JP2018160990A - 負荷管理装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】変圧器の年間最大順潮流および年間最大逆潮流の予測精度を向上させる。【解決手段】負荷管理装置は、需要家に備えられた通信機能を有する電力メータによって計測された電力量である電力メータ計測電力量の情報が重負荷期に無く、重負荷期を除く時期の電力メータ計測電力量の情報がある場合に、電気使用契約容量と電気使用契約種別とに基づいて、重負荷期を除く時期から重負荷期への負荷電流増分値を算出し、重負荷期を除く時期の実績電流と、負荷電流増分値とに基づいて、変圧器の年間最大順潮流を算出し、軽負荷期の電力メータ計測電力量の情報が無く、軽負荷期を除く時期の電力メータ計測電力量の情報がある場合に、電気使用契約容量と電気使用契約種別とに基づいて、軽負荷期を除く時期から軽負荷期への負荷電流減分値を算出し、軽負荷期を除く時期の実績電流と、負荷電流減分値とに基づいて、変圧器の年間最大逆潮流を算出する。【選択図】図5
Description
本発明の実施形態は、負荷管理装置および方法に関する。
低圧配電系統における配電用変圧器や低圧電線等は、各種機器や線種の許容電流を超過しないように負荷管理、且つ各需要家の受電端電圧が適正範囲(101±6V)に収まるように電圧管理を行う必要がある。そのためには、配電用変圧器や低圧電線を通過する年間最大負荷電流を適切に把握しなければならない。
従来、年間最大負荷電流算定には、効率的管理の観点から統計的に予測する方法が用いられることが一般的である。その統計的に求めた年間最大負荷電流の予測値を管理値として、需要家の新設・増減設・撤去に伴い、変圧器や本線の新設・増減設、撤去の判断を行っている。
従来、年間最大負荷電流算定には、効率的管理の観点から統計的に予測する方法が用いられることが一般的である。その統計的に求めた年間最大負荷電流の予測値を管理値として、需要家の新設・増減設・撤去に伴い、変圧器や本線の新設・増減設、撤去の判断を行っている。
既存手法では、実際に配電用変圧器通過電流を計測したサンプルデータを用いて、重回帰分析等の統計的手法により予測式を作成する。いずれも得られる予測値は、時間断面を考慮しない年間最大電流値1点のみになる。
契約種別と契約容量とに基づく既存の負荷電流予測手法では、変圧器から供給されている各需要家の契約種別毎に集計した契約容量を説明変数とし、計測された配電用変圧器の年間最大負荷電流を目的変数として、重回帰分析によって予測式を作成する。
従来型電力メータによって計測された電気使用量に基づく既存の負荷電流予測手法では、毎月1回得られる各需要家の電気使用量を集計したピーク月の電気使用量合計値を説明変数とし、計測された配電用変圧器の年間最大負荷電流を目的変数として、回帰分析によって予測式を作成する。
契約種別と契約容量とに基づく既存の負荷電流予測手法では、変圧器から供給されている各需要家の契約種別毎に集計した契約容量を説明変数とし、計測された配電用変圧器の年間最大負荷電流を目的変数として、重回帰分析によって予測式を作成する。
従来型電力メータによって計測された電気使用量に基づく既存の負荷電流予測手法では、毎月1回得られる各需要家の電気使用量を集計したピーク月の電気使用量合計値を説明変数とし、計測された配電用変圧器の年間最大負荷電流を目的変数として、回帰分析によって予測式を作成する。
また、個々の変圧器に接続される複数の需要家の契約容量と、従来型電力メータによって計測された電気使用量を取得し、契約容量と電気使用量から契約容量と推定使用量との関係を示す使用量推定関数を導出し、各々の電流計付き変圧器の最大負荷を推定した負荷推定値を算出し、各々の電流計付き変圧器において測定した最大負荷である負荷実測値を取得し、負荷推定値と負荷実測値との誤差を示す負荷誤差を算出し、使用量推定関数を用いて求めた推定使用量と電気使用量との誤差を示す使用量誤差を算出し、負荷誤差と使用量誤差からこれらの関係を示す誤差関数を導出し、誤差関数を用いて負荷推定値を補正する、変圧器の最大負荷の推定方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
統計的に求めた予測式は、算出する年間最大負荷電流の過小によって変圧器過負荷とならないように定数を設定している。そのため、変圧器取替時には、地域性や需要状態(例えば、都内と農山村など)を加味せずに画一的に予測値による変圧器容量選定を行っていることから、過剰な容量選定を実施している可能性がある。
配電設備では、支持物・変圧器の移設や取替、高圧線の張替などの工事があり、その際の停電時間の短縮化や無停電工事を実施している。停電時間の短縮化や無停電工事には隣接変圧器への負荷切替(バンキング)や工事用変圧器を用いることから、予測した年間最大負荷電流値に合った容量算定を実施している。しかしながら、工事実施の季節や時間帯によっては必ずしも年間最大負荷電流とならないため、過剰な容量算定を実施している可能性がある。
再生可能エネルギーの固定価格買取制度(FIT:Feed−in Tariff)により、太陽光発電(PV:Photovoltaics)を中心に家庭用分散型電源の系統連系量が増大している。そのため、これまで低圧系統に負荷電流のみが流れていたのに対し、分散型電源の連系によって昼間に太陽光発電などの発電電流が流れ込み、逆潮するケースが増えている。現在では、各需要家の最小負荷電流を考慮せずに発電容量から算出される発電電流のみ(PVのパワーコンディショナ(PCS:Power Conditioning System)の負荷は考慮されている)で設備を構築していることから、過剰な容量選定を実施している可能性がある。
配電設備では、支持物・変圧器の移設や取替、高圧線の張替などの工事があり、その際の停電時間の短縮化や無停電工事を実施している。停電時間の短縮化や無停電工事には隣接変圧器への負荷切替(バンキング)や工事用変圧器を用いることから、予測した年間最大負荷電流値に合った容量算定を実施している。しかしながら、工事実施の季節や時間帯によっては必ずしも年間最大負荷電流とならないため、過剰な容量算定を実施している可能性がある。
再生可能エネルギーの固定価格買取制度(FIT:Feed−in Tariff)により、太陽光発電(PV:Photovoltaics)を中心に家庭用分散型電源の系統連系量が増大している。そのため、これまで低圧系統に負荷電流のみが流れていたのに対し、分散型電源の連系によって昼間に太陽光発電などの発電電流が流れ込み、逆潮するケースが増えている。現在では、各需要家の最小負荷電流を考慮せずに発電容量から算出される発電電流のみ(PVのパワーコンディショナ(PCS:Power Conditioning System)の負荷は考慮されている)で設備を構築していることから、過剰な容量選定を実施している可能性がある。
本発明は、上記の点に鑑みて為されたものであり、その目的は、低圧配電系統における変圧器の年間最大順潮流および年間最大逆潮流の予測精度を向上させることである。
本発明の一態様は、変圧器に接続され、かつ、太陽光発電装置を有する需要家の電気使用契約容量の情報を取得する第1情報取得部と、前記需要家の電気使用契約種別の情報を取得する第2情報取得部と、前記需要家の前記太陽光発電装置の発電電力受給契約容量の情報を取得する第3情報取得部と、前記需要家に備えられた通信機能を有する電力メータによって計測された電力量である電力メータ計測電力量の情報を取得する第4情報取得部と、前記電気使用契約容量と前記電気使用契約種別と前記発電電力受給契約容量とに基づいて、月別最大負荷電流と月別最小負荷電流と月別最大発電電流とを算出する第1算出部と、前記電力メータ計測電力量に基づいて、実績電流を算出する第2算出部と、前記変圧器の年間最大順潮流と年間最大逆潮流とを算出する処理部とを備え、重負荷期の前記電力メータ計測電力量の情報が無く、前記重負荷期を除く時期の前記電力メータ計測電力量の情報がある場合に、前記第1算出部は、前記電気使用契約容量と前記電気使用契約種別とに基づいて、前記重負荷期を除く時期から前記重負荷期への負荷電流増分値を算出し、前記処理部は、前記第2算出部によって算出された前記重負荷期を除く時期の前記実績電流と、前記第1算出部によって算出された前記負荷電流増分値とに基づいて、前記年間最大順潮流を算出し、軽負荷期の前記電力メータ計測電力量の情報が無く、前記軽負荷期を除く時期の前記電力メータ計測電力量の情報がある場合に、前記第1算出部は、前記電気使用契約容量と前記電気使用契約種別とに基づいて、前記軽負荷期を除く時期から前記軽負荷期への負荷電流減分値を算出し、前記処理部は、前記第2算出部によって算出された前記軽負荷期を除く時期の前記実績電流と、前記第1算出部によって算出された前記負荷電流減分値とに基づいて、前記年間最大逆潮流を算出する、負荷管理装置である。
本発明の一態様の負荷管理装置において、前記第4情報取得部によって取得された前記電力メータ計測電力量の情報が1か月分未満である場合に、前記第1算出部は、前記電気使用契約容量と前記電気使用契約種別と前記発電電力受給契約容量とに基づいて、前記月別最大負荷電流と前記月別最小負荷電流と前記月別最大発電電流とを算出し、前記処理部は、前記第1算出部によって算出された前記月別最大負荷電流に基づいて、前記年間最大順潮流を算出し、前記処理部は、前記第1算出部によって算出された前記月別最小負荷電流と前記月別最大発電電流とに基づいて、前記年間最大逆潮流を算出し、前記重負荷期の前記電力メータ計測電力量の情報がある場合に、前記第2算出部は、前記重負荷期の前記実績電流を、前記月別最大負荷電流として抽出し、前記処理部は、前記第2算出部によって抽出された前記月別最大負荷電流に基づいて、前記年間最大順潮流を算出し、前記軽負荷期の前記電力メータ計測電力量の情報がある場合に、前記第2算出部は、前記軽負荷期の前記実績電流を、前記月別最小負荷電流として抽出し、前記処理部は、前記第2算出部によって抽出された前記月別最小負荷電流と、前記月別最大発電電流とに基づいて、前記年間最大逆潮流を算出する。
本発明の一態様の負荷管理装置において、前記電力メータが余剰電力買取用の電力メータである場合、前記第1算出部は、前記発電電力受給契約容量と理論発電量とに基づいて前記月別最大発電電流を算出し、前記処理部は、前記余剰電力買取用の電力メータによって計測された前記電力メータ計測電力量と、前記理論発電量とに基づいて、前記月別最小負荷電流を補正する。
本発明の一態様は、変圧器に接続され、かつ、太陽光発電装置を有する需要家の電気使用契約容量の情報を取得するステップと、前記需要家の電気使用契約種別の情報を取得するステップと、前記需要家の前記太陽光発電装置の発電電力受給契約容量の情報を取得するステップと、前記需要家に備えられた通信機能を有する電力メータによって計測された電力量である電力メータ計測電力量の情報を取得するステップと、前記電気使用契約容量と前記電気使用契約種別と前記発電電力受給契約容量とに基づいて、月別最大負荷電流と月別最小負荷電流と月別最大発電電流とを算出するステップと、前記電力メータ計測電力量に基づいて、実績電流を算出するステップと、前記変圧器の年間最大順潮流と年間最大逆潮流とを算出するステップとを含み、重負荷期の前記電力メータ計測電力量の情報が無く、前記重負荷期を除く時期の前記電力メータ計測電力量の情報がある場合に、前記電気使用契約容量と前記電気使用契約種別とに基づいて、前記重負荷期を除く時期から前記重負荷期への負荷電流増分値を算出し、前記重負荷期を除く時期の前記実績電流と、前記負荷電流増分値とに基づいて、前記年間最大順潮流を算出し、軽負荷期の前記電力メータ計測電力量の情報が無く、前記軽負荷期を除く時期の前記電力メータ計測電力量の情報がある場合に、前記電気使用契約容量と前記電気使用契約種別とに基づいて、前記軽負荷期を除く時期から前記軽負荷期への負荷電流減分値を算出し、前記軽負荷期を除く時期の前記実績電流と、前記負荷電流減分値とに基づいて、前記年間最大逆潮流を算出する、負荷管理方法である。
本発明の実施形態によれば、低圧配電系統における変圧器の年間最大順潮流および年間最大逆潮流の予測精度を向上させることができる。
<実施形態>
次に、本発明を実施するための形態を、図面を参照しつつ説明する。以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施形態は、以下の実施形態に限られない。
次に、本発明を実施するための形態を、図面を参照しつつ説明する。以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施形態は、以下の実施形態に限られない。
図1は、本発明の一実施形態の負荷管理装置1によって管理される配電用変圧器Tを含む低圧配電系統Sの一例を示す図である。
図1に示す例では、低圧配電系統Sが、変圧器Tと、需要家C1、C2、C3、C4と、電柱P1、P2、P3と、低圧電線L12、L23、L1a、L2a、L2b、L3aと、太陽光発電装置PV1と、電力メータSM1、SM2、SM3、SM4とを含んでいる。
変圧器Tは、電柱P2によって支持されている。電柱P1では、低圧電線L12と、低圧電線L1aとが接続されている。電柱P2では、低圧電線L12と、低圧電線L23と、低圧電線L2aと、低圧電線L2bとが接続されている。電柱P3では、低圧電線L23と、低圧電線L3aとが接続されている。
需要家C2は、低圧配線L2aを介して変圧器Tに接続されている。需要家C2には、通信機能を有する電力メータ(スマートメータ)SM2が備えられている。電力メータSM2は、需要家C2の電気使用量(電力量)[kWh]を計測し、例えば30分毎の積算値を記録して基地局(図示せず)へ送る。
需要家C3は、低圧配線L2bを介して変圧器Tに接続されている。需要家C3にも、電力メータSM2と同様の電力メータSM3が備えられている。電力メータSM3は、需要家C3の電気使用量を計測し、30分毎の積算値を記録して基地局へ送る。
需要家C4は、低圧配線L23、L3aを介して変圧器Tに接続されている。需要家C4にも、電力メータSM2と同様の電力メータSM4が備えられている。電力メータSM4は、需要家C4の電気使用量を計測し、30分毎の積算値を記録して基地局へ送る。
図1に示す例では、低圧配電系統Sが、変圧器Tと、需要家C1、C2、C3、C4と、電柱P1、P2、P3と、低圧電線L12、L23、L1a、L2a、L2b、L3aと、太陽光発電装置PV1と、電力メータSM1、SM2、SM3、SM4とを含んでいる。
変圧器Tは、電柱P2によって支持されている。電柱P1では、低圧電線L12と、低圧電線L1aとが接続されている。電柱P2では、低圧電線L12と、低圧電線L23と、低圧電線L2aと、低圧電線L2bとが接続されている。電柱P3では、低圧電線L23と、低圧電線L3aとが接続されている。
需要家C2は、低圧配線L2aを介して変圧器Tに接続されている。需要家C2には、通信機能を有する電力メータ(スマートメータ)SM2が備えられている。電力メータSM2は、需要家C2の電気使用量(電力量)[kWh]を計測し、例えば30分毎の積算値を記録して基地局(図示せず)へ送る。
需要家C3は、低圧配線L2bを介して変圧器Tに接続されている。需要家C3にも、電力メータSM2と同様の電力メータSM3が備えられている。電力メータSM3は、需要家C3の電気使用量を計測し、30分毎の積算値を記録して基地局へ送る。
需要家C4は、低圧配線L23、L3aを介して変圧器Tに接続されている。需要家C4にも、電力メータSM2と同様の電力メータSM4が備えられている。電力メータSM4は、需要家C4の電気使用量を計測し、30分毎の積算値を記録して基地局へ送る。
図1に示す例では、需要家C1が、低圧配線L12、L1aを介して変圧器Tに接続されている。需要家C1にも、電力メータSM2と同様の電力メータSM1が備えられている。一方、需要家C1は、需要家C2、C3、C4とは異なり、太陽光発電装置PV1を有する。電力メータSM1は、余剰電力買取用の電力メータである。電力メータSM2、SM3、SM4では、需要家C2、C3、C4の電気使用量の30分毎の積算値が記録されるのに対し、電力メータSM1では、需要家C1の電気使用量と太陽光発電装置PV1の発電量との差分の30分毎の積算値が記録される。
需要家C1の電気使用量が太陽光発電装置PV1の発電量より大きい場合には、変圧器Tから需要家C1に順潮流が流れ、需要家C1の電気使用量が太陽光発電装置PV1の発電量より小さい場合には、需要家C1から変圧器Tに逆潮流が流れる。
需要家C1の電気使用量が太陽光発電装置PV1の発電量より大きい場合には、変圧器Tから需要家C1に順潮流が流れ、需要家C1の電気使用量が太陽光発電装置PV1の発電量より小さい場合には、需要家C1から変圧器Tに逆潮流が流れる。
図1に示す例では、需要家C1が、余剰電力買取用の電力メータSM1を備えているが、他の例では、代わりに、需要家C1が、需要家C1の電気使用量を計測する電力メータ(図示せず)と、太陽光発電装置PV1の発電量を計測する全量買取用の電力メータ(図示せず)とを別個に備えていてもよい。
式1は、時刻tにおける変圧器Tを通過する電流値(30分平均値)A(t)を算出するための式である。
式1において、kWhは、需要家C1の電気使用量と発電量との差分(30分積算値)、および、需要家C2、C3、C4の電気使用量(30分積算値)である。Vは供給電圧である。cosθは力率である。
式1によって、時刻tに変圧器Tを通過する電流値(30分平均値)を把握することができる。需要家C1、C2、C3、C4の電気使用量が需要家C1の太陽光発電装置PV1の発電量より大きい場合には、順潮流が変圧器Tを通過する。需要家C1、C2、C3、C4の電気使用量が需要家C1の太陽光発電装置PV1の発電量より小さい場合には、逆潮流が変圧器Tに流れる。
式1において、kWhは、需要家C1の電気使用量と発電量との差分(30分積算値)、および、需要家C2、C3、C4の電気使用量(30分積算値)である。Vは供給電圧である。cosθは力率である。
式1によって、時刻tに変圧器Tを通過する電流値(30分平均値)を把握することができる。需要家C1、C2、C3、C4の電気使用量が需要家C1の太陽光発電装置PV1の発電量より大きい場合には、順潮流が変圧器Tを通過する。需要家C1、C2、C3、C4の電気使用量が需要家C1の太陽光発電装置PV1の発電量より小さい場合には、逆潮流が変圧器Tに流れる。
図2は、重負荷期および軽負荷期のロードカーブを説明するための図である。図2(A)は重負荷期における需要家C1の電気使用量(実負荷)と太陽光発電装置PV1の発電量とを示している。図2(B)は軽負荷期における需要家C1の電気使用量(実負荷)と太陽光発電装置PV1の発電量とを示している。図2(A)および図2(B)の横軸は時刻を示しており、縦軸は需要家C1の電気使用量(実負荷)および太陽光発電装置PV1の発電量を示している。
図2(A)に示す例では、重負荷期(夏季、例えば7月または8月)の時刻t1に、需要家C1の電気使用量(実負荷)が、太陽光発電装置PV1の発電量より大きくなる。詳細には、重負荷期の時刻t1に、双方向矢印で示すように、電気使用量(実負荷)と発電量との差分に相当する最大順潮流が、変圧器Tから需要家C1に流れる。重負荷期は、年間最大順潮流が発生する時期である。
図2(B)に示す例では、軽負荷期(春季、例えば4月または5月)の時刻t2に、需要家C1の電気使用量(実負荷)が、太陽光発電装置PV1の発電量より小さくなる。詳細には、軽負荷期の時刻t2に、双方向矢印で示すように、電気使用量(実負荷)と発電量との差分に相当する最大逆潮流が、需要家C1から変圧器Tに流れる。軽負荷期は、年間最大逆潮流が発生する時期である。
図2(A)に示す例では、重負荷期(夏季、例えば7月または8月)の時刻t1に、需要家C1の電気使用量(実負荷)が、太陽光発電装置PV1の発電量より大きくなる。詳細には、重負荷期の時刻t1に、双方向矢印で示すように、電気使用量(実負荷)と発電量との差分に相当する最大順潮流が、変圧器Tから需要家C1に流れる。重負荷期は、年間最大順潮流が発生する時期である。
図2(B)に示す例では、軽負荷期(春季、例えば4月または5月)の時刻t2に、需要家C1の電気使用量(実負荷)が、太陽光発電装置PV1の発電量より小さくなる。詳細には、軽負荷期の時刻t2に、双方向矢印で示すように、電気使用量(実負荷)と発電量との差分に相当する最大逆潮流が、需要家C1から変圧器Tに流れる。軽負荷期は、年間最大逆潮流が発生する時期である。
図3は、本実施形態の負荷管理装置1の概略的なシステム構成図である。
図3に示す例では、負荷管理装置1が、入力部11と、出力部12と、処理部13と、情報取得部14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14hと、情報記録部15とを備えている。入力部11は、負荷管理装置1のユーザによる指示などを受け付ける。出力部12は、処理部13における処理結果などを例えば負荷管理装置1のユーザに対して出力する。出力部12は、例えば表示用ディスプレイである。
情報記録部15は、情報データベース15a、15b、15c、15d、15e、15f、15g、15hを備えている。
図3に示す例では、情報記録部15が負荷管理装置1に備えられているが、他の例では、代わりに、情報記録部15が負荷管理装置1の外部に設けられていてもよい。つまり、負荷管理装置1が情報記録部15を備えていなくてもよい。
図3に示す例では、負荷管理装置1が、入力部11と、出力部12と、処理部13と、情報取得部14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14hと、情報記録部15とを備えている。入力部11は、負荷管理装置1のユーザによる指示などを受け付ける。出力部12は、処理部13における処理結果などを例えば負荷管理装置1のユーザに対して出力する。出力部12は、例えば表示用ディスプレイである。
情報記録部15は、情報データベース15a、15b、15c、15d、15e、15f、15g、15hを備えている。
図3に示す例では、情報記録部15が負荷管理装置1に備えられているが、他の例では、代わりに、情報記録部15が負荷管理装置1の外部に設けられていてもよい。つまり、負荷管理装置1が情報記録部15を備えていなくてもよい。
図1および図3に示す例では、負荷管理装置1のユーザによって管理される設備(例えば、図1に示す低圧配電系統Sなど)に関する情報が、情報データベース15aに記録されている。情報取得部14aは、情報データベース15aに記録されている情報を取得し、処理部13に送る。
情報データベース15bには、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約容量に関する情報が記録されている。情報取得部14bは、情報データベース15bに記録されている情報を取得し、処理部13に送る。
情報データベース15cには、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約種別に関する情報が記録されている。需要家C1、C2、C4の電気使用契約種別が「住宅」であり、需要家C3の電気使用契約種別が「住宅以外」である。情報取得部14cは、情報データベース15cに記録されている情報を取得し、処理部13に送る。
情報データベース15dには、需要家C1の太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量に関する情報が記録されている。情報取得部14dは、情報データベース15dに記録されている情報を取得し、処理部13に送る。
情報データベース15eには、電力メータSM1から送られた需要家C1の電気使用量と太陽光発電装置PV1の発電量との差分の30分毎の積算値が記録されている。また、情報データベース15eには、電力メータSM2、SM3、SM4から送られた需要家C2、C3、C4の電気使用量の30分毎の積算値が記録されている。つまり、情報データベース15eには、電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)に関する情報が記録されている。情報取得部14eは、情報データベース15eに記録されている情報を取得し、処理部13に送る。
情報データベース15bには、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約容量に関する情報が記録されている。情報取得部14bは、情報データベース15bに記録されている情報を取得し、処理部13に送る。
情報データベース15cには、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約種別に関する情報が記録されている。需要家C1、C2、C4の電気使用契約種別が「住宅」であり、需要家C3の電気使用契約種別が「住宅以外」である。情報取得部14cは、情報データベース15cに記録されている情報を取得し、処理部13に送る。
情報データベース15dには、需要家C1の太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量に関する情報が記録されている。情報取得部14dは、情報データベース15dに記録されている情報を取得し、処理部13に送る。
情報データベース15eには、電力メータSM1から送られた需要家C1の電気使用量と太陽光発電装置PV1の発電量との差分の30分毎の積算値が記録されている。また、情報データベース15eには、電力メータSM2、SM3、SM4から送られた需要家C2、C3、C4の電気使用量の30分毎の積算値が記録されている。つまり、情報データベース15eには、電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)に関する情報が記録されている。情報取得部14eは、情報データベース15eに記録されている情報を取得し、処理部13に送る。
図1および図3に示す例では、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約容量と、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約種別とに基づいて、月別最大負荷電流を予測するための予測モデルに関する情報が、情報データベース15fに記録されている。情報取得部14fは、情報データベース15fに記録されている情報を取得し、処理部13に送る。
式2は、月別最大負荷電流の予測に用いられる、時刻tにおける変圧器Tの予測電流値Ymax(t)を算出するための予測モデル式である。
式2において、Xは電気使用契約容量である。aは偏回帰係数である。cはクラスタである。wは電気使用契約種別である。
住宅比率が高い低圧配電系統Sが「クラスタ1」に対応し、住宅比率が低い低圧配電系統Sが「クラスタ2」に対応する。クラスタ1では、ロードカーブのピークが、16時〜21時の時間帯になる。クラスタ2では、ロードカーブのピークが、11時〜17時の時間帯になる。
予測モデル式2は、月毎(7月および8月のそれぞれ)、平日・休日毎、時間毎(24時間)に作成される。つまり、合計で、2×2×24=96種類の予測モデル式が、作成され、情報データベース15fに記録されている。
式2において、Xは電気使用契約容量である。aは偏回帰係数である。cはクラスタである。wは電気使用契約種別である。
住宅比率が高い低圧配電系統Sが「クラスタ1」に対応し、住宅比率が低い低圧配電系統Sが「クラスタ2」に対応する。クラスタ1では、ロードカーブのピークが、16時〜21時の時間帯になる。クラスタ2では、ロードカーブのピークが、11時〜17時の時間帯になる。
予測モデル式2は、月毎(7月および8月のそれぞれ)、平日・休日毎、時間毎(24時間)に作成される。つまり、合計で、2×2×24=96種類の予測モデル式が、作成され、情報データベース15fに記録されている。
図1および図3に示す例では、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約容量と、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約種別とに基づいて、月別最小負荷電流を予測するための予測モデルに関する情報が、情報データベース15gに記録されている。情報取得部14gは、情報データベース15gに記録されている情報を取得し、処理部13に送る。
式3は、月別最小負荷電流の予測に用いられる、時刻tにおける変圧器Tの予測電流値Ymin(t)を算出するための予測モデル式である。
式3において、Xは電気使用契約容量である。aは偏回帰係数である。cはクラスタである。wは電気使用契約種別である。
低圧配電系統Sの最小実負荷電流値は、太陽光発電装置PV1の発電量がピークとなる春季(4月および5月)に予測される。図1および図2に示す例では、太陽光発電装置PV1の発電量がピークとなる春季に、太陽光発電装置PV1の発電量と、それよりも小さい需要家C1の電気使用量との差分が最大になり、需要家C1から変圧器Tに最大の逆潮流が流れるからである。従って、太陽光発電装置PV1の発電時間帯である6時〜18時の時間帯に、最小実負荷電流値のロードカーブ予測を行う必要がある。
予測モデル式3は、月毎(4月および5月のそれぞれ)、平日・休日毎、時間毎(13時間:6時〜18時)に作成される。つまり、合計で、2×2×13=52種類の予測モデル式が、作成され、情報データベース15gに記録されている。
式3において、Xは電気使用契約容量である。aは偏回帰係数である。cはクラスタである。wは電気使用契約種別である。
低圧配電系統Sの最小実負荷電流値は、太陽光発電装置PV1の発電量がピークとなる春季(4月および5月)に予測される。図1および図2に示す例では、太陽光発電装置PV1の発電量がピークとなる春季に、太陽光発電装置PV1の発電量と、それよりも小さい需要家C1の電気使用量との差分が最大になり、需要家C1から変圧器Tに最大の逆潮流が流れるからである。従って、太陽光発電装置PV1の発電時間帯である6時〜18時の時間帯に、最小実負荷電流値のロードカーブ予測を行う必要がある。
予測モデル式3は、月毎(4月および5月のそれぞれ)、平日・休日毎、時間毎(13時間:6時〜18時)に作成される。つまり、合計で、2×2×13=52種類の予測モデル式が、作成され、情報データベース15gに記録されている。
図1および図3に示す例では、需要家C1の太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量に基づいて、月別最大発電電流を予測するための予測モデルに関する情報が、情報データベース15hに記録されている。情報取得部14hは、情報データベース15hに記録されている情報を取得し、処理部13に送る。
図4は、月別最大発電電流の予測に用いられる時間毎の発電係数を示した図である。
図4の横軸は時刻を示しており、図4の縦軸は発電係数を示している。図4に示す例では、発電係数は0〜1の値である。
図4に示す発電係数と、需要家C1の太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量(定格容量)とを乗算することによって、発電量カーブが得られる。
最大発電量カーブに対し、下記の式5に基づいて、月別最大発電電流が得られる。
A(t)=kW×1000/(V×cosθ)・・・(式5)
図4の横軸は時刻を示しており、図4の縦軸は発電係数を示している。図4に示す例では、発電係数は0〜1の値である。
図4に示す発電係数と、需要家C1の太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量(定格容量)とを乗算することによって、発電量カーブが得られる。
最大発電量カーブに対し、下記の式5に基づいて、月別最大発電電流が得られる。
A(t)=kW×1000/(V×cosθ)・・・(式5)
図3に示す例では、処理部13が、算出部13a、13b、13cを備えている。
図1および図3に示す例では、算出部13aが、情報取得部14bによって取得された需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約容量と、情報取得部14cによって取得された需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約種別と、情報取得部14fによって取得された月別最大負荷電流を予測するための予測モデルとに基づいて、月別最大負荷電流を予測する。
また、算出部13aは、情報取得部14bによって取得された需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約容量と、情報取得部14cによって取得された需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約種別と、情報取得部14gによって取得された月別最小負荷電流を予測するための予測モデルとに基づいて、月別最小負荷電流を予測する。
また、算出部13aは、情報取得部14dによって取得された需要家C1の太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量と、情報取得部14hによって取得された月別最大発電電流を予測するための予測モデルとに基づいて、月別最大発電電流を予測する。
図1および図3に示す例では、算出部13aが、情報取得部14bによって取得された需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約容量と、情報取得部14cによって取得された需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約種別と、情報取得部14fによって取得された月別最大負荷電流を予測するための予測モデルとに基づいて、月別最大負荷電流を予測する。
また、算出部13aは、情報取得部14bによって取得された需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約容量と、情報取得部14cによって取得された需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約種別と、情報取得部14gによって取得された月別最小負荷電流を予測するための予測モデルとに基づいて、月別最小負荷電流を予測する。
また、算出部13aは、情報取得部14dによって取得された需要家C1の太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量と、情報取得部14hによって取得された月別最大発電電流を予測するための予測モデルとに基づいて、月別最大発電電流を予測する。
図1および図3に示す例では、算出部13bが、情報取得部14eによって取得された情報(詳細には、電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)と、式1とに基づいて、実績電流を算出する。
算出部13cは、算出部13aにおける算出結果と、算出部13bにおける算出結果とに基づいて、変圧器Tを流れる電流を算出する。
処理部13は、変圧器Tの年間最大順潮流と年間最大逆潮流とを算出する。
算出部13cは、算出部13aにおける算出結果と、算出部13bにおける算出結果とに基づいて、変圧器Tを流れる電流を算出する。
処理部13は、変圧器Tの年間最大順潮流と年間最大逆潮流とを算出する。
図5は、本実施形態の負荷管理装置1において実行される処理の一例を示すフローチャートである。詳細には、図5は、変圧器Tの年間最大順潮流と年間最大逆潮流とが処理部13によってどのように算出されるかを説明するための図である。
図5に示す例では、ステップS1において、例えば、負荷管理装置1のユーザの指示に基づいて、負荷管理装置1が、管理対象の変圧器として、図1に示す変圧器Tを指定する。また、情報取得部14aは、情報データベース15aに記録されている設備に関する情報(例えば変圧器Tを含む低圧配電系統Sに関する情報)を取得する。
次いで、ステップS2では、負荷管理装置1は、電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって軽負荷期および重負荷期に計測された電力量(電気使用量、発電量)に関する情報があるか否かを判定する。YESの場合には、ステップS31に進み、NOの場合には、ステップS3に進む。
ステップS3では、負荷管理装置1は、電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって軽負荷期および重負荷期を除く時期に計測された電力量(電気使用量、発電量)に関する情報があるか否かを判定する。YESの場合には、ステップS21に進み、NOの場合には、ステップS11に進む。
図5に示す例では、ステップS1において、例えば、負荷管理装置1のユーザの指示に基づいて、負荷管理装置1が、管理対象の変圧器として、図1に示す変圧器Tを指定する。また、情報取得部14aは、情報データベース15aに記録されている設備に関する情報(例えば変圧器Tを含む低圧配電系統Sに関する情報)を取得する。
次いで、ステップS2では、負荷管理装置1は、電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって軽負荷期および重負荷期に計測された電力量(電気使用量、発電量)に関する情報があるか否かを判定する。YESの場合には、ステップS31に進み、NOの場合には、ステップS3に進む。
ステップS3では、負荷管理装置1は、電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって軽負荷期および重負荷期を除く時期に計測された電力量(電気使用量、発電量)に関する情報があるか否かを判定する。YESの場合には、ステップS21に進み、NOの場合には、ステップS11に進む。
ステップS11では、情報取得部14bが、情報データベース15bに記録されている需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約容量に関する情報を取得する。また、情報取得部14cは、情報データベース15cに記録されている需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約種別に関する情報を取得する。
次いで、ステップS12では、情報取得部14dが、情報データベース15dに記録されている需要家C1の太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量に関する情報を取得する。
次いで、ステップS13では、算出部13aが、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約容量と、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約種別と、月別最大負荷電流を予測するための予測モデルとに基づいて、月別最大負荷電流を予測する。
また、ステップS13では、算出部13aが、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約容量と、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約種別と、月別最小負荷電流を予測するための予測モデルとに基づいて、月別最小負荷電流を予測する。
また、ステップS13では、算出部13aが、需要家C1の太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量と、月別最大発電電流を予測するための予測モデルとに基づいて、月別最大発電電流を予測する。
次いで、ステップS4に進む。
次いで、ステップS12では、情報取得部14dが、情報データベース15dに記録されている需要家C1の太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量に関する情報を取得する。
次いで、ステップS13では、算出部13aが、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約容量と、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約種別と、月別最大負荷電流を予測するための予測モデルとに基づいて、月別最大負荷電流を予測する。
また、ステップS13では、算出部13aが、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約容量と、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約種別と、月別最小負荷電流を予測するための予測モデルとに基づいて、月別最小負荷電流を予測する。
また、ステップS13では、算出部13aが、需要家C1の太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量と、月別最大発電電流を予測するための予測モデルとに基づいて、月別最大発電電流を予測する。
次いで、ステップS4に進む。
上述したステップS11〜S13は、新設時に実行される「Step1」群を構成する。詳細には、ステップS11〜S13は、電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の情報が1か月分未満である場合に、実行される。
ステップS21では、情報取得部14eが、情報データベース15eに記録されている電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)に関する情報を時系列に沿って取得する。
また、ステップS21では、算出部13bが、情報取得部14eによって取得された電力量(電気使用量、発電量)と、式1とに基づいて、実績電流を算出する。
上述したように、電力メータSM1によって計測された電力量は、需要家C1の電気使用量と太陽光発電装置PV1の発電量との差分である。一方、月別最大負荷電流と月別最小負荷電流と月別最大発電電流とを予測し、変圧器Tの年間最大順潮流および年間最大逆潮流を高精度に算出するためには、需要家C1の電気使用量と太陽光発電装置PV1の発電量との差分を把握するだけでは不十分であり、需要家C1の電気使用量と、太陽光発電装置PV1の発電量とをそれぞれ把握する必要がある。
そこで、次いで、ステップS22では、処理部13が、余剰PV補正を行う。詳細には、算出部13aが、太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量と理論発電量とに基づいて、太陽光発電装置PV1の発電量を算出し、月別最大発電電流を算出する。また、処理部13は、電力メータSM1によって計測された電力量(発電量と電気使用量との差分)と、理論発電量とに基づいて、需要家C1の電気使用量を算出し、月別最小負荷電流を補正する。
この例では、処理部13が、電力メータSM1によって計測された電力量(発電量と電気使用量との差分)と、理論発電量とに基づいて、月別最小負荷電流を補正し、月別最大負荷電流を補正しないが、他の例では、例えば、太陽光発電装置PV1による発電がおこなわれている時間帯に、月別最大負荷電流が発生する場合に、処理部13が、電力メータSM1によって計測された電力量(発電量と電気使用量との差分)と、理論発電量とに基づいて、月別最大負荷電流および月別最小負荷電流を補正してもよい。
需要家C1が、余剰電力買取用の電力メータSM1ではなく、全量買取用の電力メータを備えている場合には、太陽光発電装置PV1の発電量が全量買取用の電力メータによって実測され、需要家C1の電気使用量が電気使用量計測用電力メータによって実測されるため、ステップS22(余剰PV補正)は実行されない。
また、ステップS21では、算出部13bが、情報取得部14eによって取得された電力量(電気使用量、発電量)と、式1とに基づいて、実績電流を算出する。
上述したように、電力メータSM1によって計測された電力量は、需要家C1の電気使用量と太陽光発電装置PV1の発電量との差分である。一方、月別最大負荷電流と月別最小負荷電流と月別最大発電電流とを予測し、変圧器Tの年間最大順潮流および年間最大逆潮流を高精度に算出するためには、需要家C1の電気使用量と太陽光発電装置PV1の発電量との差分を把握するだけでは不十分であり、需要家C1の電気使用量と、太陽光発電装置PV1の発電量とをそれぞれ把握する必要がある。
そこで、次いで、ステップS22では、処理部13が、余剰PV補正を行う。詳細には、算出部13aが、太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量と理論発電量とに基づいて、太陽光発電装置PV1の発電量を算出し、月別最大発電電流を算出する。また、処理部13は、電力メータSM1によって計測された電力量(発電量と電気使用量との差分)と、理論発電量とに基づいて、需要家C1の電気使用量を算出し、月別最小負荷電流を補正する。
この例では、処理部13が、電力メータSM1によって計測された電力量(発電量と電気使用量との差分)と、理論発電量とに基づいて、月別最小負荷電流を補正し、月別最大負荷電流を補正しないが、他の例では、例えば、太陽光発電装置PV1による発電がおこなわれている時間帯に、月別最大負荷電流が発生する場合に、処理部13が、電力メータSM1によって計測された電力量(発電量と電気使用量との差分)と、理論発電量とに基づいて、月別最大負荷電流および月別最小負荷電流を補正してもよい。
需要家C1が、余剰電力買取用の電力メータSM1ではなく、全量買取用の電力メータを備えている場合には、太陽光発電装置PV1の発電量が全量買取用の電力メータによって実測され、需要家C1の電気使用量が電気使用量計測用電力メータによって実測されるため、ステップS22(余剰PV補正)は実行されない。
次いで、ステップS23では、情報取得部14bが、情報データベース15bに記録されている需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約容量に関する情報を取得する。また、情報取得部14cは、情報データベース15cに記録されている需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約種別に関する情報を取得する。
次いで、ステップS24では、算出部13aが、電気使用契約容量と電気使用契約種別とに基づいて、重負荷期を除く時期から重負荷期への負荷電流増分値を算出する。負荷電流増分値とは、月別最大負荷電流を算出するために、ステップS21において算出された実績電流に対して加算されるものである。
また、ステップS24では、算出部13aが、電気使用契約容量と電気使用契約種別とに基づいて、軽負荷期を除く時期から軽負荷期への負荷電流減分値を算出する。負荷電流減分値とは、月別最小負荷電流を算出するために、ステップS21において算出された実績電流から減算されるものである。
また、ステップS24では、処理部13が、ステップS21において算出された実績電流に対して負荷電流増分値を加算することによって、月別最大負荷電流を算出する。また、処理部13が、ステップS21において算出された実績電流から負荷電流減分値を減算することによって、月別最小負荷電流を算出する。
次いで、ステップS4に進む。
次いで、ステップS24では、算出部13aが、電気使用契約容量と電気使用契約種別とに基づいて、重負荷期を除く時期から重負荷期への負荷電流増分値を算出する。負荷電流増分値とは、月別最大負荷電流を算出するために、ステップS21において算出された実績電流に対して加算されるものである。
また、ステップS24では、算出部13aが、電気使用契約容量と電気使用契約種別とに基づいて、軽負荷期を除く時期から軽負荷期への負荷電流減分値を算出する。負荷電流減分値とは、月別最小負荷電流を算出するために、ステップS21において算出された実績電流から減算されるものである。
また、ステップS24では、処理部13が、ステップS21において算出された実績電流に対して負荷電流増分値を加算することによって、月別最大負荷電流を算出する。また、処理部13が、ステップS21において算出された実績電流から負荷電流減分値を減算することによって、月別最小負荷電流を算出する。
次いで、ステップS4に進む。
式4は、ステップS24において月別最大負荷電流および月別最小負荷電流の予測に用いられる、M月の時刻tにおける変圧器Tの予測電流値YM (t)を算出するための予測モデル式である。
式4において、YmはM月よりも前のm月の実測電流値である。Xは電気使用契約容量である。bは偏回帰係数である。cはクラスタである。wは電気使用契約種別である。
また、式4の第1項の実測電流値Ymは、ステップS21において算出された実績電流に相当するものである。式4の第2項は、上述した負荷電流増分値および負荷電流減分値に相当するものである。
式4において、YmはM月よりも前のm月の実測電流値である。Xは電気使用契約容量である。bは偏回帰係数である。cはクラスタである。wは電気使用契約種別である。
また、式4の第1項の実測電流値Ymは、ステップS21において算出された実績電流に相当するものである。式4の第2項は、上述した負荷電流増分値および負荷電流減分値に相当するものである。
上述したステップS21〜S24は、「Step2」群を構成する。
詳細には、ステップS21〜S24は、重負荷期に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の情報が無く、重負荷期を除く時期に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の情報が1か月分以上ある場合に、実行される。
また、ステップS21〜S24は、軽負荷期に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の情報が無く、軽負荷期を除く時期に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の情報が1か月分以上ある場合に、実行される。
詳細には、ステップS21〜S24は、重負荷期に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の情報が無く、重負荷期を除く時期に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の情報が1か月分以上ある場合に、実行される。
また、ステップS21〜S24は、軽負荷期に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の情報が無く、軽負荷期を除く時期に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の情報が1か月分以上ある場合に、実行される。
ステップS31では、ステップS21と同様に、情報取得部14eが、情報データベース15eに記録されている電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)に関する情報を時系列に沿って取得する。
また、ステップS31では、ステップS21と同様に、算出部13bが、情報取得部14eによって取得された電力量(電気使用量、発電量)と、式1とに基づいて、実績電流を算出する。
次いで、ステップS32では、ステップS22と同様に、処理部13が、余剰PV補正を行う。詳細には、算出部13aが、太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量と理論発電量とに基づいて、太陽光発電装置PV1の発電量を算出し、月別最大発電電流を算出する。また、処理部13は、電力メータSM1によって計測された電力量(発電量と電気使用量との差分)と、理論発電量とに基づいて、需要家C1の電気使用量を算出し、月別最小負荷電流を補正する。
需要家C1が、余剰電力買取用の電力メータSM1ではなく、全量買取用の電力メータを備えている場合には、ステップS32が実行されない。
また、ステップS31では、ステップS21と同様に、算出部13bが、情報取得部14eによって取得された電力量(電気使用量、発電量)と、式1とに基づいて、実績電流を算出する。
次いで、ステップS32では、ステップS22と同様に、処理部13が、余剰PV補正を行う。詳細には、算出部13aが、太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量と理論発電量とに基づいて、太陽光発電装置PV1の発電量を算出し、月別最大発電電流を算出する。また、処理部13は、電力メータSM1によって計測された電力量(発電量と電気使用量との差分)と、理論発電量とに基づいて、需要家C1の電気使用量を算出し、月別最小負荷電流を補正する。
需要家C1が、余剰電力買取用の電力メータSM1ではなく、全量買取用の電力メータを備えている場合には、ステップS32が実行されない。
次いで、ステップS33では、算出部13bが、重負荷期(7月または8月)の実績電流を、月別最大負荷電流として抽出する。また、算出部13bは、軽負荷期(4月または5月)の実績電流(余剰PV補正が行われた後のもの)を、月別最小負荷電流として抽出する。また、算出部13aは、軽負荷期(4月または5月)の太陽光発電装置PV1の発電量(太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量と理論発電量とに基づいて算出されたもの)を、月別最大発電電流として抽出する。
次いで、ステップS4に進む。
次いで、ステップS4に進む。
上述したステップS31〜S33は、「Step3」群を構成する。
詳細には、ステップS31〜S33は、重負荷期(7月または8月)に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の情報がある場合に、実行される。
また、ステップS31〜S33は、軽負荷期(4月または5月)に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の情報がある場合に、実行される。
詳細には、ステップS31〜S33は、重負荷期(7月または8月)に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の情報がある場合に、実行される。
また、ステップS31〜S33は、軽負荷期(4月または5月)に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の情報がある場合に、実行される。
ステップS4では、処理部13が、変圧器Tの年間最大順潮流と年間最大逆潮流とを算出する。
次いで、ステップS5では、処理部13が、変圧器Tを管理するための管理値を更新する。詳細には、処理部13が、ステップS4において算出された最新の年間最大順潮流および年間最大逆潮流の大きい方を、変圧器Tの管理値(変圧器Tの選定基準値)に設定する。
次いで、ステップS5では、処理部13が、変圧器Tを管理するための管理値を更新する。詳細には、処理部13が、ステップS4において算出された最新の年間最大順潮流および年間最大逆潮流の大きい方を、変圧器Tの管理値(変圧器Tの選定基準値)に設定する。
<具体例>
次に、図1に示す電力メータ(スマートメータ)SM1、SM2、SM3、SM4が、一例として2月1日に新設される場合に、図5に示す処理がどのように実行されるかについて具体的に説明する。
2月1日に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4が新設されると、2月1日から2月末日までの間、負荷管理装置1は、ステップS2においてNOと判定すると共に、ステップS3においてNOと判定する。
ステップS13では、算出部13aが、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約容量と、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約種別と、月別最大負荷電流を予測するための予測モデルとに基づいて、月別最大負荷電流を予測する。また、ステップS13では、算出部13aが、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約容量と、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約種別と、月別最小負荷電流を予測するための予測モデルとに基づいて、月別最小負荷電流を予測する。また、ステップS13では、算出部13aが、需要家C1の太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量と、月別最大発電電流を予測するための予測モデルとに基づいて、月別最大発電電流を予測する。
ステップS4では、処理部13が、ステップS13において算出された月別最大負荷電流に基づいて、年間最大順潮流を算出する。また、ステップS4では、処理部13が、ステップS13において算出された月別最小負荷電流と月別最大発電電流とに基づいて、年間最大逆潮流を算出する。
ステップS5では、処理部13が、ステップS4において算出された年間最大順潮流および年間最大逆潮流の大きい方を、変圧器Tの管理値(変圧器Tの選定基準値)に設定する。
次に、図1に示す電力メータ(スマートメータ)SM1、SM2、SM3、SM4が、一例として2月1日に新設される場合に、図5に示す処理がどのように実行されるかについて具体的に説明する。
2月1日に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4が新設されると、2月1日から2月末日までの間、負荷管理装置1は、ステップS2においてNOと判定すると共に、ステップS3においてNOと判定する。
ステップS13では、算出部13aが、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約容量と、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約種別と、月別最大負荷電流を予測するための予測モデルとに基づいて、月別最大負荷電流を予測する。また、ステップS13では、算出部13aが、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約容量と、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約種別と、月別最小負荷電流を予測するための予測モデルとに基づいて、月別最小負荷電流を予測する。また、ステップS13では、算出部13aが、需要家C1の太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量と、月別最大発電電流を予測するための予測モデルとに基づいて、月別最大発電電流を予測する。
ステップS4では、処理部13が、ステップS13において算出された月別最大負荷電流に基づいて、年間最大順潮流を算出する。また、ステップS4では、処理部13が、ステップS13において算出された月別最小負荷電流と月別最大発電電流とに基づいて、年間最大逆潮流を算出する。
ステップS5では、処理部13が、ステップS4において算出された年間最大順潮流および年間最大逆潮流の大きい方を、変圧器Tの管理値(変圧器Tの選定基準値)に設定する。
3月1日の時点では、まだ、軽負荷期(4月または5月)に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)に関する情報も、重負荷期(7月または8月)に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)に関する情報も存在しない。そのため、負荷管理装置1は、ステップS2においてNOと判定する。
一方、3月1日の時点では、2月1日から2月末日までの間に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)に関する1か月分の情報が存在する。そのため、負荷管理装置1は、ステップS3においてYESと判定する。
ステップS21では、算出部13bが、2月1日から2月末日までの間に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)と、式1とに基づいて、実績電流を算出する。
上述したように、電力メータSM1によって計測された電力量は、需要家C1の電気使用量と太陽光発電装置PV1の発電量との差分である。そのため、上述したように、処理部13は、ステップS22において、実績電流に対して余剰PV補正を行う。
2月分の実績電流は、重負荷期(7月または8月)の月別最大負荷電流より小さい。そのため、算出部13aは、ステップS24において、電気使用契約容量と電気使用契約種別とに基づいて、2月分の実績電流から重負荷期(7月または8月)の月別最大負荷電流への負荷電流増分値を算出する。また、処理部13は、ステップS24において、2月分の実績電流に対して負荷電流増分値を加算することによって、月別最大負荷電流を算出する。
また、2月分の実績電流は、軽負荷期(4月または5月)の月別最小負荷電流より大きい。そのため、算出部13aは、ステップS24において、電気使用契約容量と電気使用契約種別とに基づいて、2月分の実績電流(余剰PV補正が行われた後のもの)から軽負荷期(4月または5月)の月別最小負荷電流への負荷電流減分値を算出する。また、処理部13は、ステップS24において、2月分の実績電流(余剰PV補正が行われた後のもの)から負荷電流減分値を減算することによって、月別最小負荷電流を算出する。
ステップS4では、処理部13が、ステップS24において算出された月別最大負荷電流に基づいて、年間最大順潮流を算出する。また、ステップS4では、処理部13が、ステップS24において算出された月別最小負荷電流と、ステップS13において算出された月別最大発電電流とに基づいて、年間最大逆潮流を算出する。
ステップS5では、処理部13が、変圧器Tの管理値(変圧器Tの選定基準値)を、3月1日にステップS4において算出された年間最大順潮流および年間最大逆潮流の大きい方に更新する。
一方、3月1日の時点では、2月1日から2月末日までの間に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)に関する1か月分の情報が存在する。そのため、負荷管理装置1は、ステップS3においてYESと判定する。
ステップS21では、算出部13bが、2月1日から2月末日までの間に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)と、式1とに基づいて、実績電流を算出する。
上述したように、電力メータSM1によって計測された電力量は、需要家C1の電気使用量と太陽光発電装置PV1の発電量との差分である。そのため、上述したように、処理部13は、ステップS22において、実績電流に対して余剰PV補正を行う。
2月分の実績電流は、重負荷期(7月または8月)の月別最大負荷電流より小さい。そのため、算出部13aは、ステップS24において、電気使用契約容量と電気使用契約種別とに基づいて、2月分の実績電流から重負荷期(7月または8月)の月別最大負荷電流への負荷電流増分値を算出する。また、処理部13は、ステップS24において、2月分の実績電流に対して負荷電流増分値を加算することによって、月別最大負荷電流を算出する。
また、2月分の実績電流は、軽負荷期(4月または5月)の月別最小負荷電流より大きい。そのため、算出部13aは、ステップS24において、電気使用契約容量と電気使用契約種別とに基づいて、2月分の実績電流(余剰PV補正が行われた後のもの)から軽負荷期(4月または5月)の月別最小負荷電流への負荷電流減分値を算出する。また、処理部13は、ステップS24において、2月分の実績電流(余剰PV補正が行われた後のもの)から負荷電流減分値を減算することによって、月別最小負荷電流を算出する。
ステップS4では、処理部13が、ステップS24において算出された月別最大負荷電流に基づいて、年間最大順潮流を算出する。また、ステップS4では、処理部13が、ステップS24において算出された月別最小負荷電流と、ステップS13において算出された月別最大発電電流とに基づいて、年間最大逆潮流を算出する。
ステップS5では、処理部13が、変圧器Tの管理値(変圧器Tの選定基準値)を、3月1日にステップS4において算出された年間最大順潮流および年間最大逆潮流の大きい方に更新する。
5月1日の時点では、軽負荷期(4月)に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)に関する情報が存在する。そのため、負荷管理装置1は、年間最大逆潮流を算出するために、Step3群(ステップS31〜S33)を実行する。
ステップS31では、算出部13bが、4月1日から4月末日までの間に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)と、式1とに基づいて、実績電流を算出する。
上述したように、電力メータSM1によって計測された電力量は、需要家C1の電気使用量と太陽光発電装置PV1の発電量との差分である。そのため、上述したように、処理部13は、ステップS32において、実績電流に対して余剰PV補正を行う。
ステップS33では、算出部13bが、軽負荷期(4月)の実績電流(余剰PV補正が行われた後のもの)を、月別最小負荷電流として抽出する。また、算出部13aは、軽負荷期(4月)の太陽光発電装置PV1の発電量(太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量と理論発電量とに基づいて算出されたもの)を、月別最大発電電流として抽出する。
ステップS4では、処理部13が、ステップS33において算出された月別最小負荷電流と、ステップS33において抽出された月別最大発電電流とに基づいて、年間最大逆潮流を算出する。
ステップS31では、算出部13bが、4月1日から4月末日までの間に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)と、式1とに基づいて、実績電流を算出する。
上述したように、電力メータSM1によって計測された電力量は、需要家C1の電気使用量と太陽光発電装置PV1の発電量との差分である。そのため、上述したように、処理部13は、ステップS32において、実績電流に対して余剰PV補正を行う。
ステップS33では、算出部13bが、軽負荷期(4月)の実績電流(余剰PV補正が行われた後のもの)を、月別最小負荷電流として抽出する。また、算出部13aは、軽負荷期(4月)の太陽光発電装置PV1の発電量(太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量と理論発電量とに基づいて算出されたもの)を、月別最大発電電流として抽出する。
ステップS4では、処理部13が、ステップS33において算出された月別最小負荷電流と、ステップS33において抽出された月別最大発電電流とに基づいて、年間最大逆潮流を算出する。
一方、5月1日の時点では、まだ、重負荷期(7月または8月)に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)に関する情報が存在しない。そのため、負荷管理装置1は、年間最大順潮流を算出するために、Step2群(ステップS21〜S24)を実行する。
ステップS21では、算出部13bが、4月1日から4月末日までの間に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)と、式1とに基づいて、実績電流を算出する。
4月分の実績電流は、重負荷期(7月または8月)の月別最大負荷電流より小さい。そのため、算出部13aは、ステップS24において、電気使用契約容量と電気使用契約種別とに基づいて、4月分の実績電流から重負荷期(7月または8月)の月別最大負荷電流への負荷電流増分値を算出する。また、処理部13は、ステップS24において、4月分の実績電流に対して負荷電流増分値を加算することによって、月別最大負荷電流を算出する。
5月1日の時点で予測された月別最大負荷電流(4月分の実績電流に対して負荷電流増分値を加算することによって算出された月別最大負荷電流)は、3月1日の時点で予測された月別最大負荷電流(2月分の実績電流に対して負荷電流増分値を加算することによって算出された月別最大負荷電流)よりも、高精度である。
ステップS4では、処理部13が、ステップS24において算出された月別最大負荷電流に基づいて、年間最大順潮流を算出する。
ステップS5では、処理部13が、変圧器Tの管理値(変圧器Tの選定基準値)を、5月1日にステップS4において算出された年間最大順潮流および年間最大逆潮流の大きい方に更新する。
ステップS21では、算出部13bが、4月1日から4月末日までの間に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)と、式1とに基づいて、実績電流を算出する。
4月分の実績電流は、重負荷期(7月または8月)の月別最大負荷電流より小さい。そのため、算出部13aは、ステップS24において、電気使用契約容量と電気使用契約種別とに基づいて、4月分の実績電流から重負荷期(7月または8月)の月別最大負荷電流への負荷電流増分値を算出する。また、処理部13は、ステップS24において、4月分の実績電流に対して負荷電流増分値を加算することによって、月別最大負荷電流を算出する。
5月1日の時点で予測された月別最大負荷電流(4月分の実績電流に対して負荷電流増分値を加算することによって算出された月別最大負荷電流)は、3月1日の時点で予測された月別最大負荷電流(2月分の実績電流に対して負荷電流増分値を加算することによって算出された月別最大負荷電流)よりも、高精度である。
ステップS4では、処理部13が、ステップS24において算出された月別最大負荷電流に基づいて、年間最大順潮流を算出する。
ステップS5では、処理部13が、変圧器Tの管理値(変圧器Tの選定基準値)を、5月1日にステップS4において算出された年間最大順潮流および年間最大逆潮流の大きい方に更新する。
8月1日の時点では、重負荷期(7月または8月)に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)に関する情報が存在する。そのため、負荷管理装置1は、年間最大順潮流を算出するために、Step3群(ステップS31〜S33)を実行する。
ステップS31では、算出部13bが、7月1日から7月末日までの間に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)と、式1とに基づいて、実績電流を算出する。
ステップS33では、算出部13bが、重負荷期(7月)の実績電流を月別最大負荷電流として抽出する。
ステップS4では、処理部13が、ステップS33において算出された月別最大負荷電流に基づいて、年間最大順潮流を算出する。
ステップS31では、算出部13bが、7月1日から7月末日までの間に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)と、式1とに基づいて、実績電流を算出する。
ステップS33では、算出部13bが、重負荷期(7月)の実績電流を月別最大負荷電流として抽出する。
ステップS4では、処理部13が、ステップS33において算出された月別最大負荷電流に基づいて、年間最大順潮流を算出する。
8月1日の時点では、軽負荷期(4月または5月)に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)に関する情報が存在する。そのため、負荷管理装置1は、年間最大逆潮流を算出するために、Step3群(ステップS31〜S33)を実行する。
ステップS31では、算出部13bが、4月1日から4月末日までの間、または、5月1日から5月末日までの間に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)と、式1とに基づいて、実績電流を算出する。
上述したように、電力メータSM1によって計測された電力量は、需要家C1の電気使用量と太陽光発電装置PV1の発電量との差分である。そのため、上述したように、処理部13は、ステップS32において、実績電流に対して余剰PV補正を行う。
ステップS33では、算出部13bが、軽負荷期(4月または5月)の実績電流(余剰PV補正が行われた後のもの)を、月別最小負荷電流として抽出する。また、算出部13aは、軽負荷期(4月または5月)の太陽光発電装置PV1の発電量(太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量と理論発電量とに基づいて算出されたもの)を、月別最大発電電流として抽出する。
ステップS4では、処理部13が、ステップS33において抽出された月別最小負荷電流と、ステップS33において抽出された月別最大発電電流とに基づいて、年間最大逆潮流を算出する。
ステップS5では、処理部13が、変圧器Tの管理値(変圧器Tの選定基準値)を、8月1日にステップS4において算出された年間最大順潮流および年間最大逆潮流の大きい方に更新する。
ステップS31では、算出部13bが、4月1日から4月末日までの間、または、5月1日から5月末日までの間に電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)と、式1とに基づいて、実績電流を算出する。
上述したように、電力メータSM1によって計測された電力量は、需要家C1の電気使用量と太陽光発電装置PV1の発電量との差分である。そのため、上述したように、処理部13は、ステップS32において、実績電流に対して余剰PV補正を行う。
ステップS33では、算出部13bが、軽負荷期(4月または5月)の実績電流(余剰PV補正が行われた後のもの)を、月別最小負荷電流として抽出する。また、算出部13aは、軽負荷期(4月または5月)の太陽光発電装置PV1の発電量(太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量と理論発電量とに基づいて算出されたもの)を、月別最大発電電流として抽出する。
ステップS4では、処理部13が、ステップS33において抽出された月別最小負荷電流と、ステップS33において抽出された月別最大発電電流とに基づいて、年間最大逆潮流を算出する。
ステップS5では、処理部13が、変圧器Tの管理値(変圧器Tの選定基準値)を、8月1日にステップS4において算出された年間最大順潮流および年間最大逆潮流の大きい方に更新する。
詳細には、8月1日の時点では、ステップS31において、低圧配電系統Sに含まれる全需要家C1、C2、C3、C4の電力メータ(スマートメータ)SM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の30分毎の積算値が、時系列毎に取得されて合算される。また、7月分の各時間断面毎の最大値が、48点分抽出され、最大ロードカーブ(重負荷期のロードカーブ)が得られる。更に、9月1日の時点で、7月および8月の最大ロードカーブから最大値1点(変圧器Tの年間最大負荷電流)を得ることによって、変圧器Tの年間最大順潮流を算出することができる。負荷管理装置1のユーザは、負荷管理装置1の出力部12から出力される変圧器Tの年間最大順潮流および年間最大逆潮流に基づき、それらを満足する適切な容量の変圧器Tを選定することができる。
換言すれば、本実施形態の負荷管理装置1では、図5のStep3群(ステップS31〜S33)のみならず、Step2群(ステップS21〜S24)においても、電力メータ(スマートメータ)SM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の30分毎の積算値が活用され、変圧器Tの年間最大順潮流および年間最大逆潮流が算出される。そのため、電力メータ(スマートメータ)SM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の30分毎の積算値がStep2群(ステップS21〜S24)において活用されない場合よりも、変圧器Tの年間最大順潮流および年間最大逆潮流を高精度に算出することができる。その結果、電力メータ(スマートメータ)SM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の30分毎の積算値がStep2群(ステップS21〜S24)において活用されない場合よりも、変圧器Tの容量を適切に選定することができる。
仮に、変圧器Tの容量を選定するために、電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の30分毎の積算値が用いられず、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約容量、電気使用契約種別、太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量のみが用いられる場合には、低圧配電系統Sの地域性や需要家C1、C2、C3、C4の需要状態が考慮されることなく、変圧器Tの容量が選定されてしまう。一方、本実施形態の負荷管理装置1では、電力メータ(スマートメータ)SM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の30分毎の積算値が用いられるため、低圧配電系統Sの地域性および需要家C1、C2、C3、C4の需要状態を反映させて、変圧器Tの容量を選定することができる。
仮に、変圧器Tの容量を選定するために、電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の30分毎の積算値が用いられず、需要家C1、C2、C3、C4の電気使用契約容量、電気使用契約種別、太陽光発電装置PV1の発電電力受給契約容量のみが用いられる場合には、低圧配電系統Sの地域性や需要家C1、C2、C3、C4の需要状態が考慮されることなく、変圧器Tの容量が選定されてしまう。一方、本実施形態の負荷管理装置1では、電力メータ(スマートメータ)SM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の30分毎の積算値が用いられるため、低圧配電系統Sの地域性および需要家C1、C2、C3、C4の需要状態を反映させて、変圧器Tの容量を選定することができる。
本実施形態の負荷管理装置1の上述した具体例では、3月1日以降に、電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の30分毎の積算値が用いられる。そのため、例えば変圧器Tの工事の実施時に、電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の30分毎の積算値が用いられない場合よりも、工事用変圧器Tの容量を適切に選定することができる。
具体的には、電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の30分毎の積算値に基づいて得られた各月の最大ロードカーブから、バンキング可能な時期および時間帯が抽出される。
年間を通してバンキング不可能な場合には、工事時期の最大ロードカーブから工事時間帯(午前中または午後、あるいは数日)に合った適正な工事用変圧器Tの容量を選定することができる。
具体的には、電力メータSM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の30分毎の積算値に基づいて得られた各月の最大ロードカーブから、バンキング可能な時期および時間帯が抽出される。
年間を通してバンキング不可能な場合には、工事時期の最大ロードカーブから工事時間帯(午前中または午後、あるいは数日)に合った適正な工事用変圧器Tの容量を選定することができる。
上述したように、逆潮流を把握するためには、太陽光発電装置PV1の最大発電電流と、需要家C1の最小負荷電流との差分を算出する必要がある。
需要家C1が、需要家C1の電気使用量を計測する電力メータ(図示せず)と、太陽光発電装置PV1の発電量を計測する全量買取用の電力メータ(図示せず)とを別個に備えている場合には、全量買取用の電力メータによって計測された太陽光発電装置PV1の発電量に基づいて、太陽光発電装置PV1の最大発電電流が算出される。
一方、上述した例のように、需要家C1が余剰電力買取用の電力メータSM1を備えている場合には、余剰PV補正が行われる。詳細には、月別最大発電電流が、発電電力受給契約容量と理論発電量とに基づいて算出される。また、電力メータSM1によって計測された電力量(発電量と電気使用量との差分)と、理論発電量とに基づいて、需要家C1の月別最小負荷電流が補正される。
余剰電力買取用の電力メータのみが低圧配電系統Sに含まれる場合には、低圧配電系統Sの変圧器Tの最大逆潮流は、発電電力受給契約容量と理論発電量とに基づいて算出された低圧配電系統Sの全体の発電電流と、余剰PV補正が行われた後の低圧配電系統Sの全体の負荷電流との差分になる。
一方、全量買取用の電力メータのみが低圧配電系統Sに含まれる場合には、低圧配電系統Sの変圧器Tの最大逆潮流は、全量買取用の電力メータによって計測された低圧配電系統Sの全体の発電電流と、電気使用量計測用の電力メータによって計測された低圧配電系統Sの全体の負荷電流との差分になる。
余剰電力買取用の電力メータと全量買取用の電力メータとが低圧配電系統Sに混在する場合には、低圧配電系統Sの変圧器Tの最大逆潮流は、発電電力受給契約容量と理論発電量とに基づいて算出された発電電流と、余剰PV補正が行われた後の負荷電流との差分に、全量買取用の電力メータによって計測された発電電流と、電気使用量計測用の電力メータによって計測された負荷電流との差分を加えたものになる。
需要家C1が、需要家C1の電気使用量を計測する電力メータ(図示せず)と、太陽光発電装置PV1の発電量を計測する全量買取用の電力メータ(図示せず)とを別個に備えている場合には、全量買取用の電力メータによって計測された太陽光発電装置PV1の発電量に基づいて、太陽光発電装置PV1の最大発電電流が算出される。
一方、上述した例のように、需要家C1が余剰電力買取用の電力メータSM1を備えている場合には、余剰PV補正が行われる。詳細には、月別最大発電電流が、発電電力受給契約容量と理論発電量とに基づいて算出される。また、電力メータSM1によって計測された電力量(発電量と電気使用量との差分)と、理論発電量とに基づいて、需要家C1の月別最小負荷電流が補正される。
余剰電力買取用の電力メータのみが低圧配電系統Sに含まれる場合には、低圧配電系統Sの変圧器Tの最大逆潮流は、発電電力受給契約容量と理論発電量とに基づいて算出された低圧配電系統Sの全体の発電電流と、余剰PV補正が行われた後の低圧配電系統Sの全体の負荷電流との差分になる。
一方、全量買取用の電力メータのみが低圧配電系統Sに含まれる場合には、低圧配電系統Sの変圧器Tの最大逆潮流は、全量買取用の電力メータによって計測された低圧配電系統Sの全体の発電電流と、電気使用量計測用の電力メータによって計測された低圧配電系統Sの全体の負荷電流との差分になる。
余剰電力買取用の電力メータと全量買取用の電力メータとが低圧配電系統Sに混在する場合には、低圧配電系統Sの変圧器Tの最大逆潮流は、発電電力受給契約容量と理論発電量とに基づいて算出された発電電流と、余剰PV補正が行われた後の負荷電流との差分に、全量買取用の電力メータによって計測された発電電流と、電気使用量計測用の電力メータによって計測された負荷電流との差分を加えたものになる。
上述したように、本実施形態の負荷管理装置1によれば、電力メータ(スマートメータ)SM1、SM2、SM3、SM4によって計測された電力量(電気使用量、発電量)の30分毎の積算値を活用することによって、過去の負荷実績値から低圧配電系統毎に適切な変圧器の容量を選定することが可能となる。また、上記の30分毎の積算値を負荷管理に活用することによって、過去の季節別・時間帯別の負荷電流を把握できるため、工事実施の季節や時間帯に応じて変圧器の容量を適切に選定することが可能となる。
また、本実施形態の負荷管理装置1では、余剰電力買取用の電力メータSM1が用いられる場合であっても、余剰PV補正を行うことによって、月別最小負荷電流が高精度に算出されると共に、月別最大発電電流が、理論発電量に基づいて算出される。そのため、適切な逆潮流管理が可能となる。
また、本実施形態の負荷管理装置1では、余剰電力買取用の電力メータSM1が用いられる場合であっても、余剰PV補正を行うことによって、月別最小負荷電流が高精度に算出されると共に、月別最大発電電流が、理論発電量に基づいて算出される。そのため、適切な逆潮流管理が可能となる。
<適用例>
図6は、本実施形態の負荷管理装置1の適用例を示す図である。
図6に示す例では、負荷管理装置1が、基地局に設置される。負荷管理装置1は、負荷管理に必要なデータを関係システムから収集して整形し、電流値の予測値や実績値を算出して管理する。負荷管理に必要なデータとは、低圧配電系統の構成や需要家・太陽光発電装置の情報に関するデータと電力メータ(スマートメータ)の計測値データである。低圧配電系統の構成や需要家・太陽光発電装置の情報は、配電設備管理システム21から収集する。低圧配電系統の構成に関するデータとは、変圧器から需要家や太陽光発電装置までを接続する電線の長さ、種類、インピーダンスといった低圧配電系統を構成する設備の諸元データである。需要家の情報とは、各需要家の電気使用契約容量や電気使用契約種別である。太陽光発電装置の情報とは、低圧配電系統に接続された太陽光発電装置の定格容量やPCSの容量である。配電設備管理システム21は、これらのデータを変圧器単位に保持している。
電力メータの計測値データは、MDMS(Meter Data Management System)22から収集する。電力メータの計測値はビックデータとなるため、効率的に収集するために、収集の単位やタイミングについて検討が必要である。
負荷管理装置1は、上述した式1、式2、式3、式4を保持しており、ユーザーからのリクエストに応じて、その時点の管理ステップ(Step1群、Step2群、Step3群)に対する予測値や実績値を算出し、ユーザインターフェース(UIF)23a、23bへ出力する。予測値についてはリアルタイム処理で算出し、実績値については最新管理値をテーブルで保持しておく。実績値管理(Step2群、Step3群)では、過負荷の懸念が生じた場合に注意喚起を出力する。また、すでに供給済みの負荷管理だけでなく、新たに供給する需要家を追加した場合の負荷シミュレーション機能も有する。以上の構成により、負荷管理装置1のユーザーは、現在の最新管理値を把握できるようになる。
図6は、本実施形態の負荷管理装置1の適用例を示す図である。
図6に示す例では、負荷管理装置1が、基地局に設置される。負荷管理装置1は、負荷管理に必要なデータを関係システムから収集して整形し、電流値の予測値や実績値を算出して管理する。負荷管理に必要なデータとは、低圧配電系統の構成や需要家・太陽光発電装置の情報に関するデータと電力メータ(スマートメータ)の計測値データである。低圧配電系統の構成や需要家・太陽光発電装置の情報は、配電設備管理システム21から収集する。低圧配電系統の構成に関するデータとは、変圧器から需要家や太陽光発電装置までを接続する電線の長さ、種類、インピーダンスといった低圧配電系統を構成する設備の諸元データである。需要家の情報とは、各需要家の電気使用契約容量や電気使用契約種別である。太陽光発電装置の情報とは、低圧配電系統に接続された太陽光発電装置の定格容量やPCSの容量である。配電設備管理システム21は、これらのデータを変圧器単位に保持している。
電力メータの計測値データは、MDMS(Meter Data Management System)22から収集する。電力メータの計測値はビックデータとなるため、効率的に収集するために、収集の単位やタイミングについて検討が必要である。
負荷管理装置1は、上述した式1、式2、式3、式4を保持しており、ユーザーからのリクエストに応じて、その時点の管理ステップ(Step1群、Step2群、Step3群)に対する予測値や実績値を算出し、ユーザインターフェース(UIF)23a、23bへ出力する。予測値についてはリアルタイム処理で算出し、実績値については最新管理値をテーブルで保持しておく。実績値管理(Step2群、Step3群)では、過負荷の懸念が生じた場合に注意喚起を出力する。また、すでに供給済みの負荷管理だけでなく、新たに供給する需要家を追加した場合の負荷シミュレーション機能も有する。以上の構成により、負荷管理装置1のユーザーは、現在の最新管理値を把握できるようになる。
以上、本発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。上述した各実施形態に記載の構成を組み合わせてもよい。
1…負荷管理装置、11…入力部、12…出力部、13…処理部、13a、13b、13c…算出部、14a、14b、14c、14d、14e、14f、14g、14h…情報取得部、15…情報記録部、15a、15b、15c、15d、15e、15f、15g、15h…情報データベース、21…配電設備管理システム、22…MDMS、23a、23b…ユーザインターフェース、T…変圧器、C1、C2、C3、C4…需要家、P1、P2、P3…電柱、L12、L23、L1a、L2a、L2b、L3a…低圧電線、PV1…太陽光発電装置、SM1、SM2、SM3、SM4…電力メータ、S…低圧配電系統
Claims (4)
- 変圧器に接続され、かつ、太陽光発電装置を有する需要家の電気使用契約容量の情報を取得する第1情報取得部と、
前記需要家の電気使用契約種別の情報を取得する第2情報取得部と、
前記需要家の前記太陽光発電装置の発電電力受給契約容量の情報を取得する第3情報取得部と、
前記需要家に備えられた通信機能を有する電力メータによって計測された電力量である電力メータ計測電力量の情報を取得する第4情報取得部と、
前記電気使用契約容量と前記電気使用契約種別と前記発電電力受給契約容量とに基づいて、月別最大負荷電流と月別最小負荷電流と月別最大発電電流とを算出する第1算出部と、
前記電力メータ計測電力量に基づいて、実績電流を算出する第2算出部と、
前記変圧器の年間最大順潮流と年間最大逆潮流とを算出する処理部とを備え、
重負荷期の前記電力メータ計測電力量の情報が無く、前記重負荷期を除く時期の前記電力メータ計測電力量の情報がある場合に、
前記第1算出部は、前記電気使用契約容量と前記電気使用契約種別とに基づいて、前記重負荷期を除く時期から前記重負荷期への負荷電流増分値を算出し、
前記処理部は、前記第2算出部によって算出された前記重負荷期を除く時期の前記実績電流と、前記第1算出部によって算出された前記負荷電流増分値とに基づいて、前記年間最大順潮流を算出し、
軽負荷期の前記電力メータ計測電力量の情報が無く、前記軽負荷期を除く時期の前記電力メータ計測電力量の情報がある場合に、
前記第1算出部は、前記電気使用契約容量と前記電気使用契約種別とに基づいて、前記軽負荷期を除く時期から前記軽負荷期への負荷電流減分値を算出し、
前記処理部は、前記第2算出部によって算出された前記軽負荷期を除く時期の前記実績電流と、前記第1算出部によって算出された前記負荷電流減分値とに基づいて、前記年間最大逆潮流を算出する、
負荷管理装置。 - 前記第4情報取得部によって取得された前記電力メータ計測電力量の情報が1か月分未満である場合に、
前記第1算出部は、前記電気使用契約容量と前記電気使用契約種別と前記発電電力受給契約容量とに基づいて、前記月別最大負荷電流と前記月別最小負荷電流と前記月別最大発電電流とを算出し、
前記処理部は、前記第1算出部によって算出された前記月別最大負荷電流に基づいて、前記年間最大順潮流を算出し、
前記処理部は、前記第1算出部によって算出された前記月別最小負荷電流と前記月別最大発電電流とに基づいて、前記年間最大逆潮流を算出し、
前記重負荷期の前記電力メータ計測電力量の情報がある場合に、
前記第2算出部は、前記重負荷期の前記実績電流を、前記月別最大負荷電流として抽出し、
前記処理部は、前記第2算出部によって抽出された前記月別最大負荷電流に基づいて、前記年間最大順潮流を算出し、
前記軽負荷期の前記電力メータ計測電力量の情報がある場合に、
前記第2算出部は、前記軽負荷期の前記実績電流を、前記月別最小負荷電流として抽出し、
前記処理部は、前記第2算出部によって抽出された前記月別最小負荷電流と、前記月別最大発電電流とに基づいて、前記年間最大逆潮流を算出する、
請求項1に記載の負荷管理装置。 - 前記電力メータが余剰電力買取用の電力メータである場合、
前記第1算出部は、前記発電電力受給契約容量と理論発電量とに基づいて前記月別最大発電電流を算出し、
前記処理部は、前記余剰電力買取用の電力メータによって計測された前記電力メータ計測電力量と、前記理論発電量とに基づいて、前記月別最小負荷電流を補正する、
請求項1または請求項2に記載の負荷管理装置。 - 変圧器に接続され、かつ、太陽光発電装置を有する需要家の電気使用契約容量の情報を取得するステップと、
前記需要家の電気使用契約種別の情報を取得するステップと、
前記需要家の前記太陽光発電装置の発電電力受給契約容量の情報を取得するステップと、
前記需要家に備えられた通信機能を有する電力メータによって計測された電力量である電力メータ計測電力量の情報を取得するステップと、
前記電気使用契約容量と前記電気使用契約種別と前記発電電力受給契約容量とに基づいて、月別最大負荷電流と月別最小負荷電流と月別最大発電電流とを算出するステップと、
前記電力メータ計測電力量に基づいて、実績電流を算出するステップと、
前記変圧器の年間最大順潮流と年間最大逆潮流とを算出するステップとを含み、
重負荷期の前記電力メータ計測電力量の情報が無く、前記重負荷期を除く時期の前記電力メータ計測電力量の情報がある場合に、
前記電気使用契約容量と前記電気使用契約種別とに基づいて、前記重負荷期を除く時期から前記重負荷期への負荷電流増分値を算出し、
前記重負荷期を除く時期の前記実績電流と、前記負荷電流増分値とに基づいて、前記年間最大順潮流を算出し、
軽負荷期の前記電力メータ計測電力量の情報が無く、前記軽負荷期を除く時期の前記電力メータ計測電力量の情報がある場合に、
前記電気使用契約容量と前記電気使用契約種別とに基づいて、前記軽負荷期を除く時期から前記軽負荷期への負荷電流減分値を算出し、
前記軽負荷期を除く時期の前記実績電流と、前記負荷電流減分値とに基づいて、前記年間最大逆潮流を算出する、
負荷管理方法。
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JP2017057200A JP2018160990A (ja) | 2017-03-23 | 2017-03-23 | 負荷管理装置および方法 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110110918A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-09 | 旻投电力发展有限公司 | 一种基于机器学习的光伏年发电量计算方法 |
CN110764938A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-02-07 | 广东电网有限责任公司 | 一种互感器设备可靠性预测方法、装置及存储介质 |
JP2020141478A (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | 東京電力ホールディングス株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム |
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- 2017-03-23 JP JP2017057200A patent/JP2018160990A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110110918A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-09 | 旻投电力发展有限公司 | 一种基于机器学习的光伏年发电量计算方法 |
CN110110918B (zh) * | 2019-04-30 | 2023-04-28 | 旻投电力发展有限公司 | 一种基于机器学习的光伏年发电量计算方法 |
CN110764938A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-02-07 | 广东电网有限责任公司 | 一种互感器设备可靠性预测方法、装置及存储介质 |
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