JP2019200594A - 電力計画支援装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施の形態では、電力分野における電力の供給、電気料金の設定等に係る計画(電力計画)の最適化方法について説明する。以下では、電力計画の策定を行う期間毎の入力条件の同一性および/または類似性に基づいて、当該期間での重複した計算処理を削減することで、計算資源を削減する方法などについて説明する。
図1において、1は全体として本実施の形態による電力計画支援装置を示す。電力計画支援装置1は、電力計画に係る時系列データに基づいて電力計画を立案する装置であり、CPU(Central Processing Unit)10、記憶装置20、入出力装置30、および通信装置40などを備える。なお、電力計画支援装置1は、特定の場所に設置されたローカルサーバであってもよいし、クラウドサーバであってもよい。
次に、電力計画支援装置1に搭載された電力計画支援機能について説明する。電力計画支援機能は、時系列の電気料金の単価(料金単価)を含む電気料金データ、および電力を消費する需要家の時系列の需要予測時系列データ(電力消費量データ)を収集する機能を有する。また、電力計画支援機能は、収集した電気料金データおよび需要予測時系列データに基づいて電気料金の変更に伴う将来の需要の変動を想定する機能を有する。また、電力計画支援機能は、電気販売にかかる収入と電力調達にかかるコストとを同時に考慮することで、収益の予測値が最大となる電気料金を抽出する機能を有する。また、電力計画支援機能は、類似日を分類し、類似日の分類結果に基づいて代表ケースを決定する機能を有する。また、電力計画支援機能は、代表ケースに対する最適化計算を実行し、最適化計算の結果を統合することで長期間の計画を最適化する機能を有する。
図3は、電気料金情報テーブル201の一例を示す図である。電気料金情報テーブル201には、基本料金と電力量料金(従量料金)とから構成される電気料金の情報が格納される。例えば、電気料金情報テーブル201には、需要家が契約可能な種別を示す需要家種別ごとに適用可能な電気料金の種別(料金種別)が設定され、年度毎などの一定期間毎の料金種別ごとの値(料金)が格納されている。なお、需要家種別と料金種別とに対応して、料金を識別可能な料金IDが設けられている。
次に、電力計画支援機能に関連して電力計画支援装置1により実行される各種処理の処理内容について説明する。電力計画支援装置1により実行される処理としては、主に、電気料金の設定に係る一連の処理(電力計画支援処理)と、長期計画立案に係る一連の処理(長期計画立案処理)とがある。電力計画支援処理については、図15〜図17を用いて説明し、長期計画立案処理については、図18を用いて説明する。なお、以下においては、各種処理の処理主体をプログラムまたはモジュールとして説明するが、実際上は、そのプログラムまたはモジュールに基づいてCPU10がその処理を実行することは言うまでもない。
図15は、電力計画支援処理の一例を示す図である。電力計画支援処理は、定期的(例えば1年周期などの新料金に更新する周期)に実行される。
図16は、図15のステップS2において料金最適化部220において実行される収益最大化処理の一例を示す図である。
図18は、長期計画立案部230において実行される長期計画立案処理の一例を示す図である。長期計画立案処理は、定期的(例えば1年周期などの新料金に更新する周期)に実行される。
以上のように、本実施の形態の電力計画支援装置では、時系列の料金単価からなる電気料金データと、電力を消費する需要家の時系列の需要予測時系列データとを収集し、収集した電気料金データおよび需要予測時系列データに基づいて電気料金の変更に伴う需要の変動を想定し、電気販売にかかる収入と調達にかかるコストを同時に考慮することで収益の予測値が最大となる電気料金を抽出する収益最適化計画にて、類似日を分類し、類似日の分類結果に基づいて代表ケースを決定し、代表ケースに対する最適化計算を実行し、最適化結果を統合することで長期間の計画を最適化する。
(1−6−1)第1の特徴的構成
図22の(A)は、電力計画支援装置1の特徴的構成の一例を示す図である。
図22の(B)は、電力計画支援装置1の特徴的構成の一例を示す図である。
なお上述の実施の形態においては、本発明を電力計画支援装置1に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の装置、システム、方法に広く適用することができる。
Claims (15)
- 電力計画に係る時系列データに基づいて、前記電力計画を立案する電力計画支援装置であって、
前記時系列データを、前記電力計画の最適化において入力条件が同一または類似となる期間のグループに分類する時系列分類部と、
前記時系列分類部により分類された各グループについて代表データを決定する代表データ決定部と、
前記代表データ決定部により決定された代表データごとの評価値を統合することで、全期間の評価値を算出する期間評価値想定部と、
を備えることを特徴とする電力計画支援装置。 - 前記期間評価値想定部は、電気販売による料金収入と電力調達にかかるコストとに基づいて、前記全期間の評価値を算出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電力計画支援装置。 - 前記時系列分類部は、前記時系列データをデータの分布の特徴および/またはデータの属性に基づいて分類する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電力計画支援装置。 - 前記時系列データには、一定間隔に分割した各時刻の電力需要を示す需要時系列データと、一定間隔に分割した各時刻の電気料金の単価を示す料金単価データとが含まれ、
前記時系列分類部は、前記需要時系列データの類似性と前記料金単価データの同一性および/または類似性とに基づいて前記時系列データを分類する、
ことを特徴とする請求項3に記載の電力計画支援装置。 - 前記期間評価値想定部は、収益が最大となる電気料金を最適化により決定する収益最大化部を備え、
前記時系列データには、一定間隔に分割した各時刻の電力需要を示す需要時系列データと、一定間隔に分割した各時刻の電気料金の単価を示す料金単価データとが含まれ、
前記収益最大化部は、前記需要時系列データと前記料金単価データとに基づいて、電気料金の変更に伴う需要の変動を想定し、電気販売にかかる収入と電力調達にかかるコストとに基づいて、各期間の評価値について、収益が最大となるときの電気料金および電力の供給源の情報を出力する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電力計画支援装置。 - 前記時系列分類部は、前記需要時系列データを周波数変換した周波数データの特徴に基づいて複数のクラスタに分類するクラスタリング実行処理を行うことで前記需要時系列データを分類する、
ことを特徴とする請求項4に記載の電力計画支援装置。 - 前記代表データ決定部は、各期間について、前記時系列分類部により分類された各グループに属する全需要家の需要時系列データの平均値を用いることで、各グループの代表データの需要を示す代表需要想定値を決定する、
ことを特徴とする請求項6に記載の電力計画支援装置。 - 前記時系列分類部は、前記料金単価データを、各期間における各需要家の従量料金の単価の種類の組合せの同一性および/または類似性に基づいて前記料金単価データを分類する、
ことを特徴とする請求項7に記載の電力計画支援装置。 - 前記代表データ決定部は、前記時系列分類部により分類された各グループに属する料金単価データの各期間における従量料金の単価の種類の組合せのうち最多の組合せを、各グループの代表データの各期間の料金設定タイプとして決定する、
ことを特徴とする請求項8に記載の電力計画支援装置。 - 前記期間評価値想定部は、前記時系列分類部により分類された各グループの代表データの代表需要想定値および料金設定タイプに基づいて、各代表データの評価値を算出し、各代表データの評価値に対して各代表データに属する時系列データの数を乗じて総和を算出したものを前記全期間の評価値として算出する、
ことを特徴とする請求項9に記載の電力計画支援装置。 - 前記全期間の評価値として出力される収益が最大となるときの電気料金は、時間分割を行うことなく全期間の収益を最適化する最適化処理を実施するコンピュータにおいて、前記最適化処理におけるパラメータの初期値として用いられる、
ことを特徴とする請求項10に記載の電力計画支援装置。 - 前記期間評価値想定部は、
変更後の電気料金を仮定した仮料金を設定する料金設定部と、
前記料金設定部で設定された仮料金に基づいて各時刻の需要量を算出する需要変動想定部と、
前記需要変動想定部で想定された需要量の電力を供給する際の調達計画を立案する調達計画部と、
前記料金設定部で設定された仮料金と、前記需要変動想定部で想定された需要量と、前記調達計画部で立案された調達計画とに基づいて、収益を算出する収益算出部と、
前記収益算出部で算出された収益が最大となる電気料金を決定する最適解探索部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の電力計画支援装置。 - 前記需要変動想定部は、前記時系列データに基づいて需要家を分類して需要家グループを作成する、
ことを特徴とする請求項12に記載の電力計画支援装置。 - 前記需要変動想定部は、需要家グループ毎に電気料金の変更に伴う需要変動の時間軸方向の感度および/または同時間帯方向の感度に基づいて需要量を算出する、
ことを特徴とする請求項13に記載の電力計画支援装置。 - 前記需要変動想定部は、他社料金メニュー情報と需要家グループに属する需要家の需要量の和の情報とに基づいて他社料金での総支払額を算出し、算出した他社料金の総支払額と現行の電気料金の単価での総支払額との差分に基づいて、需要家グループ毎に電気料金の変更に伴う需要変動の感度を設定する、
ことを特徴とする請求項13に記載の電力計画支援装置。
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