例えば、HDD320は、上述の実績データ30など予測に用いる各種データを記憶する。
The
そして、CPU310が、予測プログラム320aをHDD320から読み出して実行することで、実施例の各処理部と同様の動作を実行する。すなわち、予測プログラム320aは、取得部40、生成部41、予測部42、出力制御部43および更新指示部44と同様の動作を実行する。
And CPU310 reads the
なお、上記した予測プログラム320aについては、必ずしも最初からHDD320に記憶させることを要しない。
Note that the above-described
例えば、コンピュータ300に挿入されるフレキシブルディスク(FD)、CD−ROM、DVDディスク、光磁気ディスク、ICカードなどの「可搬用の物理媒体」にプログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ300がこれらからプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。
For example, the program is stored in a “portable physical medium” such as a flexible disk (FD), a CD-ROM, a DVD disk, a magneto-optical disk, or an IC card inserted into the
さらには、公衆回線、インターネット、LAN、WANなどを介してコンピュータ300に接続される「他のコンピュータ(またはサーバ)」などにプログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ300がこれらからプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。
Furthermore, the program is stored in “another computer (or server)” connected to the
10 予測装置
20 表示部
21 入力部
22 記憶部
23 制御部
30 実績データ
40 取得部
41 生成部
42 予測部
43 出力制御部
44 更新指示部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記生成部により生成された予測モデルを用いて、前記予測実施時点の電力需要から前記予測対象時刻の電力需要を予測する予測部と、
所定のタイミングで前記生成部に対して前記予測モデルの更新を指示する更新指示部と、
を有することを特徴とする予測装置。 A generation unit that generates a prediction model for predicting the power demand at a predetermined prediction target time using the actual power demand data obtained up to the prediction execution time point;
A prediction unit that predicts the power demand at the prediction target time from the power demand at the time of the prediction using the prediction model generated by the generation unit,
An update instruction unit that instructs the generation unit to update the prediction model at a predetermined timing;
The prediction apparatus characterized by having.
前記予測部は、前記生成部により生成された予測モデルを用いて、前記予測実施時点の電力需要、気温、日照量から前記予測対象時刻の電力需要を予測する
ことを特徴とする請求項1に記載の予測装置。 The generation unit generates a prediction model that predicts the power demand at the prediction target time using the power demand, temperature, and sunshine amount data obtained up to the prediction execution time point,
The prediction unit predicts the power demand at the prediction target time from the power demand, temperature, and amount of sunshine at the time of the prediction using the prediction model generated by the generation unit. The prediction device described.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の予測装置。 The prediction apparatus according to claim 1, wherein the update instruction unit instructs the generation unit to update the prediction model at a predetermined time when a power demand tendency changes during a day. .
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1つに記載の予測装置。 The update instructing unit is the generation unit at any one of a timing affected by a typhoon, a timing when a power failure occurs, a timing when a variation of the solar radiation amount exceeds a predetermined level, or a timing when a variation of the temperature level exceeds a predetermined level. The prediction apparatus according to claim 1, wherein the prediction model is instructed to be updated.
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1つに記載の予測装置。 The said update instruction | indication part instruct | indicates the update of the said prediction model with respect to the said production | generation part at the timing in which an electric power company reviews the driving | operation plan of a generator. The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Prediction device.
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか1つに記載の予測装置。 The update instruction unit instructs the generation unit to update the prediction model at a timing when a difference between a predicted value of demand predicted by the prediction unit and an actual value of demand exceeds a certain value. The prediction apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記生成部は、前記更新指示部からの前記予測モデルの更新の指示に応じて、前記一定時間ごとに、当該時点までに得られる電力需要の実績データを用いて、所定時間後の電力需要を予測する予測モデルを生成し、
前記予測部は、前記一定時間ごとに、前記生成部により生成された予測モデルを用いて、当該時点の電力需要、気温、日照量から前記所定時間後の電力需要を予測する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の予測装置。 The update instruction unit instructs the generation unit to update the prediction model at regular time intervals,
In response to an instruction to update the prediction model from the update instruction unit, the generation unit calculates the power demand after a predetermined time by using the actual power demand data obtained up to that point in time. Generate a predictive model to predict,
The prediction unit predicts the power demand after the predetermined time from the power demand, the temperature, and the amount of sunlight at the time point using the prediction model generated by the generation unit at every predetermined time. The prediction apparatus according to claim 1 or 2.
生成された予測モデルを用いて、前記予測実施時点の電力需要から前記予測対象時刻の電力需要を予測し、
所定のタイミングで前記予測モデルの更新を指示する
処理をコンピュータが実行することを特徴とする予測方法。 Using the actual power demand data obtained up to the time of forecasting, generate a forecast model that forecasts power demand at a given forecast target time,
Using the generated prediction model, predict the power demand at the prediction target time from the power demand at the time of the prediction execution,
A prediction method characterized in that a computer executes a process of instructing an update of the prediction model at a predetermined timing.
生成された予測モデルを用いて、前記予測実施時点の電力需要から前記予測対象時刻の電力需要を予測し、
所定のタイミングで前記予測モデルの更新を指示する
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする予測プログラム。 Using the actual power demand data obtained up to the time of forecasting, generate a forecast model that forecasts power demand at a given forecast target time,
Using the generated prediction model, predict the power demand at the prediction target time from the power demand at the time of the prediction execution,
A prediction program that causes a computer to execute a process of instructing updating of the prediction model at a predetermined timing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016111782A JP2017220980A (en) | 2016-06-03 | 2016-06-03 | Prediction apparatus, prediction method and prediction program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016111782A JP2017220980A (en) | 2016-06-03 | 2016-06-03 | Prediction apparatus, prediction method and prediction program |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017220980A true JP2017220980A (en) | 2017-12-14 |
Family
ID=60657841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016111782A Pending JP2017220980A (en) | 2016-06-03 | 2016-06-03 | Prediction apparatus, prediction method and prediction program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017220980A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020086595A (en) * | 2018-11-16 | 2020-06-04 | 株式会社日立製作所 | Numerical analysis device and method |
JP2021141637A (en) * | 2020-03-02 | 2021-09-16 | 富士電機株式会社 | Information processing apparatus, information processing method and program |
JP2022143418A (en) * | 2021-03-17 | 2022-10-03 | 株式会社東芝 | Information processing device, information processing method, and program |
JP7508857B2 (en) | 2020-05-18 | 2024-07-02 | 中国電力株式会社 | Electricity demand prediction device, and control method and program for electric power demand prediction device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002109150A (en) * | 2000-09-28 | 2002-04-12 | Fuji Electric Co Ltd | Method for adaptively predicting time series data |
JP2004086896A (en) * | 2002-08-06 | 2004-03-18 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Method and system for constructing adaptive prediction model |
JP2011002929A (en) * | 2009-06-17 | 2011-01-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Distributed power supply system and method of controlling the same |
JP2011024314A (en) * | 2009-07-14 | 2011-02-03 | Toshiba Corp | Demand forecast device, program, and recording medium |
-
2016
- 2016-06-03 JP JP2016111782A patent/JP2017220980A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002109150A (en) * | 2000-09-28 | 2002-04-12 | Fuji Electric Co Ltd | Method for adaptively predicting time series data |
JP2004086896A (en) * | 2002-08-06 | 2004-03-18 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Method and system for constructing adaptive prediction model |
JP2011002929A (en) * | 2009-06-17 | 2011-01-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Distributed power supply system and method of controlling the same |
JP2011024314A (en) * | 2009-07-14 | 2011-02-03 | Toshiba Corp | Demand forecast device, program, and recording medium |
US20120095608A1 (en) * | 2009-07-14 | 2012-04-19 | Yoshiki Murakami | Demand prediction apparatus, and computer readable, non-transitory storage medium |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020086595A (en) * | 2018-11-16 | 2020-06-04 | 株式会社日立製作所 | Numerical analysis device and method |
JP7104609B2 (en) | 2018-11-16 | 2022-07-21 | 株式会社日立製作所 | Numerical analyzer and method |
JP2021141637A (en) * | 2020-03-02 | 2021-09-16 | 富士電機株式会社 | Information processing apparatus, information processing method and program |
JP7413843B2 (en) | 2020-03-02 | 2024-01-16 | 富士電機株式会社 | Information processing device, information processing method and program |
JP7508857B2 (en) | 2020-05-18 | 2024-07-02 | 中国電力株式会社 | Electricity demand prediction device, and control method and program for electric power demand prediction device |
JP2022143418A (en) * | 2021-03-17 | 2022-10-03 | 株式会社東芝 | Information processing device, information processing method, and program |
JP7538754B2 (en) | 2021-03-17 | 2024-08-22 | 株式会社東芝 | Information processing device, information processing method, and program |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5940922B2 (en) | Renewable energy prediction device | |
US11387778B2 (en) | Photovoltaic system failure and alerting | |
JP5581965B2 (en) | MPPT controller, solar cell control device, photovoltaic power generation system, MPPT control program, and MPPT controller control method | |
JP2013073537A (en) | Information processor, power generation amount calculating method, and program | |
JP4577232B2 (en) | Power plant operation plan creation device and method | |
JP2017220980A (en) | Prediction apparatus, prediction method and prediction program | |
WO2013166260A2 (en) | Methods and systems for improved time cost and accuracy of energy usage baselining | |
Wang et al. | Optimal dynamic imperfect preventive maintenance of wind turbines based on general renewal processes | |
WO2020116043A1 (en) | Power supply/demand planning apparatus | |
US20180284706A1 (en) | Gas turbine dispatch optimizer | |
JP5078128B2 (en) | Operation method, prediction error compensation device, meteorological power generation planning device, and program | |
US11329602B2 (en) | Device and method for simulating power consumption by power load | |
US12074530B2 (en) | Systems and methods for controlling wind converters | |
JP2014075851A (en) | Energy consumption amount prediction system and power consumption amount prediction method | |
BR102015017129A2 (en) | electrical power system, computing device for an electrical power system, and computer-based method for performing control actions on an electrical power system | |
KR102052247B1 (en) | Method and Device to manage electric power estimating electric power consumption and providing demand response and energy saving actively | |
JP6086875B2 (en) | Power generation amount prediction device and power generation amount prediction method | |
JP2017182324A (en) | Power generation plan automatic creation program, power generation plan automatic creation method and power generation plan creation device | |
US9739908B2 (en) | Utility usage forecasting | |
JP2016163511A (en) | Power demand amount prediction system, power demand amount prediction method, and program | |
JP6046530B2 (en) | Maximum power generation prediction system | |
US20170205452A1 (en) | Information processing apparatus, information processing method, and storage medium | |
Liu et al. | Remaining Useful Life Prediction of PV Systems Under Dynamic Environmental Conditions | |
JP6727156B2 (en) | Power system state estimation device | |
JP2016177836A (en) | Power generation amount evaluation device, power generation amount evaluation method, and power generation amount evaluation program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190218 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191127 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191224 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20200804 |