JP2023108712A - Despatch plan creation device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エネルギーリソースの運転計画であるディスパッチ計画を作成するディスパッチ計画作成装置および方法に関するものである。 The present invention relates to a dispatch plan creating apparatus and method for creating a dispatch plan, which is an operation plan for energy resources.
日本政府は、第五次エネルギー基本計画(2018年7月閣議決定)において、将来的に再生可能エネルギーを主力電源化するとした上で、既に自由化されたエネルギー市場における競争促進、安定供給の確保、再生可能エネルギーの推進を含む環境適合、および需要家間の公平性確保など公益的課題に対応できるエネルギー市場の環境整備に取り組むと定めた。 In the 5th Strategic Energy Plan (approved by the Cabinet in July 2018), the Japanese government decided to make renewable energy the main power source in the future, promote competition in the already liberalized energy market, and secure a stable supply. , to develop an environment for the energy market that can respond to issues of the public interest, such as environmental compatibility, including the promotion of renewable energy, and ensuring fairness among consumers.
これらをまとめたエネルギー政策の基本的視点として、「エネルギーの安定供給を第一として、経済効率性を向上しつつ環境適合を図る」ことが記されることとなった。そして、この基本的視点での主目的であるエネルギーの安定供給を実現し、持続可能な社会の実現に貢献するための手段の1つとして、ディマンドリスポンス(DR)を活用する旨が明記されており、DRに関する制度設計、システム技術などが広く注目されることとなった。 As a basic viewpoint of the energy policy that summarizes the above, it was decided that "the stable supply of energy should be the first priority, and environmental compatibility should be pursued while improving economic efficiency." In addition, it is clearly stated that demand response (DR) will be used as one of the means to realize the stable supply of energy, which is the main purpose of this basic perspective, and to contribute to the realization of a sustainable society. As a result, system design and system technology related to DR have attracted wide attention.
DRとは、電力供給の安定化に関する義務を負う電気事業者による電力供給の安定化を目的として、需要家が電力料金の設定やインセンティブの支払いに応じる形で、需要家側の発電設備、蓄電設備、電力消費設備(以後、これらの設備をまとめてエネルギーリソースと呼ぶ)を制御して電力需要を変化させることである。 DR refers to the provision of power generation facilities and storage facilities on the consumer side in response to the setting of electricity rates and the payment of incentives, with the aim of stabilizing the electric power supply by electric power companies that are obliged to stabilize the electric power supply. It is to change power demand by controlling facilities and power consumption facilities (hereafter, these facilities are collectively referred to as energy resources).
DRの役割としては、電力供給を維持する電力容量確保のために電力需要のピーク時に需要家側が電力使用を抑制することと、安定した電力供給にかかせないリアルタイムでの電力需給を調整するために需要家側の電力使用のパターンを変更すること、の2つが代表例として挙げられる。 The role of DR is to control power consumption by consumers during peak power demand in order to secure power capacity to maintain power supply, and to adjust power supply and demand in real time, which is essential for stable power supply. and changing the power usage pattern on the consumer side.
電気事業者と需要家との間には、電気事業者から委託を受けてDRを実施する事業者が介在することがある。電気事業者は、DRを実施する事業者に電力需要を変化させるように指令し、指令を受けた事業者等は、その目標を達成するようにエネルギーリソースを制御する方式が採られている。DRを実施する事業者は、電気事業者からの指令に沿うようにエネルギーリソースを制御する必要があることになる。 A business operator may intervene between the electric utility company and the consumer to perform DR under commission from the electric utility company. An electric power company commands a company implementing DR to change the power demand, and the company or the like receiving the command controls energy resources so as to achieve the target. A business operator implementing DR needs to control energy resources so as to comply with instructions from an electric power company.
そのため、DRを実施する事業者は、従来型の大規模発電所のように単独で電気事業者の目標を達成できないような需要家側の小規模エネルギーリソースであっても、電気事業者が要望する指令に沿うように小規模エネルギーリソースを複数集めて統合して制御することで目標を達成することを行っている。電気事業者からの指令を受け、複数のエネルギーリソースを統合制御してDRを実現する主体である事業者は、アグリゲーターと呼ばれている。 For this reason, electric utilities that implement DR should be able to meet the demands of electric utilities even if they are small-scale energy resources on the consumer side that cannot achieve their targets on their own, such as conventional large-scale power plants. The goal is achieved by collecting, integrating and controlling multiple small-scale energy resources in accordance with the directives to be implemented. A business operator who receives a command from an electric power company and implements DR by integrated control of a plurality of energy resources is called an aggregator.
アグリゲーターがDRを行う場合、アグリゲーターには、電気事業者の指令する指令値を達成するようにエネルギーリソースを制御することが求められる。そのため、アグリゲーターが指令値を達成するように複数のエネルギーリソースを統合制御するにあたり、少なくとも統合制御を開始する直前までには、エネルギーリソースに関するディスパッチ計画を策定するという方法が採られている。 When the aggregator performs DR, the aggregator is required to control the energy resource so as to achieve the command value commanded by the electric power company. Therefore, when the aggregator performs integrated control of a plurality of energy resources so as to achieve a command value, a method of formulating a dispatch plan for energy resources at least immediately before starting integrated control is adopted.
ディスパッチ計画とは、エネルギーリソースを起動するのか停止するのか、エネルギーリソースの制御設定をどのようにするのかということを、全てのエネルギーリソースに対して計画するものであり、エネルギーリソースの運転計画のことである。アグリゲーターは、電気事業者との間で、指令値を達成できなかった場合にアグリゲーターにペナルティ料金などの不利益が生じるような契約を交わすことが一般的である。よって、アグリゲーターがディスパッチ計画を策定する際は、ペナルティ料金などの不利益を生じさせないために、指令値をできるだけ達成できるような計画を策定することが望ましい。 A dispatch plan is a plan for all energy resources, such as whether to start or stop an energy resource and how to control the energy resource. is. Generally, an aggregator makes a contract with an electric power company such that if the command value cannot be achieved, the aggregator will suffer a penalty fee or other disadvantages. Therefore, when an aggregator formulates a dispatch plan, it is desirable to formulate a plan that can achieve the command value as much as possible in order to avoid penalties such as penalties.
なお、本発明では、消費電力量の減少(電力削減)を発電とみなし正の値で表すこととし、一方で消費電力量の増加を負の値で表すこととする。つまり、本発明での発電量とは、消費電力の変化量(正の値で削減量、負の値で増加量)を意味する。同様に、指令値とは、電気事業者が指令する消費電力の変化量(正の値で削減量、負の値で増加量)を意味する。 In the present invention, a decrease in power consumption (power reduction) is regarded as power generation and represented by a positive value, while an increase in power consumption is represented by a negative value. In other words, the power generation amount in the present invention means the amount of change in power consumption (a positive value indicates a reduction amount, and a negative value indicates an increase amount). Similarly, the command value means the amount of change in power consumption commanded by the electric power company (a positive value indicates a reduction amount, and a negative value indicates an increase amount).
従来技術として、特許文献1にディマンドリスポンス計画を作成する方法が開示されている。特許文献1に開示された方法は、ディスパッチ計画作成方法の一種であり、需要電力の削減目標と需要家の組合せ毎の需要電力の削減予測量との乖離の度合いに基づいて課されるペナルティ料金の期待値を最小化する方法である。指令値と過去の実績発電量に基づく予測量の乖離の度合いを計算しており、アグリゲーターが作成するディスパッチ計画は前述のようにできるだけ指令値を達成できるように作成することが望ましいため、ここではこの指令値から乖離することで発生すると予測されるペナルティ料金の期待値を最小化する最適化問題を扱っている。
As a conventional technique,
ただし、特許文献1に開示された方法は、エネルギーリソースの組み合わせ(すなわちポートフォリオ)を対象としたときの乖離の度合いを計算しているのであって、エネルギーリソース単体を対象にした乖離の度合いを考慮するものではない。特許文献1に開示された方法は、一般に知られている金融資産に関するポートフォリオ理論(非特許文献1、非特許文献2)の考え方と同一である。エネルギーリソース間の組み合わせの効果により、エネルギーリソースのポートフォリオを対象としたときの乖離の度合いは、組み合せを構成するエネルギーリソース単体を対象としたときの乖離の度合よりも低く評価されるものとなっている。
However, the method disclosed in
上記のように、特許文献1に開示された方法では、エネルギーリソースの単体での過去の実績発電量と計画発電量の差のばらつき、すなわちエネルギーリソース個々の過去のディスパッチ計画に対する遵守率を評価していない。過去のディスパッチ計画に対する遵守率とは、アグリゲーターが個々のエネルギーリソースに対して決めた計画発電量に対してエネルギーリソースを保有する需要家がどの程度遵守して発電するか、その信頼の度合いを表すものである。遵守率が低い、すなわち信頼の度合が低いということは、アグリゲーターがエネルギーリソースを保有する需要家に対して指示した計画発電量に対してエネルギーリソースを保有する需要家が実施する実績発電量が計画発電量どおりに実現されないリスクが大きくなることを意味する。
As described above, the method disclosed in
特許文献1に開示された方法では、エネルギーリソース個々の過去のディスパッチ計画に対する遵守率が評価されていないため、リスクの高いエネルギーリソースがディスパッチ計画の中に取り込まれてしまう可能性がある。その結果、計画発電量を実現できない実績発電量となってしまう。すなわち、電気事業者からの指令値を達成することが困難になることを意味する。指令値を達成することができず、指令値と実績発電量に乖離が生じた場合、アグリゲーターにとっては、ペナルティ料金の発生の他に、電気事業者との取引停止、ブランドイメージの毀損、信用の毀損が発生するという問題がある。
The method disclosed in
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、指令値の達成を実現すると共に、過去のディスパッチ計画に対する遵守率が低いエネルギーリソースのディマンドリスポンスの発動が行われないようなディスパッチ計画を作成することができるディスパッチ計画作成装置および方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and implements a dispatch plan that achieves the command value and does not trigger the demand response of an energy resource that has a low compliance rate with respect to past dispatch plans. It is an object of the present invention to provide a dispatch plan creation apparatus and method that can be created.
本発明のディスパッチ計画作成装置は、エネルギーリソースの消費電力の変化量を発電量とし、過去の実績発電量と計画発電量との差に基づいてエネルギーリソースの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標を算出するように構成された指標算出部と、電気事業者からの指令値と計画発電量の合計を一致させる制約式を少なくとも設定し、前記エネルギーリソース毎の指標にエネルギーリソース個々の発動状態を示す状態変数を乗算して全てのエネルギーリソースについて合計するという目的関数を設定して、ディスパッチ計画の最適化問題を定式化するように構成された最適化問題定式化部と、前記制約式の下で、前記目的関数値が最小となる、エネルギーリソース毎の状態変数の値である状態値と計画発電量とをディスパッチ計画の最適化問題の解として求めるように構成された求解部とを備えることを特徴とするものである。 The dispatch plan creation device of the present invention uses the amount of change in the power consumption of the energy resource as the power generation amount, and calculates an indicator of the compliance rate with respect to the past dispatch plan of the energy resource based on the difference between the past actual power generation amount and the planned power generation amount. and an index calculation unit configured to calculate and set at least a constraint expression that matches the total of the command value from the electric power company and the planned power generation amount, and the index for each energy resource indicates the activation state of each energy resource. an optimization problem formulation unit configured to formulate a dispatch planning optimization problem by setting an objective function of multiplying state variables and summing over all energy resources; and a solution finding unit configured to find the state value, which is the value of the state variable for each energy resource, and the planned power generation amount at which the objective function value is minimized, as a solution to the optimization problem of the dispatch plan. It is characterized.
また、本発明のディスパッチ計画作成装置の1構成例は、作成するディスパッチ計画のエネルギーリソース毎の計画発電量の上下限値を、エネルギーリソースの運用上の制約とエネルギーリソースの発電能力の上下限値とに基づいて設定するように構成された計画発電量上下限値設定部をさらに備え、前記最適化問題定式化部は、前記指令値と前記エネルギーリソースの発電能力の上下限値と前記計画発電量上下限値設定部によって設定された計画発電量の上下限値とに基づいてディスパッチ計画の最適化問題の制約式を設定することを特徴とするものである。
また、本発明のディスパッチ計画作成装置の1構成例において、前記指標算出部は、エネルギーリソースが過去に発動したときの実績発電量と計画発電量との差の分布のばらつきを表すエネルギーリソース毎の統計量を、エネルギーリソースの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とすることを特徴とするものである。
Further, in one configuration example of the dispatch plan creating apparatus of the present invention, the upper and lower limits of the planned power generation amount for each energy resource in the dispatch plan to be created are determined by the operational constraints of the energy resources and the upper and lower limits of the power generation capacity of the energy resources. and a planned power generation upper and lower limit value setting unit configured to set the upper and lower limit values of the power generation capacity of the optimization problem formulation unit based on the command value, the upper and lower limit values of the power generation capacity of the energy resource, and the planned power generation It is characterized by setting a constraint equation for an optimization problem of the dispatch plan based on the upper and lower limit values of the planned power generation amount set by the amount upper and lower limit setting unit.
Further, in one configuration example of the dispatch plan creation apparatus of the present invention, the index calculation unit may be configured such that the index calculation unit is configured for each energy resource, which represents variation in the distribution of the difference between the actual power generation amount and the planned power generation amount when the energy resource was activated in the past. The statistic is used as an indicator of compliance with past dispatch plans of energy resources.
また、本発明のディスパッチ計画作成装置の1構成例において、前記指標算出部は、エネルギーリソースに対して過去にディマンドリスポンス指令が発動されたときの実績発電量と計画発電量との差の分布の分散をエネルギーリソース毎に算出し、作成するディスパッチ計画のエネルギーリソース毎の計画発電量に前記分散を乗算した値を、エネルギーリソースの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とすることを特徴とするものである。
また、本発明のディスパッチ計画作成装置の1構成例において、前記指標算出部は、エネルギーリソースに対して過去にディマンドリスポンス指令が発動されたときの実績発電量と計画発電量との差の絶対値をエネルギーリソース毎に算出し、差の絶対値のうちの最大値をエネルギーリソース毎に求め、作成するディスパッチ計画のエネルギーリソース毎の計画発電量に前記最大値を乗算した値を、エネルギーリソースの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とすることを特徴とするものである。
Further, in one configuration example of the dispatch plan creation device of the present invention, the index calculation unit calculates the distribution of the difference between the actual power generation amount and the planned power generation amount when a demand response command was issued to the energy resource in the past. A dispersion is calculated for each energy resource, and a value obtained by multiplying the planned power generation amount for each energy resource in the dispatch plan to be created by the dispersion is used as an indicator of the rate of compliance with the past dispatch plan of the energy resource. is.
Further, in one configuration example of the dispatch plan creation device of the present invention, the index calculation unit calculates the absolute value of the difference between the actual power generation amount and the planned power generation amount when a demand response command was issued to the energy resource in the past. is calculated for each energy resource, the maximum value of the absolute values of the difference is obtained for each energy resource, and the value obtained by multiplying the planned power generation amount for each energy resource in the dispatch plan to be created by the maximum value is It is characterized by being used as an indicator of the rate of compliance with the dispatch plan.
また、本発明のディスパッチ計画作成装置の1構成例において、前記指標算出部は、エネルギーリソースに対して過去にディマンドリスポンス指令が発動されたときの実績発電量と計画発電量との差の絶対値を時間区間毎およびエネルギーリソース毎に算出し、前記差の絶対値がこの絶対値の算出対象となった時間区間における計画発電量の所定割合を上回った第1の回数をエネルギーリソース毎に算出して、前記第1の回数をエネルギーリソースに対してディマンドリスポンス指令が発動された第2の回数で除算した結果をエネルギーリソース毎に算出し、作成するディスパッチ計画のエネルギーリソース毎の計画発電量に前記除算の結果を乗算した値を、エネルギーリソースの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とすることを特徴とするものである。 Further, in one configuration example of the dispatch plan creation device of the present invention, the index calculation unit calculates the absolute value of the difference between the actual power generation amount and the planned power generation amount when a demand response command was issued to the energy resource in the past. is calculated for each time interval and each energy resource, and the first number of times the absolute value of the difference exceeds a predetermined percentage of the planned power generation amount in the time interval for which the absolute value is calculated is calculated for each energy resource. Then, the result obtained by dividing the first number of times by the second number of times the demand response command is issued to the energy resource is calculated for each energy resource, and the planned power generation amount for each energy resource in the dispatch plan to be created is calculated as above. A value obtained by multiplying the result of the division is used as an index of compliance with the past dispatch plan of energy resources.
また、本発明のディスパッチ計画作成装置の1構成例は、エネルギーリソースの過去の環境データと、作成するディスパッチ計画を実施する計画区間における前記環境データの値とを取得するように構成された環境データ取得部をさらに備え、前記指標算出部は、エネルギーリソースに対して過去にディマンドリスポンス指令が発動されたときの実績発電量と計画発電量との差のデータと、前記差のデータの算出対象となった環境データとを学習データとして、前記差のデータと前記環境データとの関係式に前記学習データを代入して関係式のモデルパラメータ値を算出し、前記関係式に、前記関係式のモデルパラメータ値と前記環境データの値とを代入して前記推定値を算出し、作成するディスパッチ計画のエネルギーリソース毎の計画発電量に前記推定値を乗算した値を、エネルギーリソースの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とすることを特徴とするものである。
また、本発明のディスパッチ計画作成装置の1構成例において、前記指標算出部は、前記指標算出のための前記乗算に用いる計画発電量を絶対値とすることを特徴とするものである。
Further, one configuration example of the dispatch plan creating apparatus of the present invention is an environmental data configured to acquire past environmental data of energy resources and the values of the environmental data in the planning section where the dispatch plan to be created is implemented. The index calculation unit further includes an acquisition unit, and the index calculation unit provides data of a difference between an actual power generation amount and a planned power generation amount when a demand response command was issued to an energy resource in the past, and a calculation target of the data of the difference. The model parameter values of the relational expression are calculated by substituting the learning data into the relational expression of the difference data and the environmental data, and the model of the relational expression is added to the relational expression. The estimated value is calculated by substituting the parameter value and the value of the environmental data, and the value obtained by multiplying the planned power generation amount for each energy resource of the dispatch plan to be created by the estimated value is obtained from the past dispatch plan of the energy resource It is characterized by being used as an indicator of compliance rate.
Further, in one configuration example of the dispatch plan creation apparatus of the present invention, the index calculation unit is characterized in that the planned power generation amount used for the multiplication for calculating the index is an absolute value.
また、本発明のディスパッチ計画作成方法は、エネルギーリソースの消費電力の変化量を発電量とし、過去の実績発電量と計画発電量との差に基づいてエネルギーリソースの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標を算出する第1のステップと、電気事業者からの指令値と計画発電量の合計を一致させる制約式を少なくとも設定し、前記エネルギーリソース毎の指標にエネルギーリソース個々の発動状態を示す状態変数を乗算して全てのエネルギーリソースについて合計するという目的関数を設定して、ディスパッチ計画の最適化問題を定式化する第2のステップと、前記制約式の下で、前記目的関数値が最小となる、エネルギーリソース毎の状態変数の値である状態値と計画発電量とをディスパッチ計画の最適化問題の解として求める第3のステップとを含むことを特徴とするものである。 Further, in the dispatch plan creation method of the present invention, the amount of change in the power consumption of the energy resource is used as the power generation amount, and the rate of compliance with the past dispatch plan of the energy resource is calculated based on the difference between the past actual power generation amount and the planned power generation amount. A first step of calculating an index and setting at least a constraint expression for matching a command value from an electric power company and a total planned power generation amount, and a state variable indicating the activation state of each energy resource in the index for each energy resource. a second step of formulating a dispatch planning optimization problem by setting an objective function that is multiplied by and summed over all energy resources; and a third step of determining the state value, which is the value of the state variable for each energy resource, and the planned power generation amount as a solution to the optimization problem of the dispatch plan.
また、本発明のディスパッチ計画作成方法の1構成例は、作成するディスパッチ計画のエネルギーリソース毎の計画発電量の上下限値を、エネルギーリソースの運用上の制約とエネルギーリソースの発電能力の上下限値とに基づいて設定する第4のステップをさらに含み、前記第2のステップは、前記指令値と前記エネルギーリソースの発電能力の上下限値と前記第4のステップによって設定された計画発電量の上下限値とに基づいてディスパッチ計画の最適化問題の制約式を設定するステップを含むことを特徴とするものである。
また、本発明のディスパッチ計画作成方法の1構成例において、前記第1のステップは、エネルギーリソースが過去に発動したときの実績発電量と計画発電量との差の分布のばらつきを表すエネルギーリソース毎の統計量を、エネルギーリソースの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とするステップを含むことを特徴とするものである。
In addition, in one configuration example of the dispatch plan creation method of the present invention, the upper and lower limit values of the planned power generation amount for each energy resource in the dispatch plan to be created are set to the operational constraints of the energy resource and the upper and lower limit values of the power generation capacity of the energy resource. wherein the second step comprises the command value, the upper and lower limit values of the power generation capacity of the energy resource, and the planned power generation amount set by the fourth step. setting constraints for the dispatch planning optimization problem based on the lower bound.
Further, in one configuration example of the dispatch plan creation method of the present invention, the first step includes: as an indicator of compliance with past dispatch plans of energy resources.
また、本発明のディスパッチ計画作成方法の1構成例において、前記第1のステップは、エネルギーリソースに対して過去にディマンドリスポンス指令が発動されたときの実績発電量と計画発電量との差の分布の分散をエネルギーリソース毎に算出し、作成するディスパッチ計画のエネルギーリソース毎の計画発電量に前記分散を乗算した値を、エネルギーリソースの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とするステップを含むことを特徴とするものである。
また、本発明のディスパッチ計画作成方法の1構成例において、前記第1のステップは、エネルギーリソースに対して過去にディマンドリスポンス指令が発動されたときの実績発電量と計画発電量との差の絶対値をエネルギーリソース毎に算出し、差の絶対値のうちの最大値をエネルギーリソース毎に求め、作成するディスパッチ計画のエネルギーリソース毎の計画発電量に前記最大値を乗算した値を、エネルギーリソースの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とするステップを含むことを特徴とするものである。
Further, in one configuration example of the dispatch plan creation method of the present invention, the first step includes the distribution of the difference between the actual power generation amount and the planned power generation amount when a demand response command was issued to the energy resource in the past. calculating the variance of each energy resource, and using the value obtained by multiplying the planned power generation amount for each energy resource of the dispatch plan to be created by the variance as an indicator of the rate of compliance with the past dispatch plan of the energy resource. It is characterized.
Further, in one configuration example of the dispatch plan creation method of the present invention, the first step is an absolute value is calculated for each energy resource, the maximum value of the absolute values of the difference is obtained for each energy resource, and the value obtained by multiplying the planned power generation amount for each energy resource in the dispatch plan to be created by the maximum value is The method is characterized by including the step of indexing compliance with past dispatch plans.
また、本発明のディスパッチ計画作成方法の1構成例において、前記第1のステップは、エネルギーリソースに対して過去にディマンドリスポンス指令が発動されたときの実績発電量と計画発電量との差の絶対値を時間区間毎およびエネルギーリソース毎に算出し、前記差の絶対値がこの絶対値の算出対象となった時間区間における計画発電量の所定割合を上回った第1の回数をエネルギーリソース毎に算出して、前記第1の回数をエネルギーリソースに対してディマンドリスポンス指令が発動された第2の回数で除算した結果をエネルギーリソース毎に算出し、作成するディスパッチ計画のエネルギーリソース毎の計画発電量に前記除算の結果を乗算した値を、エネルギーリソースの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とするステップを含むことを特徴とするものである。 Further, in one configuration example of the dispatch plan creation method of the present invention, the first step is an absolute A value is calculated for each time interval and each energy resource, and a first number of times the absolute value of the difference exceeds a predetermined percentage of the planned power generation amount in the time interval for which the absolute value is calculated is calculated for each energy resource. Then, the result obtained by dividing the first number of times by the second number of times the demand response command is issued to the energy resource is calculated for each energy resource, and is used as the planned power generation amount for each energy resource in the dispatch plan to be created. The method is characterized by including the step of using the value obtained by multiplying the result of the division as an indicator of the rate of compliance with the past dispatch plan of energy resources.
また、本発明のディスパッチ計画作成方法の1構成例は、エネルギーリソースの過去の環境データと、作成するディスパッチ計画を実施する計画区間における前記環境データの値とを取得する第5のステップをさらに含み、前記第1のステップは、エネルギーリソースに対して過去にディマンドリスポンス指令が発動されたときの実績発電量と計画発電量との差のデータと、前記差のデータの算出対象となった環境データとを学習データとして、前記差のデータと前記環境データとの関係式に前記学習データを代入して関係式のモデルパラメータ値を算出し、前記関係式に、前記関係式のモデルパラメータ値と前記環境データの値とを代入して前記推定値を算出し、作成するディスパッチ計画のエネルギーリソース毎の計画発電量に前記推定値を乗算した値を、エネルギーリソースの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とするステップを含むことを特徴とするものである。
また、本発明のディスパッチ計画作成方法の1構成例において、前記第1のステップは、前記指標算出のための前記乗算に用いる計画発電量を絶対値とすることを特徴とするものである。
In addition, one configuration example of the dispatch plan creation method of the present invention further includes a fifth step of acquiring past environmental data of energy resources and values of the environmental data in the planning section for implementing the dispatch plan to be created. , the first step includes data on the difference between the actual power generation amount and the planned power generation amount when a demand response command was issued to the energy resource in the past, and the environmental data for which the difference data was calculated. is used as learning data, the learning data is substituted into the relational expression between the difference data and the environmental data to calculate the model parameter value of the relational expression, and the model parameter value of the relational expression and the The estimated value is calculated by substituting the values of the environmental data, and the value obtained by multiplying the planned power generation amount for each energy resource in the dispatch plan to be created by the estimated value is used as an indicator of the rate of compliance with the past dispatch plan of the energy resource. The method is characterized by including the step of
In one configuration example of the dispatch plan creation method of the present invention, the first step is characterized in that the planned power generation amount used for the multiplication for the index calculation is an absolute value.
本発明によれば、指標算出部と最適化問題定式化部と求解部とを設けることにより、電気事業者からの指令値の達成を実現すると共に、過去のディスパッチ計画に対する遵守率が低いエネルギーリソースのディマンドリスポンスの発動が行われないようなディスパッチ計画を作成することができる。また、本発明では、遵守率が低いエネルギーリソースを発動せざるを得ない場合であっても、その発電量がなるべく0に近くなるようなディスパッチ計画を作成可能である。 According to the present invention, by providing an index calculation unit, an optimization problem formulation unit, and a solution-finding unit, it is possible to realize the achievement of the command value from the electric power company, and at the same time, an energy resource with a low compliance rate with respect to the past dispatch plan. It is possible to create a dispatch plan such that the invocation of the demand response does not occur. In addition, in the present invention, even if an energy resource with a low compliance rate must be activated, it is possible to create a dispatch plan in which the amount of power generated is as close to zero as possible.
[発明の原理]
上記のとおり、ディスパッチ計画とは、ある時間区間において、エネルギーリソースを発動するのかしないのか、発動する場合はどの程度の発動強度にするのかということを、全てのエネルギーリソースについて計画するものであり、エネルギーリソースの運転計画のことである。ディスパッチ計画問題を、個々のエネルギーリソースに対するディマンドリスポンスの発動有無と発動する場合の計画発電量とを決定する計画問題として定式化した。
[Principle of Invention]
As mentioned above, a dispatch plan is a plan for all energy resources, such as whether or not to activate energy resources in a certain time interval, and if so, what level of activation intensity to use. It is an operation plan for energy resources. The dispatch planning problem is formulated as a planning problem that determines whether or not to activate demand response for individual energy resources and the planned power generation amount in the event of activation.
個々のエネルギーリソースの発電量は毎回必ずしも同じとはならず、それぞれ計画量に対して誤差が生じることが想定できる。この誤差の影響を考慮し、指令値からの発電量の乖離をなるべく小さくすることが望ましい。 The amount of power generated by each energy resource is not necessarily the same each time, and it can be assumed that there will be an error in each planned amount. Considering the influence of this error, it is desirable to minimize the divergence of the power generation amount from the command value.
発明者は、電気事業者からの指令値を達成する計画問題を作成する際に、エネルギーリソース単体に対する過去の実績発電量と計画発電量との差の分布のばらつきを表す統計量を、エネルギーリソースの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標として定式化し、計画問題に組み入れることで、過去のディスパッチ計画に対する遵守率が低いエネルギーリソースの発動が行われないようなディスパッチ計画を策定可能であることに想到した。 When creating a planning problem to achieve the command value from an electric power company, the inventor uses the energy resource By formulating it as an indicator of the compliance rate with respect to past dispatch plans and incorporating it into the planning problem, it is possible to formulate a dispatch plan that prevents the activation of energy resources with low compliance rates with past dispatch plans. bottom.
エネルギーリソースの実績発電量と計画発電量との差が従う分布のばらつきを表す統計量がより大きい場合、計画発電量に対する遵守率が低くなると考えることができる。各エネルギーリソースが過去に発動した時の実績発電量と計画発電量との差のデータを基に、そのばらつきを表す統計量等を用いてディスパッチ計画に対する遵守率の指標として扱う。これにより、エネルギーリソース個々の遵守率を数値として表すことが可能となる。 If the statistic representing the dispersion of the distribution followed by the difference between the actual power generation amount and the planned power generation amount of the energy resource is large, it can be considered that the compliance rate with respect to the planned power generation amount is low. Based on the data on the difference between the actual amount of power generation and the planned amount of power generation when each energy resource was activated in the past, statistics representing the variation are used as indicators of the compliance rate with respect to the dispatch plan. This makes it possible to express the compliance rate of each energy resource as a numerical value.
エネルギーリソースに関しては、一定の物理制約、運用制約が存在するため、各エネルギーリソースの関連情報として予め設定された条件を満たすように、運転計画案を作成する必要がある。これらの中でも特に、電気事業者からの指令値を満足させるためには、指令値と計画発電量とが一致するという条件は重要となる。計画時に考慮すべきこれらの条件を制約式として定式化し、計画問題に組み込んだ。 Since energy resources have certain physical restrictions and operational restrictions, it is necessary to create an operation plan draft so as to satisfy conditions set in advance as related information for each energy resource. Among these, the condition that the command value and the planned power generation amount match is particularly important in order to satisfy the command value from the electric power company. These conditions to be considered in planning are formulated as constraint equations and incorporated into the planning problem.
次に、電気事業者からの指令値と計画発電量が一致するという制約の下で、エネルギーリソース単体に関する差のばらつきを表す統計量を並列的に用いる目的関数(例えば単純総和関数)として定式化し、これが最小となるようなエネルギーリソース群の計画発電量を決定するディスパッチ計画を求める。このようにして求めたディスパッチ計画は、指令値と計画発電量が一致するという制約によって指令値を達成することができ、更にばらつきが最小となる計画を求めることで遵守率が低いエネルギーリソースの発動を避けたディスパッチ計画となる。 Next, under the constraint that the command value from the electric power company and the planned power generation amount match, we formulate it as an objective function (for example, a simple summation function) that uses statistics that express the variation in the difference of individual energy resources in parallel. , to find a dispatch plan that determines the planned power generation of the energy resource group that minimizes this. The dispatch plan obtained in this way can achieve the command value due to the constraint that the command value and the planned power generation amount match, and by obtaining the plan that minimizes the variation, the activation of energy resources with a low compliance rate. This is a dispatch plan that avoids
以上の説明では、目的関数に、過去の実績発電量と計画発電量との差のばらつきを表す統計量を組み入れた計画問題として説明しているが、目的関数と制約条件の互換性の観点から、ばらつきを表す統計量が、ある値以上であるエネルギーリソースを排除するという制約条件を用いることで、制約条件にばらつきを表す統計量を組み入れた計画問題とすることと発明原理上は同一となっている。 In the above explanation, the objective function is explained as a planning problem that incorporates the statistic representing the variation in the difference between the past actual power generation amount and the planned power generation amount. In terms of the principle of the invention, it is the same as a planning problem that incorporates the statistic representing the variability into the constraint by using a constraint that excludes energy resources whose statistic representing the variability is greater than or equal to a certain value. ing.
また、上記では数理計画型の計画問題を念頭において本発明の原理を説明してきたが、これに限定するものではない。人工知能型の計画問題(制約充足問題 CSP)などの各種シミュレーション技術での実施を含む技術思想となっている。 In the above description, the principle of the present invention has been described with a mathematical programming type programming problem in mind, but the present invention is not limited to this. It is a technical idea that includes implementation with various simulation technologies such as artificial intelligence type planning problem (constraint satisfaction problem, CSP).
なお、本発明は、過去のディスパッチ計画に対する遵守率が低いエネルギーリソースを発動せざるを得ない場合であっても、そのエネルギーリソースの発電量がなるべく0に近くなるようなディスパッチ計画を策定可能である。また、本発明は、各エネルギーリソースに消費電力量を減らすDR(“下げ”DR)を指示する場合にも、各エネルギーリソースに消費電力量を増やすDR(“上げ”DR)を指示する場合にも同様に適用することができる。 In addition, the present invention can formulate a dispatch plan that makes the power generation amount of the energy resource as close to 0 as possible, even when there is no choice but to activate an energy resource with a low compliance rate with respect to the past dispatch plan. be. Further, the present invention can be used both when instructing each energy resource to reduce power consumption (“lower” DR) and when instructing each energy resource to increase power consumption (“increase” DR). can be applied as well.
[第1の実施例]
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。まず、本実施例の目的関数を以下に示す。
[First embodiment]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the objective function of this embodiment is shown below.
Rはエネルギーリソースrの集合、ξrはエネルギーリソースrに対するディマンドリスポンス指令の発動状態(以下ではエネルギーリソースrの発動状態と記載)を示す状態値(0=非発動,1=発動)、prは策定するディスパッチ計画の解となる、エネルギーリソースrの計画発電量(非負の値)、T’は過去データに対応する時間区間tの集合、V[x]はxの標本分散、gr,tはエネルギーリソースrの過去の時間区間tにおける実績発電量、g^r,tはエネルギーリソースrの過去の時間区間tにおける計画発電量である。 R is a set of energy resources r, ξ r is a state value (0=not activated, 1=activated) indicating the activated state of the demand response command for the energy resource r (hereinafter referred to as the activated state of the energy resource r), p r is the planned power generation amount (non-negative value) of energy resource r, which is the solution of the dispatch plan to be formulated, T' is a set of time intervals t corresponding to past data, V[x] is the sample variance of x, g r, t is the actual power generation amount of the energy resource r in the past time interval t, and g^ r,t is the planned power generation amount of the energy resource r in the past time interval t.
式(1)は、過去データとして蓄積された実績発電量gr,tと計画発電量g^r,tの差に対して、計画発電量g^r,tによって正規化した標本分散の値ν(r)を用いて、エネルギーリソースrの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標「ν(r)・pr」を全エネルギーリソースについて合計したものである。本実施例における計画問題は、式(1)に示す目的関数が最小となるように、エネルギーリソースrの発動状態ξrと、エネルギーリソースrの計画発電量prとを決定する問題として定式化している。 Formula (1) is a sample variance value normalized by the planned power generation g ^ r,t for the difference between the actual power generation g r,t accumulated as past data and the planned power generation g ^ r,t Using ν(r), the measure of adherence to the past dispatch plan of energy resource r, ν(r)·p r , is summed over all energy resources. The planning problem in this embodiment is formulated as a problem of determining the activation state ξ r of energy resource r and the planned power generation amount pr of energy resource r so that the objective function shown in equation (1) is minimized. ing.
なお、本発明のディスパッチ計画作成装置では、ディスパッチ計画を実施する将来の計画区間毎に個別の問題を作成する構成としており、目的関数を構築、求解することを計画区間毎に行う。 The dispatch plan creating apparatus of the present invention is configured to create an individual problem for each future plan section in which the dispatch plan is to be implemented, and to construct and solve the objective function for each plan section.
次に、本実施例の最適化問題の制約式を以下に示す。 Next, the constraint equations for the optimization problem of this embodiment are shown below.
g^は電気事業者からの指令値(総発電量)、pr minはエネルギーリソースrの発電能力の下限値(設備上の制約から事前に決まる定数)、pr maxはエネルギーリソースrの発電能力の上限値(設備上の制約から事前に決まる定数)、アンダースコアprはエネルギーリソースrの計画発電量の下限値(運用上の制約から決める定数)、バーprはエネルギーリソースrの計画発電量の上限値(運用上の制約から決める定数)である。 g ^ is the command value (total power generation) from the electric power company, p r min is the lower limit of the power generation capacity of energy resource r (predetermined constant based on equipment constraints), and p r max is the power generation of energy resource r. The upper limit of the capacity (constant determined in advance from equipment constraints), the underscore p r is the lower limit of the planned power generation amount of energy resource r (constant determined from operational constraints), the bar p r is the plan for energy resource r This is the upper limit of power generation (a constant determined from operational constraints).
式(3)は、電気事業者が指令する指令値g^と、アグリゲーターによって計画されるエネルギーリソースr毎の計画発電量prの総和Σprとが一致しなければならないという制約を示している。 Equation (3) indicates a constraint that the command value g ^ commanded by the electric power company and the total sum Σp r of the planned power generation amount p r for each energy resource r planned by the aggregator must match. .
式(4)は、計画発電量prが、エネルギーリソースrの非発動時には0となり、発動時にはエネルギーリソースrの発電能力の上下限範囲に入らなければならないという制約を示している。上限値pr maxと下限値pr minとは、エネルギーリソースrを発動させた時に発揮できる発電能力の上下限値であり、設備能力などから事前に設定される。例えば発動時に50kWから100kWの発電が可能なエネルギーリソースrの場合は、上限値pr max=100kW、下限値pr min=50kWと設定される。 Equation (4) expresses the constraint that the planned power generation p r must be 0 when the energy resource r is not activated, and must fall within the upper and lower limits of the power generation capacity of the energy resource r when activated. The upper limit value p r max and the lower limit value p r min are upper and lower limit values of the power generation capacity that can be exhibited when the energy resource r is activated, and are set in advance based on equipment capacity and the like. For example, in the case of an energy resource r capable of generating 50 kW to 100 kW when activated, the upper limit p r max =100 kW and the lower limit p r min =50 kW are set.
式(5)は、計画発電量prが、エネルギーリソースrの計画発電量の上下限範囲に入らなければならないという制約を示している。エネルギーリソースrの発動の要否にかかわらず、計画発電量prを上限値バーprと下限値アンダースコアprの範囲に限定する。 Equation (5) expresses the constraint that the planned power generation p r must fall within the range of the upper and lower limits of the planned power generation of the energy resource r. The planned power generation amount pr is limited to the range between the upper limit value bar pr and the lower limit value underscore pr regardless of whether or not the energy resource r needs to be activated.
例えばメンテナンス中などの理由でエネルギーリソースrを発動できない場合は、上限値バーpr、下限値アンダースコアprを共に0kWと設定する。また、エネルギーリソースrの発動の可否が指定されていない場合には、発動時に最大100kWの発電能力を持つエネルギーリソースrであれば、上限値バーpr=100kW、下限値アンダースコアpr=0kWと設定する。 For example, if the energy resource r cannot be activated due to maintenance, etc., the upper limit bar p r and the lower limit underscore p r are both set to 0 kW. Further, if the activation of the energy resource r is not specified, if the energy resource r has a power generating capacity of up to 100 kW when activated, the upper limit bar p r =100 kW and the lower limit underscore p r =0 kW. and set.
式(6)は、エネルギーリソースrの発動状態値ξrが、1(発動)か0(非発動)のいずれか一方のみでなければならないという制約を示している。 Equation (6) expresses the constraint that the activated state value ξ r of energy resource r must be either 1 (activated) or 0 (not activated).
次に、本実施例のディスパッチ計画作成装置の構成と動作について説明する。図1はディスパッチ計画作成装置の構成を示すブロック図である。ディスパッチ計画作成装置は、需要家のエネルギーリソースrの特性情報を記憶するエネルギーリソース特性情報保存部1と、エネルギーリソースrの過去の計画発電量g^r,tの履歴情報を記憶するエネルギーリソースディスパッチ計画履歴保存部2と、エネルギーリソースrの過去の運用履歴情報を記憶するエネルギーリソース運用履歴保存部3と、ディスパッチ計画を作成するディスパッチ計画作成部4と、ディスパッチ計画作成装置へのエネルギーリソースrのデータ入力のためのデータ入力部5と、作成されたディスパッチ計画の情報を出力する結果出力部6とを備えている。
Next, the configuration and operation of the dispatch plan creating device of this embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the dispatch plan creation device. The dispatch plan creation device includes an energy resource characteristic
エネルギーリソース特性情報保存部1は、例えばディスパッチ計画を策定したいアグリゲーターの担当者または需要家の担当者がデータ入力部5によって入力したエネルギーリソースrの特性情報を記憶している。特性情報としては、エネルギーリソースrの名称または識別情報、エネルギーリソースrの発電能力の情報(pr
min,pr
max)、エネルギーリソースrの運用スケジュールの情報がある。なお、特性情報については、時刻毎に記憶できるようにしてもよい。
The energy resource characteristic
エネルギーリソースディスパッチ計画履歴保存部2は、エネルギーリソースrの過去の計画発電量g^r,tの履歴情報を記憶している。計画発電量g^r,tは、エネルギーリソースrの名称または識別情報と、時刻の情報と対応付けて記憶されている。計画発電量g^r,tの情報は、需要家のエネルギーリソースrを制御するエネルギーリソース制御システム7から取得すればよい。また、ディスパッチ計画作成装置が、ある計画区間について過去に作成したディスパッチ計画の計画発電量prを、当該計画区間の計画発電量g^r,tとして記憶しておくようにしてもよい。
The energy resource dispatch plan
エネルギーリソース運用履歴保存部3は、エネルギーリソースrの過去の運用履歴情報を記憶している。運用履歴情報としては、エネルギーリソースrの名称または識別情報と、エネルギーリソースrの時刻毎の実績発電量gr,tと、エネルギーリソースrの時刻毎の運用情報(発動状態、異常状態等)がある。 The energy resource operation history storage unit 3 stores past operation history information of the energy resource r. The operation history information includes the name or identification information of the energy resource r, the actual power generation amount g r,t of the energy resource r at each time, and the operation information (activation state, abnormal state, etc.) of the energy resource r at each time. be.
図2はディスパッチ計画作成部4の構成を示すブロック図、図3はディスパッチ計画作成部4の動作を説明するフローチャートである。ディスパッチ計画作成部4は、過去の実績発電量gr,tと計画発電量g^r,tとの差の分布のばらつきを表すエネルギーリソースr毎の統計量を、エネルギーリソースrの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標として算出する指標算出部40と、作成するディスパッチ計画のエネルギーリソースr毎の計画発電量prの上下限値を、エネルギーリソースrの運用上の制約とエネルギーリソースのr発電能力の上下限値とに基づいて設定する計画発電量上下限値設定部41と、電気事業者からの指令値g^に基づいてディスパッチ計画の最適化問題の制約式を設定し、エネルギーリソースr毎の指標にエネルギーリソース個々の状態値ξrを乗算した値を全てのエネルギーリソースについて合計するという目的関数を設定して、ディスパッチ計画の最適化問題を定式化する最適化問題定式化部42と、制約式が設定された条件下で、目的関数が最小となる、エネルギーリソースr毎の状態値ξrと計画発電量prとをディスパッチ計画の最適化問題の解として求める求解部43とから構成される。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the dispatch
ディスパッチ計画作成部4の指標算出部40は、過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標をエネルギーリソースr毎に算出する(図3ステップS100)。具体的には、指標算出部40は、エネルギーリソースディスパッチ計画履歴保存部2に記憶されているエネルギーリソースrの過去の計画発電量g^r,tのデータと、エネルギーリソース運用履歴保存部3に記憶されているエネルギーリソースrの過去の実績発電量gr,tのデータとを取得する。
The
指標算出部40は、式(2)に示したようにエネルギーリソースrが過去に発動したときの同一の時間区間tにおける実績発電量gr,tと計画発電量g^r,tとの差を時間区間tにおける計画発電量g^r,tで正規化した値(gr,t-g^r,t)/g^r,tの標本分散ν(r)を、エネルギーリソースr毎に算出する。そして、指標算出部40は、標本分散ν(r)に、今回策定するディスパッチ計画の計画発電量prを乗じた値を、エネルギーリソースrの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とする。指標算出部40は、以上のような処理をエネルギーリソースr毎に実行すればよい。
The
図4に、エネルギーリソースAの過去の計画発電量g^r,tのデータと実績発電量gr,tのデータの1例を示す。図4のデータを基に、実績発電量gr,tと計画発電量g^r,tとの差を計画発電量g^r,tで正規化した値の標本分散ν(r)を算出すると、0.0025となる。 FIG. 4 shows an example of the data of the past planned power generation amount g^ r,t and the data of the actual power generation amount g r,t of the energy resource A. In FIG. Based on the data in Fig. 4, calculate the sample variance ν(r) of the value obtained by normalizing the difference between the actual power generation g r,t and the planned power generation g ^ r,t by the planned power generation g ^ r,t Then, it becomes 0.0025.
次に、ディスパッチ計画作成部4の計画発電量上下限値設定部41は、計画発電量prの上限値バーprと下限値アンダースコアprとをエネルギーリソースr毎に設定する(図3ステップS101)。具体的には、計画発電量上下限値設定部41は、エネルギーリソース特性情報保存部1に記憶されているエネルギーリソースrの特性情報と、エネルギーリソース運用履歴保存部3に記憶されているエネルギーリソースrの過去の運用履歴情報とを取得する。そして、計画発電量上下限値設定部41は、取得した情報を基に、図5で説明するような処理を実行する。
Next, the planned power generation upper/lower
エネルギーリソースrには、例えばメンテナンスや故障といった理由で発動できない、あるいは定められた日時に発動しなければならない、といった運用上の制約がある。今回策定するディスパッチ計画を実施する計画区間におけるエネルギーリソースrの運用上の制約については、特性情報に含まれるエネルギーリソースrの運用スケジュールから求めることができる。 The energy resource r has operational restrictions, such as being unable to be activated due to maintenance or failure, or being activated on a set date and time. Constraints on the operation of the energy resource r in the planning section where the dispatch plan formulated this time is implemented can be obtained from the operation schedule of the energy resource r included in the characteristic information.
計画発電量上下限値設定部41は、取得した特性情報から計画区間においてエネルギーリソースrを発動できないことが判明した場合(図5ステップS200においてYES)、このエネルギーリソースrの計画発電量prの上限値バーprと下限値アンダースコアprを共に0kWに設定する(図5ステップS201)。
When it is found from the acquired characteristic information that the energy resource r cannot be activated in the planned section (YES in step S200 in FIG. 5), the planned power generation amount upper/lower
次に、計画発電量上下限値設定部41は、計画区間において発動を開始すると所定時間(例えば3時間)連続して発動し続けなければならないエネルギーリソースrについては、このエネルギーリソースrの最新の発動開始時刻(非発動状態から発動状態へ移行した時刻)と計画区間の開始時刻との間隔が上記所定時間未満であれば、発動しなければならないと判定する(図5ステップS202においてYES)。
Next, the planned power generation amount upper/lower limit
そして、計画発電量上下限値設定部41は、発動しなければならないと判定したエネルギーリソースrの発電能力の上限値pr
maxを計画発電量prの上限値バーprとして設定し、発電能力の下限値pr
minを計画発電量prの下限値アンダースコアprとして設定する(図5ステップS203)。上記のとおり、エネルギーリソースrの発電能力の上限値pr
maxと下限値pr
minの情報は特性情報に含まれる。
Then, the planned power generation amount upper/lower limit
また、計画発電量上下限値設定部41は、ステップS200,S202のいずれの場合にも該当しないエネルギーリソースrの場合、発動も非発動も可能と判定する(図5ステップS202においてNO)。計画発電量上下限値設定部41は、発動も非発動も可能と判定したエネルギーリソースrの発電能力の上限値pr
maxを計画発電量prの上限値バーprとして設定し、計画発電量prの下限値アンダースコアprを0kWに設定する(図5ステップS204)。
In addition, when the energy resource r does not correspond to either of steps S200 and S202, the planned power generation amount upper/lower
計画発電量上下限値設定部41は、図5の処理をエネルギーリソースr毎に実行すればよい。図5の処理による計画発電量prの上限値バーprと下限値アンダースコアprの設定例を図6にまとめて示す。
The planned power generation upper and lower limit
次に、ディスパッチ計画作成部4の最適化問題定式化部42は、ディスパッチ計画の最適化問題を定式化する(図3ステップS102)。具体的には、最適化問題定式化部42は、電気事業者からの指令値(総発電量)g^と、エネルギーリソース特性情報保存部1に記憶されているエネルギーリソースrの発電能力の上限値pr
maxと下限値pr
minと、計画発電量上下限値設定部41によって設定された計画発電量prの上限値バーprと下限値アンダースコアprと、指標算出部40によって算出された指標ν(r)・prとを取得する。
Next, the optimization
そして、最適化問題定式化部42は、ディスパッチ計画の対象となる需要家の全てのエネルギーリソースrについて式(3)~式(6)の制約式を設定し、さらにステップS100で算出された遵守率の指標ν(r)・prに状態値ξrを乗じた値を全てのエネルギーリソースrについて合計するという式(1)の目的関数を設定することにより、ディスパッチ計画の最適化問題を定式化する。
Then, the optimization
以下に、定式化の実例を示す。ここでは、需要家のエネルギーリソースrとして、エネルギーリソースA,B,Cの3つがあるものとして説明する。また、電気事業者からの指令値g^を200kWとする。エネルギーリソースA,B,Cに関するデータの1例を図7に示す。 An example of formulation is given below. Here, it is assumed that there are three energy resources A, B, and C as energy resources r of the consumer. Also, the command value g^ from the electric power company is assumed to be 200 kW. An example of data regarding energy resources A, B, and C is shown in FIG.
エネルギーリソースA,B,Cの状態値をξA,ξB,ξCとし、エネルギーリソースA,B,Cの計画発電量をpA,pB,pCとすると、目的関数は式(7)のようになる。
0.0025・ξA・pA+0.01・ξB・pB+0.0009・ξC・pC
・・・(7)
Let the state values of the energy resources A, B, and C be ξ A , ξ B , and ξ C , and the planned power generation amounts of the energy resources A, B, and C be p A , p B , and p C . )become that way.
0.0025・ξA・pA +0.01・ξB・pB +0.0009・ξC・pC
... (7)
式(3)に相当する制約式は式(8)のようになる。
pA+pB+pC=200 ・・・(8)
A constraint expression corresponding to expression (3) is as shown in expression (8).
pA + pB + pC =200 (8)
式(4)に相当する制約式は式(9)~式(11)のようになる。
ξA・100≦pA≦ξA・100 ・・・(9)
ξB・50≦pB≦ξB・100 ・・・(10)
ξC・80≦pC≦ξC・100 ・・・(11)
Constraint equations corresponding to equation (4) are equations (9) to (11).
ξA・100≦ pA ≦ ξA・100 (9)
ξB・50≦ pB ≦ ξB・100 (10)
ξC・80≦ pC ≦ ξC・100 (11)
式(5)に相当する制約式は式(12)~式(14)のようになる。
100≦pA≦100 ・・・(12)
0≦pB≦100 ・・・(13)
0≦pC≦100 ・・・(14)
Constraint equations corresponding to equation (5) are equations (12) to (14).
100≦p A ≦100 (12)
0≦p B ≦100 (13)
0≦p C ≦100 (14)
式(6)に相当する制約式は式(15)のようになる。
ξA,ξB,ξC∈{0,1} ・・・(15)
A constraint expression corresponding to expression (6) is as shown in expression (15).
ξ A , ξ B , ξ C ∈{0, 1} (15)
次に、ディスパッチ計画作成部4の求解部43は、式(8)~式(15)の制約式が設定された条件下で、式(7)の目的関数が最小となる、エネルギーリソースr毎の状態値ξrと計画発電量prとを最適化問題の解として求める(図3ステップS103)。最適化問題を解く方法としては、既知の数理計画法における解法(例えば、分枝限定法など)や、メタヒューリスティック手法(例えば、遺伝的アルゴリズムなど)がある。
Next, the solving
状態値ξr(ξA,ξB,ξC)と計画発電量pr(pA,pB,pC)の取り得る値の全ての組み合わせの中で、式(8)~式(15)の制約式を全て満たしている状態値ξrと計画発電量prの値の組み合わせである実行可能解(解候補)は、次のとおり解候補1~解候補3の3つある。
Among all possible combinations of state values ξ r (ξ A , ξ B , ξ C ) and planned power generation p r (p A , p B , p C ), equations (8) to (15 ), there are three feasible solutions (solution candidates),
解候補1はξA=1,ξB=1,ξC=0,pA=100,pB=100,pC=0、解候補2はξA=1,ξB=0,ξC=1,pA=100,pB=0,pC=100、解候補3はξA=0,ξB=1,ξC=1,pA=0,pB=100,pC=100である。解候補1の目的関数の値は1.25、解候補2の目的関数の値は0.34、解候補3の目的関数の値は1.09である。したがって、目的関数を最小化する解候補は解候補2となり、解候補2が最適解となる。
ディスパッチ計画作成装置の結果出力部6は、ディスパッチ計画作成部4によって作成されたディスパッチ計画の情報を出力する。ディスパッチ計画の情報は、エネルギーリソースr毎の状態値ξrと、エネルギーリソースr毎の計画発電量prと、計画区間の日時情報とを含む。出力方法としては、例えばディスパッチ計画の表示、ディスパッチ計画の外部への送信などがある。
The
こうして、本実施例では、電気事業者からの指令値の達成を実現すると共に、過去のディスパッチ計画に対する遵守率が低いエネルギーリソースのDRの発動が行われないようなディスパッチ計画を作成することができる。また、本実施例では、遵守率が低いエネルギーリソースを発動せざるを得ない場合であっても、その発電量がなるべく0に近くなるようなディスパッチ計画を作成可能である。 In this way, in this embodiment, it is possible to realize the achievement of the command value from the electric power company, and to create a dispatch plan that does not trigger the DR of energy resources with a low compliance rate with respect to past dispatch plans. . Moreover, in the present embodiment, even when an energy resource with a low compliance rate must be activated, it is possible to create a dispatch plan in which the amount of power generated is as close to zero as possible.
なお、本実施例では、将来の1つの計画区間についてディスパッチ計画を作成する例を説明しているが、複数の計画区間についてディスパッチ計画を作成する場合には、計画区間毎に上記の処理を行うようにすればよい。 In this embodiment, an example of creating a dispatch plan for one future plan section is explained, but when creating a dispatch plan for a plurality of plan sections, the above process is performed for each plan section. You should do it like this.
[第2の実施例]
第1の実施例では、計画発電量prを非負の値としている。すなわち、消費電力量を減らす下げDRのみを可能としている。これに対し、本発明の第2の実施例では、各エネルギーリソースrに消費電力量を増やすDR(上げDR)を指示することを可能にするため、第1の実施例で説明した式(1)の目的関数の代わりに次式を用いる。
[Second embodiment]
In the first embodiment, the planned power generation amount p r is set to a non-negative value. In other words, only the lowered DR that reduces power consumption is made possible. On the other hand, in the second embodiment of the present invention, the formula (1 ), the following equation is used instead of the objective function.
エネルギーリソースrが消費電力量を増やす上げDRを行う場合は、式(16)の計画発電量prが負の値となる。
本実施例のディスパッチ計画作成部4の指標算出部40は、第1の実施例で説明した分散ν(r)に、今回策定するディスパッチ計画の計画発電量prの絶対値|pr|を乗じた値を、エネルギーリソースrの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とする(図3ステップS100)。
When the energy resource r increases the power consumption and performs an increase DR, the planned power generation amount p r in equation (16) becomes a negative value.
The
本実施例のディスパッチ計画作成部4の最適化問題定式化部42は、第1の実施例と同様にディスパッチ計画の対象となる需要家の全てのエネルギーリソースrについて式(3)~式(6)の制約式を設定し、さらにステップS100で算出された遵守率の指標ν(r)・|pr|に状態値ξrを乗じた値を全てのエネルギーリソースrについて合計するという式(16)の目的関数を設定することにより、ディスパッチ計画の最適化問題を定式化する(図3ステップS102)。
その他の構成は第1の実施例と同じである。
As in the first embodiment, the optimization
Other configurations are the same as those of the first embodiment.
[第3の実施例]
第1の実施例では、実績発電量gr,tと計画発電量g^r,tとの差に関する分散ν(r)にディスパッチ計画の計画発電量prを乗じた値をディスパッチ計画の遵守率の指標とし、第2の実施例では、分散ν(r)に計画発電量prの絶対値|pr|を乗じた値を遵守率の指標とした。
一方、本発明の第3の実施例では、第1の実施例で説明した式(1)の目的関数の代わりに次式を用いる。
[Third embodiment]
In the first embodiment, a value obtained by multiplying the variance ν(r) regarding the difference between the actual power generation g r,t and the planned power generation ĝ r,t by the planned power generation p r of the dispatch plan is calculated as the observance of the dispatch plan. In the second embodiment, the value obtained by multiplying the variance ν(r) by the absolute value |p r | of the planned power generation amount p r was used as the compliance rate index.
On the other hand, in the third embodiment of the present invention, the following equation is used instead of the objective function of the equation (1) described in the first embodiment.
本実施例のディスパッチ計画作成部4の指標算出部40は、エネルギーリソースrが過去に発動したときの同一の時間区間tにおける実績発電量gr,tと計画発電量g^r,tとの差の絶対値ADr,t=|gr,t-g^r,t|を時間区間t毎およびエネルギーリソースr毎に算出し、時間区間t毎の差の絶対値ADr,tのうちの最大値max(ADr,t)をエネルギーリソースr毎に求める。そして、指標算出部40は、最大値max(ADr,t)に、今回策定するディスパッチ計画の計画発電量prを乗じた値を、エネルギーリソースrの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とする(図3ステップS100)。
The
本実施例のディスパッチ計画作成部4の最適化問題定式化部42は、第1の実施例と同様にディスパッチ計画の対象となる需要家の全てのエネルギーリソースrについて式(3)~式(6)の制約式を設定し、さらにステップS100で算出された指標max(ADr,t)・prに状態値ξrを乗じた値を全てのエネルギーリソースrについて合計するという式(17)の目的関数を設定することにより、ディスパッチ計画の最適化問題を定式化する(図3ステップS102)。
As in the first embodiment, the optimization
本実施例のディスパッチ計画作成部4の求解部43は、式(3)~式(6)の制約式が設定された条件下で、式(17)の目的関数が最小となる、エネルギーリソースr毎の状態値ξrと計画発電量prとを最適化問題の解として求める(図3ステップS103)。
The solving
その他の構成は第1の実施例と同じである。なお、第2の実施例と同様に、最大値max(ADr,t)に、今回策定するディスパッチ計画の計画発電量prの絶対値|pr|を乗じた値を遵守率の指標としてもよい。 Other configurations are the same as those of the first embodiment. As in the second embodiment, the value obtained by multiplying the maximum value max (AD r ,t ) by the absolute value |pr | good too.
[第4の実施例]
次に、本発明の第4の実施例について説明する。本発明の第4の実施例では、第1の実施例で説明した式(1)の目的関数の代わりに次式を用いる。
[Fourth embodiment]
A fourth embodiment of the present invention will now be described. In the fourth embodiment of the present invention, the following equation is used instead of the objective function of equation (1) explained in the first embodiment.
本実施例のディスパッチ計画作成部4の指標算出部40は、エネルギーリソースrが過去に発動したときの同一の時間区間tにおける実績発電量gr,tと計画発電量g^r,tとの差の絶対値ADr,t=|gr,t-g^r,t|を時間区間t毎およびエネルギーリソースr毎に算出し、差の絶対値ADr,tがこの絶対値ADr,tの算出対象となった時間区間tにおける計画発電量g^r,tの所定割合(例えば10%)を上回った回数Nrをエネルギーリソースr毎に算出して、回数Nrをエネルギーリソースrが発動した回数N1rで除算した結果Nr/N1rをエネルギーリソースr毎に算出する。
The
回数N1rはエネルギーリソースrの状態値ξrが1(発動)となった回数である。そして、指標算出部40は、除算の結果Nr/N1rに、今回策定するディスパッチ計画の計画発電量prを乗じた値を、エネルギーリソースrの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とする(図3ステップS100)。
The number of times N1 r is the number of times the state value ξ r of the energy resource r becomes 1 (activation). Then, the
本実施例のディスパッチ計画作成部4の最適化問題定式化部42は、第1の実施例と同様にディスパッチ計画の対象となる需要家の全てのエネルギーリソースrについて式(3)~式(6)の制約式を設定し、さらにステップS100で算出された指標Nr/N1r・prに状態値ξrを乗じた値を全てのエネルギーリソースrについて合計するという式(18)の目的関数を設定することにより、ディスパッチ計画の最適化問題を定式化する(図3ステップS102)。
As in the first embodiment, the optimization
本実施例のディスパッチ計画作成部4の求解部43は、式(3)~式(6)の制約式が設定された条件下で、式(18)の目的関数が最小となる、エネルギーリソースr毎の状態値ξrと計画発電量prとを最適化問題の解として求める(図3ステップS103)。
The solving
その他の構成は第1の実施例と同じである。なお、第2の実施例と同様に、Nr/N1rに、今回策定するディスパッチ計画の計画発電量prの絶対値|pr|を乗じた値を遵守率の指標としてもよい。 Other configurations are the same as those of the first embodiment. As in the second embodiment, a value obtained by multiplying N r /N1 r by the absolute value |pr | of the planned power generation amount p r of the dispatch plan to be formulated this time may be used as an index of the compliance rate.
[第5の実施例]
次に、本発明の第5の実施例について説明する。第5の実施例は、データを学習することで構築される学習モデルを用いた人工知能(AI)による遵守率の指標の算出に関するものとなっている。図8は本発明の第5の実施例に係るディスパッチ計画作成装置の構成を示すブロック図である。本実施例のディスパッチ計画作成装置は、エネルギーリソース特性情報保存部1と、エネルギーリソースディスパッチ計画履歴保存部2と、エネルギーリソース運用履歴保存部3と、ディスパッチ計画作成部4aと、データ入力部5と、結果出力部6と、外部環境データ取得部9と、外部環境データ保存部10と、環境データ取得部11とを備えている。
[Fifth embodiment]
A fifth embodiment of the present invention will now be described. The fifth embodiment relates to calculation of the compliance rate index by artificial intelligence (AI) using a learning model constructed by learning data. FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a dispatch plan creation device according to the fifth embodiment of the present invention. The dispatch plan creation device of this embodiment includes an energy resource characteristic
本実施例における環境データとしては、エネルギーシステムの外部環境である気温、湿度、天候、日射量、降雨量等に加え、エネルギーシステムの内部環境であるエネルギーリソース(設備)の特性情報や運用情報などを含むものとなっている。なお、以降では外部環境を例にして説明する。 The environmental data in this embodiment includes temperature, humidity, weather, amount of solar radiation, amount of rainfall, etc., which are the external environment of the energy system, as well as characteristic information and operation information of the energy resource (equipment), which is the internal environment of the energy system. It includes In the following description, the external environment is used as an example.
外部環境データ取得部9は、外部環境データ(実測値)と外部環境データの予報値とを外部環境データ提供システム(例えば気象予報システム)から取得して、外部環境データ保存部10に格納する。
The external environment data acquisition unit 9 acquires external environment data (measured values) and forecast values of the external environment data from an external environment data providing system (for example, a weather forecast system), and stores them in the external environment
環境データ取得部11は、過去の外部環境データと、ディスパッチ計画を実施する計画区間における外部環境データの予報値とを外部環境データ保存部10から取得する。なお、内部環境データを用いる場合、環境データ取得部11は、エネルギーリソース特性情報保存部1からエネルギーリソースrの特性情報を取得し、エネルギーリソース運用履歴保存部3からエネルギーリソースrの運用履歴情報を取得すればよい。
The environment
図9は本実施例のディスパッチ計画作成部4aの構成を示すブロック図である。ディスパッチ計画作成部4aは、指標算出部40aと、計画発電量上下限値設定部41と、最適化問題定式化部42aと、求解部43aとから構成される。
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the dispatch
ディスパッチ計画作成部4aの処理の流れは第1の実施例と同様であるので、図3のフローチャートを用いてディスパッチ計画作成部4aの動作を説明する。
ディスパッチ計画作成部4aの指標算出部40aは、過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標をエネルギーリソースr毎に算出する(図3ステップS100)。
Since the processing flow of the dispatch
The
図10は指標算出部40aの動作を説明するフローチャートである。まず、指標算出部40aは、エネルギーリソースディスパッチ計画履歴保存部2に記憶されているエネルギーリソースrの過去の計画発電量g^r,tのデータと、エネルギーリソース運用履歴保存部3に記憶されているエネルギーリソースrの過去の実績発電量gr,tのデータとを取得する。さらに、指標算出部40aは、過去の外部環境データxr,dと外部環境データの予報値バーxr,dとを環境データ取得部11を通じて取得する(図10ステップS300)。
FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the
なお、外部環境データxr,d,バーxr,dは、エネルギーリソースrの外部環境データの項目d(dは1以上の整数)の値を示し、外部環境データが1乃至複数種類存在することを意味する。本実施例では、d=1の外部環境データを気温のデータ、d=2の外部環境データを日射量のデータとしている。 The external environment data x r,d and the bar x r,d indicate the value of the item d (d is an integer of 1 or more) of the external environment data of the energy resource r, and there are one or more types of external environment data. means that In this embodiment, the external environment data with d=1 is temperature data, and the external environment data with d=2 is solar radiation data.
続いて、指標算出部40aは、エネルギーリソースrが過去に発動したときの同一の時間区間tにおける実績発電量gr,tと計画発電量g^r,tとの差Δpr=gr,t-g^r,tのデータと、差Δprの算出対象となった時間区間tにおける外部環境データxr,dとを学習データとして、複数の時間区間tにおける学習データを差Δprと外部環境データxr,dとの直線的な関係を示す式(19)に代入して、最小二乗法により直線の定数(傾きar,dと切片br)を算出する(図10ステップS301)。
Subsequently, the
第1の実施例で説明したとおり、Rはエネルギーリソースrの集合である。次に、指標算出部40aは、算出した定数(傾きar,d、切片br)と、エネルギーリソースrが設置された地域の、ディスパッチ計画を実施する計画区間における外部環境データの予報値バーxr,dとを、計画区間における実績発電量と計画発電量との差の推定値バーΔprと外部環境データの予報値バーxr,dとの直線的な関係を示す式(20)に代入して、実績発電量と計画発電量との差の推定値バーΔprを算出する(図10ステップS302)。
As explained in the first example, R is the set of energy resources r. Next, the
そして、指標算出部40aは、推定値バーΔprに、今回策定するディスパッチ計画の計画発電量prを乗じた値を、エネルギーリソースrの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とする(図10ステップ303)。指標算出部40aは、以上のような処理をエネルギーリソースr毎に実行すればよい。
Then, the
以下に、指標算出部40aの動作の実例を示す。図11に、エネルギーリソースAの過去の実績発電量gr,tのデータと計画発電量g^r,tのデータと気温xr,1のデータと日射量xr,2のデータの1例を示す。図11のデータを基に、最小二乗法により式(19)の傾きar,dと切片brとを算出すると、ar,1=0.1,ar,2=0.01,br=0が得られた。
ar,1=0.1,ar,2=0.01,br=0を、式(20)に定数として代入すると、次式が得られる。
An example of the operation of the
Substituting a r,1 =0.1, a r,2 =0.01, b r =0 into equation (20) as constants yields the following equation.
バーxr,1は、計画区間における気温の予報値、バーxr,2は計画区間における日射量の予報値である。式(21)から得られる推定値バーΔprに計画発電量prを乗じた値を、エネルギーリソースrの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とする。 The bar x r,1 is the forecast value of the temperature in the planning section, and the bar x r,2 is the forecast value of the amount of solar radiation in the planning section. A value obtained by multiplying the estimated value bar Δp r obtained from Equation (21) by the planned power generation amount p r is used as an indicator of the rate of compliance with the past dispatch plan of the energy resource r.
ディスパッチ計画作成部4aの計画発電量上下限値設定部41の動作(図3ステップS101)は、第1の実施例と同じである。
The operation of the planned power generation upper/lower
ディスパッチ計画作成部4aの最適化問題定式化部42aは、第1の実施例と同様にディスパッチ計画の対象となる需要家の全てのエネルギーリソースrについて式(3)~式(6)の制約式を設定し、さらにステップS303で算出された指標バーΔpr・prに状態値ξrを乗じた値を全てのエネルギーリソースrについて合計するという式(22)の目的関数を設定することにより、ディスパッチ計画の最適化問題を定式化する(図3ステップS102)。
As in the first embodiment, the optimization
次に、ディスパッチ計画作成部4aの求解部43aは、式(3)~式(6)の制約式が設定された条件下で、式(22)の目的関数が最小となる、エネルギーリソースr毎の状態値ξrと計画発電量prとを最適化問題の解として求める(図3ステップS103)。
Next, the solving
その他の構成は第1の実施例と同じである。なお、第2の実施例と同様に、指標バーΔpr・prに、今回策定するディスパッチ計画の計画発電量prの絶対値|pr|を乗じた値を遵守率の指標としてもよい。 Other configurations are the same as those of the first embodiment. As in the second embodiment, a value obtained by multiplying the index bar Δp r · p r by the absolute value |p r | .
第1~第5の実施例で説明したディスパッチ計画作成装置は、CPU(Central Processing Unit)、記憶装置及びインターフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。このコンピュータの構成例を図12に示す。 The dispatch plan creation device described in the first to fifth embodiments can be realized by a computer having a CPU (Central Processing Unit), a storage device and an interface, and a program controlling these hardware resources. A configuration example of this computer is shown in FIG.
コンピュータは、CPU200と、記憶装置201と、インターフェース装置(I/F)202とを備えている。I/F202には、データ入力部5のハードウェアと結果出力部6のハードウェアとエネルギーリソース制御システム7と外部環境データ取得部9のハードウェア等が接続される。本発明のディスパッチ計画作成方法を実現させるためのディスパッチ計画作成プログラムは記憶装置201に格納される。CPU200は、記憶装置201に格納されたプログラムに従って第1~第5の実施例で説明した処理を実行する。
The computer includes a
本発明は、エネルギーリソースの制御のためのディスパッチ計画を作成する技術に適用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to techniques for creating a dispatch plan for control of energy resources.
1…エネルギーリソース特性情報保存部、2…エネルギーリソースディスパッチ計画履歴保存部、3…エネルギーリソース運用履歴保存部、4,4a…ディスパッチ計画作成部、5…データ入力部、6…結果出力部、7…エネルギーリソース制御システム、9…外部環境データ取得部、10…外部環境データ保存部、11…環境データ取得部、40,40a…指標算出部、41…計画発電量上下限値設定部、42,42a…最適化問題定式化部、43,43a…求解部。
1 Energy resource characteristic
Claims (16)
電気事業者からの指令値と計画発電量の合計を一致させる制約式を少なくとも設定し、前記エネルギーリソース毎の指標にエネルギーリソース個々の発動状態を示す状態変数を乗算して全てのエネルギーリソースについて合計するという目的関数を設定して、ディスパッチ計画の最適化問題を定式化するように構成された最適化問題定式化部と、
前記制約式の下で、前記目的関数値が最小となる、エネルギーリソース毎の状態変数の値である状態値と計画発電量とをディスパッチ計画の最適化問題の解として求めるように構成された求解部とを備えることを特徴とするディスパッチ計画作成装置。 An indicator calculation configured to calculate an indicator of compliance with the past dispatch plan of the energy resource based on the difference between the past actual power generation amount and the planned power generation amount, with the amount of change in the power consumption of the energy resource as the power generation amount. Department and
Set at least a constraint formula that matches the command value from the electric power company and the total planned power generation amount, multiply the indicator for each energy resource by a state variable that indicates the activation state of each energy resource, and total for all energy resources an optimization problem formulation unit configured to formulate a dispatch planning optimization problem by setting an objective function of
Under the constraint equation, the solution is configured to obtain the state value, which is the value of the state variable for each energy resource, and the planned power generation amount, which minimizes the objective function value, as a solution to the optimization problem of the dispatch plan. and a dispatch plan creation device.
作成するディスパッチ計画のエネルギーリソース毎の計画発電量の上下限値を、エネルギーリソースの運用上の制約とエネルギーリソースの発電能力の上下限値とに基づいて設定するように構成された計画発電量上下限値設定部をさらに備え、
前記最適化問題定式化部は、前記指令値と前記エネルギーリソースの発電能力の上下限値と前記計画発電量上下限値設定部によって設定された計画発電量の上下限値とに基づいてディスパッチ計画の最適化問題の制約式を設定することを特徴とするディスパッチ計画作成装置。 The dispatch planning device of claim 1,
Planned power generation amount configured to set upper and lower limits of planned power generation for each energy resource in a dispatch plan to be created based on operational constraints of energy resources and upper and lower limits of power generation capacity of energy resources A lower limit value setting unit is further provided,
The optimization problem formulation unit performs a dispatch plan based on the command value, the upper and lower limit values of the power generation capacity of the energy resource, and the upper and lower limit values of the planned power generation amount set by the upper and lower limit value setting unit of the planned power generation amount. A dispatch planning device characterized by setting a constraint expression for an optimization problem of .
前記指標算出部は、エネルギーリソースが過去に発動したときの実績発電量と計画発電量との差の分布のばらつきを表すエネルギーリソース毎の統計量を、エネルギーリソースの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とすることを特徴とするディスパッチ計画作成装置。 In the dispatch plan creation device according to claim 1 or 2,
The index calculation unit calculates a statistic for each energy resource that represents a variation in the distribution of the difference between the actual power generation amount and the planned power generation amount when the energy resource was activated in the past, and calculates the rate of compliance with the past dispatch plan of the energy resource. A dispatch plan creation device characterized in that it is used as an index.
前記指標算出部は、エネルギーリソースに対して過去にディマンドリスポンス指令が発動されたときの実績発電量と計画発電量との差の分布の分散をエネルギーリソース毎に算出し、作成するディスパッチ計画のエネルギーリソース毎の計画発電量に前記分散を乗算した値を、エネルギーリソースの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とすることを特徴とするディスパッチ計画作成装置。 In the dispatch plan creation device according to claim 3,
The index calculation unit calculates, for each energy resource, the variance of the distribution of the difference between the actual power generation amount and the planned power generation amount when a demand response command was issued for the energy resource in the past, and creates an energy dispatch plan. A dispatch plan creation device, wherein a value obtained by multiplying the planned power generation amount for each resource by the variance is used as an index of compliance with past dispatch plans of energy resources.
前記指標算出部は、エネルギーリソースに対して過去にディマンドリスポンス指令が発動されたときの実績発電量と計画発電量との差の絶対値をエネルギーリソース毎に算出し、差の絶対値のうちの最大値をエネルギーリソース毎に求め、作成するディスパッチ計画のエネルギーリソース毎の計画発電量に前記最大値を乗算した値を、エネルギーリソースの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とすることを特徴とするディスパッチ計画作成装置。 In the dispatch plan creation device according to claim 3,
The index calculation unit calculates, for each energy resource, an absolute value of a difference between an actual power generation amount and a planned power generation amount when a demand response command was issued for the energy resource in the past, and A maximum value is obtained for each energy resource, and a value obtained by multiplying the planned power generation amount for each energy resource in the dispatch plan to be created by the maximum value is used as an indicator of the rate of compliance with the past dispatch plan of the energy resource. Dispatch planner.
前記指標算出部は、エネルギーリソースに対して過去にディマンドリスポンス指令が発動されたときの実績発電量と計画発電量との差の絶対値を時間区間毎およびエネルギーリソース毎に算出し、前記差の絶対値がこの絶対値の算出対象となった時間区間における計画発電量の所定割合を上回った第1の回数をエネルギーリソース毎に算出して、前記第1の回数をエネルギーリソースに対してディマンドリスポンス指令が発動された第2の回数で除算した結果をエネルギーリソース毎に算出し、作成するディスパッチ計画のエネルギーリソース毎の計画発電量に前記除算の結果を乗算した値を、エネルギーリソースの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とすることを特徴とするディスパッチ計画作成装置。 In the dispatch plan creation device according to claim 1 or 2,
The index calculation unit calculates an absolute value of a difference between an actual power generation amount and a planned power generation amount when a demand response command has been issued for an energy resource in the past for each time interval and each energy resource, and calculates the absolute value of the difference. Calculate for each energy resource the first number of times the absolute value exceeds a predetermined percentage of the planned power generation amount in the time interval for which the absolute value is calculated, and provide a demand response to the energy resource for the first number of times. Calculate for each energy resource the result of dividing by the second number of times the command is invoked, and multiply the planned power generation amount for each energy resource of the dispatch plan to be created by the result of the division, the past dispatch of the energy resource A dispatch plan creation device characterized in that it is used as an indicator of a compliance rate with respect to a plan.
エネルギーリソースの過去の環境データと、作成するディスパッチ計画を実施する計画区間における前記環境データの値とを取得するように構成された環境データ取得部をさらに備え、
前記指標算出部は、エネルギーリソースに対して過去にディマンドリスポンス指令が発動されたときの実績発電量と計画発電量との差のデータと、前記差のデータの算出対象となった環境データとを学習データとして、前記差のデータと前記環境データとの関係式に前記学習データを代入して関係式のモデルパラメータ値を算出し、前記関係式に、前記関係式のモデルパラメータ値と前記環境データの値とを代入して前記推定値を算出し、作成するディスパッチ計画のエネルギーリソース毎の計画発電量に前記推定値を乗算した値を、エネルギーリソースの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とすることを特徴とするディスパッチ計画作成装置。 In the dispatch plan creation device according to claim 1 or 2,
further comprising an environmental data acquisition unit configured to acquire past environmental data of the energy resource and values of the environmental data in the planning section where the dispatch plan to be created is implemented;
The index calculation unit stores data of a difference between an actual power generation amount and a planned power generation amount when a demand response command was issued to an energy resource in the past, and environmental data for which the data of the difference is calculated. As learning data, the model parameter values of the relational expression are calculated by substituting the learning data into the relational expression between the difference data and the environmental data, and the model parameter values of the relational expression and the environmental data are added to the relational expression. The estimated value is calculated by substituting the value of and, and the value obtained by multiplying the planned power generation amount for each energy resource in the dispatch plan to be created by the estimated value is used as an indicator of the rate of compliance with the past dispatch plan of the energy resource. A dispatch plan creation device characterized by:
前記指標算出部は、前記指標算出のための前記乗算に用いる計画発電量を絶対値とすることを特徴とするディスパッチ計画作成装置。 In the dispatch planning device according to any one of claims 4 to 7,
The dispatch plan creation device, wherein the index calculation unit uses an absolute value for the planned power generation amount used in the multiplication for calculating the index.
電気事業者からの指令値と計画発電量の合計を一致させる制約式を少なくとも設定し、前記エネルギーリソース毎の指標にエネルギーリソース個々の発動状態を示す状態変数を乗算して全てのエネルギーリソースについて合計するという目的関数を設定して、ディスパッチ計画の最適化問題を定式化する第2のステップと、
前記制約式の下で、前記目的関数値が最小となる、エネルギーリソース毎の状態変数の値である状態値と計画発電量とをディスパッチ計画の最適化問題の解として求める第3のステップとを含むことを特徴とするディスパッチ計画作成方法。 A first step of calculating an indicator of compliance with the past dispatch plan of the energy resource based on the difference between the past actual power generation amount and the planned power generation amount, with the amount of change in the power consumption of the energy resource as the power generation amount;
Set at least a constraint formula that matches the command value from the electric power company and the total planned power generation amount, multiply the indicator for each energy resource by a state variable that indicates the activation state of each energy resource, and total for all energy resources a second step of formulating the dispatch planning optimization problem by setting an objective function of
a third step of determining the state value, which is the value of the state variable for each energy resource, and the planned power generation amount for which the objective function value is minimized under the constraint expression as a solution to the optimization problem of the dispatch plan; A method of creating a dispatch plan, comprising:
作成するディスパッチ計画のエネルギーリソース毎の計画発電量の上下限値を、エネルギーリソースの運用上の制約とエネルギーリソースの発電能力の上下限値とに基づいて設定する第4のステップをさらに含み、
前記第2のステップは、前記指令値と前記エネルギーリソースの発電能力の上下限値と前記第4のステップによって設定された計画発電量の上下限値とに基づいてディスパッチ計画の最適化問題の制約式を設定するステップを含むことを特徴とするディスパッチ計画作成方法。 In the dispatch plan creation method according to claim 9,
further comprising a fourth step of setting upper and lower limit values of the planned power generation amount for each energy resource in the dispatch plan to be created based on the operational constraints of the energy resource and the upper and lower limit values of the power generation capacity of the energy resource;
In the second step, constraints on an optimization problem of a dispatch plan based on the command value, the upper and lower limits of the power generation capacity of the energy resource, and the upper and lower limits of the planned power generation amount set in the fourth step A method of creating a dispatch plan, comprising the step of setting an expression.
前記第1のステップは、エネルギーリソースが過去に発動したときの実績発電量と計画発電量との差の分布のばらつきを表すエネルギーリソース毎の統計量を、エネルギーリソースの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とするステップを含むことを特徴とするディスパッチ計画作成方法。 In the dispatch plan creation method according to claim 9 or 10,
In the first step, a statistic for each energy resource representing variation in the distribution of the difference between the actual power generation amount and the planned power generation amount when the energy resource was activated in the past is calculated as the adherence rate to the past dispatch plan of the energy resource. A method of creating a dispatch plan, comprising:
前記第1のステップは、エネルギーリソースに対して過去にディマンドリスポンス指令が発動されたときの実績発電量と計画発電量との差の分布の分散をエネルギーリソース毎に算出し、作成するディスパッチ計画のエネルギーリソース毎の計画発電量に前記分散を乗算した値を、エネルギーリソースの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とするステップを含むことを特徴とするディスパッチ計画作成方法。 The dispatch plan creation method of claim 11,
In the first step, the dispersion of the distribution of the difference between the actual power generation amount and the planned power generation amount when a demand response command was issued in the past for the energy resource is calculated for each energy resource, and a dispatch plan is created. A method of creating a dispatch plan, comprising the step of using a value obtained by multiplying the planned power generation amount for each energy resource by the variance as an index of compliance rate with respect to the past dispatch plan of the energy resource.
前記第1のステップは、エネルギーリソースに対して過去にディマンドリスポンス指令が発動されたときの実績発電量と計画発電量との差の絶対値をエネルギーリソース毎に算出し、差の絶対値のうちの最大値をエネルギーリソース毎に求め、作成するディスパッチ計画のエネルギーリソース毎の計画発電量に前記最大値を乗算した値を、エネルギーリソースの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とするステップを含むことを特徴とするディスパッチ計画作成方法。 The dispatch plan creation method of claim 11,
The first step calculates, for each energy resource, an absolute value of a difference between an actual power generation amount and a planned power generation amount when a demand response command has been issued for the energy resource in the past, and is obtained for each energy resource, and the value obtained by multiplying the planned power generation amount for each energy resource in the dispatch plan to be created by the maximum value is used as an indicator of the rate of compliance with the past dispatch plan of the energy resource. A dispatch plan creation method characterized by:
前記第1のステップは、エネルギーリソースに対して過去にディマンドリスポンス指令が発動されたときの実績発電量と計画発電量との差の絶対値を時間区間毎およびエネルギーリソース毎に算出し、前記差の絶対値がこの絶対値の算出対象となった時間区間における計画発電量の所定割合を上回った第1の回数をエネルギーリソース毎に算出して、前記第1の回数をエネルギーリソースに対してディマンドリスポンス指令が発動された第2の回数で除算した結果をエネルギーリソース毎に算出し、作成するディスパッチ計画のエネルギーリソース毎の計画発電量に前記除算の結果を乗算した値を、エネルギーリソースの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とするステップを含むことを特徴とするディスパッチ計画作成方法。 In the dispatch plan creation method according to claim 9 or 10,
In the first step, an absolute value of a difference between an actual power generation amount and a planned power generation amount when a demand response command was issued in the past for an energy resource is calculated for each time interval and each energy resource, and the difference for each energy resource, the first number of times the absolute value of exceeds a predetermined percentage of the planned power generation amount in the time interval for which the absolute value is calculated, and the first number of times is demanded for the energy resource Calculate the result of dividing by the second number of times the response command is activated for each energy resource, and multiply the planned power generation amount for each energy resource in the dispatch plan to be created by the result of the division, A method of preparing a dispatch plan, comprising the step of using a compliance rate indicator for the dispatch plan.
エネルギーリソースの過去の環境データと、作成するディスパッチ計画を実施する計画区間における前記環境データの値とを取得する第5のステップをさらに含み、
前記第1のステップは、エネルギーリソースに対して過去にディマンドリスポンス指令が発動されたときの実績発電量と計画発電量との差のデータと、前記差のデータの算出対象となった環境データとを学習データとして、前記差のデータと前記環境データとの関係式に前記学習データを代入して関係式のモデルパラメータ値を算出し、前記関係式に、前記関係式のモデルパラメータ値と前記環境データの値とを代入して前記推定値を算出し、作成するディスパッチ計画のエネルギーリソース毎の計画発電量に前記推定値を乗算した値を、エネルギーリソースの過去のディスパッチ計画に対する遵守率の指標とするステップを含むことを特徴とするディスパッチ計画作成方法。 In the dispatch plan creation method according to claim 9 or 10,
further comprising a fifth step of obtaining past environmental data of the energy resource and values of the environmental data in the planning section for implementing the dispatch plan to be created;
In the first step, data on the difference between the actual power generation amount and the planned power generation amount when a demand response command was issued to the energy resource in the past, and environmental data for which the difference data was calculated. is used as learning data, the learning data is substituted into the relational expression between the difference data and the environmental data to calculate the model parameter value of the relational expression, and the model parameter value of the relational expression and the environment The estimated value is calculated by substituting the data value, and the value obtained by multiplying the planned power generation amount for each energy resource of the dispatch plan to be created by the estimated value is used as an indicator of the rate of compliance with the past dispatch plan of the energy resource. A method of creating a dispatch plan, comprising:
前記第1のステップは、前記指標算出のための前記乗算に用いる計画発電量を絶対値とすることを特徴とするディスパッチ計画作成方法。 In the dispatch plan creation method according to any one of claims 12 to 15,
In the first step, the planned power generation amount used for the multiplication for calculating the index is an absolute value.
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