JP2020089175A - Frequency controller and frequency controlling method - Google Patents

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Abstract

To improve flexibly of an output distribution in a load frequency control of a power system.SOLUTION: An output distribution weight parameter formation part 11 forms an output distribution weight parameter by inputting a marketing value, an output change speed, a capacity, or the like stored in an adjustment force power supply database DB4, and a load frequency control simulation part 12 executes a simulation of a LFC, outputs a simulation result of a frequency variation, a cost, and the output distribution weight parameter to an output distribution weight parameter selection part 13. The output distribution weight parameter selection part 13 selects the output distribution weight parameter by inputting the simulation result of the LFC. An AR calculation part 14 calculates an AR by inputting a frequency variation Δf and a communication system line tidal current variation ΔPt. An output division part 15 calculates an output command value to each adjustment power supply by inputting the output distribution weight parameter and AR.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、電力系統に適用可能な周波数制御装置および周波数制御方法に関する。 The present invention relates to a frequency control device and a frequency control method applicable to a power system.

電力系統において負荷変動などにより需給アンバランスが発生すると、周波数変動が発生する。負荷周波数制御（Ｌｏａｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ：以下、ＬＦＣと言う）では、数分〜２０分程度の負荷変動（再生可能エネルギー（以下、再エネと言う）変動を含む）に対して、中央給電指令所で負荷変動量を計算し、この負荷変動量に追従する発電量を各発電機に指令することで、系統周波数を許容範囲に抑制する。この負荷変動量を地域要求量（Ａｒｅａ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ：以下、ＡＲと言う）と定義し、このＡＲを満たすように発電機に対し出力指令することで、需給平衡を保つことができる。 When a supply and demand imbalance occurs due to load fluctuations in the power system, frequency fluctuations occur. In load frequency control (hereinafter, referred to as LFC), load fluctuation (including renewable energy (hereinafter, referred to as renewable energy) fluctuation) of several minutes to 20 minutes is performed at the central power supply command station. By calculating the load fluctuation amount and instructing each generator to generate power that follows this load fluctuation amount, the system frequency is suppressed within an allowable range. This load fluctuation amount is defined as a regional requirement amount (hereinafter referred to as AR), and an output command is issued to the generator so as to satisfy this AR, so that the demand-supply balance can be maintained.

出力指令は全ての発電機に出されるわけでなく、短周期で出力を変更できる発電機（以下、ＬＦＣ対象発電機と言う）に対して出される。なお、通常の運用では、数分〜２０分程度の負荷変動の調整力（以下、ＬＦＣ調整力と言う）は、系統容量の１〜２％程度が確保される。連系された各電力系統では、主に以下の２つのＬＦＣ方式が採用される。 The output command is not issued to all generators, but is issued to a generator whose output can be changed in a short cycle (hereinafter, referred to as LFC target generator). Note that in normal operation, the load fluctuation adjusting power for several minutes to 20 minutes (hereinafter referred to as LFC adjusting power) is secured at about 1 to 2% of the system capacity. The following two LFC methods are mainly used in each of the interconnected power systems.

１つ目のＬＦＣ方式は、定周波数制御方式（Ｆｌａｔ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ：以下、ＦＦＣ方式と言う）である。ＦＦＣ方式では、系統周波数偏差Δｆを検出し、系統周波数偏差Δｆを低減すべくＬＦＣ対象発電機に対して発電機出力指令を送ることで、周波数を規定値に保つ。 The first LFC method is a constant frequency control method (Flat Frequency Control: hereinafter referred to as FFC method). In the FFC method, the system frequency deviation Δf is detected, and a generator output command is sent to the LFC target generator to reduce the system frequency deviation Δf, so that the frequency is maintained at a specified value.

２つ目のＬＦＣ方式は、周波数バイアス連系線潮流制御方式（Ｔｉｅ Ｌｉｎｅ Ｂｉａｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ、以下、ＴＢＣ方式と言う）である。ＴＢＣ方式では、系統周波数偏差Δｆと連系線潮流偏差ΔＰｔを検出し、系統周波数偏差Δｆと連系線潮流偏差ΔＰｔで定まる値を低減すべくＬＦＣ対象発電機に対して発電機出力指令を送ることで、自エリア内の周波数を規定値に保つ。ＴＢＣ方式におけるＡＲは以下の（１）式で算出される。（１）式においてＫは系統定数である。なお、ＦＦＣ方式では、ＴＢＣ方式の（１）式から周波数偏差Δｆを省略することでＡＲが算出される。 The second LFC method is a frequency bias interconnection line power flow control method (Tie Line Bias Control, hereinafter referred to as TBC method). In the TBC method, the system frequency deviation Δf and the interconnection power flow deviation ΔPt are detected, and a generator output command is sent to the LFC target generator to reduce the value determined by the system frequency deviation Δf and the interconnection power flow deviation ΔPt. By doing so, the frequency within its own area is maintained at the specified value. The AR in the TBC method is calculated by the following equation (1). In the equation (1), K is a system constant. In the FFC method, the AR is calculated by omitting the frequency deviation Δf from the TBC method (1).

ＡＲ＝−Ｋ×Δｆ＋ΔＰｔ・・・（１） AR=−K×Δf+ΔPt (1)

（１）式で算出したＡＲを変化速度ごとなどに火力発電機や水力発電機に分担させることで、需給バランスを取る。ここで、太陽光発電および風力発電などによる再エネが電力系統に大量に導入され、それに伴う需給アンバランスが大きくなると、周波数変動を防止できない恐れがある。 The demand-supply balance is maintained by sharing the AR calculated by the equation (1) with the thermal power generator or the hydroelectric power generator for each changing speed. Here, if a large amount of renewable energy such as solar power generation and wind power generation is introduced into the electric power system, and the supply-demand imbalance increases accordingly, there is a possibility that frequency fluctuation cannot be prevented.

また、今後は調整力の取引を行う需給調整市場が創設され、一般送配電事業者は、この需給調整市場において調整力を調達することになる。周波数の安定性を維持するためには、多様化する調整力の特徴を踏まえて、周波数を管理目標範囲内に維持しつつコストを低減する必要がある。 Further, in the future, a supply and demand adjustment market will be created for trading adjustment power, and general power transmission and distribution companies will procure adjustment power in this supply and demand adjustment market. In order to maintain the stability of the frequency, it is necessary to reduce the cost while maintaining the frequency within the management target range, in consideration of the characteristics of the diversifying adjusting power.

ＬＦＣに関し、特許文献１に開示された方式が知られている。特許文献１には、電力系統負荷周波数制御システムにおいて、ＡＲを計算して各発電機Ｇ１〜Ｇｎに配分すると記載されている。 Regarding LFC, the method disclosed in Patent Document 1 is known. Patent Literature 1 describes that AR is calculated and distributed to each of the generators G1 to Gn in a power system load frequency control system.

特開２００２−２０９３３６号公報JP, 2002-209336, A

しかしながら、特許文献１の電力系統負荷周波数制御方法では、多様化する調整力の特徴を踏まえて管理目標範囲内に周波数を維持しつつコストを低減できない可能性がある。 However, the power system load frequency control method of Patent Document 1 may not be able to reduce the cost while maintaining the frequency within the management target range in view of the diversifying characteristics of the adjusting power.

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、電力系統の負荷周波数制御における出力配分の柔軟性を向上させることが可能な周波数制御装置および周波数制御方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a frequency control device and a frequency control method capable of improving flexibility of output distribution in load frequency control of a power system. ..

上記目的を達成するため、第１の観点に係る周波数制御装置は、電力の出力配分を示す出力配分重み付けパラメータに基づいて、負荷周波数制御のシミュレーションを実施するシミュレーション部と、前記負荷周波数制御のシミュレーション結果に基づいて、前記出力配分重み付けパラメータを決定するパラメータ決定部と、前記負荷周波数制御に用いられる地域要求量を計算するＡＲ計算部と、前記パラメータ決定部で決定された出力配分重み付けパラメータと、前記ＡＲ計算部で計算された地域要求量に基づいて、前記出力配分を決定する出力配分部とを備える。 In order to achieve the above object, a frequency control device according to a first aspect includes a simulation unit that performs a simulation of load frequency control based on an output distribution weighting parameter that indicates an output distribution of electric power, and a simulation of the load frequency control. A parameter determination unit that determines the output distribution weighting parameter based on the result, an AR calculation unit that calculates the regional requirement amount used for the load frequency control, and an output distribution weighting parameter determined by the parameter determination unit, And an output distribution unit that determines the output distribution based on the area demand calculated by the AR calculation unit.

本発明によれば、電力系統の負荷周波数制御における出力配分の柔軟性を向上させることができる。 According to the present invention, flexibility of output distribution in load frequency control of a power system can be improved.

図１は、第１実施形態に係る電力系統に接続された周波数制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of a frequency control device connected to a power system according to the first embodiment. 図２は、第１実施形態に係る周波数制御装置の機能的な構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the frequency control device according to the first embodiment. 図３は、図２の周波数制御装置の処理を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing the processing of the frequency control device of FIG. 図４は、図３の出力配分重み付けパラメータ作成処理を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing the output distribution weighting parameter creation processing of FIG. 図５は、図４の出力配分重み付けパラメータ作成処理で用いられる調整用パラメータの一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of adjustment parameters used in the output distribution weighting parameter creation process of FIG. 図６は、第２実施形態に係る周波数制御装置の機能的な構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of the frequency control device according to the second embodiment. 図７は、図６の最適モデル作成部で作成される最適モデルを説明する図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the optimum model created by the optimum model creation unit in FIG. 図８は、第３実施形態に係る周波数制御装置の機能的な構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a functional configuration of the frequency control device according to the third embodiment. 図９は、図８のシミュレーション結果比較部による比較結果の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of a comparison result by the simulation result comparison unit of FIG.

実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている諸要素およびその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Embodiments will be described with reference to the drawings. Note that the embodiments described below do not limit the invention according to the claims, and all of the elements and combinations thereof described in the embodiments are essential to the solution means of the invention. Not necessarily.

図１は、第１実施形態に係る電力系統に接続された周波数制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
図１において、周波数制御装置１０Ａは、例えば、計算機システムで構成される。このとき、周波数制御装置１０Ａは、出力部２１、入力部２２、通信部２３、プロセッサ２４、メモリ２５および記憶装置２６を備えることができる。表示部２１、入力部２２、通信部２３、プロセッサ２４、メモリ２５および記憶装置２６は、バス２７を介して接続されている。 FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of a frequency control device connected to a power system according to the first embodiment.
In FIG. 1, the frequency control device 10A is composed of, for example, a computer system. At this time, the frequency control device 10A can include the output unit 21, the input unit 22, the communication unit 23, the processor 24, the memory 25, and the storage device 26. The display unit 21, the input unit 22, the communication unit 23, the processor 24, the memory 25, and the storage device 26 are connected via a bus 27.

表示部２１は、周波数制御装置１０Ａ内で扱われるパラメータおよび周波数制御装置１０Ａ内での処理結果などを表示する。表示部２１は、ディスプレイ装置であってもよいし、ディスプレイ装置とともにプリンタ装置または音声出力装置などを用いてもよい。 The display unit 21 displays parameters handled in the frequency control device 10A, processing results in the frequency control device 10A, and the like. The display unit 21 may be a display device, or a printer device or a voice output device may be used together with the display device.

入力部２２は、周波数制御装置１０Ａを動作させるための各種条件などを入力する。入力部２２は、キーボードおよびマウスなどを使用できる他、タッチパネルまたは音声指示装置などの少なくともいずれか一つを備えるようにしてもよい。 The input unit 22 inputs various conditions for operating the frequency control device 10A. The input unit 22 can use a keyboard and a mouse, and may include at least one of a touch panel and a voice instruction device.

通信部２３は、通信ネットワーク３００に接続するための回路および通信プロトコルを備える。通信ネットワーク３００は、インターネットなどのＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であってもよいし、ＷｉＦｉなどのＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であってもよいし、ＷＡＮとＬＡＮが混在していてもよい。 The communication unit 23 includes a circuit and a communication protocol for connecting to the communication network 300. The communication network 300 may be a WAN (Wide Area Network) such as the Internet, a LAN (Local Area Network) such as WiFi, or a mixture of WAN and LAN.

プロセッサ２４は、コンピュータプログラムを実行し、記憶装置２６に記憶されている各種データベース内のデータの検索、処理結果の表示指示、電力系統２０の負荷周波数制御に関する処理などを行う。プロセッサ２４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であってもよいし、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であってもよい。プロセッサ２４は、シングルコアロセッサであってもよいし、マルチコアロセッサであってもよい。プロセッサ２４は、処理の一部または全部を行うハードウェア回路（例えばＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）またはＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ））を備えていてもよい。プロセッサ２４は、ニューラルネットワークを備えていてもよい。プロセッサ２４は、１つまたは複数の半導体チップとして構成してもよいし、計算サーバのようなコンピュータ装置として構成してもよい。 The processor 24 executes a computer program and performs a search for data in various databases stored in the storage device 26, a display instruction of a processing result, a process related to load frequency control of the power system 20, and the like. The processor 24 may be a CPU (Central Processing Unit) or a GPU (Graphics Processing Unit). The processor 24 may be a single-core processor or a multi-core processor. The processor 24 may include a hardware circuit (for example, FPGA (Field-Programmable Gate Array) or ASIC (Application Specific Integrated Circuit)) that performs part or all of the processing. The processor 24 may include a neural network. The processor 24 may be configured as one or a plurality of semiconductor chips, or may be configured as a computer device such as a calculation server.

メモリ２５は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）として構成され、コンピュータプログラムおよび計算結果データを記憶したり、各処理に必要なワークエリアをプロセッサ２４に提供したりする。 The memory 25 is configured as, for example, a RAM (Random Access Memory), stores a computer program and calculation result data, and provides the processor 24 with a work area required for each process.

記憶装置２６は、大容量の記憶容量を有する記憶デバイスであり、例えば、ハードディスク装置やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）である。記憶装置２６は、各種プログラムの実行ファイルやプログラムの実行に用いられるデータを保持することができる。記憶装置２６は、需要データベースＤＢ１、再エネ出力データベースＤＢ２、系統解析条件データベースＤＢ３、調整力電源データベースＤＢ４、シミュレーション結果データベースＤＢ５および出力指令値データベースＤＢ６を保持することができる。また、記憶装置２６は、周波数制御プログラムを保持することができる。周波数制御プログラムは、周波数制御装置１０Ａにインストール可能なソフトウェアであってもよいし、周波数制御装置１０Ａにファームウェアとして組み込まれていてもよい。 The storage device 26 is a storage device having a large storage capacity, and is, for example, a hard disk device or an SSD (Solid State Drive). The storage device 26 can hold execution files of various programs and data used for executing the programs. The storage device 26 can hold a demand database DB1, a renewable energy output database DB2, a system analysis condition database DB3, an adjustment power source database DB4, a simulation result database DB5, and an output command value database DB6. Further, the storage device 26 can hold a frequency control program. The frequency control program may be software that can be installed in the frequency control device 10A, or may be incorporated in the frequency control device 10A as firmware.

需要データベースＤＢ１は、電力需要の実績値または予測値を格納する。再エネ出力データベースＤＢ２は、再エネ出力の実績値または予測値を格納する。系統解析条件データベースＤＢ３は、統解析条件である発電機の並解列スケジュールおよび増分燃料費を格納する。調整力電源データベースＤＢ４は、調整力電源の属性である電力の市場価格、出力変化速度および容量を格納する。シミュレーション結果データベースＤＢ５は、周波数変動とコストと出力配分重み付けパラメータなどの負荷周波数制御のシミュレーション結果を格納する。ここで言うコストは、調整力電源の燃料コストの他、調達コストを含んでいてもよい。出力指令値データベースＤＢ６は、各調整力電源への出力指令値を格納する。本明細書では、負荷周波数制御における出力配分の分配先を調整力電源と言う。調整力電源は、発電機、蓄電池およびデマンドレスポンスの少なくともいずれか１つから選択することができる。 The demand database DB1 stores the actual value or predicted value of the power demand. The renewable energy output database DB2 stores the actual value or predicted value of the renewable energy output. The system analysis condition database DB3 stores the parallel analysis schedule of the generators and the incremental fuel cost, which are the general analysis conditions. The regulating power source database DB4 stores the market price of electric power, the output change speed, and the capacity, which are attributes of the regulating power source. The simulation result database DB5 stores load frequency control simulation results such as frequency fluctuations, costs, and output distribution weighting parameters. The cost here may include the procurement cost as well as the fuel cost of the regulated power source. The output command value database DB6 stores the output command value to each adjusting power source. In this specification, the distribution destination of the output distribution in the load frequency control is referred to as a regulated power source. The adjustable power source can be selected from at least one of a generator, a storage battery, and a demand response.

周波数制御装置１０Ａは、通信ネットワーク３００を介して、電力系統２０の計測情報などにアクセスすることができる。電力系統２０は、複数の発電機２３Ａ〜２３Ｄおよび負荷２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｄ〜２５Ｆが、母線（ノード）２１Ａ〜２１Ｆ、変圧器２２Ａ〜２２Ｄおよび送電線路（ブランチ）２４Ａ〜２４Ｅなどを介して相互に連系されたシステムである。ここで言う発電機２３Ａ〜２３Ｄは、例えば、火力発電機、水力発電機または原子力発電機である。ノード２１Ａ〜２１Ｆには、電力系統２０の保護、制御および監視のための各種の計測器が設置されている。また、各ノード２１Ａ〜２１Ｄには、蓄電池２６Ａ〜２６Ｄおよび再エネ発電機２７Ａ〜２７Ｄが接続されている。再エネ発電機２７Ａ〜２７Ｄは、例えば、太陽光発電機、太陽熱発電機または風力発電機である。 The frequency control device 10A can access the measurement information of the power system 20 and the like via the communication network 300. In the power system 20, a plurality of generators 23A to 23D and loads 25A, 25B, 25D to 25F are mutually connected via bus bars (nodes) 21A to 21F, transformers 22A to 22D, power transmission lines (branches) 24A to 24E, and the like. The system is connected to. The generators 23A to 23D referred to here are, for example, thermal power generators, hydraulic power generators, or nuclear power generators. Various measuring instruments for protection, control and monitoring of the power system 20 are installed in the nodes 21A to 21F. Storage batteries 26A to 26D and renewable energy generators 27A to 27D are connected to the nodes 21A to 21D, respectively. The renewable energy generators 27A to 27D are, for example, solar power generators, solar heat generators, or wind power generators.

周波数制御装置１０Ａは、必要に応じて、計測器で検知した信号などに、通信ネットワーク３００を介してアクセスし、系統周波数偏差Δｆおよび連系線潮流偏差ΔＰｔを取得することができる。 The frequency control device 10A can access a signal detected by a measuring instrument or the like via the communication network 300 as necessary to acquire the system frequency deviation Δf and the interconnection line power flow deviation ΔPt.

プロセッサ２４が周波数制御プログラムをメモリ２５に読み出し、周波数制御プログラムを実行することにより、電力の出力配分を示す出力配分重み付けパラメータに基づいて、ＬＦＣのシミュレーションを実施し、ＬＦＣのシミュレーション結果に基づいて、出力配分重み付けパラメータを決定し、ＬＦＣに用いられるＡＲを計算し、出力配分重み付けパラメータとＡＲに基づいて、調整力電源への出力配分を決定することができる。出力配分は、発電機２３Ａ〜２３Ｄ、蓄電池２６Ａ〜２６Ｄおよびデマンドレスポンスに割り当てることができる。 The processor 24 reads the frequency control program into the memory 25 and executes the frequency control program to perform LFC simulation based on the output distribution weighting parameter indicating the output distribution of power, and based on the LFC simulation result, The output distribution weighting parameter can be determined, the AR used for the LFC can be calculated, and the output distribution to the regulated power supply can be determined based on the output distribution weighting parameter and the AR. The output distribution can be assigned to the generators 23A to 23D, the storage batteries 26A to 26D, and the demand response.

ＡＲの計算には、ＦＦＣ方式を用いてもよいし、ＴＢＣ方式を用いてもよい。ＴＢＣ方式では、（１）式からＡＲを計算することができる。ＦＦＣ方式では、ＴＢＣ方式の（１）式から周波数偏差Δｆを省略することでＡＲを計算することができる。なお、系統周波数偏差Δｆおよび連系線潮流偏差ΔＰｔのうち、系統周波数偏差Δｆのみを用いてＡＲを計算するようにしてもよい。 The FFC method or the TBC method may be used to calculate the AR. In the TBC method, AR can be calculated from equation (1). In the FFC method, the AR can be calculated by omitting the frequency deviation Δf from the TBC method (1). Of the system frequency deviation Δf and the interconnection power flow deviation ΔPt, the AR may be calculated using only the system frequency deviation Δf.

出力配分重み付けパラメータの決定では、プロセッサ２４は、調整力電源の属性に基づいて出力配分重み付けパラメータを作成し、負荷周波数制御のシミュレーション結果に基づいて出力配分重み付けパラメータを選択することができる。 In determining the power distribution weighting parameter, the processor 24 can create the power distribution weighting parameter based on the attributes of the regulated power source and select the power distribution weighting parameter based on the simulation results of the load frequency control.

出力配分重み付けパラメータの選択では、プロセッサ２４は、作成した複数の出力配分重み付けパラメータのうち、ＬＦＣのシミュレーション結果から得られる周波数が管理目標範囲内かつコストが最小である出力配分重み付けパラメータを選択することができる。 In the selection of the output distribution weighting parameter, the processor 24 selects the output distribution weighting parameter whose frequency obtained from the LFC simulation result is within the management target range and whose cost is the minimum, among the plurality of created output distribution weighting parameters. You can

これにより、調整力電源の出力配分を変化させた時に電力系統２０の周波数変動およびコストがどのように変化するかをＬＦＣのシミュレーションにて予測し、そのシミュレーション結果に基づいて調整力電源の実際の出力配分を決定することができる。このＬＦＣのシミュレーションでは、再エネ出力、電力需要、発電機の増分燃料費および調整力電源の市場価格などを参照することができる。このため、再エネ出力や需給調整市場における調整力の取引が増大した場合においても、電力系統２０の周波数の安定性を維持しつつコストを低減可能な出力配分を決定することができる。 Thereby, how the frequency fluctuation and the cost of the power system 20 change when the output distribution of the regulating power source is changed is predicted by the LFC simulation, and the actual condition of the regulating power source is calculated based on the simulation result. The power distribution can be determined. In this LFC simulation, it is possible to refer to renewable energy output, electric power demand, incremental fuel cost of generator, market price of regulating power source, and the like. Therefore, even when there is an increase in renewable energy output and adjustment power trading in the supply and demand adjustment market, it is possible to determine an output distribution that can reduce costs while maintaining frequency stability of the power system 20.

なお、周波数制御プログラムの実行は、複数のプロセッサやコンピュータに分担させてもよい。あるいは、プロセッサ２４は、通信ネットワーク３００を介してクラウドコンピュータなどに周波数制御プログラムの全部または一部の実行を指示し、その実行結果を受け取るようにしてもよい。 The execution of the frequency control program may be shared by a plurality of processors or computers. Alternatively, the processor 24 may instruct a cloud computer or the like to execute all or part of the frequency control program via the communication network 300 and receive the execution result.

また、図１では、周波数制御装置１０Ａが、需要データベースＤＢ１、再エネ出力データベースＤＢ２、系統解析条件データベースＤＢ３、調整力電源データベースＤＢ４、シミュレーション結果データベースＤＢ５および出力指令値データベースＤＢ６を保持する例を示したが、需要データベースＤＢ１、再エネ出力データベースＤＢ２、系統解析条件データベースＤＢ３、調整力電源データベースＤＢ４、シミュレーション結果データベースＤＢ５および出力指令値データベースＤＢ６の少なくともいずれか１つをクラウドサーバに保持させるようにしてもよい。 Further, FIG. 1 shows an example in which the frequency control device 10A holds a demand database DB1, a renewable energy output database DB2, a system analysis condition database DB3, an adjustment power source database DB4, a simulation result database DB5, and an output command value database DB6. However, the demand server DB1, the renewable energy output database DB2, the system analysis condition database DB3, the adjustment power source database DB4, the simulation result database DB5, and the output command value database DB6 are held in the cloud server. Good.

図２は、第１実施形態に係る周波数制御装置の機能的な構成を示すブロック図である。
図２において、周波数制御装置１０Ａは、需要データベースＤＢ１、再エネ出力データベースＤＢ２、系統解析条件データベースＤＢ３、調整力電源データベースＤＢ４、シミュレーション結果データベースＤＢ５、出力指令値データベースＤＢ６、出力配分重み付けパラメータ作成部１１、負荷周波数制御シミュレーション部１２、出力配分重み付けパラメータ選択部１３、ＡＲ計算部１４および出力配分部１５を備える。 FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the frequency control device according to the first embodiment.
In FIG. 2, the frequency control device 10A includes a demand database DB1, a renewable energy output database DB2, a system analysis condition database DB3, an adjustable power source database DB4, a simulation result database DB5, an output command value database DB6, and an output distribution weighting parameter creation unit 11. A load frequency control simulation unit 12, an output distribution weighting parameter selection unit 13, an AR calculation unit 14, and an output distribution unit 15.

出力配分重み付けパラメータ作成部１１は、調整力電源データベースＤＢ４に格納されている市場価格と出力変化速度と容量などを入力として、出力配分重み付けパラメータを作成し、負荷周波数制御シミュレーション部１２に出力する。 The output distribution weighting parameter creation unit 11 creates an output distribution weighting parameter by inputting the market price, the output change speed, the capacity, and the like stored in the adjustment power supply database DB4, and outputs the output distribution weighting parameter to the load frequency control simulation unit 12.

負荷周波数制御シミュレーション部１２は、ＬＦＣのシミュレーションを実施し、周波数変動とコストと出力配分重み付けパラメータなどのシミュレーション結果を出力配分重み付けパラメータ選択部１３および出力指令値データベースＤＢ６に出力する。ＬＦＣのシミュレーションでは、電力系統２０の数分〜２０分程度の負荷変動に対して負荷変動量を計算し、この負荷変動量に追従させる調整力の出力配分を予測する。ＬＦＣのシミュレーションでは、負荷周波数制御シミュレーション部１２は、需要データベースＤＢ１に格納されている電力需要と、再エネ出力データベースＤＢ２に格納されている再エネ出力と、系統解析条件データベースＤＢ３に格納されている発電機の発電機の並解列スケジュールと増分燃料費と、出力配分重み付けパラメータを入力として用いる。なお、電力需要と再エネ出力は、過去データから得られた実績値を用いるようにしてもよいし、予測値を用いるようにしてもよい。 The load frequency control simulation unit 12 performs LFC simulation and outputs simulation results such as frequency fluctuations, costs, and output distribution weighting parameters to the output distribution weighting parameter selection unit 13 and the output command value database DB6. In the LFC simulation, the load fluctuation amount is calculated with respect to the load fluctuation of several minutes to 20 minutes of the power system 20, and the output distribution of the adjustment force to follow the load fluctuation amount is predicted. In the LFC simulation, the load frequency control simulation unit 12 stores the power demand stored in the demand database DB1, the renewable energy output stored in the renewable energy output database DB2, and the grid analysis condition database DB3. The generator parallel train schedule, incremental fuel cost, and power distribution weighting parameters of the generator are used as inputs. For the power demand and the renewable energy output, the actual value obtained from the past data may be used, or the predicted value may be used.

出力配分重み付けパラメータ選択部１３は、ＬＦＣのシミュレーション結果を入力として、出力配分重み付けパラメータ作成部１１で作成された出力配分重み付けパラメータの中から、周波数を管理目標範囲内に維持しつつコストを低減可能な出力配分重み付けパラメータを選択し、出力配分部１５に出力する。 The output distribution weighting parameter selection unit 13 can reduce the cost while keeping the frequency within the management target range from the output distribution weighting parameters created by the output distribution weighting parameter creation unit 11 by using the LFC simulation result as an input. The output distribution weighting parameter is selected and output to the output distribution unit 15.

ＡＲ計算部１４は、周波数変動Δｆおよび連系線潮流変動ΔＰｔを入力として、ＡＲを計算し、出力配分部１５に出力する。ＡＲの計算には、ＡＲ計算部１４は、（１）式を用いることができる。なお、ＡＲの計算では、系統周波数偏差Δｆおよび連系線潮流偏差ΔＰｔのうち、両方を用いるようにしてもよいし、どちらか一方を用いるようにしてもよい。 The AR calculation unit 14 receives the frequency fluctuation Δf and the interconnection power flow fluctuation ΔPt, calculates the AR, and outputs the AR to the output distribution unit 15. The AR calculation unit 14 can use the equation (1) to calculate the AR. In the calculation of AR, both of the system frequency deviation Δf and the interconnection line power flow deviation ΔPt may be used, or either one of them may be used.

出力配分部１５は、出力配分重み付けパラメータ選択部１３で選択された出力配分重み付けパラメータと、ＡＲ計算部１４で計算されたＡＲを入力として、各調整力電源への出力指令値を計算し、出力指令値を出力する。また、出力配分部１５は、各調整力電源への出力指令値を出力指令値データベースＤＢ６に格納する。 The output distribution unit 15 receives the output distribution weighting parameter selected by the output distribution weighting parameter selection unit 13 and the AR calculated by the AR calculation unit 14 as input, calculates an output command value to each adjustment power source, and outputs the output command value. Output the command value. In addition, the output distribution unit 15 stores the output command value for each adjusting power source in the output command value database DB6.

図３は、図２の周波数制御装置の処理を示すフローチャートである。
図３において、ステップＳ１では、出力配分重み付けパラメータ作成部１１は、図２の調整力電源データベースＤＢ４を参照し、各調整力電源の市場価格、出力変化速度および容量などを用いて出力配分重み付けパラメータを作成する。このとき、出力配分重み付けパラメータ作成部１１は、出力配分重み付けパラメータを調整力電源ごとに変化させた複数のパターンを作成することができる。出力配分重み付けパラメータは、調整力電源ごとにランダムに変化させてもよいし、一部の調整力電源については出力配分重み付けパラメータを固定し、残りの調整力電源について出力配分重み付けパラメータを変化させるようにしてもよい。そして、出力配分重み付けパラメータ作成部１１は、出力配分重み付けパラメータとともに調整力電源の市場価格、出力変化速度および容量などの情報を調整用パラメータとして負荷周波数制御シミュレーション部１２に出力する。 FIG. 3 is a flowchart showing the processing of the frequency control device of FIG.
3, in step S1, the output distribution weighting parameter creation unit 11 refers to the adjustment power supply database DB4 in FIG. 2 and uses the market price, output change speed, capacity, etc. of each adjustment power supply to output distribution weighting parameters. To create. At this time, the output distribution weighting parameter creation unit 11 can create a plurality of patterns in which the output distribution weighting parameter is changed for each adjustment power source. The output distribution weighting parameter may be changed randomly for each adjustment power source, or the output distribution weighting parameter may be fixed for some adjustment power sources and changed for the remaining adjustment power sources. You can Then, the output distribution weighting parameter creation unit 11 outputs information such as the market price, output change speed, and capacity of the adjustable power source to the load frequency control simulation unit 12 together with the output distribution weighting parameter as the adjustment parameters.

ここで、出力配分重み付けパラメータ作成部１１は、電力系統２０の負荷周波数制御を実際に実施する必要がある時刻までに、負荷周波数制御シミュレーション部１２におけるシミュレーションが完了するように、出力配分重み付けパラメータを調整力電源ごとに変化させたパターンの数を設定する。例えば、出力配分重み付けパラメータ作成部１１は、電力系統２０の負荷周波数制御が実際に実施される周期ごとに、出力配分重み付けパラメータを調整力電源ごとに変化させたパターンを数十個から数百個作成することができる。 Here, the output distribution weighting parameter creation unit 11 sets the output distribution weighting parameter so that the simulation in the load frequency control simulation unit 12 is completed by the time when the load frequency control of the power system 20 needs to be actually performed. Adjustability Set the number of patterns changed for each power supply. For example, the output distribution weighting parameter creation unit 11 changes the output distribution weighting parameter for each adjustment power source from several tens to several hundreds of patterns for each cycle in which the load frequency control of the power system 20 is actually performed. Can be created.

ステップＳ２では、負荷周波数制御シミュレーション部１２は、図２の需要データベースＤＢ１、再エネ出力データベースＤＢ２および系統解析条件データベースＤＢ３を参照し、電力需要と再エネ出力と系統解析条件と出力配分重み付けパラメータを用いてＬＦＣのシミュレーションを実施する。電力需要と再エネ出力については、リアルタイム情報を可能な限り模擬するために、直近の過去データを用いてもよいし、過去データを基に予測したデータを用いてもよい。出力配分重み付けパラメータについては、ステップＳ１で決定した全てのパラメータ（調整用パラメータ１、２、・・・）においてシミュレーションを実施する。なお、ＬＦＣのシミュレーションにおける実施間隔や実施時間は、適宜決めることができる。 In step S2, the load frequency control simulation unit 12 refers to the demand database DB1, the renewable energy output database DB2, and the grid analysis condition database DB3 in FIG. 2 to determine the power demand, the renewable energy output, the grid analysis condition, and the output distribution weighting parameter. LFC simulation is carried out using Regarding the power demand and the renewable energy output, in order to simulate real-time information as much as possible, the latest past data may be used, or the data predicted based on the past data may be used. With respect to the output distribution weighting parameter, simulation is performed for all the parameters (adjustment parameters 1, 2,...) Determined in step S1. The execution interval and the execution time in the LFC simulation can be appropriately determined.

ステップＳ３では、出力配分重み付けパラメータ選択部１３は、ＬＦＣのシミュレーション結果より、全てのパラメータの中から出力配分重み付けパラメータを選択する。例えば、出力配分重み付けパラメータ選択部１３は、周波数が管理目標範囲内かつコストが最小となる出力配分重み付けパラメータを選択する。 In step S3, the output distribution weighting parameter selection unit 13 selects an output distribution weighting parameter from all parameters based on the LFC simulation result. For example, the output distribution weighting parameter selection unit 13 selects an output distribution weighting parameter whose frequency is within the management target range and whose cost is minimum.

ステップＳ４では、ＡＲ計算部１４は、例えば、ＴＢＣ方式における系統周波数偏差Δｆと連系線潮流偏差ΔＰｔを用いてＡＲを計算する。 In step S4, the AR calculation unit 14 calculates the AR using the system frequency deviation Δf and the interconnection line power flow deviation ΔPt in the TBC method, for example.

ステップＳ５では、出力配分部１５は、出力配分重み付けパラメータを基にＡＲを配分し、各調整力電源への出力指令値を決定する。 In step S5, the output distribution unit 15 distributes the AR based on the output distribution weighting parameter and determines the output command value to each adjustment power source.

図４は、図３の出力配分重み付けパラメータ作成処理を示すフローチャートである。
図４において、ステップＳ１Ａでは、出力配分重み付けパラメータ作成部１１は、各調整力電源の市場価格、出力変化速度および容量などのデータを取り込む。 FIG. 4 is a flowchart showing the output distribution weighting parameter creation processing of FIG.
In FIG. 4, in step S1A, the output distribution weighting parameter creation unit 11 acquires data such as the market price, output change speed, and capacity of each adjustment power source.

ステップＳ１Ｂでは、出力配分重み付けパラメータ作成部１１は、調整用パラメータの項目を決定する。調整用パラメータの項目は、各調整力電源の市場価格、出力変化速度および容量などである。調整用パラメータの項目は、手動で決定してもよく、何らかの手法によって自動で決定してもよい。 In step S1B, the output distribution weighting parameter creation unit 11 determines items of adjustment parameters. The items of the adjustment parameters include the market price, output change speed, and capacity of each adjustment power source. The item of the adjustment parameter may be manually determined or may be automatically determined by some method.

ステップＳ１Ｃでは、出力配分重み付けパラメータ作成部１１は、調整用パラメータの刻みを決定する。調整用パラメータの刻みは、ＡＲを分担する調整力電源に割り当てられる出力配分の最小単位を示すことができる。調整用パラメータの刻みは、手動で決定してもよく、何らかの手法によって自動で決定してもよい。 In step S1C, the output distribution weighting parameter creation unit 11 determines the increment of the adjustment parameter. The step of the adjustment parameter can indicate the minimum unit of output distribution assigned to the adjustment power source that shares the AR. The step of the adjustment parameter may be manually determined or may be automatically determined by some method.

図５は、図４の出力配分重み付けパラメータ作成処理で用いられる調整用パラメータの一例を示す図である。なお、図５では、調整用パラメータの項目として、各調整力電源の市場価格、出力変化速度および容量が設定され、調整用パラメータの刻みが、出力配分重み付けパラメータの１０％に設定されている例を示した。 FIG. 5 is a diagram showing an example of adjustment parameters used in the output distribution weighting parameter creation process of FIG. In FIG. 5, an example in which the market price, the output change speed, and the capacity of each adjusting power source are set as the adjustment parameter items, and the adjustment parameter interval is set to 10% of the output distribution weighting parameter showed that.

図５において、出力配分重み付けパラメータ作成部１１は、調整力電源として、電源Ａ、Ｂ、デマンドレスポンスＤＲＡおよび蓄電池ＤＡ、ＤＢを選択したものとする。このとき、調整用パラメータ１では、出力配分重み付けパラメータ作成部１１は、電源Ａ、Ｂ、デマンドレスポンスＤＲＡおよび蓄電池ＤＡ、ＤＢのそれぞれに対して、例えば、出力配分重み付けパラメータを６０％、１０％、１０％、１０％および１０％に設定することができる。ここで、出力配分重み付けパラメータ作成部１１は、調整用パラメータ１について、出力配分重み付けパラメータの合計が１００％になるようにして、１０％刻みで出力配分を設定する。 In FIG. 5, it is assumed that the output distribution weighting parameter creation unit 11 selects the power supplies A and B, the demand response DRA, and the storage batteries DA and DB as the adjustment power supplies. At this time, with the adjustment parameter 1, the output distribution weighting parameter creation unit 11 sets the output distribution weighting parameter to 60%, 10%, for each of the power supplies A and B, the demand response DRA, and the storage batteries DA and DB. It can be set to 10%, 10% and 10%. Here, the output distribution weighting parameter creation unit 11 sets the output distribution for the adjustment parameter 1 in 10% increments so that the total of the output distribution weighting parameters becomes 100%.

また、調整用パラメータ２では、出力配分重み付けパラメータ作成部１１は、電源Ａ、Ｂ、デマンドレスポンスＤＲＡおよび蓄電池ＤＡ、ＤＢのそれぞれに対して、例えば、出力配分重み付けパラメータを５０％、２０％、１０％、１０％および１０％に設定することができる。ここで、出力配分重み付けパラメータ作成部１１は、調整用パラメータ２について、出力配分重み付けパラメータの合計が１００％になるようにして、１０％刻みで出力配分を設定する。 Further, in the adjustment parameter 2, the output distribution weighting parameter creation unit 11 sets the output distribution weighting parameter to 50%, 20%, 10% for each of the power supplies A and B, the demand response DRA, and the storage batteries DA and DB. %, 10% and 10%. Here, the output distribution weighting parameter creation unit 11 sets the output distribution for the adjustment parameter 2 in 10% increments so that the total of the output distribution weighting parameters becomes 100%.

出力配分重み付けパラメータ作成部１１にて設定された出力配分重み付けパラメータは、負荷周波数制御シミュレーション部１２に入力される。負荷周波数制御シミュレーション部１２は、電力需要と再エネ出力と系統解析条件と出力配分重み付けパラメータを用いてＬＦＣのシミュレーションを実施することにより、電力系統２０の周波数変動およびコストを出力する。 The output distribution weighting parameter set by the output distribution weighting parameter creation unit 11 is input to the load frequency control simulation unit 12. The load frequency control simulation unit 12 outputs the frequency fluctuation and the cost of the power system 20 by performing the LFC simulation using the power demand, the renewable energy output, the system analysis condition, and the output distribution weighting parameter.

出力配分重み付けパラメータ選択部１３は、負荷周波数制御シミュレーション部１２から出力された周波数変動およびコストに基づいて、電源Ａ、Ｂ、デマンドレスポンスＤＲＡおよび蓄電池ＤＡ、ＤＢのそれぞれについての出力配分重み付けパラメータを選択することができる。 The output distribution weighting parameter selection unit 13 selects an output distribution weighting parameter for each of the power supplies A and B, the demand response DRA, and the storage batteries DA and DB based on the frequency fluctuation and the cost output from the load frequency control simulation unit 12. can do.

図１の表示部２１は、出力配分重み付けパラメータ作成部１１で作成された調整用パラメータ１、２、・・・および負荷周波数制御シミュレーション部１２で計算された周波数変動およびコストを表示することができる。このとき、ユーザは、表示部２１に表示された周波数変動およびコストを参照し、出力配分重み付けパラメータを選択するようにしてもよい。 The display unit 21 in FIG. 1 can display the adjustment parameters 1, 2,... Created by the output distribution weighting parameter creation unit 11 and the frequency fluctuation and the cost calculated by the load frequency control simulation unit 12. .. At this time, the user may select the output distribution weighting parameter by referring to the frequency fluctuation and the cost displayed on the display unit 21.

以上説明したように、上述した第１実施形態によれば、調整力電源のデータを基に作成した出力配分重み付けパラメータを入力とした事前シミュレーションにより、周波数が管理目標範囲内かつコストが最小の出力配分重み付けパラメータを決定することができ、管理目標範囲内に周波数を維持しつつコストを低減することができる。 As described above, according to the above-described first embodiment, the output with the frequency within the management target range and the minimum cost is obtained by the preliminary simulation using the output distribution weighting parameter created based on the data of the regulated power source. The allocation weighting parameter can be determined, and the cost can be reduced while maintaining the frequency within the management target range.

図６は、第２実施形態に係る周波数制御装置の機能的な構成を示すブロック図である。
図６において、周波数制御装置１０Ｂは、図２の周波数制御装置１０Ａの構成に加え、最適モデル作成部１６を備える。最適モデル作成部１６は、出力配分重み付けパラメータ作成部１１で作成される出力配分重み付けパラメータを最適化する最適モデルを作成し、その最適モデルで最適化された出力配分重み付けパラメータを出力配分重み付けパラメータ作成部１１に出力する。最適モデルの作成では、最適モデル作成部１６は、需要データベースＤＢ１に格納されている電力需要と、再エネ出力データベースＤＢ２に格納されている再エネ出力と、系統解析条件データベースＤＢ３に格納されている発電機の並解列スケジュールと増分燃料費と、調整力電源データベースＤＢ４に格納されている調整力電源の市場価格と出力変化速度と容量を入力として用いる。 FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of the frequency control device according to the second embodiment.
6, the frequency control device 10B includes an optimal model creation unit 16 in addition to the configuration of the frequency control device 10A of FIG. The optimum model creation unit 16 creates an optimum model that optimizes the output distribution weighting parameters created by the output distribution weighting parameter creation unit 11, and creates the output distribution weighting parameters optimized by the optimum model. Output to the unit 11. In creating the optimum model, the optimum model creating unit 16 stores the power demand stored in the demand database DB1, the renewable energy output stored in the renewable energy output database DB2, and the grid analysis condition database DB3. The parallel parallel schedule of the generator, the incremental fuel cost, the market price, the output change speed, and the capacity of the regulating power source stored in the regulating power source database DB4 are used as inputs.

最適モデル作成部１６は、電力需要と、再エネ出力と、発電機の並解列スケジュールおよび増分燃料費と、調整力電源の市場価格、出力変化速度および容量などの過去のデータを機械学習し、調整力電源の出力配分重み付けパラメータの最適範囲または最適値を決定することができる。あるいは、最適モデル作成部１６は、重回帰分析などに基づいて最適モデルを作成するようにしてもよい。 The optimum model creation unit 16 machine-learns past data such as the power demand, the renewable energy output, the parallel parallel schedule of the generator and the incremental fuel cost, the market price of the regulating power source, the output change rate and the capacity. The optimum range or optimum value of the output distribution weighting parameter of the adjustable power source can be determined. Alternatively, the optimum model creation unit 16 may create the optimum model based on multiple regression analysis or the like.

例えば、図５の電源Ａの出力配分重み付けパラメータが６０％であるときが、電源Ａの出力配分重み付けパラメータの最適値であるものとする。このとき、負荷周波数制御シミュレーション部１２は、電源Ａの出力配分重み付けパラメータを６０％に固定して、ＬＦＣのシミュレーションを実施することができる。このため、負荷周波数制御シミュレーション部１２は、電源Ａの出力配分重み付けパラメータが５０％である調整用パラメータ２については、ＬＦＣのシミュレーションを実施する必要がなくなり、シミュレーション時間を短縮することができる。 For example, when the output distribution weighting parameter of the power supply A in FIG. 5 is 60%, it is assumed that the output distribution weighting parameter of the power supply A is the optimum value. At this time, the load frequency control simulation unit 12 can fix the output distribution weighting parameter of the power supply A to 60% and perform the LFC simulation. Therefore, the load frequency control simulation unit 12 does not need to perform the LFC simulation for the adjustment parameter 2 for which the output distribution weighting parameter of the power source A is 50%, and the simulation time can be shortened.

以上説明したように、上述した第２実施形態によれば、管理目標範囲内に周波数を維持しつつコストを低減できる可能性がある出力配分重み付けパラメータの付近を重点的に事前シミュレーションすることができる。このため、管理目標範囲内に周波数を維持しつつコストを低減することが可能となるとともに、シミュレーション時間を削減することができる。 As described above, according to the above-described second embodiment, it is possible to preliminarily perform a preliminary simulation in the vicinity of the output distribution weighting parameter that can reduce the cost while maintaining the frequency within the management target range. .. Therefore, the cost can be reduced while maintaining the frequency within the management target range, and the simulation time can be reduced.

図７は、図６の最適モデル作成部で作成される最適モデルを説明する図である。
図７において、最適モデル作成部１６は、ＬＦＣのシミュレーション結果または実システムの運用結果における各調整力電源の出力配分重み付けパラメータ、電力需要、再エネ出力、系統解析条件、周波数変動およびコストを入力として、最適モデルを作成する。最適モデル作成部１６は、ＬＦＣのシミュレーションの実施のための出力配分重み付けパラメータ候補を作成する場合、作成した最適モデルを参照する。そして、最適モデル作成部１６は、周波数を管理目標範囲内に維持しつつコストを低減できる可能性がある出力配分重み付けパラメータ付近を重点的にパラメータ候補として選択する。 FIG. 7 is a diagram for explaining the optimum model created by the optimum model creation unit in FIG.
In FIG. 7, the optimum model creating unit 16 receives the output distribution weighting parameter of each adjusting power source, the power demand, the renewable energy output, the system analysis condition, the frequency variation, and the cost as the input in the simulation result of the LFC or the operation result of the actual system. , Create an optimal model. The optimum model creating unit 16 refers to the created optimum model when creating the output distribution weighting parameter candidates for performing the LFC simulation. Then, the optimal model creation unit 16 selects as a parameter candidate the output distribution weighting parameter vicinity, which may reduce the cost while maintaining the frequency within the management target range, as a parameter candidate.

例えば、最適モデル作成部１６は、重回帰分析に基づいて、電源Ａおよび蓄電池ＤＢのそれぞれの出力配分重み付けパラメータと周波数変動の関係を示す最適モデル３１を作成したものとする。このとき、周波数変動の管理目標値がＭであるもとすると、最適モデル作成部１６は、周波数変動が管理目標値Ｍ以内の出力配分重み付けパラメータの範囲３２からパラメータ候補を選択し、電源Ａおよび蓄電池ＤＢについては、そのパラメータ候補を用いるように出力配分重み付けパラメータ作成部１１に指示することができる。 For example, it is assumed that the optimum model creating unit 16 creates an optimum model 31 indicating the relationship between the output distribution weighting parameter of each of the power supply A and the storage battery DB and the frequency fluctuation based on the multiple regression analysis. At this time, assuming that the management target value of the frequency fluctuation is M, the optimum model creating unit 16 selects a parameter candidate from the range 32 of the output distribution weighting parameters in which the frequency fluctuation is within the management target value M, and the power supply A and For the storage battery DB, the output distribution weighting parameter creation unit 11 can be instructed to use the parameter candidate.

図８は、第３実施形態に係る周波数制御装置の機能的な構成を示すブロック図である。
図８において、周波数制御装置１０Ｃは、図２の周波数制御装置１０Ａの構成に加え、シミュレーション結果比較部１７およびシミュレーション比較結果データベースＤＢ７を備える。 FIG. 8 is a block diagram showing a functional configuration of the frequency control device according to the third embodiment.
8, the frequency control device 10C includes a simulation result comparison unit 17 and a simulation comparison result database DB7 in addition to the configuration of the frequency control device 10A of FIG.

シミュレーション結果比較部１７は、負荷周波数制御シミュレーション部１２で得られたシミュレーション結果と、出力配分部１５で決定された出力配分に応じたＡＲを調整力電源に分担させた時に得られた実績値を比較する。例えば、シミュレーション結果比較部１７は、ＬＦＣのシミュレーション結果から得られた周波数変動およびコストを、実システムにおける周波数変動およびコストと比較することができる。ここで言う実システムは、図１の電力系統２０である。このとき、シミュレーション結果比較部１７には、負荷周波数制御シミュレーション部１２で得られたシミュレーション結果と、実システムにおける系統周波数偏差ΔｆおよびコストＣＴが入力される。実システムにおける周波数変動として、系統周波数偏差Δｆを用いることができる。シミュレーション比較結果データベースＤＢ７は、シミュレーション結果と実システムにおける周波数変動とコストなどの比較結果を格納する。図１の表示部２１は、シミュレーション結果と実システムにおける周波数変動とコストなどの比較結果を表示することができる。 The simulation result comparison unit 17 compares the simulation result obtained by the load frequency control simulation unit 12 and the actual value obtained when the AR corresponding to the output distribution determined by the output distribution unit 15 is shared by the adjustment power source. Compare. For example, the simulation result comparison unit 17 can compare the frequency fluctuation and the cost obtained from the LFC simulation result with the frequency fluctuation and the cost in the actual system. The actual system referred to here is the power system 20 in FIG. 1. At this time, the simulation result comparing section 17 receives the simulation result obtained by the load frequency control simulation section 12, the system frequency deviation Δf in the actual system, and the cost CT. The system frequency deviation Δf can be used as the frequency fluctuation in the actual system. The simulation comparison result database DB7 stores comparison results of simulation results and frequency fluctuations and costs in the actual system. The display unit 21 of FIG. 1 can display the simulation result and the comparison result of the frequency fluctuation and the cost in the actual system.

以上説明したように、上述した第３実施形態によれば、シミュレーション結果と実システムにおける周波数変動とコストの結果を比較し、その比較結果を確認できるようにすることで、周波数制御装置１０Ｃの出力配分重み付けパラメータの予測精度を把握することができる。 As described above, according to the above-described third embodiment, the output of the frequency control device 10C can be confirmed by comparing the simulation result with the frequency variation and the cost result in the actual system and confirming the comparison result. It is possible to grasp the prediction accuracy of the distribution weighting parameter.

図９は、図８のシミュレーション結果比較部による比較結果の一例を示す図である。なお、図９では、出力配分重み付けパラメータが３０分ごとに決定される例を示した。
図９において、シミュレーション結果比較部１７は、シミュレーション結果と実システムにおける周波数変動（最大周波数変動など）とコスト（調整力の価格）をそれぞれ比較し、両者の周波数変動とコストの差分を比較結果として出力する。 FIG. 9 is a diagram showing an example of a comparison result by the simulation result comparison unit of FIG. Note that FIG. 9 shows an example in which the output distribution weighting parameter is determined every 30 minutes.
In FIG. 9, the simulation result comparison unit 17 compares the simulation result, the frequency fluctuation (maximum frequency fluctuation, etc.) and the cost (price of the adjustment power) in the actual system, respectively, and the difference between the frequency fluctuation and the cost of both is used as the comparison result. Output.

ここで、シミュレーション結果と実システムにおける周波数変動とコストの差分が発生した場合、シミュレーションに用いた電力需要または再エネ出力が、実システムから得られた電力需要または再エネ出力に一致していないことが想定される。このため、シミュレーションに用いる電力需要および再エネ出力のリアルタイム性または予測精度を向上させることで、シミュレーション結果と実システムにおける周波数変動とコストの差分を減少させることができる。 If there is a difference between the simulation result and the frequency fluctuation and cost in the actual system, the power demand or the renewable energy output used in the simulation does not match the power demand or the renewable energy output obtained from the actual system. Is assumed. Therefore, it is possible to reduce the difference between the frequency variation and the cost in the simulation result and the actual system by improving the real-time property or the prediction accuracy of the power demand and the renewable energy output used for the simulation.

ＤＢ１ 需要データベース、ＤＢ２ 再エネ出力データベース、ＤＢ３ 系統解析条件データベース、ＤＢ４ 調整力電源データベース、ＤＢ５ シミュレーション結果データベース、ＤＢ６ 出力指令値データベース、ＤＢ７ シミュレーション比較結果データベース、１ 電力系統、１０Ａ〜１０Ｃ 周波数制御装置、１１ 出力配分重み付けパラメータ作成部、１２ 周波数制御シミュレーション部、１３ 出力配分重み付けパラメータ選択部、１４ ＡＲ計算部、１５ 出力配分部、１６ 最適モデル作成部、１７ シミュレーション結果比較部、２１ 表示部、２２ 入力部、２３ 通信部、２４ ＣＰＵ、２５ メモリ、２６ 記憶装置、２７ バス、１１０ ノード、１２０ 変圧器、１３０ 発電機、１４０ 送電線路、１５０ 負荷、３００ 通信ネットワーク

DB1 demand database, DB2 renewable energy output database, DB3 system analysis condition database, DB4 adjusting power source database, DB5 simulation result database, DB6 output command value database, DB7 simulation comparison result database, 1 power system, 10A to 10C frequency control device, 11 output distribution weighting parameter creation unit, 12 frequency control simulation unit, 13 output distribution weighting parameter selection unit, 14 AR calculation unit, 15 output distribution unit, 16 optimal model creation unit, 17 simulation result comparison unit, 21 display unit, 22 input Section, 23 communication section, 24 CPU, 25 memory, 26 storage device, 27 bus, 110 node, 120 transformer, 130 generator, 140 power transmission line, 150 load, 300 communication network

Claims (13)

電力の出力配分を示す出力配分重み付けパラメータに基づいて、負荷周波数制御のシミュレーションを実施するシミュレーション部と、
前記負荷周波数制御のシミュレーション結果に基づいて、前記出力配分重み付けパラメータを決定するパラメータ決定部と、
前記負荷周波数制御に用いられる地域要求量を計算するＡＲ計算部と、
前記パラメータ決定部で決定された出力配分重み付けパラメータと、前記ＡＲ計算部で計算された地域要求量に基づいて、前記出力配分を決定する出力配分部とを備える周波数制御装置。 Based on the output distribution weighting parameter indicating the output distribution of power, a simulation unit that performs a simulation of load frequency control,
A parameter determination unit that determines the output distribution weighting parameter based on a simulation result of the load frequency control,
An AR calculation unit that calculates a regional demand amount used for the load frequency control;
A frequency control device comprising: an output distribution weighting parameter determined by the parameter determination unit; and an output distribution unit that determines the output distribution based on the regional requirement amount calculated by the AR calculation unit. 前記パラメータ決定部は、
前記出力配分に応じた前記地域要求量を分担する調整力電源の属性に基づいて、前記出力配分重み付けパラメータを作成するパラメータ作成部と、
前記負荷周波数制御のシミュレーション結果に基づいて、前記出力配分重み付けパラメータを選択するパラメータ選択部とを備える請求項１に記載の周波数制御装置。 The parameter determination unit,
A parameter creation unit that creates the output distribution weighting parameter based on the attribute of the adjustment power source that shares the regional requirement amount according to the output distribution,
The frequency control device according to claim 1, further comprising a parameter selection unit that selects the output distribution weighting parameter based on a simulation result of the load frequency control. 前記調整力電源は、発電機、蓄電池およびデマンドレスポンスの少なくともいずれか１つから選択される請求項２に記載の周波数制御装置。 The frequency control device according to claim 2, wherein the adjustment power source is selected from at least one of a generator, a storage battery, and a demand response. 前記調整力電源の特性は、電力の市場価格、出力変化速度および容量の少なくともいずれか１つから選択される請求項２に記載の周波数制御装置。 The frequency control device according to claim 2, wherein the characteristic of the regulation power source is selected from at least one of a market price of power, an output change speed, and a capacity. 前記ＡＲ計算部は、系統周波数偏差および連系線潮流偏差の少なくともいずれか１つに基づいて、前記地域要求量を計算する請求項２に記載の周波数制御装置。 The frequency control device according to claim 2, wherein the AR calculation unit calculates the regional requirement amount based on at least one of a system frequency deviation and an interconnection line power flow deviation. 前記パラメータ選択部は、前記パラメータ作成部で作成された出力配分重み付けパラメータのうち、前記シミュレーション結果から得られる周波数が管理目標範囲内かつコストが最小である出力配分重み付けパラメータを選択する請求項２に記載の周波数制御装置。 The parameter selection unit selects an output distribution weighting parameter whose frequency obtained from the simulation result is within a management target range and has a minimum cost, among the output distribution weighting parameters created by the parameter creating unit. The described frequency control device. 前記シミュレーション部は、電力需要の実績値または予測値と、再生可能エネルギー出力の実績値または予測値と、系統解析条件に基づいて、前記負荷周波数制御のシミュレーションを実施する請求項２に記載の周波数制御装置。 The frequency according to claim 2, wherein the simulation unit performs a simulation of the load frequency control based on an actual value or predicted value of electric power demand, an actual value or predicted value of renewable energy output, and a system analysis condition. Control device. 前記電力需要の実績値または予測値を格納する需要データベースと、
前記再生可能エネルギー出力の実績値または予測値を格納する再エネ出力データベースと、
前記系統解析条件である発電機の並解列スケジュールおよび増分燃料費を格納する系統解析条件データベースと、
前記調整力電源の属性である電力の市場価格、出力変化速度および容量を格納する調整力電源データベースとを備える請求項７に記載の周波数制御装置。 A demand database that stores actual values or predicted values of the power demand,
A renewable energy output database that stores actual or predicted values of the renewable energy output,
A system analysis condition database that stores the parallel array schedule and incremental fuel cost of the generator that is the system analysis condition,
The frequency control device according to claim 7, further comprising: a regulation power source database that stores a market price of electric power, an output change speed, and a capacity that are attributes of the regulation power source. 前記パラメータ作成部で作成される出力配分重み付けパラメータを適正化するモデルを作成するモデル作成部をさらに備える請求項２に記載の周波数制御装置。 The frequency control device according to claim 2, further comprising a model creation unit that creates a model that optimizes the output distribution weighting parameter created by the parameter creation unit. 前記モデル作成部は、電力需要の実績値または予測値と、再生可能エネルギー出力の実績値または予測値と、系統解析条件と、前記調整力電源の属性に基づいて、前記モデルを作成する請求項９に記載の周波数制御装置。 The model creating unit creates the model based on an actual value or predicted value of electric power demand, an actual value or predicted value of renewable energy output, a system analysis condition, and an attribute of the adjustable power source. 9. The frequency control device according to item 9. 前記シミュレーション部で得られたシミュレーション結果と、前記出力配分部で決定された出力配分に応じた前記地域要求量を前記調整力電源に分担させた時に得られた実績値を比較するシミュレーション結果比較部をさらに備える請求項２に記載の周波数制御装置。 A simulation result comparison unit that compares the simulation result obtained by the simulation unit and the actual value obtained when the regional demand amount according to the output distribution determined by the output distribution unit is shared by the adjusting power source. The frequency control device according to claim 2, further comprising: 前記シミュレーション結果比較部は、前記シミュレーション結果に含まれる周波数変動およびコストと、前記実績値に含まれる周波数変動およびコストとの比較結果を出力する請求項１１に記載の周波数制御装置。 The frequency control device according to claim 11, wherein the simulation result comparison unit outputs a comparison result of the frequency fluctuation and cost included in the simulation result and the frequency fluctuation and cost included in the actual value. プロセッサにより実行される周波数制御方法であって、
前記プロセッサは、
電力の出力配分を示す出力配分重み付けパラメータに基づいて、負荷周波数制御のシミュレーションを実施し、
前記負荷周波数制御のシミュレーション結果に基づいて、前記出力配分重み付けパラメータを決定し、
前記負荷周波数制御に用いられる地域要求量を計算し、
前記出力配分重み付けパラメータと前記地域要求量に基づいて、前記出力配分を決定する周波数制御方法。

A frequency control method executed by a processor, comprising:
The processor is
Based on the output distribution weighting parameter indicating the output distribution of electric power, a simulation of load frequency control is performed,
Based on the simulation result of the load frequency control, determine the output distribution weighting parameter,
Calculate the regional demand used for the load frequency control,
A frequency control method for determining the output distribution based on the output distribution weighting parameter and the regional requirement amount.

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