JP2020190965A - Power plan assisting device, power plan assisting method, and power plan assisting program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力計画支援装置、電力計画支援方法、および電力計画支援プログラムに関する。 The present invention relates to a power planning support device, a power planning support method, and a power planning support program.
近年、電力分野における電力システム改革により、需給調整市場等の新たな市場の開設が進められている。発電事業者は、経済的利益の追求のために、卸電力市場や需給調整市場等の複数の電力市場での電力販売を見据えて、発電計画や市場取引計画を最適化することが求められる。 In recent years, due to the reform of the electric power system in the electric power field, the opening of new markets such as the supply and demand adjustment market has been promoted. In order to pursue economic benefits, power generation companies are required to optimize their power generation plans and market transaction plans in anticipation of electricity sales in multiple electricity markets such as the wholesale electricity market and the supply and demand adjustment market.
こうした発電事業者の市場取引計画等を支援する技術として、例えば特許文献1には、「電力市場における取引を仮想的に実現し、電力の需給バランスと送電線容量や発電設備の制約を考慮した電力取引シミュレーションを長期間に亘って高精度に行う」こと、また市場参加者の入札シミュレーションを行う上で「発電出力が限界費用曲線より安い価格では、限界費用曲線より安く買い入札を設定して買い入札を行い、発電出力が限界費用曲線を超える高い価格では、売り入札を限界費用曲線より高く設定して売り入札を行うといった方法で入札計画を作成する」ことが開示されている。
As a technique for supporting the market transaction plan of such a power generation company, for example,
また例えば特許文献2には、「火力・揚水ユニット分担需要に対して、火力ユニットの発電計画を作成し、解の候補とする」こと、また「次に、解の候補の発電計画に対して、低効率の火力ユニットの出力を揚水ユニットで代替することにより、揚水ユニットの発電計画を作成し、火力ユニットの発電計画を修正して、新たな発電計画を作成する」ことが開示されている。
Further, for example,
特許文献1に開示の入札計画方法は、他社の電源構成を想定し需要想定データに対する発電機メリットオーダすなわち限界費用曲線を予測することで、市場売買のための出力調整コストを評価し、調整コストを上回る収入を見込む入札を行うものである。また、特許文献2に開示の発電計画方法は、発電機メリットオーダの算出後に低効率の火力ユニットを揚水ユニット等の他のユニットへ持替えた場合の経済メリットを評価することで、より経済的な計画立案を行うものである。
The bidding planning method disclosed in
しかしながら、特許文献1に開示の方法では、需給調整市場へ供出をする際の入札は電源単位で行われ、供出する電源によっては市場での評価額が変化する可能性がある。すなわち、総出力変更に伴う経済メリットは、供出する電源の市場での価値によって変動するため、適切な収益試算ができないという問題点がある。
However, in the method disclosed in
また特許文献1および特許文献2に開示の何れの方法においても、需給調整市場へユニット供出した際、運用時に供出した電源が発動されるかどうかについては考慮されていない。需給調整市場では、供出ユニットの発動量に応じて得られるインセンティブが変動する可能性がある。よって、発電機メリットオーダの結果を用いて需給調整市場への供出電源を決定したとしても、供出した電源が運用時に発動がかかるとは限らず、発動がかからない場合は発動に備えたアイドリングコストのみ発生し、結果的に損失となる可能性があるという問題点がある。
Further, in any of the methods disclosed in
こうした問題を解決するためには、需給調整力市場への電源供出による経済メリットを考慮した収益試算、また運用時の供出した電源の発動に係る予測値まで含めた計画の経済性評価により、発電計画および各電力市場への入札計画を立案することが求められる。 In order to solve these problems, power generation will be carried out by estimating profits in consideration of the economic merits of supplying power to the supply and demand adjustment power market, and by evaluating the economic efficiency of the plan including the predicted values related to the activation of the supplied power during operation. It is required to make a plan and a bid plan for each electric power market.
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、市場参加者の需給調整市場への供出電源を予測することで、自己が保有する自己電源を供出した場合の発動時間および発動量を予測し、調整力として供出する自己電源の組合せ毎に収益を試算することで、最経済となる電源供出計画を決定する技術を提供することを1つの目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above points, and by predicting the power supply to the supply and demand adjustment market of the market participants, the activation time and the activation amount when the self-power supply owned by the market participant is supplied can be predicted. However, one of the purposes is to provide a technique for determining the most economical power supply supply plan by estimating the profit for each combination of self-power supply to be supplied as a coordinating power.
かかる課題を解決するため本発明においては、1つの解決手段として、自己が保有する電源を電力市場へ供出する電源供出計画の立案を支援する電力計画支援装置は、前記電力市場へ供出された自己が保有する供出電源が運用時に発動されるか否かを予測する供出電源発動予測部と、前記供出電源発動予測部による供出電源の発動予測結果に基づいて、前記電力市場へ供出する自己の供出電源を組合せた供出電源シナリオ毎の収益評価を行う供出計画立案部とを備えた。 In order to solve such a problem, in the present invention, as one solution means, the electric power plan support device that supports the formulation of the electric power supply plan for supplying the electric power owned by the self to the electric power market is the self provided to the electric power market. Based on the power supply activation prediction unit that predicts whether or not the power supply power owned by the company will be activated during operation, and the activation prediction result of the power supply power supply by the power supply activation prediction unit, the self-delivery to the power market It is equipped with a supply planning department that evaluates profits for each power supply scenario that combines power sources.
本発明によれば、例えば、最経済となる電源供出計画を決定することができる。 According to the present invention, for example, the most economical power supply plan can be determined.
以下図面に基づき、本発明の実施形態を詳述する。以下実施形態を説明するための各図面において、同一参照符号で同一または類似の構成または処理を示し、重複する後出の説明を省略する。また後出の実施形態において、既出の実施形態と重複する説明を省略する。また各実施形態は、本発明の技術思想の範囲内および整合する範囲内でその一部または全部を組合せることができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, in the drawings for explaining the embodiments, the same or similar configurations or processes are shown with the same reference numerals, and the duplicated description below will be omitted. Further, in the later embodiment, the description overlapping with the existing embodiment will be omitted. Further, each embodiment can be combined in part or in whole within the scope of the technical idea of the present invention and within the range consistent with it.
以下の実施形態においては、テーブルでデータ形式を示すが、これに限らず、テーブル形式以外のデータ形式であってもよい。また、実施形態において、テーブルで示す各データは、適宜、入力装置を介して入力され、あるいは出力装置を介して表示画面へ出力されてもよい。 In the following embodiments, the data format is indicated by a table, but the present invention is not limited to this, and a data format other than the table format may be used. Further, in the embodiment, each data shown in the table may be appropriately input via the input device or output to the display screen via the output device.
[実施形態1]
実施形態1では、自社(あるいは自己)以外の市場参加者(他の市場参加者)の需給調整市場への供出電源を他の電力市場での約定結果から予測することで、供出した自社の電源の発動、発動時間および発動量を予測し、調整力として供出する供出電源を組合せた電源供出シナリオを予測する電力計画支援装置について説明する。本実施形態にかかる電力計画支援装置は、電源供出シナリオにおける供出電源の組合せ毎に予測した調整力発動量を絶対確保量とする制約付き最適化計算を行うことで供出電源シナリオ毎の想定収益を試算し、最経済となる供出電源の組合せを決定する。
[Embodiment 1]
In the first embodiment, the power supply to the supply and demand adjustment market of a market participant (other market participant) other than the company (or oneself) is predicted from the contract result in the other power market, and the power supply of the company is supplied. A power planning support device that predicts the activation, activation time, and activation amount of the above, and predicts a power supply scenario that combines the supply power supplies to be supplied as adjusting power will be described. The power planning support device according to the present embodiment obtains the estimated profit for each power supply scenario by performing a constrained optimization calculation in which the amount of adjustment force activation predicted for each combination of power supply power supplies in the power supply supply scenario is the absolute secured amount. Make a trial calculation and determine the most economical combination of power supplies.
(実施形態1の電力計画支援装置1のハードウェア構成例)
先ず実施形態1の電力計画支援装置1のハードウェア構成について説明する。図1は、実施形態1にかかる電力計画支援装置1のハードウェア構成例を示す図である。電力計画支援装置1は、CPU(Central Processing Unit)10、入出力装置11、通信装置12、および記憶装置13等を備える。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もよいし、クラウドサーバでもよい。
(Hardware configuration example of the power
First, the hardware configuration of the power
CPU10は、電力計画支援装置1全体の動作制御を司るプロセッサである。また記憶装置13は、半導体メモリ等から構成され、主として各種プログラムを記憶保持するために利用される。記憶装置13に格納されたプログラムをCPU10が実行することにより、後述のような電力計画支援装置1全体としての各種処理が実行される。記憶装置13は、CPU10とRAM等のメモリが協働して実行するプログラムにより実現される供出電源発動予測部13aおよび供出計画立案部13bを含む。
The
入出力装置11は、入力装置および出力装置から構成される。入力装置は、ユーザが各種操作入力を行うためのハードウェアであり、例えば、キーボード、マウスまたはタッチパネル等が適用される。また出力装置は、画像や音声を出力するハードウェアであり、例えば液晶ディスプレイおよびスピーカ等が適用される。通信装置12は、所定の通信規格に準拠した通信方式で外部端末との間で通信を行う機能を有する。
The input /
(実施形態1の電力計画支援装置1の機能構成例)
次に実施形態1の電力計画支援装置1の機能構成について説明する。図2は、実施形態1にかかる電力計画支援装置1の機能構成例を示す図である。電力計画支援装置1が有する電力計画支援機能は、市場参加者の需給調整市場への供出電源を他の電力市場での約定結果から予測することで、自社電源を供出した場合の発動時間および発動量を予測し、各電源について調整力として供出する供出電源の組合せである供出電源シナリオを想定する。そして、供出電源シナリオにおける電源の組合せ毎に予測した調整力発動量を絶対確保量とする制約付き最適化を行うことで、供出電源シナリオ毎の想定収益を試算し、最経済となる供出電源の組合せを決定する。
(Example of functional configuration of the power
Next, the functional configuration of the power
このような電力計画支援機能を実現するための手段として、電力計画支援装置1の記憶装置13は、図1および図2に示すように、プログラムの実行により実現される供出電源発動予測部13aおよび供出計画立案部13bを有する。供出電源発動予測部13aおよび供出計画立案部13bを実現するプログラムは、自装置内またはネットワークを介して通信可能な他装置内の記憶装置に記憶され、CPU10により記憶装置13へロードされて実行される。あるいはかかるプログラムは、記憶媒体に記憶され、媒体読み取り装置により読み出され、CPU10により記憶装置13へロードされて実行されてもよい。
As a means for realizing such a power planning support function, the
供出電源発動予測部13aは、自社の保有する各電源を調整力として供出した場合に運用段階で発動指示がかかる時間帯および発動量を予測する機能を有するプログラムの実行により実現される。供出計画立案部13bは、自社の保有する各電源を調整力として供出する電源供出シナリオを想定し、電源供出シナリオにおける供出電源の組合せ毎に発電計画および市場取引計画を含む計画全体での収益評価を行う機能を有するプログラムの実行により実現される。
The power supply
さらに図2を参照して、供出電源発動予測部13aおよび供出計画立案部13bの機能構成について説明する。
Further, with reference to FIG. 2, the functional configurations of the supply power supply
供出電源発動予測部13aは、図2に示すように、市場参加者供出電源推定部201、供出電源シナリオ決定部202、広域メリットオーダシミュレーション部203、需給変動量予測部204、および調整力発動量予測部205を含む。さらに供出電源発動予測部13aは、必要な情報を管理するためのデータベースとして、前日需要予測値DB0、市場参加者電源情報DB1、スポット市場約定結果DB2、他供出電源推定結果DB3、需給調整市場買い入札情報DB4、自社電源情報DB5、気象予報値DB6、エリア需要予測値DB7、供出電源シナリオ別調整力発動予測値DB8、および供出電源シナリオリストDB10を備えて構成される。
As shown in FIG. 2, the supply power supply
市場参加者供出電源推定部201は、市場参加者の需給調整市場への供出電源を予測する機能部である。市場参加者供出電源推定部201により予測された市場参加者の供出電源推定結果は、他供出電源推定結果DB3に格納される。
The market participant supply power
供出電源シナリオ決定部202は、自社の保有電源の中から需給調整市場へ供出する電源の組合せを供出電源シナリオとして仮決定する機能部である。供出電源シナリオ決定部202で仮決定された供出電源シナリオは、供出電源シナリオリストDB10に格納される。
The power supply
広域メリットオーダシミュレーション部203は、他社の供出電源推定結果と、需給調整市場の買い入札情報と、仮決定された自社の供出電源シナリオに基づいて、広域メリットオーダのシミュレーション行う機能部である。広域メリットオーダシミュレーション部203によって実施された広域メリットオーダのシミュレーション結果は、調整力発動量予測部205に入力される。
The wide area merit
需給変動量予測部204は、運用時における電力需給の変動を予測する機能部である。需給変動量予測部204によって予測された需給変動量は、調整力発動量予測部205に入力される。需給変動量予測部204による需給変動量の予測処理は、図4を参照して後述する。
The supply / demand fluctuation
調整力発動量予測部205は、広域メリットオーダのシミュレーション結果と、需給変動量予測結果に基づいて、仮決定した供出電源シナリオにおける運用時の時刻別の調整力発動量を予測する機能部である。調整力発動量予測部205によって予測された調整力発動量予測結果は、供出電源シナリオ別調整力発動予測値DB8に格納される。
The adjustment force activation
供出計画立案部13bは、図2に示すように、電源運用制約決定部206、時間前市場価格予測部207、供出電源シナリオ選択部208、出力制約付き火力発電計画部209、時間前市場入札計画部210、揚水汲上げ放水計画部211、収益評価値算出部212、および取引実行部213を含む。さらに供出計画立案部13bは、必要な情報を管理するためのデータベースとして、供出電源シナリオ別電源運用制約DB9を備えて構成される。
As shown in FIG. 2, the
電源運用制約決定部206は、供出電源シナリオ別調整力発動予測値DB8に格納されている調整力発動量予測結果に基づき、供出電源シナリオにおける供出条件を充足するための電源運用制約を決定する機能部である。電源運用制約決定部206によって決定された電源運用制約は、供出電源シナリオ別電源運用制約DB9に格納される。
The power supply operation
時間前市場価格予測部207は、時間前市場の価格を予測する機能部である。時間前市場価格予測部207によって予測された時間前市場価格予測結果は、時間前市場入札計画部210に入力される。
The hourly market
供出電源シナリオ選択部208は、収益評価に用いる供出電源シナリオを選択する機能部である。供出電源シナリオ選択部208によって選択された供出電源シナリオは、出力制約付き火力発電計画部209に入力される。
The supply power supply scenario selection unit 208 is a functional unit that selects a supply power supply scenario to be used for profit evaluation. The supply power scenario selected by the supply power scenario selection unit 208 is input to the output-constrained thermal power
出力制約付き火力発電計画部209は、選択された供出電源シナリオの電源運用制約に基づき、自社保有電源における火力発電計画を立案する機能部である。出力制約付き火力発電計画部209によって立案された火力発電計画立案結果は、収益評価値算出部212に入力される。
The thermal power
時間前市場入札計画部210は、時間前市場における電力売買入札計画を立案する機能部である。時間前市場入札計画部210によって立案された時間前市場入札計画立案結果は、収益評価値算出部212に入力される。
The pre-hour market
揚水汲上げ放水計画部211は、自社の保有する揚水発電機の汲み上げおよび放水計画を立案する機能部である。揚水汲上げ放水計画部211によって立案された揚水汲上げ放水計画立案結果は、収益評価値算出部212に入力される。
The pumped storage and
収益評価値算出部212は、火力発電計画立案結果、時間前市場入札計画立案結果、および揚水汲上げ放水計画立案結果に基づいて、選択された供出電源シナリオにおける想定収益を算出する機能部である。収益評価値算出部212によって算出された供出電源シナリオの収益評価結果は、取引実行部213に入力される。
The profit evaluation
取引実行部213は、複数の供出電源シナリオに対する想定収益の評価結果に基づいて、電力市場での取引を実行する機能部である。 The transaction execution unit 213 is a functional unit that executes transactions in the electric power market based on the evaluation results of expected profits for a plurality of power supply scenarios.
供出電源シナリオ選択部208、出力制約付き火力発電計画部209、時間前市場入札計画部210、揚水汲上げ放水計画部211、および収益評価値算出部212は、図2に示すように、収益最大化部214に含まれる構成である。
As shown in FIG. 2, the power supply scenario selection unit 208, the thermal power
(電力計画支援機能に関する各種処理)
以下、本実施形態にかかる電力計画支援装置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。なお、以下においては、各種処理の処理主体を各機能部として説明するが、各機能部を実現するプログラムまたはモジュールを実行するCPU10が、実際の処理主体である。
(Various processes related to power planning support function)
Hereinafter, the processing contents of various processes executed by the power
(実施形態1の電力計画支援処理)
先ず実施形態1の電力計画支援装置1で実行される電力計画支援処理について説明する。図3は、実施形態1にかかる電力計画支援処理の一例を示すフローチャートである。図3は、本実施形態による電力計画支援機能に関する需給調整市場への供出電源決定の一連の処理の流れを示す。この電力計画支援処理は、定期的(例えば24時間周期等の市場での約定処理が行われる周期)に実行される。
(Power planning support processing of the first embodiment)
First, the power planning support process executed by the power
先ず、ステップS100では、供出電源発動予測部13aは、自社保有の電源を需給調整市場に供出した場合の発動時間および発動量を予測する供出電源発動予測を行う。続いてステップS101では、供出計画立案部13bは、供出電源発動予測部13aによって決定された供出電源発動予測結果データを取得し、選択した供出電源シナリオに基づいて、火力および揚水を含む発電計画、ならびに卸電力市場での取引計画を立案し、収益を算出する一連の処理を繰り返すことで、収益が最大となる供出電源を決定する供出計画立案を行う。
First, in step S100, the power supply
(実施形態1の供出電源発動予測処理)
次に図3のステップS100において供出電源発動予測部13aにて実行される供出電源発動予測処理について説明する。図4は、実施形態1にかかる供出電源発動予測処理の一例を示すフローチャートである。
(Supply power supply activation prediction processing of the first embodiment)
Next, the supply power supply activation prediction process executed by the supply power supply
先ずステップS200では、市場参加者供出電源推定部201は、前日需要予測値情報、市場参加者電源情報、およびスポット市場約定結果データを取得する。前日需要予測値情報は、市場参加者の相対契約先が小売契約を結ぶ需要家全体の前日需要予測値の情報を含み、例えば図8に示すテーブル形式で前日需要予測値DB0にて管理されている。市場参加者電源情報は、市場参加者の所有する発電機のエリアおよび種別の情報を含み、例えば図9に示すテーブル形式で市場参加者電源情報DB1にて管理されている。またスポット市場約定結果データは、前日時点で確定された各エリアの時刻別エリアプライスの情報が、例えば図10に示すテーブル形式でスポット市場約定結果DB2にて管理されている。
First, in step S200, the market participant supply power
続いてステップS201では、市場参加者供出電源推定部201は、取得したデータに基づいて市場参加者の供出電源を推定する市場参加者供出電源推定を行う。市場参加者供出電源推定の処理の詳細は、図5を参照して後述する。
Subsequently, in step S201, the market participant supply power
続いてステップS202では、供出電源シナリオ決定部202は、自社電源情報データを取得する。自社電源情報は、例えば、保有する各発電機の出力、コスト、および稼働に係る制約が自社電源情報テーブルとして図12に示す形式で自社電源情報DB5にて管理されている。
Subsequently, in step S202, the supply power supply
続いてステップS203では、供出電源シナリオ決定部202は、取得した自社の保有電源の中から需給調整市場へ供出する電源の組合せと電源毎の時刻毎の応札、ΔkW単価、およびkWh単価を供出電源シナリオとして仮決定する。供出する電源の組合せの仮決定を行う具体的な手段としては、例えば考えられる全ての保有電源の組合せを供出電源シナリオとしてもよいし、任意の組合せのみを供出電源シナリオとしてもよい。
Subsequently, in step S203, the supply power supply
また入札時の応札量の具体的な決定手段としては、例えば、自社における発電計画の結果に基づき、供出電源毎の使用電源時刻tにおける出力と対象電源の最大出力から算出した余剰出力を応札量としてもよいし、供出電源が供出可能な範囲で任意に決定してもよい。 As a specific means for determining the bid amount at the time of bidding, for example, based on the result of the power generation plan in-house, the bid amount is the surplus output calculated from the output at the time t of the power supply used for each power supply and the maximum output of the target power supply. Alternatively, it may be arbitrarily determined within the range in which the power supply can be supplied.
またΔkW単価およびkWh単価の具体的な決定手段として、例えば、自社における発電計画の結果での供出電源の使用電源時刻tの増分燃料費に所定の係数を掛けた値を予測値としてもよいし、それ以外の任意の値を設定してもよい。このようにして仮決定した供出電源シナリオは、例えば図13に示す形式で供出電源シナリオリストDB10に格納される。
Further, as a specific means for determining the ΔkW unit price and the kWh unit price, for example, a value obtained by multiplying the incremental fuel cost of the power supply time t of the power supply used in the result of the power generation plan of the company by a predetermined coefficient may be used as the predicted value. , Any other value may be set. The power supply scenario tentatively determined in this way is stored in the power supply
続いてステップS204では、広域メリットオーダシミュレーション部203は、他社供出電源推定結果データおよび需給調整市場の買い入札情報を取得する。需給調整市場の買い入札情報は、例えば図14に示すテーブル形式で需給調整市場の買い入札情報DB4にて管理されている。続いてステップS205では、広域メリットオーダシミュレーション部203は、ステップS203で仮決定された供出電源シナリオデータの内から選択した1つの供出電源シナリオを取得する。
Subsequently, in step S204, the wide area merit
続いてステップS206では、広域メリットオーダシミュレーション部203は、取得した他社の供出電源推定結果、需給調整市場の買い入札情報、および仮決定された自社の供出電源シナリオに基づいて、広域メリットオーダのシミュレーション行う。広域メリットオーダのシミュレーションを行う具体的な手段としては、図14に示す需給調整市場の時間帯別の買い入札量に対して、図11および図13に示す他社および自社の時間帯別の応札に基づき、例えば、ΔkW価格またはkWh価格が低い順に落札するように約定処理を実施し、各時間帯毎に約定する応札を決定する。
Subsequently, in step S206, the wide area merit
続いてステップS207では、需給変動量予測部204は、気象予報値データおよびエリア需要予測値データを取得する。気象予報値データは、例えば図15に示すテーブル形式で気象予報値DB6にて管理されている。エリア需要予測値データは、各エリア全体の需要予測値のデータであり、例えば図16に示すテーブル形式でエリア需要予測値DB7にて管理されている。
Subsequently, in step S207, the supply and demand fluctuation
続いてステップS208では、需給変動量予測部204は、ステップS207で取得した気象予報値データおよびエリア需要予測値データに基づき、運用時の各時間帯において見込まれるエリア需要予測値の予測誤差を予測する。具体的な予測誤差の予測方法としては、例えば、過去の時系列データである気象予報値データ、エリア需要予測値データ、およびエリア需要予測誤差データに対して、自己回帰モデル等の回帰分析手法を用いて、気象予報値データおよびエリア需要予測値データに対するエリア需要予測誤差を算出する。
Subsequently, in step S208, the supply / demand fluctuation
続いてステップS209では、調整力発動量予測部205は、広域メリットオーダシミュレーションの結果、落札された調整力応札のリストと、見込まれるエリア需要予測誤差に基づいて、選択した供出電源シナリオにおける各発電機の運用時の時間帯別の発動量を予測する。具体的には、調整力発動量予測部205は、想定されるエリア需要予測誤差が発生した際に需給一致させるために必要な供給量に対して、落札された全ての応札の中から、例えばkWh価格が安いものから順番に発動するものとして、時間帯別の各発電機の発動量を予測する。
Subsequently, in step S209, the adjustment force activation
続いてステップS210では、調整力発動量予測部205は、このようにして予測した供出電源シナリオにおける各発電機の約定結果、発動時間、および運用時の発動量を、例えば図17に示す形式で供出電源シナリオ別調整力発動予測値DB8に登録する。図17に示す供出電源シナリオ別調整力発動予測結果は、例えば入出力装置11の出力画面等に表示され、ユーザに対して供出電源シナリオ別調整力発動予測結果を示すインターフェースとされてもよい。
Subsequently, in step S210, the adjusting force activation
続いてステップS511では、供出電源発動予測部13aは、ステップS206からステップS210の一連の処理を全ての供出電源シナリオについて処理したかを判定する。供出電源発動予測部13aは、処理した場合(ステップS211Yes)には供出電源発動予測処理を終了し、処理していない場合(ステップS211No)の場合にはステップS206に処理を移し、未処理の供出電源シナリオについてステップS206からステップS210の処理を行う。
Subsequently, in step S511, the supply power supply
(実施形態1の供出電源発動予測処理)
次に図4のステップS201の市場参加者の供出電源推定処理の具体的な処理を説明する。図5は、実施形態1にかかる市場参加者供出電源推定処理の一例を示すフローチャートである。
(Supply power supply activation prediction processing of the first embodiment)
Next, a specific process of the supply power supply estimation process of the market participant in step S201 of FIG. 4 will be described. FIG. 5 is a flowchart showing an example of the market participant supply power supply estimation process according to the first embodiment.
先ずステップS500では、市場参加者供出電源推定部201は、スポット市場約定結果における自社の電力供給エリアのエリアプライスが隣接エリアのエリアプライスと等しいかを比較する。市場参加者供出電源推定部201は、エリアプライスの等しい隣接エリアが存在する場合(ステップS500Yes)にはステップS501に処理を移し、エリアプライスの等しい隣接エリアが存在しない場合(ステップS500No)にはステップS502に処理を移す。ステップS501では、市場参加者供出電源推定部201は、ステップS500で等しいエリアプライスと判定した隣接エリアを計算対象エリアとする。ステップS502では、市場参加者供出電源推定部201は、エリアプライスの等しい隣接エリアが存在しないので、自社の電力供給エリアのみを計算対象エリアとする。
First, in step S500, the market participant power
ステップS501またはステップS502に続いてステップS503では、市場参加者供出電源推定部201は、計算対象エリアの市場参加者を市場参加者電源情報に基づき特定し、特定した市場参加者の相対契約先が小売契約を結ぶ需要家全体の前日需要予測値に対する発電計画を想定する。
In step S503 following step S501 or step S502, the market participant supply power
具体的な発電計画想定手段として、例えば各市場参加者が保有する各発電機の出力毎のコストを、予め設定、または燃料単価を係数とした数式にて定義しておくことで、単位発電量当りの発電コストを設定する。例えば、発電機の出力、コスト、稼働に係る制約は、図9に示す形式で市場参加者電源情報DB1にて管理されている。そして、供給にかかる費用が最小となる各時刻の供給源の組合せと供給源の出力を求める最適化計算を実施する。供給源の組合せは、例えば複数の発電機の発電機起動停止(ユニットコミットメント)フラグである。最適化計算の際は、発電機の最小出力、最大出力、ランプ出力等の稼働に係る制約を充足する範囲の解を探索する。単位時間毎の発電機稼働に係るコストFuelCostは、例えば発電機毎の発電機コスト関数の係数(a,b,c)を用いて、式(1)により算出できる。 As a concrete power generation plan estimation means, for example, the cost for each output of each generator owned by each market participant is set in advance or defined by a mathematical formula using the fuel unit price as a coefficient, so that the unit power generation amount Set the power generation cost per unit. For example, restrictions on the output, cost, and operation of the generator are managed in the market participant power supply information DB1 in the format shown in FIG. Then, an optimization calculation is performed to obtain the combination of supply sources and the output of the supply sources at each time when the cost for supply is minimized. The combination of sources is, for example, a generator start / stop (unit commitment) flag for a plurality of generators. In the optimization calculation, the solution within the range that satisfies the constraints related to the operation such as the minimum output, maximum output, and lamp output of the generator is searched. The cost Fuel Cost related to the operation of the generator for each unit time can be calculated by the equation (1) using, for example, the coefficient (a, b, c) of the generator cost function for each generator.
続いてステップS504では、市場参加者供出電源推定部201は、ステップS503にて想定した市場参加者の発電計画より、時刻tにおける限界費用を算出する。限界費用の算出は、例えば、時刻tにおいて起動中の全ての発電ユニットの増分燃料費を計算し合計することで算出する。
Subsequently, in step S504, the market participant supply power
続いてステップS505では、市場参加者供出電源推定部201は、ステップS504で算出した時刻tにおける限界費用を同時刻tの対象エリアのエリアプライスと比較し、限界費用>エリアプライスか否かを判定する。市場参加者供出電源推定部201は、限界費用>エリアプライスの場合(ステップS505Yes)、ステップS506へ処理を移し、限界費用≦エリアプライスの場合(ステップS505No)、ステップS507へ処理を移す。
Subsequently, in step S505, the market participant supply power
ステップS506では、市場参加者供出電源推定部201は、限界費用>エリアプライスであるので、ステップS503にて想定した市場参加者の発電計画結果に基づいて、時刻tにおいて市場参加者が利用する使用電源を特定する。
In step S506, since the market participant supply power
ステップS507では、市場参加者供出電源推定部201は、限界費用≦エリアプライスとなる発電出力範囲を算出する。限界費用≦エリアプライスとなる発電出力範囲の具体的な算出手段としては、例えば、複数の発電機が運転されている場合、総出力値の増加に対して、各発電機の増分燃料費が等しくなるように出力配分されると考え、同じ増分燃料費に対して発電単価の小さなユニットから起動および出力増加していくものとして、総出力の増分に対する限界費用の増分を求めることで対象範囲を特定する。
In step S507, the market participant supply power
ステップS507に続いてステップS508では、市場参加者供出電源推定部201は、特定した限界費用≦エリアプライスとなる発電出力範囲に基づき、時刻tにおいて市場参加者が利用する使用電源を特定する。具体的な使用電源の特定手段としては、例えば限界費用≦エリアプライスとなる発電出力範囲において起動する発電機は、相対先へ供給されるまたはスポット市場への売電に利用されるとみなすことで、市場参加者が利用する使用電源を特定する。
Following step S507, in step S508, the market participant supply power
ステップS506またはステップS508に続いてステップS509では、市場参加者供出電源推定部201は、特定した市場参加者が利用する使用電源に基づき、市場参加者が保有する電源のうち需給調整市場へ供出する可能性のある電源を供出電源候補として決定する。具体的な供出電源候補の決定手段としては、例えば特定した市場参加者の使用電源以外の電源を供出電源候補としてもよいし、または特定した市場参加者の使用電源時刻tにおける出力および他の電力市場への供出量と、対象電源の最大出力から余剰出力を算出し、所定の余剰出力を有する電源を供出電源候補に加えてもよい。
Following step S506 or step S508, in step S509, the market participant supply power
続いてステップS510では、市場参加者供出電源推定部201は、ステップS509にて決定した供出電源候補について、需給調整市場への入札を予測する。予測する入札情報としては、例えば、応札量、ΔkW単価、kWh単価を対象とする。ここでΔkW単価とは、実需給時点で電源の出力調整の能力に応じて設定される単価を示し、またkWh単価とは運用時に実際に発動された量に応じて課金される単価を示す。入札時の応札量の具体的な予測手段としては、例えば、ステップS503にて想定した発電計画結果に基づき、供出電源候補毎の使用電源時刻tにおける出力と対象電源の最大出力から算出した余剰出力を応札量としてもよい。またΔkW単価およびkWh単価の具体的な予測手段としては、例えば、ステップS503にて想定した発電計画結果での供出電源の使用電源時刻tの増分燃料費に所定の係数を掛けた値を予測値としてもよい。
Subsequently, in step S510, the market participant supply power
続いてステップS511では、市場参加者供出電源推定部201は、ステップS505からステップS510の一連の処理を全時刻tについて処理したか判定する。市場参加者供出電源推定部201は、全時刻tについて処理した場合(ステップS511Yes)はS512に処理を移し、全時刻tについて処理していない場合(ステップS511No)はステップS504に処理を戻し、未処理の時刻tについて処理を行う。
Subsequently, in step S511, the market participant supply power
続いてステップS512では、市場参加者供出電源推定部201は、ステップS504からステップS511の一連の処理を全ての計算対象エリアの市場参加者について処理したか判定する。市場参加者供出電源推定部201は、全ての計算対象エリアの市場参加者について処理した場合(ステップS512Yes)は、市場参加者の供出電源推定処理を終了し、全ての計算対象エリアの市場参加者について処理していない場合(ステップS512No)はステップS503に処理を戻し、未処理の市場参加者について処理を行う。
Subsequently, in step S512, the market participant supply power
市場参加者供出電源推定部201は、以上のようにして得られた他の市場参加者の供出電源の推定処理結果を、例えば図11に示す形式で他供出電源推定結果DB3に格納する。図11に示す他供出電源推定結果は、例えば入出力装置11の出力画面等に表示され、ユーザに対して他供出電源推定結果を示すインターフェースとされてもよい。
The market participant supply power
(実施形態1の供出計画立案処理)
次に図3のステップS101において供出計画立案部13bで実行される供出計画立案処理の具体的な処理の流れを説明する。図6は、実施形態1にかかる供出計画立案処理の一例を示すフローチャートである。
(Delivery plan planning process of Embodiment 1)
Next, a specific flow of the delivery plan planning process executed by the delivery
先ずステップS300では、電源運用制約決定部206は、ステップS100で算出された供出電源シナリオ別の調整力発動予測値データを取得する。
First, in step S300, the power supply operation
続いてステップS301では、電源運用制約決定部206は、ステップS300で取得した供出電源シナリオ別の調整力発動予測値データに基づき、各供出電源シナリオにおける電源運用に係る制約値を決定する。具体的な電源運用制約値の決定手段としては、例えば、各供出電源シナリオに対するステップS101の処理の結果、約定されると判定された発電機については、応札量分の出力余力を対象時間帯に確保するものとして確保余力量を制約値として設定する。また各供出電源シナリオにおいてステップS101の処理の結果、運用時に発動が予測されると判定された発電機については、発動量分を需給バランス制約から除くものとして、計画時の需給一致制約から除く調整量として設定してもよい。また約定されると判定された発電機については、入札時に設定する調整力の種別に応じて、発動指令から出力変動するまでにかかる応動時間を制約値として設定してもよい。このようにして決定した各供出電源シナリオにおける電源運用に係る制約は、例えば、図18に示す形式で供出電源シナリオ別電源運用制約DB9に登録される。図18は、図17の供出電源シナリオ別調整力発動予測テーブルに、「確保余禄量(kW)」、「需給一致制約調整量(kW)」、「応動時間(分)」の各列を追加したものである。
Subsequently, in step S301, the power supply operation
続いてステップS302では、時間前市場価格予測部207は、時間前市場価格を予測する。具体的な時間前市場価格の予測手段としては、例えば、過去の時系列データである時間前市場価格データと、時間前市場価格の変動要因となる相関が高いデータ、例えば、気象予報値データやエリア需要予測値データを学習データとし自己回帰モデル等の回帰分析手法を用いて、最新の気象予報値データやエリア需要予測値データに対する時間前市場価格を予測する。
Subsequently, in step S302, the pre-hour market
続いてステップS303では、収益最大化部214は、調整力市場への供出や、火力および揚水を含む発電、卸電力市場での取引に関する計画を立案し、収益を算出する一連の処理を繰り返すことで、収益が最大となる計画を立案する計算処理を実行する。ステップS303の処理の詳細は、図7を参照して後述する。
Subsequently, in step S303, the
続いてステップS304では、取引実行部213は、ステップS303で立案された収益が最大となる計画に基づいて取引を実行する。具体的には、取引実行部213は、ステップS303において収益最大となると判定された供出電源シナリオにおける発電機と対象時間帯の対象の応札量にて、需給調整市場での取引を実行する。そして取引実行部213は、ステップS304の処理が終了すると、供出計画立案処理を終了する。 Subsequently, in step S304, the transaction execution unit 213 executes the transaction based on the plan that maximizes the profit planned in step S303. Specifically, the transaction execution unit 213 executes a transaction in the supply and demand adjustment market with the generator in the power supply scenario determined to maximize the profit in step S303 and the target bid amount in the target time zone. Then, when the processing of step S304 is completed, the transaction execution unit 213 ends the delivery planning process.
(実施形態1の収益最大化計算処理)
次に図6のステップS303において収益最大化部214で実行される収益最大化計算処理の具体的な処理の流れを説明する。図7は、実施形態1にかかる収益最大化計算処理の一例を示すフローチャートである。
(Profit maximization calculation process of the first embodiment)
Next, a specific flow of the profit maximization calculation process executed by the
先ずステップS401では、供出電源シナリオ選択部208は、供出電源シナリオ別電源運用制約DB9から、全ての供出電源シナリオ別電源運用制約データを取得する。続いてステップS402では、供出電源シナリオ選択部208は、取得した供出電源シナリオリストの中から1つを供出電源シナリオとして選択する。供出電源シナリオの選択は、リストのIDに基づき未処理のものから順に行ってもよいし、ランダムに行ってもよい。
First, in step S401, the supply power supply scenario selection unit 208 acquires all the power supply operation constraint data for each supply power supply scenario from the power supply
続いてステップS403では、出力制約付き火力発電計画部209、時間前市場入札計画部210、揚水汲み上げ放水計画部211、および収益評価値算出部212は、ステップS402で選択された供出電源シナリオに基づいて、調達販売計画を立案する。具体的には、例えば、自社が契約する相対供給先の翌日需要予測値と、自社が保有する再生可能エネルギー発電機の発電量予測値から、実質電力需要が算出され、供出電源シナリオの電源制約を充足し、実質電力需要を供給可能な、火力発電計画、時間前市場調達販売計画、および揚水汲み上げ放水計画が立案される。
Subsequently, in step S403, the output-constrained thermal power
例えば自社が発電設備を有する場合は、保有する各発電機の出力毎のコストを予め設定しておくか、または燃料単価を係数とした数式にて定義しておくことで、単位発電量当りの発電コストを設定する。例えば、発電機の出力、コスト、および稼働に係る制約は、自社発電機情報テーブル(図12参照)に示す形式で管理されている。また時間前市場等の卸電力市場からの調達を1つの発電機と見なしてもよい。その場合、例えば、将来の時間前市場価格の予測値に基づき、単位調達量当りのコストを設定する。 For example, if your company has power generation equipment, you can set the cost for each output of each generator you own in advance, or define it with a mathematical formula using the fuel unit price as a coefficient, so that per unit power generation amount. Set the power generation cost. For example, the output, cost, and operational constraints of the generator are managed in the format shown in the in-house generator information table (see FIG. 12). Further, procurement from the wholesale electricity market such as the time-before market may be regarded as one generator. In that case, for example, the cost per unit procurement amount is set based on the predicted value of the future market price before the hour.
そして、供給調達にかかる費用と、市場での販売による収入から算出される収益が最大となる供給源の組合せおよび供給源の出力を求める最適化計算を実施する。供給源の組合せは、例えば複数の発電機の発電機起動停止(ユニットコミットメント)フラグや、電力市場(例えば、時間前市場)からの調達をするまたはしないを決定するフラグである。供給源の出力は、例えば、各発電機の出力や、電力市場からの調達量である。最適化計算の際は、発電機の最小出力、最大出力、ランプ出力等の稼働に係る制約を充足する範囲の解を探索する。 Then, an optimization calculation is performed to obtain the combination of the supply source that maximizes the profit calculated from the cost of supply procurement and the income from sales in the market and the output of the supply source. The combination of sources is, for example, a generator start / stop (unit commitment) flag for a plurality of generators, or a flag that determines whether or not to procure from the electricity market (eg, pre-hour market). The output of the source is, for example, the output of each generator or the amount procured from the electricity market. In the optimization calculation, the solution within the range that satisfies the constraints related to the operation such as the minimum output, maximum output, and lamp output of the generator is searched.
単位時間毎の発電機稼働に係るコストは、例えば発電機情報テーブル(図12参照)から取得した発電機毎のコスト関数の係数(a,b,c)を用いて、上述の式(1)により算出できる。 The cost related to the operation of the generator for each unit time is calculated by using the coefficient (a, b, c) of the cost function for each generator obtained from the generator information table (see FIG. 12), for example, in the above equation (1). Can be calculated by
また供出電源シナリオの電源制約を充足した計画を立案する具体的な方法としては、例えば最適化時に用いるモデルの入力変数として図13および図18を参照し、以下を設定する。 Further, as a specific method for formulating a plan that satisfies the power supply constraint of the power supply scenario, for example, with reference to FIGS. 13 and 18 as input variables of the model used at the time of optimization, the following is set.
yanci_(u,t,a):ユニットuを供出電源シナリオaとして供出する場合の時刻tにおける確保余力量(図18の供出電源シナリオ別電源運用制約テーブルの「確保余力量」)。 yanci_ (u, t, a): Reserved capacity at time t when the unit u is supplied as the supply power scenario a (“Reserved capacity” in the power supply operation constraint table for each supply power scenario in FIG. 18).
zanci_(u,t,a):ユニットuを供出電源シナリオaとして供出する場合の時刻tにおける需給一致制約調整量(図18の供出電源シナリオ別電源運用制約テーブルの「需給一致制約調整量」)。 zanci_ (u, t, a): Supply-demand matching constraint adjustment amount at time t when the unit u is delivered as the supply power supply scenario a (“Supply-supply matching constraint adjustment amount” in the power supply operation constraint table for each supply power supply scenario in FIG. 18) ..
tanci_(u,a):ユニットuを供出電源シナリオaとして供出する場合の応動時間(図18の供出電源シナリオ別電源運用制約テーブルの「応動時間」)。 tanci_ (u, a): Response time when the unit u is supplied as the supply power supply scenario a (“response time” in the power supply operation constraint table for each supply power supply scenario in FIG. 18).
ianci_(u,t,a):ユニットuを供出電源シナリオaとして供出する場合の時刻tにおける報酬(kWh単価)(図13の供出電源シナリオリストテーブルの「kWh単価」)。なお、ianci_(u,t,a)は、kWh単価に代えてΔkW単価を用いてもよく、また、kWh単価およびΔkW単価の組合せ計算等の結果に基づく値を用いてもよい。 ianci_ (u, t, a): Reward (kWh unit price) at time t when the unit u is supplied as the supply power supply scenario a (“kWh unit price” in the supply power supply scenario list table of FIG. 13). For ianci_ (u, t, a), the ΔkW unit price may be used instead of the kWh unit price, or a value based on the result of a combination calculation of the kWh unit price and the ΔkW unit price may be used.
またモデルの操作変数として以下を設定する。
anciFlg_(u,t,a):ユニットuを時刻tに供出電源シナリオaへ供出するかどうかのフラグ(0または1)。
Also, set the following as model operation variables.
anciFlg_ (u, t, a): Flag (0 or 1) of whether to deliver the unit u to the power supply scenario a at time t.
さらにモデルの制約式として以下の制約1〜制約3を設定する。
Further, the following
制約1:供出時刻でのユニットの調整力確保制約。すなわち制約1は、ユニットuの時刻tの起動停止フラグをy_(u,t)、出力をpower_(u,t)、最小出力をpowermin_(u)とすると、全てのユニットu、時刻tについて、式(2)で表される。
Constraint 1: Constraint to secure the adjustment ability of the unit at the delivery time. That is, the
制約2:供出時刻での出力変化量確保制約。すなわち制約2は、全てのユニットu、時刻t、および供出電源シナリオaについて、式(3)で表される。
Constraint 2: Constraint to secure the amount of output change at the time of delivery. That is, the
制約3:需給一致制約。すなわち制約3は、揚水ユニットmの時刻tの放電量をdischarge_(m,t)、時刻tの相対小売販売量をdemand_(t)とすると、全ての時刻tについて、式(4)で表される。
Constraint 3: Demand-supply matching constraint. That is,
そして、収益評価値算出部212は、例えば、収入として時間前市場での販売による収入と調整力供出による収入を算出し、この算出結果から調達にかかるコストを減じることで、モデルの目的関数である収益を算出する。調整力供出による収入の算出は、例えば、式(5)にて行う。
Then, the profit evaluation
ここで図19を参照し、供出電源シナリオの電源制約を充足し、実質電力需要を供給可能、かつ収益が最大となる火力発電計画、時間前市場調達販売計画、揚水汲み上げ放水計画の最適化計算を実施したときの結果を示す。図19は、実施形態1の最適化計算の実施結果の一例を示す図である。図19に示す結果は、例えば入出力装置11の出力画面等に表示され、ユーザに対して最適化計算結果を示すインターフェースとされてもよい。
Here, referring to FIG. 19, the optimization calculation of the thermal power generation plan, the pre-hour market procurement and sales plan, and the pumped storage and discharge plan that satisfy the power supply constraints of the power supply scenario, can supply real power demand, and maximize the profit. The result when was carried out is shown. FIG. 19 is a diagram showing an example of the execution result of the optimization calculation of the first embodiment. The result shown in FIG. 19 may be displayed on, for example, the output screen of the input /
図19には、受渡し時刻を横軸とし、0時からスタートする30分刻みの48コマを1日分の最適化計算結果とする例が示されている。図19の縦軸は、正方向に発電機出力および市場調達を含む調達量を示し、負方向に相対供給および市場販売を含む供給量と揚水ユニットへの充電量を示している。正方向の調達量は、供給源の種別(石油機、コンバインド機、ガス発電機、石炭発電機、揚水発電機、時間前市場分等)毎に区別可能に表示されている。さらに供給源の種別毎に含まれる各ブロックは、個別の各供給源の出力を示している。 FIG. 19 shows an example in which the delivery time is on the horizontal axis and 48 frames in 30-minute increments starting from 0 o'clock are used as the optimization calculation result for one day. The vertical axis of FIG. 19 shows the procurement amount including the generator output and the market procurement in the positive direction, and the supply amount including the relative supply and the market sale and the charge amount to the pumping unit in the negative direction. The amount of procurement in the positive direction is displayed in a distinguishable manner for each type of supply source (oil machine, combined machine, gas generator, coal generator, pumping generator, pre-hour market, etc.). Furthermore, each block included for each source type indicates the output of each individual source.
図19において、縦軸正方向に示される破線は自社の相対小売供給の電力需要を示し、電力需要を超過する電力が時間前市場に供給されたり揚水発電機の充電に使用されたりする。そして図19に実線枠で囲まれた各ブロックは、調整力応札時間帯に調整力市場へ電力を供出する際の単位となる供出電源(供出ユニット)を示している。 In FIG. 19, the broken line shown in the positive direction of the vertical axis indicates the electric power demand of the company's relative retail supply, and the electric power exceeding the electric power demand is supplied to the market before the hour or used for charging the pumped storage generator. Each block surrounded by a solid line frame in FIG. 19 shows a supply power source (supply unit) which is a unit for supplying power to the adjustment power market during the adjustment power bidding time zone.
なお図19では、分割する時間コマを30分単位としたが、1分単位、5分単位等の任意の単位においても同様に実施できる。また図19では、電力を蓄電するリソースとして揚水発電機を例として挙げたが、蓄電池等のその他の蓄電リソースを利用する場合も同様に実施できる。 In FIG. 19, the time frame to be divided is set to 30 minutes, but the same can be performed in any unit such as 1 minute or 5 minutes. Further, in FIG. 19, a pumped storage generator is taken as an example as a resource for storing electric power, but the same can be performed when other storage resources such as a storage battery are used.
説明を図7に戻す。続いてステップS404では、収益最大化部214は、既定の終了条件に達したか否かを判定する。収益最大化部214は、既定の終了条件に達した場合(ステップS404Yes)、ステップS405へ処理を移し、既定の終了条件に達していない場合(ステップS404No)、ステップS402へ処理を移す。
The explanation is returned to FIG. Subsequently, in step S404, the
ステップS405では、収益最大化部214は、ステップS402からステップS403の一連の処理を繰り返した中で収益が最大となる供出電源シナリオを、収益最大となる供出電源シナリオとして決定する。ステップS405が終了すると、収益最大化部214は、収益最大化処理を終了する。
In step S405, the
ステップS404から再び処理が移されたステップS402の供出電源シナリオ選択処理において、新たな供出電源シナリオは、例えば、一般的な最適化手法(線形計画法、Simulated Annealing、遺伝的アルゴリズム、タブーサーチ等)を用いて選択されてもよい。またステップS404では、これらの最適化手法の終了条件に基づいて収益最大化処理を終了してもよい。 In the supply power scenario selection process of step S402, the processing of which is transferred from step S404 again, the new supply power scenario is, for example, a general optimization method (linear programming, Simulated Annealing, genetic algorithm, tabu search, etc.). May be selected using. Further, in step S404, the profit maximization process may be terminated based on the termination conditions of these optimization methods.
(実施形態の効果)
以上のように本実施形態の電力計画支援装置は、市場参加者の需給調整市場への供出電源を他の電力市場での約定結果から予測することで、自社電源を供出した場合の発動時間および発動量を予測し、各電源について調整力として供出するシナリオを想定し、電源の供出シナリオの組合せ毎に予測した調整力発動量を絶対確保量とする制約付き最適化を行う。そして、供出シナリオ毎の想定収益を試算し、最経済となる供出電源の組合せを決定する。
(Effect of embodiment)
As described above, the electric power planning support device of the present embodiment predicts the power supply to the supply and demand adjustment market of the market participants from the contract results in other electric power markets, and thus the activation time and the activation time when the own power supply is supplied. Predict the amount of activation, assume a scenario in which each power supply is supplied as adjustment power, and perform constrained optimization with the predicted amount of adjustment power activation for each combination of power supply scenario as the absolute secured amount. Then, the estimated profit for each supply scenario is calculated, and the combination of the supply power sources that is the most economical is determined.
よって本実施形態によれば、需給調整力市場への電源供出による経済メリットを考慮した収益試算、さらには運用時の供出した電源の発動に係る予測値まで含めた計画の経済性評価により、発電計画および各電力市場への入札計画の立案を実現できる。すなわち、需給調整市場へ供出した電源の発動によるインセンティブまで含めて全体として最経済となる計画立案ができる。 Therefore, according to this embodiment, power generation is carried out by a profit estimation considering the economic merit of supplying power to the supply and demand adjustment market, and by evaluating the economic efficiency of the plan including the predicted value related to the activation of the supplied power during operation. It is possible to realize a plan and a bidding plan for each electricity market. In other words, it is possible to make a plan that will be the most economical as a whole, including incentives for activating the power supply provided to the supply and demand adjustment market.
[実施形態2]
上述の実施形態1では、市場参加者の持つ供給余力を需給調整市場に供出する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、運用時に発生した所定の発電機の余力については、送配電事業者等の系統運用者が余力として活用可能である場合(以下、余力活用)にも本発明を適用することができる。以下、この例を実施形態2とし、実施形態1と異なる点のみ説明する。
[Embodiment 2]
In the above-described first embodiment, the case where the supply surplus capacity of the market participants is provided to the supply-demand adjustment market has been described, but the present invention is not limited to this, and for example, the surplus capacity of a predetermined generator generated during operation is not limited to this. The present invention can also be applied when a system operator such as a power transmission / distribution company can utilize the surplus capacity (hereinafter referred to as the surplus capacity). Hereinafter, this example will be referred to as the second embodiment, and only the points different from the first embodiment will be described.
例えば、市場参加者の保有する各電源について、余剰電力の供出が需給調整市場か余力活用かを示す供出タイプを図20に示す形式で管理する。そして図5に示す市場参加者供出電源推定処理のステップS509の需給調整市場へ供出する可能性のある電源の供出電源候補想定処理では、図20を参照し、例えばステップS508で特定した市場参加者の使用電源以外の電源で、かつ供出タイプが需給調整市場である電源を、需給調整市場への供出電源候補としてもよい。または、特定した市場参加者の使用電源時刻tにおける出力と対象電源の最大出力から余剰出力を算出し、所定の余剰出力を有し、かつ供出タイプが需給調整市場である電源を、需給調整市場供出電源候補に加えてもよい。 For example, for each power source owned by the market participant, the supply type indicating whether the supply of surplus power is the supply and demand adjustment market or the utilization of surplus power is managed in the format shown in FIG. Then, in the supply and demand adjustment power supply candidate assumption processing of the power supply that may be supplied to the supply and demand adjustment market in step S509 of the market participant supply power supply estimation process shown in FIG. 5, the market participant identified in step S508, for example, with reference to FIG. A power source other than the power source used in the above and whose supply type is the supply and demand adjustment market may be a candidate for the supply and demand adjustment market. Alternatively, the surplus output is calculated from the output at the power supply time t of the specified market participant and the maximum output of the target power supply, and the power supply having a predetermined surplus output and the supply type is the supply and demand adjustment market is selected as the supply and demand adjustment market. It may be added to the supply power supply candidates.
さらにステップS509では、需給調整市場への入札を予測すると共に、余力活用へ供出する余力量とそのΔkW単価について予測する。余力活用へ供出する余力量の予測の具体的手段としては、例えば、ステップS503にて想定した発電計画結果に基づき、余力活用タイプの電源毎の使用電源時刻tにおける出力と対象電源の最大出力から算出した余剰出力を余力量としてもよい。またΔkW単価の具体的な予測手段としては、例えば、ステップS503で想定した発電計画結果での供出電源の使用電源時刻tの増分燃料費に所定の係数を掛けた値を予測値としてもよい。このようにして得られた他供出電源推定結果は、例えば、図22に示す形式で管理される。図22に示す他供出電源推定結果は、例えば入出力装置11の出力画面等に表示され、ユーザに対して他供出電源推定結果を示すインターフェースとされてもよい。
Further, in step S509, the bid to the supply and demand adjustment market is predicted, and the surplus capacity to be provided for utilization of the surplus capacity and its ΔkW unit price are predicted. As a concrete means of predicting the amount of surplus capacity to be supplied to the surplus capacity utilization, for example, based on the power generation plan result assumed in step S503, from the output at the power supply time t of each surplus capacity utilization type power source and the maximum output of the target power source. The calculated surplus output may be used as the surplus capacity. Further, as a specific means for predicting the ΔkW unit price, for example, a value obtained by multiplying the incremental fuel cost of the power supply time t of the power source used in the power generation plan result assumed in step S503 by a predetermined coefficient may be used as the predicted value. The other power supply estimation result obtained in this way is managed in the format shown in FIG. 22, for example. The other power supply estimation result shown in FIG. 22 may be displayed on, for example, the output screen of the input /
次に図4に示す市場参加者の供出電源推定処理におけるステップS203の供出電源シナリオ決定処理において、自社の保有電源の中から需給調整市場へ供出する電源の組合せと電源毎の時刻毎の応札、ΔkW単価、kWh単価に加えて、余力活用へ供出する電源と対象電源の時刻毎のΔkW単価を供出電源シナリオとして仮決定する。供出する電源の組合せの仮決定を行う具体的な手段としては、例えば、自社保有する各電源について、余剰電力の供出が需給調整市場か余力活用かを示す供出タイプを図21に示す形式で管理し、自社における発電計画の結果に基づき、余力活用へ供出する電源の余剰出力については、必ず供出するのものとする。需給調整市場へ供出する電源の組合せの仮決定方法は、実施形態1と同様である。このようにして仮決定した供出電源シナリオは、例えば図23に示す形式で供出電源シナリオリストDB10に格納される。
Next, in the supply power scenario determination process of step S203 in the supply power estimation process of the market participants shown in FIG. 4, the combination of the power supplies to be supplied to the supply and demand adjustment market from the own power sources and the time-by-time bidding for each power source. In addition to the ΔkW unit price and the kWh unit price, the ΔkW unit price for each time of the power supply to be supplied to utilize the surplus power and the target power supply is tentatively determined as the power supply scenario. As a specific means for tentatively determining the combination of power sources to be supplied, for example, for each power source owned by the company, the supply type indicating whether the supply of surplus power is the supply and demand adjustment market or the utilization of surplus power is managed in the format shown in FIG. However, based on the results of the power generation plan in-house, the surplus output of the power supply to be used for the utilization of surplus power shall be provided without fail. The method for tentatively determining the combination of power sources to be supplied to the supply and demand adjustment market is the same as that in the first embodiment. The power supply scenario tentatively determined in this way is stored in the power supply
次に広域メリットオーダシミュレーション部203では、他社供出電源推定結果データ(図22参照)と、需給調整市場の買い入札情報と、仮決定された供出電源シナリオデータ(図23参照)の内から選択した1つの供出電源シナリオとを取得する。そして、広域メリットオーダシミュレーション部203は、取得した他社の供出電源推定結果と、需給調整市場の買い入札情報と、仮決定された自社の供出電源シナリオとに基づいて、図22および図23に示す他社および自社の時間帯別の応札および余力に基づき、例えば、kWh価格が低い順に落札するように約定処理を実施し、各時間帯毎に約定または余力として採用するかを決定する。
Next, the wide area merit
そして、調整力発動量予測部205では、広域メリットオーダシミュレーションの結果として落札または採用された調整力のリストと、見込まれるエリア需要予測誤差に基づき、選択した供出電源シナリオにおける各発電機の運用時の時間帯別の発動量を予測する。具体的には、例えば想定されるエリア需要予測誤差が発生した際の需給を一致させるために必要な供給量に対して、約定または採用された全ての電源の中から、ΔkWh価格が最安のものから順番に発動するものとして、時間帯別の各発電機の発動量を予測する。
Then, in the adjustment force activation
このようにして予測した供出電源シナリオにおける各発電機の需給調整市場での約定結果と余力活用での採用結果、および運用時の発動量は、例えば図24に示す形式で供出電源シナリオ別調整力発動予測値DB8に登録される。図24に示す供出電源シナリオ別調整力発動予測結果は、例えば入出力装置11の出力画面等に表示され、ユーザに対して供出電源シナリオ別調整力発動予測結果を示すインターフェースとされてもよい。
The contract results in the supply and demand adjustment market of each generator in the supply and demand adjustment market predicted in this way, the adoption results by utilizing the surplus capacity, and the amount of activation during operation are, for example, the adjustment power for each supply power scenario in the format shown in FIG. It is registered in the activation prediction value DB8. The adjustment force activation prediction result for each supply power supply scenario shown in FIG. 24 may be displayed on, for example, the output screen of the input /
その他は、実施形態1と同様の構成および処理で、実施形態2における供出タイプが「余力活用」の電源についても、供出タイプが「需給調整市場」の電源同様に供出計画立案処理を実施可能である。 Other than that, it has the same configuration and processing as in the first embodiment, and it is possible to carry out the supply planning process for the power supply whose supply type is "utilization of surplus capacity" in the second embodiment as well as the power supply whose supply type is "supply and demand adjustment market". is there.
なお、本発明は上記実施形態だけに限定されることなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲内で構成要素を変形して具体化できる。例えば、本実施例は、卸電力市場としてスポット市場、及び時間前市場を例に挙げたが、複数の主体間で電力の取引を行うその他の電力取引市場においても利用することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and at the implementation stage, the components can be modified and embodied within a range that does not deviate from the gist thereof. For example, in this embodiment, the spot market and the pre-hour market are taken as examples of the wholesale electric power market, but it can also be used in other electric power trading markets where electric power is traded between a plurality of entities.
また上記実施形態は本発明を分かりやすく説明するためのものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換、統合、または分散をすることが可能である。また実施形態で示した各処理は、処理効率または実装効率に基づいて適宜分散または統合してもよい。 Further, the above-described embodiment is for explaining the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the configurations described. Further, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. In addition, it is possible to add, delete, replace, integrate, or distribute other configurations for a part of the configurations of each embodiment. Further, each process shown in the embodiment may be appropriately distributed or integrated based on the processing efficiency or the mounting efficiency.
1:電力計画支援装置、13a:供出電源発動予測部、13b:供出計画立案部、201:市場参加者供出電源推定部、202:供出電源シナリオ決定部、203:広域メリットオーダシミュレーション部、204:需給変動量予測部、205:調整力発動量予測部、206:電源運用制約決定部、207:時間前市場価格予測部、208:供出電源シナリオ選択部、209:約付き火力発電計画部、210:時間前市場入札計画部、211:放水計画部、212:収益評価値算出部、213:取引実行部、214:収益最大化部 1: Power planning support device, 13a: Power supply activation prediction unit, 13b: Power supply planning department, 201: Market participant power supply estimation department, 202: Power supply scenario determination unit, 203: Wide area merit order simulation department, 204: Supply and demand fluctuation forecasting department, 205: Adjusting power activation amount forecasting department, 206: Power supply operation constraint determination department, 207: Market price forecasting department before hours, 208: Supply power supply scenario selection department, 209: Thermal power generation planning department with approx. : Pre-hour market bid planning department, 211: Water discharge planning department, 212: Profit evaluation value calculation department, 213: Transaction execution department, 214: Profit maximization department
Claims (13)
前記電力市場へ供出された自己が保有する供出電源が運用時に発動されるか否かを予測する供出電源発動予測部と、
前記供出電源発動予測部による供出電源の発動予測結果に基づいて、前記電力市場へ供出する自己の供出電源を組合せた供出電源シナリオ毎の収益評価を行う供出計画立案部と
を備えたことを特徴とする電力計画支援装置。 It is a power planning support device that supports the formulation of a power supply plan that supplies the power that it owns to the power market.
The power supply activation prediction unit that predicts whether or not the power supply owned by the owner provided to the electricity market will be activated during operation.
It is characterized by having a supply planning department that evaluates profits for each supply power scenario that combines its own power supply to the power market based on the power supply activation prediction result by the power supply activation prediction unit. Power planning support device.
市場参加者が前記電力市場へ供出する供出電源を推定する市場参加者供出電源推定部
をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の電力計画支援装置。 The power supply activation prediction unit
The electric power planning support device according to claim 1, further comprising a market participant electric power supply estimation unit that estimates the electric power supply that the market participant provides to the electric power market.
前記市場参加者供出電源推定部による市場参加者が前記電力市場へ供出する供出電源の推定結果に基づいて、前記電力市場へ供出する自己の供出電源のうち約定される電源を、メリットオーダのシミュレーションによって予測する
ことを特徴とする請求項2に記載の電力計画支援装置。 The power supply activation prediction unit
Based on the estimation result of the power supply supplied to the electric power market by the market participant by the market participant power supply estimation unit, the power source to be contracted among the own power supply power supply to the electric power market is simulated on the merit order. The electric power planning support device according to claim 2, wherein the electric power is predicted by.
前記メリットオーダのシミュレーション結果と、自己の供出電源の運用時における電力需要の予測誤差と、運用時に使用可能な自己の供出電源の稼働に係る費用とに基づいて、自己の供出電源の運用時の発動時間および発動量を予測する調整力発動量予測部
を備え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。 The power supply activation prediction unit
Based on the simulation results of the merit order, the prediction error of the power demand during the operation of the own power supply, and the cost of operating the own power supply that can be used during the operation, the operation of the own power supply The electric power planning support device according to claim 3, further comprising an adjustment force activation amount prediction unit that predicts the activation time and the activation amount.
市場参加者が前記電力市場へ供出する供出電源を他の電力市場における約定結果から予測し、
自己の供出電源の運用時の発動時間および発動量を、前記市場参加者と自己のそれぞれが前記電力市場へ供出する各供出電源の発電コストから予測する
ことを特徴とする請求項4に記載の電力計画支援装置。 The power supply activation prediction unit
Predicting the power supply to be supplied to the power market by market participants from the contract results in other power markets,
The fourth aspect of claim 4, wherein the activation time and the activation amount at the time of operation of the own power supply are predicted from the power generation cost of each power supply to the power market by each of the market participant and the self. Power planning support device.
前記他の電力市場における電力価格と市場参加者が保有する電源の発電コストとに基づいて、市場参加者が前記他の電力市場へ供出するための各供出電源の発電量を予測し、前記他の電力市場へ供出する供出量から各供出電源の発電余力を予測することで、市場参加者の前記電力市場への供出電源および供出量を予測する
ことを特徴とする請求項5に記載の電力計画支援装置。 The power supply activation prediction unit
Based on the electricity price in the other electricity market and the power generation cost of the power source owned by the market participant, the power generation amount of each supply power source for the market participant to supply to the other electricity market is predicted, and the other The electric power according to claim 5, wherein the power generation capacity of each electric power source is predicted from the electric power supply amount to the electric power market, and the electric power source and the electric power supply amount to the electric power market of the market participants are predicted. Planning support device.
前記供出電源シナリオ毎に予測した各電源の発動量を運用時に確保する供出電源シナリオ別電源運用制約を充足する電力の調達販売計画を制約付き最適化計算により立案することで前記供出電源シナリオ毎の収益を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の電力計画支援装置。 The donation planning department
Securing the amount of power generation predicted for each power supply scenario during operation Power procurement and sales plans that satisfy the power supply operation constraints for each power supply scenario are formulated by constrained optimization calculation for each power supply scenario. The power planning support device according to claim 1, characterized in that it calculates revenue.
前記供出電源シナリオにかかる供出電源の出力制約、仕様、および発電コストを含む仕様と、他の電力市場における電力の市場価格予測値とに基づき電力の調達販売計画を立案することで算出した収益が最大となる供出電源シナリオを、収益最大の供出電源シナリオとして決定する
ことを特徴とする請求項7に記載の電力計画支援装置。 The donation planning department
Revenue calculated by formulating a power procurement and sales plan based on the specifications including the output constraints, specifications, and power generation costs of the power supply in the above power supply scenario, and the market price forecast of power in other power markets. The power planning support device according to claim 7, wherein the maximum power supply scenario is determined as the maximum profitable power supply scenario.
前記供出電源シナリオにかかる供出電源の出力制約を充足し、実質電力需要を供給可能、かつ供給および調達にかかる費用と市場での販売による収入から算出される収益が最大となる発電計画、他市場からの電力調達、および電力販売計画を含む前記調達販売計画を、該調達販売計画全体の収益を算出する前記制約付き最適化計算により立案する
ことを特徴とする請求項8に記載の電力計画支援装置。 The donation planning department
A power generation plan that satisfies the output constraints of the power supply in the above power supply scenario, can supply real power demand, and maximizes the profit calculated from the cost of supply and procurement and the revenue from sales in the market, other markets. The electric power planning support according to claim 8, wherein the electric power procurement from the electric power source and the electric power sales plan including the electric power sales plan are drafted by the constrained optimization calculation for calculating the profit of the entire electric power procurement and sales plan. apparatus.
ことを特徴とする請求項9に記載の電力計画支援装置。 The output constraint according to claim 9, wherein the output constraint includes an amount of power to be secured for power supply and a response time required from the activation command of the power supply during operation to the output fluctuation. Power planning support device.
前記供出電源シナリオ毎の収益を算出する際に、各供出電源シナリオにおける供出電源毎のΔkW単価およびkWh単価の少なくとも何れかに基づく供出時の報酬の予測値と、前記供出シナリオ毎に予測した各電源の発動量とに基づいて、電源供出による収益を予測する
ことを特徴とする請求項1に記載の電力計画支援装置。 The donation planning department
When calculating the profit for each supply power source scenario, the predicted value of the reward at the time of delivery based on at least one of the ΔkW unit price and the kWh unit price for each supply power source in each supply power source scenario, and each predicted value for each supply power source scenario. The power planning support device according to claim 1, wherein the profit from power supply is predicted based on the amount of power generation.
前記電力市場へ供出された自己が保有する供出電源が運用時に発動されるか否かを予測し、
前記供出電源の発動予測結果に基づいて、前記電力市場へ供出する自己の供出電源を組合せた供出電源シナリオ毎の収益評価を行う
各処理を含んだことを特徴とする電力計画支援方法。 It is a power planning support method performed by a power planning support device that supports the formulation of a power supply plan that supplies the power that it owns to the power market.
Predict whether or not the self-owned power supply to the electricity market will be activated during operation,
A power planning support method comprising each process of evaluating profit for each power supply scenario in which the own power supply to be supplied to the power market is combined based on the activation prediction result of the power supply.
電力市場へ供出された自己が保有する供出電源が運用時に発動されるか否かを予測する供出電源発動予測部、
前記供出電源発動予測部による供出電源の発動予測結果に基づいて、前記電力市場へ供出する自己の供出電源を組合せた供出電源シナリオ毎の収益評価を行う供出計画立案部
として機能させるため電力計画支援プログラム。 Computer,
Power supply activation prediction unit, which predicts whether or not the power supply owned by the owner provided to the electricity market will be activated during operation.
Power planning support to function as a supply planning department that evaluates profits for each supply power scenario that combines the power supply of its own to the power market based on the prediction result of the power supply activation by the power supply activation prediction unit. program.
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