JP2023054543A - Electric power transaction device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、電力取引装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a power trading device.
特開2006-31641号公報(特許文献1)には、入札エリア間の連系線の潮流上限制約を考慮して市場分断約定の約定量を算出するように構成された電力スポット市場約定処理方法が開示される。 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2006-31641 (Patent Document 1) discloses an electricity spot market contract processing method configured to calculate the contract amount of a market segmentation contract in consideration of the power flow upper limit constraint of interconnection lines between bid areas. is disclosed.
特許文献1に記載される約定処理方法によれば、エリア間の連系線の空き容量制約条件、需給バランス制約条件等の制約条件を守りつつ、売買注文を約定することができる。
According to the execution processing method described in
しかしながら、その一方で、電力取引市場の参加者にとっては、入札した売り注文電力量および買い注文電力量よりも約定量が小さくなる場合が生じ得る。このような場合、電力取引市場への参加のモチベーションが低下し、電力取引市場の活性化を妨げることが懸念される。 On the other hand, however, for the participants of the power trading market, there may be a case where the contract amount is smaller than the bidding sell order power amount and buy order power amount. In such a case, it is feared that the motivation to participate in the power trading market will decrease and the activation of the power trading market will be hindered.
また、電力取引市場に対して再生可能エネルギーにより発電された電力について多くの売り注文がなされ、売り電力量の総量が買い電力量の総量を上回る場合には、上述した制約条件を守るために、約定量が制限されることとなり、再生可能エネルギーの活用を妨げることが懸念される。 In addition, when many sell orders are placed on the power trading market for power generated by renewable energy, and the total amount of power sold exceeds the total amount of power purchased, in order to comply with the above-mentioned constraints, It is feared that the contracted amount will be restricted and that it will hinder the utilization of renewable energy.
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電力系統の安定化および再生可能エネルギーの有効活用を実現することができる電力取引装置を提供することである。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a power transaction device that can realize stabilization of the power system and effective use of renewable energy.
本開示のある局面に従う電力取引装置は、電力系統に連系される複数の需要家間の電力取引を約定する。電力取引装置は、単位時間帯毎に、複数の需要家から受け付けた売り入札および買い入札を合致させて約定を行う約定処理部と、電力系統における電力の需給に関する情報および電力系統の混雑状況に関する情報を受け付ける入力部とを備える。約定処理部は、単位時間帯毎に、電力系統の電力の需給をバランスさせるとともに、潮流が電力系統の送電線の運用容量以下となるように、約定量の総量を制限するように構成される。電力取引装置は、入力部が受け付けた情報に基づいて、売却希望電力量の総量が買取希望電力量の総量を上回ると予想される単位時間帯、または、潮流が送電線の運用容量を下回ると予想される単位時間帯または地域に関する情報を生成して複数の需要家に提供する提供部をさらに備える。 A power trading apparatus according to an aspect of the present disclosure contracts power trading between a plurality of consumers interconnected to a power system. The power trading apparatus includes a contract processing unit that matches sell bids and buy bids received from a plurality of consumers for each unit time period to execute a contract; and an input unit for receiving information. The contract processing unit is configured to balance the supply and demand of power in the power system for each unit time period, and to limit the total amount of the contract amount so that the power flow is equal to or less than the operating capacity of the transmission line in the power system. . Based on the information received by the input unit, the power trading apparatus determines the unit time period in which the total amount of power desired to be sold is expected to exceed the total amount of power desired to be purchased, or when the power flow falls below the operating capacity of the transmission line. It further comprises a providing unit that generates information on an expected unit time period or area and provides it to a plurality of consumers.
本開示によれば、電力系統の安定化および再生可能エネルギーの有効活用を実現することができる電力取引装置を提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, it is possible to provide an electric power transaction device capable of stabilizing an electric power system and effectively utilizing renewable energy.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
<P2P電力取引システムの構成例>
図1は、本実施の形態に係る電力取引装置が適用されるP2P(Peer to Peer)電力取引システムの構成例を概略的に示す図である。
<Configuration example of P2P power trading system>
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration example of a P2P (Peer to Peer) power trading system to which a power trading device according to the present embodiment is applied.
図1を参照して、P2P電力取引システムは、P2P電力取引市場1を備える。P2P電力取引市場1では、電力資源を有する需要家8と需要家9との間で直接に電力の売買取引が行われる。P2P電力取引市場1は、P2P電力取引を管理する。P2P電力取引市場1は「電力取引装置」の一実施例に対応する。
Referring to FIG. 1 , the P2P power trading system has a P2P
電力資源には、分散型電源DER(Distributed Energy Resource)、電力負荷、プロシューマなどがある。分散型電源DERは、小規模な発電設備であって、ガスエンジンおよびガスタービンなどの化石燃料を利用した発電設備、太陽光発電、風力発電およびバイオマス発電などの再生可能エネルギーを利用した発電設備、燃料電池などの水素を利用した発電設備、ならびに、蓄電池などの電力貯蔵装置ESS(Energy Storage System)が含まれる。蓄電池には、移動体200に搭載された蓄電池を含めることができる。
Power resources include distributed power sources DER (Distributed Energy Resources), power loads, and prosumers. Distributed power supply DER is a small-scale power generation facility, and includes power generation facilities using fossil fuels such as gas engines and gas turbines, power generation facilities using renewable energy such as solar power generation, wind power generation and biomass power generation. Power generation facilities using hydrogen such as fuel cells, and power storage devices ESS (Energy Storage Systems) such as storage batteries are included. The storage battery can include a storage battery mounted on the
なお、移動体200は、外部からの充電および外部への放電が可能な蓄電池を搭載している。移動体は、例えば、電気自動車、ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車、または、無人で搬送物を搬送可能な自動運転車両である。
The moving
プロシューマは、発電設備と、当該発電設備が発電した電力を蓄える電力貯蔵装置とを所有する需要家であって、発電設備が発電した電力を電力貯蔵装置に蓄え、余剰電力(電力負荷で消費されない残りの電力)を他の電力資源に対して供給することが可能に構成されている。 A prosumer is a consumer who owns a power generation facility and a power storage device that stores the power generated by the power generation facility. remaining power) can be supplied to other power resources.
図1の例では、需要家8は、充放電設備220を有しており、充放電設備220に移動体200を接続することによって、分散型電源DERが発電した電力を移動体200の蓄電池に蓄え、余剰電力を他の電力資源に対して供給することができる。あるいは、需要家8は、分散型電源DERが発電した電力を電力貯蔵装置ESSに蓄え、余剰電力を他の電力資源に対して供給することができる。
In the example of FIG. 1, the
需要家9は、住宅、ビル、工場、商業施設などの電力負荷を有しており、電力を消費する。需要家9には、充放電設備220が設置され、充放電設備220に移動体200を接続することによって、移動体200の蓄電池を充電することができる。
需要家8および需要家9は、送電線4に接続されている。送配電事業者6は、図示しない発電事業者から電力を調達して、調達した電力を送電線4に供給する。需要家8は、送電線4を通じて、電力を他の電力資源に供給することができる。需要家9は、送電線4を通じて電力の供給を受けることができる。
A
需要家8,9の各々には、スマートメータSMが設けられている。スマートメータSMは、需要家における送電線4からの受電点に設置される。スマートメータSMは、受電点における電力量を計測する電力量計である。スマートメータSMは、所定時間(例えば30分)毎に電力量を計測する。なお、スマートメータSMは、受電点における潮流の電力(送電線4から需要家に供給される電力)を正値として計測し、受電点における逆潮流の電力(需要家から送電線4に供給される電力)を負値として計測する。すなわち、受電点の電力は、需要家が需要する電力だけでなく、需要家から供給される電力も含まれる。
Each of the
スマートメータSMは、小売電気事業者5によって保守および管理される。スマートメータSMは、計測した電力量を記憶するとともに、小売電気事業者5に送信する。また、スマートメータSMは、小売電気事業者5の要求に応じて、計測した電力量を小売電気事業者5へ送信する。
Smart meter SM is maintained and managed by
小売電気事業者5は、複数の需要家8,9と契約している。小売電気事業者5には、電力の同時同量、すなわち、電力の需要量と供給量とを一致させることが義務付けられている。なお、2016年度の電力小売全面自由化以降、小売電気事業者5に対して、計画値で需要量と供給量とを一致させ、かつ、計画値と実績値とを一致させるように義務付ける計画値同時同量の制度が採用されている。同制度では、計画値と実績値との差であるインバランスが発生して電力の不足が生じる場合には、小売電気事業者5は、ペナルティとして送配電事業者6にインバランス料金を支払うことになる。
A
P2P電力取引市場1は、売り手となる需要家8から売りの入札を受け付け、買い手となる需要家9から買いの入札を受け付ける。なお、各需要家からの入札は、担当されるエージェントを介して実行される。P2P電力取引市場1は、エージェントを通じて複数の需要家8,9からの入札を受け、売り手側と買い手側との入札条件が合致したものに対して約定がなされる。約定とは、入札に応じて売買取引が成立することをいう。
The P2P
具体的には、図2に示されるように、単位時間帯毎(1,2,・・・n)毎に、複数の買い手と売り手とが価格と電力量との組(p,q)、(P,Q)を入札する。なお、単位時間帯とは、電力調達の行われる時間を、P2P電力取引市場1において設定された所定の時間長さ毎に区切って得られる時間帯の1つを示している。現在、日本においては、24時間を48区分に区切っているため、1つの単位時間帯の長さは30分間である。電力量の取引は、単位時間帯内に伝送される電力量(電力×単位時間帯長さ)毎に行われる。
Specifically, as shown in FIG. 2, a plurality of buyers and sellers exchange price and power amount pairs (p, q) for each unit time period (1, 2, . . . n) Bid on (P, Q). Note that the unit time period indicates one of the time periods obtained by dividing the power procurement time into predetermined time lengths set in the P2P
例えば、需要家8が余剰電力を他の電力資源に供給することを希望する場合には、需要家8は、エージェントを介して、P2P電力取引市場1に対して単位時間帯毎に売りの入札を行う。また、需要家9が充放電設備220を通じて移動体200の蓄電池を充電することを希望する場合には、需要家9は、エージェントを介して、P2P電力取引市場1に対して単位時間帯毎に買いの入札を行う。なお、需要家9は、所有する移動体200による入札と、住宅による入札とを別々に行ってもよい。
For example, if the
エージェントは、需要家が所有する処理装置(コンピュータ)であり、P2P電力取引市場1を構成する情報処理装置(サーバ)との間で、通信ネットワークを介して情報を遣り取りすることが可能となっている。通信ネットワークは、装置間のデータ通信に用いられる通信ネットワークであれば特に限定されない。エージェントは、需要家の施設内に設けられたコンピュータによって構成されてもよく、クラウド・コンピューティングを用いて構成されてもよい。
The agent is a processing device (computer) owned by a consumer, and is capable of exchanging information with information processing devices (servers) constituting the P2P
P2P電力取引市場1の運営者は、任意のアルゴリズムにより、入札条件の合致する売り手と買い手との間において電力売買取引の約定を発効する。約定では、約定計算により約定量および約定価格が決定される。なお、約定量とは、約定計算により決まった取引量をいう。約定価格とは、約定計算により決まった取引価格をいう。約定価格は市場価格ともいう。一方、入札条件の合致する間が見つからない入札は、不約定として処理されることになる。
The operator of the P2P
約定が発効されると、需要家8は、送電線4を通じて取引相手の需要家9に対して電力を伝送する。需要家9は、送電線4を通じて取引相手の需要家8からの電力を受ける。すなわち、送電線4を通じて需要家間で電力の送電および受電が行われる。
When the contract is executed, the
このとき、小売電気事業者5においては、上述した計画値同時同量の制度に従うために、需要家8,9に対して、約定量に従って送電線4を介した電力の取引が実行されることを期待する。
At this time, in order to comply with the above-mentioned system of the same amount of planned value at the same time, the
しかしながら、太陽光発電などの再生可能エネルギーを利用した発電設備においては、気象のような自然要因によって発電量が変動する。また、電力需要は、自然要因に加えて、生活サイクルや操業計画のような社会要因によって変動する。そのため、P2P電力取引において、需要家8,9の各々において、約定量と実際の取引量とが一致しない場合が起こり得る。例えば、需要家8においては、自然要因によって太陽光発電などの発電設備の発電量が計画値を下回ったことにより、電力系統に送電する電力量が約定量に満たない場合が生じる。また、需要家9においては、自然要因および社会要因によって電力需要が計画値を下回ることにより、電力系統から受電する電力量が約定量に満たない場合が生じる。
However, in power generation equipment using renewable energy such as solar power generation, the amount of power generated fluctuates due to natural factors such as weather. In addition to natural factors, power demand fluctuates due to social factors such as life cycles and operation plans. Therefore, in P2P power trading, there may be a case where the contracted amount and the actual traded amount do not match at each of the
このような場合、電力系統においては、需要量の実績値と供給量の実績値とが一致せず、電力の需給バランスが崩れてしまう可能性がある。また、小売電気事業者5においては、需要量および供給量の少なくとも一方について、実績値を計画値に一致させることができず、計画値同時同量を達成させることが困難となる可能性がある。
In such a case, in the power system, there is a possibility that the actual value of demand and the actual value of supply will not match, and the supply and demand balance of electric power will collapse. In addition, the
また、電力系統においては、1つの単位時間帯に複数の電力取引が集中することによって、系統混雑が発生する可能性がある。系統混雑とは、送電線4の潮流が送電線4の運用容量を超過している状態をいう。この場合、系統混雑を解消するために、潮流を抑制する必要が生じる。
Also, in the electric power system, congestion may occur due to the concentration of a plurality of power transactions in one unit time period. Grid congestion refers to a state in which the power flow of the
本実施の形態に係るP2P電力取引システムでは、P2P電力取引市場1は、小売電気事業者5から電力系統の需給に関する情報を取得し、送配電事業者6から電力系統の混雑状況を示す情報を取得する。P2P電力取引市場1は、取得したこれらの情報に基づいて、電力系統の需給バランスおよび送電線容量の制約を考慮して、P2P電力取引の約定量の総量を調整するように構成される。後述するように、P2P電力取引市場1における約定量の総量の調整には、約定量の総量を制限すること、および、約定量の総量の制限を解除することが含まれる。
In the P2P power trading system according to the present embodiment, the P2P
<P2P電力取引市場の構成>
図3は、P2P電力取引市場1のハードウェア構成例を示すブロック図である。
<Structure of P2P power trading market>
FIG. 3 is a block diagram showing a hardware configuration example of the P2P
図3を参照して、P2P電力取引市場1は、装置全体を制御するためのCPU(Central Processing Unit)20と、CPU20と接続された、通信インターフェイス(I/F)28、メモリ、および操作部30を含む。通信I/Fは、通信ネットワーク40に接続された通信によって、エージェント7、小売電気事業者5および送配電事業者6を含む他の装置と通信する機能を有する。
Referring to FIG. 3, P2P
メモリは、例えば、CPU20で実行されるプログラムを記憶するためのメモリであるROM(Read Only Memory)22、CPU20でプログラムを実行する際の作業領域となったり計算値を記憶したりするためのメモリであるRAM(Random Access Memory)24、および、大型の記憶装置の一例としてのHDD(Hard Disk Drive)26を含む。操作部30は、P2P電力取引市場1の運営者による操作入力を受け付ける。P2P電力取引市場1は、一般的なコンピュータに相当する機能を有して構成することができる。
The memory is, for example, a ROM (Read Only Memory) 22 which is a memory for storing programs executed by the
図4は、P2P電力取引市場1およびエージェント7の機能構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing functional configurations of the P2P
図4を参照して、P2P電力取引市場1は、系統情報入力部10と、約定処理部12と、市場情報提供部14とを備える。これらの機能構成は、図3に示すP2P電力取引市場1において、CPU20が所定のプログラムを実行することで実現される。
Referring to FIG. 4 , P2P
系統情報入力部10は、小売電気事業者5および送配電事業者6から電力系統に関する情報を受信する。具体的には、系統情報入力部10は、小売電気事業者5から、電力系統における電力の需給に関する情報を受信する。需給に関する情報には、需要量および供給量の実績値に関する情報と、需要量および供給量の計画値に関する情報とが含まれる。
The system
なお、小売電気事業者5は、各需要家8,9に設置されているスマートメータSMから送信される電力量の計測値に基づいて、需要量および供給量の実績値を算出することができる。具体的には、小売電気事業者5は、各需要家9の電力量の計測値の総和を電力系統における需要量の実績値として算出し、各需要家8の電力量の計測値の総和を電力系統における供給量の実績値として算出する。
Note that the
また、系統情報入力部10は、送配電事業者6から、電力系統の混雑状況に関する情報を受信する。この情報には、送電線4に流れる潮流が送電線4の運用容量を超過しているか否かの情報が含まれている。系統情報入力部10は、取得した電力系統に関する情報を約定処理部12および市場情報提供部14へ転送する。
In addition, the system
約定処理部12は、売り手の需要家8のエージェント7から売りの入札を受け付けるとともに、買い手の需要家9のエージェント7から買いの入札を受け付ける。エージェント7から受け付ける入札情報には、電力の調達を行う時間帯と、その時間帯における単位時間帯毎の電力量と、その電力量の調達に対する単位時間帯毎の売買価格とが含まれている。
The
約定処理部12は、売り入札および買い入札を合致させて電力取引を約定させる。具体的には、約定処理部12は、単位時間帯毎に、1または複数の需要家8の売り入札と、1または複数の需要家8の買い注文との間のマッチング処理を行う。約定処理部12は、通常、先着優先約定型のザラ場方式によりマッチング処理を行う。
The
約定処理部12は、約定した需要家に対して、約定が成立した旨の情報を送信する。このとき、約定処理部12は、約定量および約定価格を示す情報を送信する。また、約定処理部12は、約定しなかった需要家に対して、不約定の情報を送信する。
The
約定処理部12は、小売電気事業者5から取得される、電力系統における需要量および供給量の実績値に関する情報に基づいて、実際に電力の調達が行われる時間帯において、電力系統における需要量と供給量とが一致しているか否かを判断する。需要量の実績値が供給量の実績値を超えている場合、約定処理部12は、需給量の実績値と供給量の実績値との差分が零となるように、すなわち、需要量と供給量とが一致するように、当該時間帯における約定量の総量を制限する。
The
図5および図6は、約定処理部12における約定量の制限処理の一例を説明するための図である。約定処理部12は、例えば、需要量の実績値が供給量の実績値を超えている単位時間帯τにおいて複数の電力取引が約定している場合には、各電力取引における約定量を制限する。
FIGS. 5 and 6 are diagrams for explaining an example of contract amount limiting processing in the
具体的には、図5を参照して、約定処理部12は、供給量の実績値から需要量の実績値を減算することにより、需要量の低減量を算出する。図中斜線部分は需要量の低減量を示している。約定処理部12は、算出された需要量の低減量を、複数の電力取引における約定量の大きさに応じて比例配分する。各電力取引における実際の取引量は、約定量から低減量を差し引いた大きさに制限されることとなる。なお、需要量の低減量を複数の電力取引における約定量の大きさに応じて比例配分したことにより、約定量に対する取引量の割合は複数の電力取引間で等しくなる。
Specifically, with reference to FIG. 5, the
あるいは、図6に示すように、需要量の実績値が供給量の実績値を超えている単位時間帯τにおいて複数の電力取引が約定している場合には、約定処理部12は、取引開始時刻が早いものから約定量に従った取引量を確保し、取引開始時刻が遅い電力取引については約定量を制限するように構成される。この場合、需要量の実績値が供給量の実績値に一致すると、これ以降の電力取引が停止されることになる。
Alternatively, as shown in FIG. 6, when a plurality of power transactions are contracted in the unit time period τ in which the actual value of demand exceeds the actual value of supply, the
約定処理部12は、単位時間帯τにおいて電力取引を実行する需要家8,9に対して、エージェントを通じて、決定した取引量に関する情報を送信する。当該情報を受信した需要家8,9は、決定された取引量に従って電力の調達を行う。
The
約定処理部12はさらに、送配電事業者6から取得される、電力系統の混雑状況に関する情報に基づいて、実際に電力の調達が行われる時間帯において、系統混雑が発生しているか否かを判断する。系統混雑が発生していると判断された場合、約定処理部12は、送電線4に流れる潮流が送電線4の運用容量以下になるように、当該時間帯における約定量の総量を制限する。
The
約定量の制限は、図5および図6に示した手法で行われる。あるいは、単位時間帯τにおいて電力取引を実行する複数の需要家9に、高い頻度で小量の電力を調達する小口需要家と、低い頻度で大量の電力を調達する大口需要家とが含まれている場合に、小口需要家の約定量を優先的に制限するように構成してもよい。
Limiting the contract amount is done in the manner shown in FIGS. 5 and 6 . Alternatively, the plurality of
図4に戻って、市場情報提供部14は、小売電気事業者5から取得される、電力系統における需要量および供給量の計画値に関する情報を用いて、P2P電力取引市場1が受け付ける売り入札の売却希望電力量の総量および買い入札の売却希望電力量を予測する。
Returning to FIG. 4, the market
例えば、供給量の計画値が需要量の計画値を上回る単位時間帯においては、売却希望電力量の総量が買取希望電力量の総量よりも多くなることが予測される。この場合、市場の原理から約定価格も低くなることが予想される。したがって、買い手にとっては低コストで多くの電力量を調達することが可能となる。 For example, in a unit time period in which the planned supply amount exceeds the planned demand amount, it is predicted that the total amount of electric power desired to be sold will be greater than the total amount of electric power desired to be purchased. In this case, it is expected that the execution price will be lower due to market principles. Therefore, it becomes possible for the buyer to procure a large amount of power at low cost.
市場情報提供部14はさらに、送配電事業者6から取得される、電力系統の混雑状況に関する情報に基づいて、系統混雑が発生しない単位時間帯および地域を予測する。
Further, the market
なお、市場情報提供部14における予測は、予め構築されてメモリに記憶された予測モデルを用いて行うことができる。この予測モデルは、例えばニューラルネットワークのように、モデルの性能を示す評価指標を最適化するようにモデルのパラメータを学習するアルゴリズムを用いて構築される。
The prediction in the market
市場情報提供部14は、予測モデルを用いて、小売電気事業者から取得される電力系統における需要量および供給量の計画値、自然要因および社会要因から、P2P電力取引市場1が受け付ける売り入札の売却希望電力量の総量および買い入札の売却希望電力量、ならびに、系統混雑が発生しない単位時間帯および地域を予測する。市場情報提供部14は、予測結果を市場情報としてエージェント7に提供する。
The market
上述したよう、約定処理部12は、単位時間帯毎に、需要量と供給量とが一致するように約定量の総量を制限するように構成される。したがって、再生可能エネルギーによって発電された電力が増加して供給量の実績値が需要量の実績値を上回る単位時間帯においては、供給量を低減するように約定量が制限されることとなる。その結果、再生可能エネルギーの利用が制限されることになる。
As described above, the
本実施の形態では、市場情報提供部14が売却希望電力量の総量および買取希望電力量の総量を予測してエージェント7に提供するため、需要家9は、エージェント7を通じて、売却希望電力量の総量が買取希望電力量の総量よりも多くなり、約定価格が低くなると予測される単位時間帯に買い入札を行うことで、低コストで多くの電力量を調達することが可能となる。その結果、当該単位時間帯において、供給量の増加とともに需要量も増加することとなり、約定量の制限が解除されることとなる。これにより、再生可能エネルギーによって発電された電力が多く調達されることとなり、再生可能エネルギーの有効活用を図ることができる。
In the present embodiment, the market
<エージェントの構成>
エージェント7は、需要家8,9の入札および約定を管理する。図4には、需要家8,9が所有する移動体200の入札および約定を管理するエージェント7が示されている。エージェント7は、通信ネットワークを介して、P2P電力取引市場1を構成する処理装置(サーバ)との間で情報の遣り取りが可能となっている。
<Agent configuration>
エージェント7は、ユーザ利用予測部70、市場価格予測部72、充放電計画作成部74、および入札処理部76を備える。これらの機能構成は、エージェント7を構成するコンピュータ装置において、CPUが所定のプログラムを実行することで実現される。
The
ユーザ利用予測部70は、移動体200に設けられた演算処理装置(例えば、ECU(Electronic Control Unit))を通じて、移動体200における過去から現在までの運行データ(トリップ情報)、蓄電池のSOC(State Of Charge)変動データ、家や会社における充放電設備220への接続状況データなどの移動体内部に保持されているデータを収集する。ユーザ利用予測部70はさらに、天気や気温などの気候情報、日時(平日、祝日、イベントの有無)などの外部情報を収集する。ユーザ利用予測部70は、収集されたデータに基づいて、今後の移動体200の利用状況を予測する。今後の移動体200の利用状況には、例えば、未来の走行データ、充放電設備220の接続場所および停車時間などが含まれる。
The user
市場価格予測部72は、P2P電力取引市場1から与えられる市場情報を参照することにより、任意の態様にて、P2P電力取引市場1における未来の単位時間帯毎の市場価格を予測する。
The market
充放電計画作成部74は、ユーザ利用予測部70により予測された今後の移動体200の利用状況と、市場価格予測部72により予測された市場価格とを用いて、移動体200の充放電計画を作成する。具体的には、充放電計画作成部74は、移動体200にとって最も利益が高くなると予想される最適な入札条件の探索を実行し、探索された最適な入札条件に基づいて移動体200の充放電計画を作成する。
The charging/discharging
充放電計画作成部74は、最初に、ユーザ利用予測部70による予測結果を用いて、移動体200が充放電設備220に接続された場合に単位時間帯当たりに移動体200の蓄電池に対して充放電可能な電力量を検出する。単位時間帯当たりの充放電可能な電力量は、単位時間帯当たりの取引可能電力量に相当する。移動体200が電力を授受する充放電設備220とは、需要家8,9に設置される充放電設備である。単位時間帯当たりの取引可能電力量は、需要家8,9の各々の充放電設備について検出されてもよい。
The charging/discharging
充放電計画作成部74は、次に、蓄電池のSOC変動データなどを参照して、移動体200の蓄電池おいて充放電可能な電力量を算出する。蓄電池から放電可能な電力量とは、蓄電池の蓄電量からSOCの下限値までの電力量に相当する。蓄電池に充電可能な電力量は、蓄電池の蓄電量からSOCの上限値までの電力量に相当する。具体的には、充放電計画作成部74は、蓄電池のSOC変動データから検出される現在の蓄電池の蓄電量、またはSOC変動データから推定される将来の蓄電池の蓄電量の予測値から、未来の走行データから推定される移動体の走行に消費される電力量の予測値を差し引くことにより、蓄電池における充放電可能な電力量を算出する。
Next, the charging/discharging
充放電計画作成部74はさらに、移動体200が充放電設備220の下に停車する予定時間と、当該停車時間における充放電設備220の充放電速度とに基づいて、移動体200の停車中に充放電設備220および蓄電池間で調達できる電力量の総量を算出する。
The charging/discharging
充放電計画作成部74は、最終的に、蓄電池における充放電可能な電力量と、充放電設備220と蓄電池との間で調達できる電力量とのうちの小さい方を、取引可能電力総量として算出する。
The charging/discharging
次に、充放電計画作成部74は、単位時間帯毎の移動体200における入札電力量の上限値を決定する。単位時間帯毎の移動体における入札電力量上限値とは、単位時間毎に設定される、移動体200の蓄電池に充放電される電力量の上限値に相当する。したがって、移動体の入札条件における単位時間帯毎の電力量は、入札電力量上限値以下となるように決定されることになる。具体的には、充放電計画作成部74は、単位時間取引可能電力量および取引可能電力総量が得られると、単位時間帯毎の電力需要家の取引電力量の大きさに合わせて入札電力量が配分されるように、単位時間帯毎の入札電力量の上限値を決定する。
Next, the charging/discharging
充放電計画作成部74は、単位時間帯毎の入札電力量の上限値が決定されると、P2P電力取引市場1における単位時間帯毎の市場価格の予測値を用いて、移動体200にとって最も利益が大きくなるように入札条件を決定する。なお、「利益が最大となる」とは、電力取引において発生する損失が利益よりも大きいときには、損失が最小となることを意味するものとする。
When the upper limit of the bidding power amount for each unit time period is determined, the charging/discharging
充放電計画作成部74は、単位時間帯毎に電力取引において発生する損益を算出する。この損益は、電力の取引において発生するコストおよびインセンティブを含んでいる。具体的には、電力取引において発生する損益には、取引される電力量に売買価格を乗じて得られる損益の他、取引中に発生する移動体の駐車料金、および、電力取引に対して付与される金銭報酬等が含まれている。
The charging/discharging
充放電計画作成部74は、算出された損益に基づいて、移動体にとって利益が最大となる入札条件を探索する。入札条件の探索には、例えば、電力取引における損益を表す指標として、電力取引において発生するコストを算出する目的関数が設定される。移動体の蓄電池において満たされるべきSOCの上下限値についての制約条件(蓄電池の充放電可能な範囲)の下で、目的関数を最小化する売却または買取の電力量が探索される。なお、目的関数の最適化の処理は、線形計画法、凸最適化法などの任意の数値演算による処理が用いられてもよい。
Based on the calculated profit/loss, the charging/discharging
上記目的関数の最適化処理が実行されて、最適条件が検出されると、最適条件に用いられた市場価格と、最適条件において見出された買取希望電力量および売却希望電力量とが、入札条件として決定される。決定された入札条件に基づいて移動体200の充放電計画が作成される。
When the optimization process of the objective function is executed and the optimum condition is detected, the market price used for the optimum condition and the desired power amount to be purchased and the desired power amount to be sold found under the optimum condition are submitted to the bid. determined as a condition. A charging/discharging plan for the moving
入札処理部76は、決定された入札条件に従って、単位時間帯毎に、P2P電力取引市場1に対して電力の取引の入札を行う。P2P電力取引市場1における入札が約定した場合には、P2P電力取引市場1から約定が成立した旨の情報とともに、約定量および約定価格の情報を受信する。
The
なお、P2P電力取引市場1において、市場情報提供部14により予測された、供給量の計画値が需要量の計画値を上回る単位時間帯ならびに系統混雑が発生しない単位時間帯および地域においては、約定処理部12は、マッチング処理を、先着優先約定型のザラ場方式から、再エネ優先約定型のザラ場方式に変更するように構成してもよい。これによると、エージェントが能動的にこれらの時間帯や地域を選択するように誘導することができる。
In the P2P
以上説明したように、本実施の形態に係る電力取引システムによれば、P2P電力取引市場(電力取引装置)は、小売電気事業者から電力系統の需給に関する情報を取得するとともに、送配電事業者から電力系統の混雑状況を示す情報を取得し、取得した電力系統の情報に基づいて、電力系統の需給バランスおよび送電線容量の制約を考慮して、P2P電力取引の約定量の総量を制限する。これによると、電力系統における電力の需要量と供給量とを一致させるとともに、系統混雑を回避することができるため、電力系統の安定化を実現することができる。 As described above, according to the power trading system according to the present embodiment, the P2P power trading market (power trading device) acquires information on the supply and demand of the power system from the electricity retailers, acquires information indicating the congestion status of the power system from the power system, and based on the acquired power system information, considers the supply and demand balance of the power system and the constraints of the transmission line capacity, and limits the total amount of contracts for P2P power trading. . According to this, the amount of power demanded and the amount of power supplied in the power system can be matched, and system congestion can be avoided, so that the power system can be stabilized.
P2P電力取引市場はさらに、取得した電力系統の情報に基づいて、売却希望電力量の総量が買取希望電力量の総量を上回ると予想される単位時間帯、または、潮流が送電線の運用容量を下回ると予想される単位時間帯または地域に関する情報を生成して需要家に提供する。これによると、需要家は、エージェントを通じて、売却希望電力量の総量が買取希望電力量の総量よりも多くなり、約定価格が低くなると予測される単位時間帯に買い入札を行うことで、低コストで多くの電力量を調達することが可能となる。その結果、当該単位時間帯において、供給量の増加とともに需要量も増加することとなり、約定量の制限が解除されることとなる。これにより、再生可能エネルギーによって発電された電力が多く調達されることとなり、再生可能エネルギーの有効活用を図ることができる。 Based on the acquired power system information, the P2P power trading market is also based on the unit time period in which the total amount of power desired to be sold is expected to exceed the total amount of power desired to be purchased, or the power flow exceeds the operating capacity of the transmission line. To generate information on a unit time period or an area expected to fall and provide it to a consumer. According to this, consumers, through an agent, place purchase bids in unit time periods when it is predicted that the total amount of electricity they wish to sell will be greater than the total amount of electricity they wish to purchase and that the contract price will be low, thereby reducing costs. It will be possible to procure a large amount of electric power. As a result, in the unit time period, the demand increases as the supply increases, and the limit on the contract amount is lifted. As a result, a large amount of electric power generated by renewable energy can be procured, and effective utilization of renewable energy can be achieved.
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered as examples and not restrictive in all respects. The scope of the present disclosure is indicated by the scope of claims rather than the description of the above-described embodiments, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
1 P2P電力取引市場、4 送電線、5 小売電気事業者、6 送配電事業者、7 エージェント、8,9 需要家、10 系統情報入力部、12 約定処理部、14 市場情報提供部、20 CPU、22 ROM、24 RAM、26 HDD、28 通信I/F、30 操作部、40 通信ネットワーク、70 ユーザ利用予測部、72 市場価格予測部、74 充放電計画作成部、76 入札処理部、200 移動体、220 充放電設備、DER 分散型電源、ESS 電力貯蔵装置、SM スマートメータ。 1 P2P power trading market, 4 transmission line, 5 electricity retailer, 6 electricity transmission and distribution business operator, 7 agent, 8, 9 consumer, 10 system information input unit, 12 contract processing unit, 14 market information providing unit, 20 CPU , 22 ROM, 24 RAM, 26 HDD, 28 communication I/F, 30 operation unit, 40 communication network, 70 user usage prediction unit, 72 market price prediction unit, 74 charge/discharge plan creation unit, 76 bid processing unit, 200 movement body, 220 charging and discharging equipment, DER distributed power source, ESS power storage device, SM smart meter.
Claims (1)
単位時間帯毎に、前記複数の需要家から受け付けた売り入札および買い入札を合致させて約定を行う約定処理部と、
前記電力系統における電力の需給に関する情報および前記電力系統の混雑状況に関する情報を受け付ける入力部とを備え、
前記約定処理部は、前記単位時間帯毎に、前記電力系統の電力の需給をバランスさせるとともに、潮流が前記電力系統の送電線の運用容量以下となるように、約定量の総量を制限するように構成され、
前記入力部が受け付けた情報に基づいて、売却希望電力量の総量が買取希望電力量の総量を上回ると予想される単位時間帯、または、潮流が前記送電線の運用容量を下回ると予想される単位時間帯または地域に関する情報を生成して前記複数の需要家に提供する提供部をさらに備える、電力取引装置。
A power trading device for contracting power trading between a plurality of consumers interconnected to a power system,
a contract processing unit that matches sell bids and buy bids received from the plurality of consumers for each unit time period to execute a contract;
an input unit that receives information on supply and demand of power in the power system and information on congestion status of the power system;
The contract processing unit balances the supply and demand of the power of the power system for each unit time period, and limits the total contract amount so that the power flow is equal to or less than the operating capacity of the transmission line of the power system. configured to
Based on the information received by the input unit, the unit time period in which the total amount of power desired to be sold is expected to exceed the total amount of power desired to be purchased, or the power flow is expected to fall below the operating capacity of the transmission line. An electric power trading apparatus, further comprising a providing unit that generates information about a unit time period or an area and provides the information to the plurality of consumers.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021163460A JP2023054543A (en) | 2021-10-04 | 2021-10-04 | Electric power transaction device |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP7558437B1 (en) | 2024-01-31 | 2024-09-30 | 日鉄エンジニアリング株式会社 | Method and program |
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2021
- 2021-10-04 JP JP2021163460A patent/JP2023054543A/en active Pending
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