JP2023130245A - Photovoltaic power generation amount prediction device, method for controlling photovoltaic power generation amount prediction device, and program - Google Patents
Photovoltaic power generation amount prediction device, method for controlling photovoltaic power generation amount prediction device, and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023130245A JP2023130245A JP2022034822A JP2022034822A JP2023130245A JP 2023130245 A JP2023130245 A JP 2023130245A JP 2022034822 A JP2022034822 A JP 2022034822A JP 2022034822 A JP2022034822 A JP 2022034822A JP 2023130245 A JP2023130245 A JP 2023130245A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power generation
- time
- solar power
- generation amount
- predicted value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 349
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、太陽光発電量予測装置、太陽光発電量予測装置の制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a solar power generation amount prediction device, a control method and a program for the solar power generation amount prediction device.
電力会社は、高品質の電力を安定的に供給するために、日々、電力の需給をバランスさせるように各地の発電機の出力を制御している。 In order to stably supply high-quality electricity, electric power companies control the output of generators in each region on a daily basis to balance the supply and demand of electricity.
例えば電力会社は、前日までに作成した電力需要予測を元に決定した発電機の運用計画をベースに、毎日、数分から数十分あるいは数時間先の複数の電力需要予測を組み合わせながら、EDC(Economical Load Dispatching Control:経済負荷配分制御)やLFC(Load Frequency Control:負荷周波数制御)を行い、きめ細やかに発電機の出力制御を行っている(例えば特許文献1参照)。 For example, electric power companies use EDC ( Economical Load Dispatching Control (Economical Load Dispatching Control) and LFC (Load Frequency Control) are performed to finely control the output of the generator (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、近年、日射量によって発電量が大きく変動する太陽光発電設備が急速に普及し、需給バランスの制御に影響を与えるようになっている。そのため、様々な太陽光発電設備の発電量予測技術が開発されている。 However, in recent years, solar power generation equipment whose power generation amount fluctuates greatly depending on the amount of solar radiation has rapidly become popular, and this has come to have an impact on the control of the supply and demand balance. Therefore, various technologies for predicting the amount of power generated by solar power generation equipment have been developed.
例えば天空を撮影した画像を用いて求めた雲の移動ベクトルから、予測対象日時における日射強度を推定することで太陽光発電設備の発電量を予測する技術が開発されている。しかしながら、この技術では、太陽光発電設備の設置場所ごとに観測設備を設ける必要がある。しかも、数秒から数分程度の極めて短時間先の予測はできるが、数十分程度先の予測は難しい。 For example, a technology has been developed that predicts the power generation amount of a solar power generation facility by estimating the solar radiation intensity at the prediction target date and time from cloud movement vectors obtained using images taken of the sky. However, with this technology, it is necessary to provide observation equipment at each location where solar power generation equipment is installed. Moreover, although it is possible to predict extremely short periods of time, from several seconds to several minutes, it is difficult to predict several tens of minutes ahead.
また、現在の発電量がしばらくの間そのまま変わらないと仮定する持続モデルを用いることで、数十分程度先の発電量を予測する手法もある。しかしながら、この手法により得られる予測値は、単に過去の発電量を遅延させたものになるため、発電量の急激な変化を考慮することができず、予測精度に限界がある。 There is also a method of predicting the amount of power generated several tens of minutes in the future by using a persistence model that assumes that the current amount of power generation will remain unchanged for a while. However, the predicted value obtained by this method is simply a delayed version of the amount of power generated in the past, and therefore cannot take sudden changes in the amount of power generated into account, and there is a limit to the accuracy of prediction.
このようなことから、太陽光発電設備の各設置場所に観測設備を設けることなく、所定時間先、例えば数分から数時間程度の短時間先の太陽光発電設備の発電量をより正確に予測するための技術が望まれている。 For this reason, it is possible to more accurately predict the amount of power generated by solar power generation equipment over a short period of time, such as a few minutes to several hours, without installing observation equipment at each installation location of solar power generation equipment. Technology for this purpose is desired.
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、太陽光発電設備の設置場所ごとに観測設備を設けることなく、所定時間先、例えば数分から数時間程度の短時間先の太陽光発電設備の発電量をより正確に予測することが可能な太陽光発電量予測装置、太陽光発電量予測装置の制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention was made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to monitor solar power generation equipment at a predetermined time ahead, for example, in a short period of time from several minutes to several hours, without installing observation equipment at each installation location of solar power generation equipment. It is an object of the present invention to provide a solar power generation amount prediction device, a control method and a program for the solar power generation amount prediction device, which can predict the amount of power generation more accurately.
上記課題を解決する太陽光発電量予測装置は、現時点から第1時間先の第1時点までの太陽光発電設備の発電量を予測した第1予測値を求める太陽光発電量予測装置であって、前記第1予測値の暫定値を第1算出式を用いて算出する暫定値算出部と、現時点から、前記第1時間を等分割してなる第2時間を単位とする前記第1時間より短い第3時間先の第3時点までの間、前記太陽光発電設備の前記第2時間毎の発電量を予測した1つ以上の第2予測値を第2算出式を用いて算出する第2予測値算出部と、現時点より前記第1時間前の第4時点から現時点までの前記太陽光発電設備の前記第1時間における発電量と、前記暫定値と、を元に、前記太陽光発電設備の発電量の変化の傾向を表す第1グラフを、2次元座標平面に作成する第1グラフ作成部と、前記第4時点から現時点までの前記太陽光発電設備の前記第2時間毎の発電量と、現時点から前記第3時点までの前記1つ以上の第2予測値と、を元に、前記太陽光発電設備の発電量の変化の傾向を表す第2グラフを前記2次元座標平面に作成する第2グラフ作成部と、前記第1グラフを用いて、前記第3時点より前記第2時間前の第5時点から前記第3時点までの間の前記太陽光発電設備の発電量を予測した第3予測値を算出する第3予測値算出部と、前記第2グラフを用いて、前記第5時点から前記第3時点までの間の前記太陽光発電設備の発電量を予測した第4予測値を算出する第4予測値算出部と、前記第3予測値と、前記第4予測値と、の差分を算出する差分算出部と、前記差分を前記暫定値から減ずることにより、前記第1予測値を算出する第1予測値算出部と、を備える。 A solar power generation amount prediction device that solves the above problem is a solar power generation amount prediction device that calculates a first predicted value that predicts the amount of power generated by a solar power generation facility from the present time to a first point in time a first time ahead. , a provisional value calculation unit that calculates a provisional value of the first predicted value using a first calculation formula, and a second time unit obtained by equally dividing the first time from the current time from the first time. A second method that calculates one or more second predicted values of the amount of power generated by the solar power generation equipment for each second hour using a second calculation formula until a third point in time that is a short third time ahead. A predicted value calculation unit calculates the amount of power generated by the solar power generation equipment at the first time from the fourth point in time, which is the first time before the current time, based on the provisional value. a first graph creation unit that creates a first graph representing a trend of change in power generation amount on a two-dimensional coordinate plane; and a second hourly power generation amount of the solar power generation equipment from the fourth time point to the present time. and the one or more second predicted values from the current time to the third time point, and create a second graph representing a trend of change in the amount of power generation of the solar power generation equipment on the two-dimensional coordinate plane. predicted the power generation amount of the solar power generation equipment between the fifth time point, which is the second time before the third time point, and the third time point, using a second graph creation unit that performs the calculation, and the first graph. a third predicted value calculation unit that calculates a third predicted value; and a fourth prediction that predicts the amount of power generated by the solar power generation equipment between the fifth time point and the third time point using the second graph. a fourth predicted value calculation unit that calculates a value; a difference calculation unit that calculates a difference between the third predicted value and the fourth predicted value; and a difference calculation unit that calculates the difference between the third predicted value and the fourth predicted value, and the first A first predicted value calculation unit that calculates a predicted value.
その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄の記載、及び図面の記載等により明らかにされる。 Other problems disclosed by the present application and methods for solving the problems will be made clear by the description in the Detailed Description section and the drawings.
太陽光発電設備の設置場所ごとに観測設備を設けることなく、短時間先の太陽光発電設備の発電量をより正確に予測することが可能になる。 This makes it possible to more accurately predict the amount of power generated by solar power generation equipment in the short term without having to install observation equipment at each location where solar power generation equipment is installed.
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。以下、本発明をその一実施形態に即して添付図面を参照しつつ説明する。 From the description of this specification and the attached drawings, at least the following matters will become clear. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on one embodiment thereof with reference to the accompanying drawings.
==全体構成==
本発明の実施形態に係る太陽光発電量予測システム1000の全体構成を図1に示す。
==Overall composition==
FIG. 1 shows the overall configuration of a solar power generation
太陽光発電量予測システム1000は、太陽光発電量予測装置100と太陽光発電設備900とが、インターネットやLAN(Local Area Network)、電話網等のネットワーク500を介して通信可能に接続されて構成される。また本実施形態に係る太陽光発電量予測システム1000は、さらに蓄電池600にもネットワーク500を介して通信可能に接続されている。またその他にも、太陽光発電量予測システム1000は不図示の気象データ提供装置と通信可能に接続されている。
The solar power generation
太陽光発電設備900及び蓄電池600は、電力系統400に連系されている。電力系統400は例えば配電系統であり、変電所や電力需要家の電力消費設備など、不図示の様々な電力設備が連系している。太陽光発電設備900は、太陽エネルギーを用いて生成した電力をこの電力系統400に供給する。蓄電池600は、後述する充放電指令値に従って、電力系統400との間で電力を充電あるいは放電する。
The solar
太陽光発電量予測装置100は、一定時間ごとに(例えば1分毎に)太陽光発電設備900から発電量の実績値を取得し、この実績値を用いることで、第1時間毎(例えば30分毎)、及び第1時間を等分割してなる第2時間毎(例えば10分毎)に太陽光発電設備900の発電量の平均値を算出している。
The solar power generation
なお本実施形態では、発電量の平均値を用いる場合を例として説明しているが、平均値に限らず例えば合計値であってもよい。つまり、本実施形態において平均値と記載されている箇所を合計値と読み替えた態様も本願発明の実施形態である。 In this embodiment, the case where the average value of the power generation amount is used is explained as an example, but the power generation amount is not limited to the average value, and for example, the total value may be used. In other words, an embodiment in which the term "average value" in this embodiment is replaced with "total value" is also an embodiment of the present invention.
また太陽光発電量予測装置100は、第1時間ごと(30分毎)に、現時点から第1時間先(30分先)の第1時点までの太陽光発電設備900の発電量の平均値を予測した第1予測値の暫定値を、後述する第1算出式311を用いて算出する。
In addition, the solar power generation
一方、太陽光発電量予測装置100は、上記暫定値とは別に、現時点から第2時間(10分)を単位とする第1時間より短い第3時間先(10分先あるいは20分先)の第3時点までの間、太陽光発電設備900の発電量の第2時間毎(10分毎)の平均値を予測した1つ以上の第2予測値を、第2算出式312を用いて算出している。
On the other hand, in addition to the provisional value, the solar power generation
そして太陽光発電量予測装置100は、太陽光発電設備900の発電量の平均値の第1時間毎の変化の傾向を表す第1グラフ(後述)を作成し、この第1グラフを用いて、上記第3時点(現時点から10分後あるいは20分後)より第2時間前(10分前)の第5時点(現時点あるいは10分後)から第3時点(10分後あるいは20分後)までの間の太陽光発電設備900の発電量の平均値を予測した第3予測値を算出する。
Then, the solar power generation
同様に、太陽光発電量予測装置100は、太陽光発電設備900の発電量の平均値の第2時間毎の変化の傾向を表す第2グラフ(後述)を作成し、この第2グラフを用いて、上記第5時点(現時点あるいは10分後)から第3時点(10分後あるいは20分後)までの間の太陽光発電設備900の発電量の平均値を予測した第4予測値を算出する。
Similarly, the solar power generation
そして太陽光発電量予測装置100は、上記第3予測値と第4予測値との差分「x」を算出し、この差分「x」を上記暫定値から減ずることにより、現時点から第1時間先(30分先)の第1時点までの太陽光発電設備900の発電量の平均値を予測した第1予測値を算出する。
Then, the solar power generation
このように、本実施形態に係る太陽光発電量予測装置100は、予測周期の異なる複数の予測値を用いてより高精度に予測値を求めるようにしている。このような態様により、太陽光発電設備900の設置場所ごとに観測設備を設けることなく、所定時間先、例えば数分から数時間程度の短時間先の太陽光発電設備900の発電量をより正確に予測することが可能になる。
In this way, the solar power generation
その上で、太陽光発電量予測装置100は、この第1予測値を用いて、蓄電池600が現時点から第1時間先(30分先)までの間に電力系統400との間で充電あるいは放電すべき電力量を定めた充放電指令値を算出する。そして蓄電池600は、この充放電指令値に従って電力系統400との間で電力の充電あるいは放電を行う。このような態様により、より高精度に求めた太陽光発電設備900の発電量が反映された充放電指令値によって蓄電池600を制御することが可能となる。
Then, using this first predicted value, the solar power generation
本実施形態に係る太陽光発電量予測装置100が、上記の暫定値や第2予測値、第3予測値、第4予測値を算出する様子や、第1グラフ及び第2グラフを作成する様子、差分「x」を用いて暫定値を補正することで第1予測値を算出する様子などを、図5A~図5Cを参照しながら説明する。
How the solar power generation
図5Aは晴天時、図5B及び図5Cは曇天時の場合を示す。また、図5Bは、現時点を第5時点とし、現時点から10分後を第3時点とする場合の例であり、図5Cは、現時点から10分後を第5時点とし、現時点から20分後を第3時点とする場合の例である。 FIG. 5A shows the case on a clear day, and FIGS. 5B and 5C show the case on a cloudy day. In addition, FIG. 5B is an example where the present time is set as the fifth time point and 10 minutes from the present time is set as the third time point, and FIG. 5C is an example where the present time is set as the fifth time point and 10 minutes after the present time is set as the third time point. This is an example in which the third point in time is set as the third point in time.
図5Aに示すような雲がほとんどない日の場合、日射量は太陽高度の変化と共に比較的安定して変化し、太陽光発電設備900の発電量が安定して変化する。そのため、第1時間(30分間)の発電量の平均値を第1算出式311で予測した暫定値であっても比較的精度が良い。
In the case of a day with almost no clouds as shown in FIG. 5A, the amount of solar radiation changes relatively stably as the solar altitude changes, and the amount of power generated by the solar
一方、図5Bや図5Cに示すような短時間の間に雲の切れ目から太陽光が差し込んだり遮られたりするような日は、日射量が短時間の間に大きく変動するため、太陽光発電設備900の発電量が不安定となる。そのため、第1時間(30分間)毎に発電量の平均値を予測する第1算出式311では、日射量の変化の速さに追従できず、暫定値の精度が安定しない。そこで本実施形態では、より期間の短い第2時間(10分間)毎に発電量の平均値を予測した第2予測値を用いて上記の暫定値を補正することで精度を向上させている。
On the other hand, on days when sunlight shines in or is blocked through breaks in clouds over a short period of time, as shown in Figures 5B and 5C, the amount of solar radiation fluctuates greatly over a short period of time, making it difficult to generate solar power. The amount of power generated by the
図5A~図5Cにおいて「B1」「B2」「B3」「B4」「B5」は、第2時間(10分)毎の発電量の実績値の平均値を表す。なお「B4」「B5」は現時点より未来の発電量であるので、本来は現時点では不明であるが、説明の便宜上表示されている。 In FIGS. 5A to 5C, "B1", "B2", "B3", "B4", and "B5" represent the average value of the actual power generation amount for each second time (10 minutes). Note that "B4" and "B5" are the amount of power generation in the future from the present time, so they are originally unknown at the present time, but are displayed for the convenience of explanation.
また「A1」「A2」は、第1時間(30分)毎の発電量の実績値の平均値を表す。「A2」は現時点より未来の発電量であるので本来は不明であるが、説明の便宜上表示されている。 Moreover, "A1" and "A2" represent the average value of the actual value of the power generation amount for each first time (30 minutes). "A2" is the amount of power generation in the future from the present time, so it is originally unknown, but it is displayed for convenience of explanation.
「b4」は、第2算出式312を用いて、現時点から第2時間先(10分先)までの太陽光発電設備900の発電量の平均値を予測した第2予測値である。また「b5」は、第2算出式312を用いて、第2時間先(現時点から10分先)からさらに第2時間先(現時点から20分先)までの太陽光発電設備900の発電量の平均値を予測した第2予測値である。
“b4” is a second predicted value that is obtained by predicting the average value of the power generation amount of the solar
太陽光発電量を予測するための算出式には様々なものが提案されているが、本実施形態では、第2算出式312は、直近の所定数(例えば2つ)の発電量を用いることで、第2予測値「b4」「b5」を算出する。例えば「b4」は直近の2つの発電量である「B2」及び「B3」を用いることで算出される。また「b5」は直近の2つの発電量である「B3」及び「b4」を用いることで算出される。
Various calculation formulas have been proposed for predicting the amount of solar power generation, but in this embodiment, the
一方、「a2」は、第1算出式311を用いて、現時点から第1時間先(30分先)までの太陽光発電設備900の発電量の平均値を予測した暫定値である。太陽光発電量を予測するための算出式には様々なものが提案されているが、本実施形態では、第1算出式311は、直近の所定数(例えば2つ)の発電量である「A0」(不図示)及び「A1」を用いることで、暫定値「a2」を算出する。「A0」は1時間前から30分前(第4時点)までの太陽光発電設備900の発電量の平均値であり、「A1」は、30分前(第4時点)から現時点までの太陽光発電設備900の発電量の平均値である。
On the other hand, "a2" is a provisional value predicted by using the
ここで、図5Aの場合、暫定値「a2」と実績値「A2」との誤差は比較的小さいが、図5B及び図5Cの場合、暫定値「a2」と実績値「A2」との誤差は比較的大きくなる。この原因の一つは、上述した様に、第1算出式311を用いた第1時間毎(30分毎)の予測では、太陽光が急に雲に遮られて日射量が減少するような変動に対応できないためである。
Here, in the case of FIG. 5A, the error between the provisional value "a2" and the actual value "A2" is relatively small, but in the cases of FIGS. 5B and 5C, the error between the provisional value "a2" and the actual value "A2" becomes relatively large. One of the reasons for this is that, as mentioned above, in the first hourly (every 30 minutes) prediction using the
そこで、本実施形態に係る太陽光発電量予測装置100は、太陽光発電設備900の発電量の平均値の第1時間毎の変化の傾向を表す第1グラフと、第2時間毎の変化の傾向を表す第2グラフと、を作成し、これらのグラフを用いて、現時点から第1時間先(30分先)の第1時点までの太陽光発電設備900の発電量の平均値(第1予測値)を予測する。
Therefore, the solar power generation
第1グラフは、図5Bにおいて「H」で示される直線であり、現時点から第1時間前(30分前)の第4時点から現時点までの太陽光発電設備900の発電量の第1時間(30分間)における平均値「A1」と、暫定値「a2」と、をそれぞれ、各時間区間の中央の時点における値と仮定することで定まる2次元座標平面上の2点を結ぶ直線である。図5Bには、この2点に「A1」「a2」と記載されている。
The first graph is a straight line indicated by "H" in FIG. 5B, and represents the power generation amount of the solar
本実施形態では、過去30分間の発電量の平均値である「A1」を「15(30/2)分前の時点」の値と仮定し、今から30分間の平均値である「a2」を「15(30/2)分後の時点」の値と仮定している。 In this embodiment, it is assumed that "A1", which is the average value of the power generation amount for the past 30 minutes, is the value "15 (30/2) minutes ago", and "a2" is the average value for the next 30 minutes. is assumed to be the value at "15 (30/2) minutes later".
第2グラフは、図5Bにおいて「J」で示される直線であり、上記第4時点から現時点までの太陽光発電設備900の発電量の第2時間毎(10分毎)の平均値(「B1」「B2」「B3」)と、現時点から第3時点(10分後)までの第2予測値(「b4」)のそれぞれを、各時間区間の中央の時点における値と仮定することで定まる2次元座標平面上の複数の点(4つの点)からの距離の合計を元に定まる直線(例えば距離の合計が最小となる直線)である。 The second graph is a straight line indicated by “J” in FIG. 5B, and is the average value (“B1 , "B2," "B3") and the second predicted value ("b4") from the current time point to the third time point (10 minutes later) are determined by assuming that they are the values at the center point of each time interval. A straight line (for example, a straight line with the minimum total distance) that is determined based on the sum of distances from a plurality of points (four points) on a two-dimensional coordinate plane.
また第2グラフは、図5Cに示す例では「I」で示される直線であり、上記第4時点から現時点までの太陽光発電設備900の発電量の第2時間毎(10分毎)の平均値(「B1」「B2」「B3」)と、現時点から第3時点(20分後)までの第2予測値(「b4」「b5」)のそれぞれを、各時間区間の中央の時点における値と仮定することで定まる2次元座標平面上の複数の点(5つの点)からの距離の合計を元に定まる直線(例えば距離の合計が最小となる直線)である。 In addition, the second graph is a straight line indicated by "I" in the example shown in FIG. values ("B1", "B2", "B3") and the second predicted values ("b4" and "b5") from the current time point to the third time point (20 minutes later) at the central point in each time interval. This is a straight line (for example, a straight line with the minimum total distance) that is determined based on the sum of the distances from a plurality of points (five points) on the two-dimensional coordinate plane, which is determined by assuming that the value is the same.
そして太陽光発電量予測装置100は、まず第1グラフ(H)を用いて、上記第5時点(現時点あるいは10分後)から第3時点(10分後あるいは20分後)までの間の太陽光発電設備900の発電量の平均値を予測した第3予測値を算出する。
Then, the solar power generation
図5Bの場合は、第5時点は現時点であり、第3時点は10分後であり、第3予測値は、第1グラフ上の点「P」で示される値となる。点「P」は、第5時点から第3時点までの時間区間(現時点から10分後まで)の中央の時点(5分後)における第1グラフ(直線H)の値である。 In the case of FIG. 5B, the fifth time point is the current time, the third time point is 10 minutes later, and the third predicted value is the value indicated by the point "P" on the first graph. Point "P" is the value of the first graph (straight line H) at the central time point (5 minutes later) of the time interval from the fifth time point to the third time point (from the current time point to 10 minutes later).
図5Cの場合は、第5時点は10分後であり、第3時点は20分後であり、第3予測値は、同様に第1グラフ上の点「P」で示される値となる。点「P」は、第5時点から第3時点までの時間区間の中央の時点(15分後)における第1グラフ(直線H)の値である。 In the case of FIG. 5C, the fifth time point is 10 minutes later, the third time point is 20 minutes later, and the third predicted value is similarly the value indicated by point "P" on the first graph. Point "P" is the value of the first graph (straight line H) at the central time point (15 minutes later) of the time interval from the fifth time point to the third time point.
また太陽光発電量予測装置100は、第2グラフ(J、I)を用いて、上記第5時点から第3時点までの間の太陽光発電設備900の発電量の平均値を予測した第4予測値を算出する。
Further, the solar power generation
図5Bの場合は、第5時点は現時点であり、第3時点は10分後であり、第4予測値は、第2グラフ(J)上の点「Q」で示される値となる。点「Q」は、第5時点から第3時点までの時間区間(現時点から10分後まで)の中央の時点(5分後)における第2グラフ(直線J)の値である。 In the case of FIG. 5B, the fifth time point is the current time, the third time point is 10 minutes later, and the fourth predicted value is the value indicated by point "Q" on the second graph (J). Point "Q" is the value of the second graph (straight line J) at the central time point (5 minutes later) of the time interval from the fifth time point to the third time point (from the current time point to 10 minutes later).
図5Cの場合は、第5時点は10分後であり、第3時点は20分後であり、第4予測値は、同様に第2グラフ(I)上の点「Q」で示される値となる。点「Q」は、第5時点から第3時点までの時間区間の中央の時点(15分後)における第2グラフ(直線I)の値である。 In the case of FIG. 5C, the fifth time point is 10 minutes later, the third time point is 20 minutes later, and the fourth predicted value is the value similarly indicated by point "Q" on the second graph (I). becomes. Point "Q" is the value of the second graph (straight line I) at the central time point (15 minutes later) of the time interval from the fifth time point to the third time point.
そして太陽光発電量予測装置100は、第3予測値(P)と第4予測値(Q)との差分「x」を算出する。
Then, the solar power generation
そして太陽光発電量予測装置100は、差分「x」を、暫定値「a2」から減ずることにより、第1予測値を算出する。
Then, the solar power generation
図5Bにおいて、第1予測値は「a2’」と記されている。図5Cに示す例では、点「Q」は第1予測値に一致する。 In FIG. 5B, the first predicted value is marked as "a2'". In the example shown in FIG. 5C, point "Q" matches the first predicted value.
このような態様により、長周期での発電量の変化のトレンドに沿いつつ、急激な日射量の変化のような短時間で生じる事象を考慮した発電量の予測が可能になる。このため、短時間先の太陽光発電設備900の発電量をより正確に予測することが可能になる。
With this aspect, it is possible to predict the amount of power generation while following the trend of changes in the amount of power generation over a long period while taking into account events that occur in a short time such as sudden changes in the amount of solar radiation. Therefore, it becomes possible to more accurately predict the amount of power generated by the solar
==太陽光発電量予測装置==
太陽光発電量予測装置100は、現時点から第1時間先までの太陽光発電設備900の発電量の平均値を予測した第1予測値を求める装置である。
==Solar power generation amount prediction device==
The solar power generation
太陽光発電量予測装置100のハードウェア構成図を図2に示す。太陽光発電量予測装置100は例えば、CPU(Central Processing Unit)110、メモリ120、記憶装置130、記録媒体読取装置140、通信装置150、入力装置160、及び出力装置170を有するコンピュータや各種情報処理装置等の電子機器によって構成される。
A hardware configuration diagram of the solar power generation
記憶装置130は、太陽光発電量予測装置100によって実行あるいは処理される太陽光発電量予測装置制御プログラム700や、後述する発電量管理テーブル300、算出式310(例えば第1算出式311、第2算出式312、第3算出式313)等のデータを格納する。記憶装置130に太陽光発電量予測装置制御プログラム700や発電量管理テーブル300、算出式310が記憶されている様子を図3に示す。
The
記憶装置130に記憶されている太陽光発電量予測装置制御プログラム700や、発電量管理テーブル300に格納されているデータ、算出式310がメモリ120に読み出され、CPU110によって実行あるいは処理されることにより、太陽光発電量予測装置100の各種機能が実現される。ここで、記憶装置130は例えばハードディスクドライブやSSD(Solid State Drive)、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶装置である。
The solar power generation amount prediction
なお太陽光発電量予測装置制御プログラム700は、太陽光発電量予測装置100が有する機能を実現するためのプログラムを総称しており、例えば、太陽光発電量予測装置100上で動作するアプリケーションプログラムやOS(Operating System)、種々のライブラリ等を含む。
Note that the solar power generation amount prediction
発電量管理テーブル300の一例を図4に示す。本実施形態に係る発電量管理テーブル300には、太陽光発電設備900の発電量の実績値が、日時情報と対応付けて例えば1分毎に時系列順に記憶されている。
FIG. 4 shows an example of the power generation amount management table 300. In the power generation amount management table 300 according to the present embodiment, actual values of the power generation amount of the solar
本実施形態では、太陽光発電量予測装置100が太陽光発電設備900から1分おきに発電量の実績値を受信し、同様に、通信可能に接続された不図示の気象データ提供装置から1分おきに天候情報を受信し、それぞれ、日時情報と対応付けて発電量管理テーブル300に格納する。つまり発電量管理テーブル300には、1分おきに新たな発電量の実績値及び天候情報が蓄積されていく。
In this embodiment, the solar power generation
また太陽光発電量予測装置100は、30分(第1時間)毎に到来するタイミング(第1タイミング)、及び10分(第2時間)毎に到来するタイミング(第2タイミング)で、直近の過去10分間及び直近の過去30分間の発電量の実績値の平均値を算出し、発電量管理テーブル300に記録している。
In addition, the solar power generation
なお、太陽光発電が行われない夜間には、発電量管理テーブル300に発電量の実績値や天候情報の蓄積が行わないようにしてもよい。この場合、発電量の実績値の蓄積が行われない時間帯は、例えば18時から翌日の6時までのように適宜設定することができるが、季節による日の出、日の入りの時刻や太陽高度の変化に応じて変動させてもよい。 Note that the actual value of power generation amount and weather information may not be stored in the power generation amount management table 300 at night when solar power generation is not performed. In this case, the time period during which the actual value of power generation amount is not accumulated can be set as appropriate, for example from 6:00 PM to 6:00 AM the next day, but changes in sunrise and sunset times and solar altitude depending on the season. It may be changed depending on.
なお、天候情報には、晴れ、曇り、雨、雪が含まれるが、その他、快晴、みぞれ、霧、などが含まれていてもよい。さらに、天候情報には、気温、湿度、降水量、風速、晴天指数、日射量などの気象情報が別途含まれていてもよい。 Note that the weather information includes sunny, cloudy, rain, and snow, but may also include clear skies, sleet, fog, and the like. Furthermore, the weather information may additionally include weather information such as temperature, humidity, precipitation, wind speed, clear weather index, and amount of solar radiation.
図2に戻って、記録媒体読取装置140は、CD-ROMやDVD等の記録媒体800に記録されたプログラムやデータを読み取り、記憶装置130に格納する。
Returning to FIG. 2, the recording
通信装置150は、インターネットやLAN(Local Area Network)等の通信網を介して他のコンピュータ(不図示)とデータやプログラムの授受を行う。例えば他のコンピュータに上述した太陽光発電量予測装置制御プログラム700が格納されている場合には、太陽光発電量予測装置100がこのコンピュータから太陽光発電量予測装置制御プログラム700をダウンロードするようにすることができる。あるいは、通信装置150は、太陽光発電設備900や、天候情報の配信を行うコンピュータから、発電量の実績値や、天候情報を定期的に受信するようにしてもよい。
The
入力装置160は、ユーザによるコマンドやデータの入力を受け付ける各種ボタンやスイッチ、キーボード、マイクなどの入力インタフェースである。
The
また出力装置170は、例えばディスプレイなどの表示装置、スピーカなどの出力ユーザインタフェースである。
Further, the
<機能構成>
図6に、本実施形態に係る太陽光発電量予測装置100の機能ブロック図を示す。太陽光発電量予測装置100は、第1予測値算出部101、第2予測値算出部102、第3予測値算出部103、第4予測値算出部104、第1グラフ作成部105、第2グラフ作成部106、差分算出部107、暫定値算出部108、充放電指令値算出部109の各機能を備える。これらの機能は、図2に示したハードウェアによって本実施形態に係る太陽光発電量予測装置制御プログラム700や各種のデータが実行あるいは処理されることにより実現される。
<Functional configuration>
FIG. 6 shows a functional block diagram of the solar power generation
暫定値算出部108は、現時点から第1時間先(例えば30分先)までの太陽光発電設備900の発電量を予測した第1予測値の暫定値を第1算出式311を用いて算出する。
The provisional
例えば現時点が午前6時30分である場合、暫定値算出部108は、午前6時30分から午前7時までの30分間における発電量の平均値を予測した第1予測値の暫定値を算出する。なお、この暫定値は、後述する第1予測値算出部101によって第1予測値に補正される。図5A~図5Cに示した例では、「a2」が暫定値に対応する。
For example, if the current time is 6:30 a.m., the provisional
第1算出式311は、本実施形態では、第1時間ごとに算出された直近の過去の所定数(例えば2つ)の発電量の平均値(上述した「A0」及び「A1」)を用いることで、暫定値「a2」を算出するが、日射量や気温、日時情報等の他のデータも用いて暫定値を算出する態様でもよい。
In this embodiment, the
第2予測値算出部102は、現時点から、第1時間(例えば30分間)を等分割してなる第2時間(例えば10分間)を単位とする第1時間より短い第3時間先(例えば10分先あるいは20分先)の第3時点までの間、太陽光発電設備900の第2時間毎(10分毎)の発電量を予測した1つ以上の第2予測値を第2算出式312を用いて算出する。
The second predicted
なお、第1時間や第2時間、第3時間は例えばユーザにより指定された時間とすることができる。ここでは、第1時間は30分、第2時間は10分、第3時間は10分あるいは20分であるものとする(図5B、図5Cで示す例)。 Note that the first time, second time, and third time can be, for example, times specified by the user. Here, it is assumed that the first time is 30 minutes, the second time is 10 minutes, and the third time is 10 or 20 minutes (examples shown in FIGS. 5B and 5C).
第2予測値算出部102は、例えば現時点が午前6時30分である場合、午前6時30分から午前6時40分までの10分間における発電量の平均値を予測した第2予測値を算出する。図5Bに示した例では、「b4」が第2予測値に対応する。なお、第3時間が20分間である場合は、図5Cに示した例のように「b4」「b5」の2つが第2予測値に対応する。
For example, if the current time is 6:30 a.m., the second predicted
第2算出式312は、本実施形態では、第2時間ごとに算出された直近の過去の所定数(例えば2つ)の発電量の平均値を用いることで、第2予測値を算出するが、日射量や気温、日時情報等の他のデータも用いて暫定値を算出する態様でもよい。
In the present embodiment, the
第1グラフ作成部105は、現時点より第1時間前(30分前)の第4時点から現時点までの太陽光発電設備900の第1時間における発電量「A1」と、暫定値「a2」と、を元に、太陽光発電設備900の発電量の変化の傾向を表す第1グラフ(H)を2次元座標平面に作成する。
The first
本実施形態では、第1グラフ作成部105は、第4時点から現時点までの太陽光発電設備900の発電量の第1時間における平均値、及び暫定値をそれぞれ、各時間区間の中央の時点(15分前、15分後)における値と仮定することで定まる上記2次元座標平面上の2点を結ぶ直線を、第1グラフとして作成する。
In the present embodiment, the first
なお、上述した、第4時点から現時点までの太陽光発電設備900の発電量の平均値(「A1」)は、本実施形態では、太陽光発電設備900の発電量の実績値から算出される値を用いている。つまり、予測値の平均値ではなく実績値の平均値である。このような態様により、以下に説明する第3予測値「P」をより高精度に求めることが可能となる。
Note that the above-mentioned average value (“A1”) of the power generation amount of the solar
第2グラフ作成部106は、第4時点から現時点までの太陽光発電設備900の第2時間毎(10分毎)の発電量(「B1」「B2」「B3」)と、現時点から第3時点(10分後あるいは20分後)までの1つ以上の第2予測値(「b4」、あるいは「b4」「b5」)と、を元に、太陽光発電設備900の発電量の変化の傾向を表す第2グラフ(JあるいはI)を2次元座標平面に作成する。
The second
本実施形態では、第2グラフ作成部106は、第4時点から現時点までの太陽光発電設備900の発電量の第2時間毎(10分毎)の平均値(「B1」「B2」「B3」)、及び現時点から第3時点までの1つ以上の第2予測値(「b4」、あるいは「b4」「b5」)のそれぞれを、各時間区間の中央の時点(「25分前、15分前、5分前、5分後」、あるいは「25分前、15分前、5分前、5分後、15分後」)における値と仮定することで定まる2次元座標平面上の複数の点からの距離の合計が最小となる直線を、第2グラフ(JあるいはI)として作成する。
In the present embodiment, the second
第2グラフは、例えば最小二乗法を用いた回帰直線として求めることができる。もちろん第2グラフは直線に限定されるものでなく、2次以上の多項式で表される曲線を含んでもよい。あるいは、複数の直線から構成される折れ線であってもよい。 The second graph can be obtained, for example, as a regression line using the least squares method. Of course, the second graph is not limited to a straight line, and may include a curve expressed by a polynomial of second order or higher. Alternatively, it may be a polygonal line composed of a plurality of straight lines.
なお、上述した、第4時点から現時点までの太陽光発電設備900の発電量の第2時間毎(10分毎)の平均値(「B1」「B2」「B3」)は、本実施形態では、太陽光発電設備900の発電量の実績値から算出される値を用いている。つまり、予測値の平均値ではなく実績値の平均値である。このような態様により、以下に説明する第4予測値「Q」をより高精度に求めることが可能となる。
In addition, in this embodiment, the above-mentioned average values ("B1", "B2", "B3") of the power generation amount of the solar
第3予測値算出部103は、第1グラフ(H)を用いて、第3時点(10分後)より第2時間前の第5時点(現時点)から第3時点(10分後)までの間の太陽光発電設備900の発電量を予測した第3予測値(「P」)を算出する(図5Bの場合)。
The third predicted
図5Cの場合は、第1グラフ(H)を用いて、第3時点(20分後)より第2時間前の第5時点(10分後)から第3時点(20分後)までの間の太陽光発電設備900の発電量の平均値を予測した第3予測値(「P」)を算出する。
In the case of FIG. 5C, using the first graph (H), the period from the fifth time point (10 minutes later), which is the second time before the third time point (20 minutes later), to the third time point (20 minutes later). A third predicted value ("P") is calculated by predicting the average value of the power generation amount of the solar
第3予測値「P」は、第5時点から第3時点までの時間区間の中央の時点における第1グラフ(H)の値である。 The third predicted value "P" is the value of the first graph (H) at the central time point of the time interval from the fifth time point to the third time point.
このような態様により、太陽光発電設備900の発電量の変化を第1時間ごとに捉えた場合の変化(「A1」から「a2」への変化)の傾向から、第5時点から第3時点までの発電量を推定することが可能となる。
With this aspect, from the trend of change (change from "A1" to "a2") when the change in the amount of power generation of the solar
第4予測値算出部104は、第2グラフ(J)を用いて、第5時点(現時点)から第3時点(10分後)までの間の太陽光発電設備900の発電量を予測した第4予測値(「Q」)を算出する(図5Bの場合)。
The fourth predicted
図5Cの場合は、第2グラフ(I)を用いて、第5時点(10分後)から第3時点(20分後)までの間の太陽光発電設備900の発電量を予測した第4予測値(「P」)を算出する。
In the case of FIG. 5C, the fourth graph predicts the power generation amount of the solar
第4予測値「Q」は、第5時点から第3時点までの時間区間の中央の時点における第2グラフ(J、I)の値である。 The fourth predicted value "Q" is the value of the second graph (J, I) at the central time point of the time interval from the fifth time point to the third time point.
このような態様により、太陽光発電設備900の発電量の変化を第2時間ごとに捉えた場合の変化(「B1」から「b4」までの変化、あるいは「B1」から「b5」までの変化)の傾向から、第5時点から第3時点までの発電量を推定することが可能となる。
With this aspect, changes in the amount of power generated by the solar
そして差分算出部107は、第3予測値「P」と第4予測値「Q」との差分「x」を算出する。このような態様により、太陽光発電設備900の発電量を第1時間周期(長周期)で予測する第1算出式311に由来する第3予測値と、太陽光発電設備900の発電量を第2時間周期(短周期)で予測する第2算出式312に由来する第4予測値と、の相違を差分「x」として抽出することができる。
Then, the
第1予測値算出部101は、この差分「x」を、上述した暫定値「a2」から減ずることにより、第1予測値「a2’」を算出する。
The first predicted
このような態様により、長周期の予測により得られた暫定値に内在する誤差を取り除くことが可能となる。 Such an aspect makes it possible to remove errors inherent in provisional values obtained by long-period prediction.
また第1予測値算出部101は、第1グラフの傾きと、第2グラフの傾きと、の角度差「θ」が所定の閾値「w」よりも大きい場合には、上記差分「x」を暫定値「a2」から減ずることにより第1予測値「a2’」を算出し、角度差「θ」が閾値「w」以下の場合には、暫定値「a2」を第1予測値として算出するようにするとよい。
Further, if the angular difference “θ” between the slope of the first graph and the slope of the second graph is larger than a predetermined threshold “w”, the first predicted
あるいは、第1予測値算出部101は、第3予測値「P」と第4予測値「Q」との差分「x」が所定の閾値「w’」よりも大きい場合には、上記差分「x」を暫定値「a2」から減ずることにより第1予測値「a2’」を算出し、差分「x」が閾値「w’」以下の場合には、暫定値「a2」を第1予測値として算出するようにしてもよい。
Alternatively, if the difference "x" between the third predicted value "P" and the fourth predicted value "Q" is larger than the predetermined threshold "w'", the first predicted
このような態様により、曇天時などのように、第1時間毎の長周期でとらえた場合の発電量の変動の傾向と、第2時間毎の短周期でとらえた変動の傾向と、の差が比較的大きな場合には、暫定値「a2」を差分「x」で補正することで第1予測値の精度を向上させ、晴天時などのように、両者の変動の傾向の差が比較的小さく、差分「x」による補正が不要であるような場合には、暫定値が補正されて誤差が拡大してしまうことを防止することが可能になる。 With this aspect, the difference between the tendency of fluctuations in power generation when captured in the first hourly long period, such as during cloudy days, and the fluctuation trend observed in the second hourly short period, can be determined. is relatively large, the accuracy of the first predicted value is improved by correcting the provisional value ``a2'' with the difference ``x''. If the difference "x" is small and correction based on the difference "x" is unnecessary, it is possible to prevent the error from expanding due to correction of the provisional value.
充放電指令値算出部109は、電力系統400に連系する蓄電池600が、現時点から第1時間先(30分先)までの間に充電あるいは放電すべき電力量を定めた充放電指令値を第3算出式313を用いて算出する。
The charge/discharge command
蓄電池600の充放電量を算出するための算出式には様々なものが提案されているが、本実施形態では、第3算出式313は、蓄電池600の現時点の充電率と、電力系統400における現時点から第1時間先(30分先)までの電力需要予測値と、を用いて充放電指令値を算出する。このような態様により、電力系統400に連系する不図示の電力消費装置に供給するべき電力が不足しないように、蓄電池600に事前に電力を蓄えておくことが可能となる。
Various calculation formulas have been proposed for calculating the charge/discharge amount of the
そして本実施形態に係る第3算出式313はさらに、上述した第3予測値と第4予測値との差分「x」を用いて、充放電指令値の値を補正して出力するようにしている。
The
例えば、充放電指令値算出部109は、蓄電池600が充電中に太陽光発電設備900の発電量が事前予想より増加してプラスの差分「x」が発生した場合には、充放電指令値を差分「x」だけ増加させる。これにより、蓄電池600への充電量を増加させることで、電力系統400の需給バランスを安定化させることができる。
For example, if the power generation amount of the solar
同様に、充放電指令値算出部109は、蓄電池600が充電中に太陽光発電設備900の発電量が事前予想より減少してマイナスの差分「x」が発生した場合には、充放電指令値を差分「x」だけ減少させる。これにより、蓄電池600への充電量を減少させることで、電力系統400の需給バランスを安定化させることができる。
Similarly, if the power generation amount of the solar
また、充放電指令値算出部109は、蓄電池600が放電中に太陽光発電設備900の発電量が事前予想より増加してプラスの差分「x」が発生した場合には、充放電指令値を差分「x」だけ減少させる。これにより、蓄電池600の放電量を減少させることで、太陽光発電設備900による電力を効果的に消費に回すことが可能となるとともに、電力系統400の需給バランスを安定化させることができる。
In addition, when the power generation amount of the solar
また、充放電指令値算出部109は、蓄電池600が放電中に太陽光発電設備900の発電量が事前予想より減少してマイナスの差分「x」が発生した場合には、充放電指令値を差分「x」だけ増加させる。これにより、蓄電池600の放電量を増加させることで、電力系統400の需給バランスを安定化させることができる。あるいは、充放電指令値を差分「x」だけ減少させ、蓄電池600の放電量を減少させることで、蓄電池600が充電不足に陥らないようにすることが可能となる。なお、この場合、電力系統400への電力供給量を制御可能な不図示の可制御発電所(火力発電所や水力発電所等)の発電量を増加させることで、電力系統400の需給バランスを保つ。
In addition, when the power generation amount of the solar
なお、太陽光発電量予測装置100は、蓄電池600の充電率や蓄電池600が充電中であるか放電中であるか等の蓄電池600の状態を示す情報を、蓄電池600から、太陽光発電設備の発電量の実績値を、太陽光発電設備900から、随時取得している。
Note that the solar power generation
このような態様により、太陽光発電設備900の設置場所ごとに観測設備を設けることなく、短時間先の太陽光発電設備900の発電量をより正確に予測することが可能になる。
With this aspect, it is possible to more accurately predict the power generation amount of the solar
==処理の流れ==
次に、図7を参照して本実施形態に係る太陽光発電量予測装置100の制御方法について説明する。図7はその手順を示すフローチャートであり、これらのステップは、太陽光発電量予測装置100の記憶装置130に記憶されている太陽光発電量予測装置制御プログラム700をCPU110が実行することにより実現される。
==Processing flow==
Next, a method of controlling the solar power generation
まず太陽光発電量予測装置100は、第2時間(例えば10分)毎に到来する第2タイミング(10分平均値算出タイミング)が到来すると(S1000)、発電量管理テーブル300を参照し、当該第2タイミング時点から第2時間前から当該第2タイミング時点までの太陽光発電設備900の発電量の平均値を算出する(S1010)。図5Bに示した例では、太陽光発電量予測装置100は、「B3」で示す発電量の平均値を算出する。
First, when the second timing (10-minute average value calculation timing) arrives every second time (for example, 10 minutes), the solar power generation
続いて太陽光発電量予測装置100は、第1時間(例えば30分)毎に到来する第1タイミング(30分平均値算出タイミング)が到来すると(S1020)、発電量管理テーブル300を参照し、当該第1タイミング時点から第1時間前から当該第1タイミング時点までの太陽光発電設備900の発電量の平均値を算出する。図5Bに示した例では、太陽光発電量予測装置100は、「A1」で示す発電量の平均値を算出する(S1030)。
Next, when the first timing (30-minute average value calculation timing) arrives every first time (for example, 30 minutes), the solar power generation
そして太陽光発電量予測装置100は、第1算出式311を用いて第1予測値の暫定値を算出する(S1040)。図5Bに示した例では、太陽光発電量予測装置100は、第1算出式311を用いて「a2」で示す暫定値を算出する。
Then, the solar power generation
また太陽光発電量予測装置100は、第2算出式312を用いて、現時点から第3時点までの間の1つ以上の第2予測値を算出する(S1050)。図5Bに示した例では、太陽光発電量予測装置100は、第1算出式311を用いて「b4」で示す第2予測値を算出する。
Furthermore, the solar power generation
そして太陽光発電量予測装置100は、現時点より第1時間前の第4時点から現時点までの太陽光発電設備900の発電量の第1時間における平均値「A1」と、暫定値「a2」と、を元に、太陽光発電設備900の発電量の平均値の変化の傾向を表す第1グラフを2次元座標平面に作成する(S1060)。また太陽光発電量予測装置100は、第4時点から現時点までの太陽光発電設備900の発電量の第2時間毎の平均値「B1」「B2」「B3」と、現時点から第3時点までの1つ以上の第2予測値(図5Bに示した例では「b4」)と、を元に、太陽光発電設備900の発電量の平均値の変化の傾向を表す第2グラフを2次元座標平面に作成する(S1060)。
Then, the solar power generation
その後、太陽光発電量予測装置100は、第1グラフを用いて、第3時点より第2時間前の第5時点から第3時点までの間の太陽光発電設備900の発電量の平均値を予測した第3予測値「P」を算出する(S1070)。
Thereafter, the solar power generation
また太陽光発電量予測装置100は、第2グラフを用いて、第5時点から第3時点までの間の太陽光発電設備900の発電量の平均値を予測した第4予測値「Q」を算出する(S1080)。
Furthermore, the solar power generation
そして太陽光発電量予測装置100は、第3予測値(「P」)と、第4予測値(「Q」)と、の差分「x」を算出し(S1090)、この差分「x」を、暫定値(「a2」)から減ずることにより、第1予測値「a2’」を算出する(S1100)。差分「x」は、図5Bに示した「x」に対応し、第1予測値は「a2’」に対応する。
Then, the solar power generation
このような態様により、太陽光発電設備900の設置場所ごとに観測設備を設けることなく、短時間先の太陽光発電設備900の発電量をより正確に予測することが可能になる。
With this aspect, it is possible to more accurately predict the power generation amount of the solar
その後、太陽光発電量予測装置100は、上記差分「x」と第3算出式313とを用いて、蓄電池600が、現時点から第1時間先(30分先)までの間に充電あるいは放電すべき電力量を定めた充放電指令値を算出する(S1110)。
Thereafter, the solar power generation
このような態様により、蓄電池600の充放電量をより高精度に制御することが可能になる。
Such an aspect makes it possible to control the amount of charging and discharging of the
以上、本実施形態に係る太陽光発電量予測装置100、太陽光発電量予測装置100の制御方法及びプログラムについて説明したが、本実施形態に係る太陽光発電量予測装置100、太陽光発電量予測装置100の制御方法及びプログラムによれば、太陽光発電設備900の設置場所ごとに観測設備を設けることなく、短時間先の太陽光発電設備900の発電量をより正確に予測することが可能になる。
The solar power generation
なお上述した実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。 Note that the embodiments described above are for facilitating understanding of the present invention, and are not intended to be interpreted as limiting the present invention. The present invention may be modified and improved without departing from its spirit, and the present invention also includes equivalents thereof.
例えば上記実施の形態では、太陽光発電量予測装置100は、第1時間毎及び第2時間毎に、太陽光発電設備900の発電量の実績値から太陽光発電設備900の発電量の平均値(「A1」「B1」等)を算出していたが、予測値から算出してもよい。
For example, in the above embodiment, the solar power generation
また電力系統400が配電系統である場合を説明したが、送電系統、電力系統と連系したマイクログリッド、電力系統から独立したマイクログリッド等でもよい。
Further, although a case has been described in which the
100 太陽光発電量予測装置
101 第1予測値算出部
102 第2予測値算出部
103 第3予測値算出部
104 第4予測値算出部
105 第1グラフ作成部
106 第2グラフ作成部
107 差分算出部
108 暫定値算出部
109 充放電指令値算出部
110 CPU
120 メモリ
130 記憶装置
140 記録媒体読取装置
150 通信装置
160 入力装置
170 出力装置
300 発電量管理テーブル
310 算出式
311 第1算出式
312 第2算出式
313 第3算出式
400 電力系統
500 ネットワーク
600 蓄電池
700 太陽光発電量予測装置制御プログラム
800 記録媒体
900 太陽光発電設備
1000 太陽光発電量予測システム
100 Solar power generation
120
Claims (8)
前記第1予測値の暫定値を第1算出式を用いて算出する暫定値算出部と、
現時点から、前記第1時間を等分割してなる第2時間を単位とする前記第1時間より短い第3時間先の第3時点までの間、前記太陽光発電設備の前記第2時間毎の発電量を予測した1つ以上の第2予測値を第2算出式を用いて算出する第2予測値算出部と、
現時点より前記第1時間前の第4時点から現時点までの前記太陽光発電設備の前記第1時間における発電量と、前記暫定値と、を元に、前記太陽光発電設備の発電量の変化の傾向を表す第1グラフを、2次元座標平面に作成する第1グラフ作成部と、
前記第4時点から現時点までの前記太陽光発電設備の前記第2時間毎の発電量と、現時点から前記第3時点までの前記1つ以上の第2予測値と、を元に、前記太陽光発電設備の発電量の変化の傾向を表す第2グラフを前記2次元座標平面に作成する第2グラフ作成部と、
前記第1グラフを用いて、前記第3時点より前記第2時間前の第5時点から前記第3時点までの間の前記太陽光発電設備の発電量を予測した第3予測値を算出する第3予測値算出部と、
前記第2グラフを用いて、前記第5時点から前記第3時点までの間の前記太陽光発電設備の発電量を予測した第4予測値を算出する第4予測値算出部と、
前記第3予測値と、前記第4予測値と、の差分を算出する差分算出部と、
前記差分を前記暫定値から減ずることにより、前記第1予測値を算出する第1予測値算出部と、
を備える、太陽光発電量予測装置。 A solar power generation amount prediction device that calculates a first predicted value predicting the power generation amount of a solar power generation facility from a current time to a first point in time a first time ahead,
a provisional value calculation unit that calculates a provisional value of the first predicted value using a first calculation formula;
From the current time to a third point in time, which is a third time shorter than the first time, where the unit is a second time formed by dividing the first time into equal parts, the solar power generation equipment operates every second hour. a second predicted value calculation unit that calculates one or more second predicted values predicting the amount of power generation using a second calculation formula;
Changes in the power generation amount of the solar power generation equipment based on the power generation amount in the first hour of the solar power generation equipment from the fourth point in time, which is the first hour before the current time, and the provisional value. a first graph creation unit that creates a first graph representing a trend on a two-dimensional coordinate plane;
Based on the second hourly power generation amount of the solar power generation equipment from the fourth time point to the present time, and the one or more second predicted values from the present time point to the third time point, a second graph creation unit that creates a second graph representing a trend of changes in the amount of power generated by the power generation equipment on the two-dimensional coordinate plane;
Using the first graph, calculating a third predicted value that predicts the amount of power generated by the solar power generation equipment from a fifth time point that is a second time before the third time point to the third time point. 3 predicted value calculation unit;
a fourth predicted value calculation unit that uses the second graph to calculate a fourth predicted value that predicts the amount of power generated by the solar power generation equipment between the fifth point in time and the third point in time;
a difference calculation unit that calculates a difference between the third predicted value and the fourth predicted value;
a first predicted value calculation unit that calculates the first predicted value by subtracting the difference from the provisional value;
A solar power generation amount prediction device.
前記第1グラフ作成部は、
前記第4時点から現時点までの前記太陽光発電設備の前記第1時間における発電量、及び前記暫定値をそれぞれ、各時間区間の中央の時点における値と仮定することで定まる前記2次元座標平面上の2点を結ぶ直線を、前記第1グラフとして作成する、太陽光発電量予測装置。 The solar power generation amount prediction device according to claim 1,
The first graph creation section includes:
On the two-dimensional coordinate plane determined by assuming that the amount of power generated by the solar power generation equipment in the first time from the fourth time point to the present time and the provisional value are respectively values at the center point of each time interval. A solar power generation amount prediction device that creates a straight line connecting two points of as the first graph.
前記第2グラフ作成部は、
前記第4時点から現時点までの前記太陽光発電設備の前記第2時間毎の発電量、及び現時点から前記第3時点までの前記1つ以上の第2予測値のそれぞれを、各時間区間の中央の時点における値と仮定することで定まる前記2次元座標平面上の複数の点からの距離の合計が最小となる直線を、前記第2グラフとして作成する、太陽光発電量予測装置。 The solar power generation amount prediction device according to claim 1 or 2,
The second graph creation section includes:
Each of the second hourly power generation amount of the solar power generation equipment from the fourth time point to the present time and the one or more second predicted values from the present time point to the third time point is determined at the center of each time interval. A solar power generation amount prediction device that creates, as the second graph, a straight line that minimizes the sum of distances from a plurality of points on the two-dimensional coordinate plane, which is determined by assuming a value at a time point of .
前記第4時点から現時点までの前記太陽光発電設備の前記第1時間における発電量、及び前記第4時点から現時点までの前記太陽光発電設備の前記第2時間毎の発電量は、前記太陽光発電設備の発電量の実績値から算出される値である、太陽光発電量予測装置。 The solar power generation amount prediction device according to any one of claims 1 to 3,
The power generation amount of the solar power generation equipment in the first hour from the fourth time point to the present time and the power generation amount of the solar power generation equipment for each second hour from the fourth time point to the present time are calculated based on the solar power generation amount. A solar power generation amount prediction device that is a value calculated from the actual power generation amount of power generation equipment.
前記第1予測値算出部は、
前記第1グラフの傾きと、前記第2グラフの傾きと、の角度差が所定の閾値よりも大きい場合には、前記差分を、前記暫定値から減ずることにより前記第1予測値を算出し、前記角度差が前記閾値以下の場合には、前記暫定値を前記第1予測値として算出する、太陽光発電量予測装置。 The solar power generation amount prediction device according to any one of claims 1 to 4,
The first predicted value calculation unit includes:
If the angular difference between the slope of the first graph and the slope of the second graph is larger than a predetermined threshold, calculate the first predicted value by subtracting the difference from the provisional value, A solar power generation amount prediction device that calculates the provisional value as the first predicted value when the angular difference is less than or equal to the threshold value.
前記太陽光発電設備によって発電された電力が供給される電力系統に連系する蓄電池が、現時点から前記第1時間先までの間に充電あるいは放電すべき電力量を定めた充放電指令値を、前記差分を用いて算出する充放電指令値算出部と、
をさらに備える、太陽光発電量予測装置。 The solar power generation amount prediction device according to any one of claims 1 to 5,
A storage battery connected to an electric power system to which electric power generated by the solar power generation equipment is supplied receives a charging/discharging command value that determines the amount of electric power to be charged or discharged between the current time and the first time ahead, a charge/discharge command value calculation unit that calculates using the difference;
A solar power generation amount prediction device further comprising:
前記太陽光発電量予測装置が、
前記第1予測値の暫定値を第1算出式を用いて算出し、
現時点から、前記第1時間を等分割してなる第2時間を単位とする前記第1時間より短い第3時間先の第3時点までの間、前記太陽光発電設備の前記第2時間毎の発電量を予測した1つ以上の第2予測値を第2算出式を用いて算出し、
現時点より前記第1時間前の第4時点から現時点までの前記太陽光発電設備の前記第1時間における発電量と、前記暫定値と、を元に、前記太陽光発電設備の発電量の変化の傾向を表す第1グラフを、2次元座標平面に作成し、
前記第4時点から現時点までの前記太陽光発電設備の前記第2時間毎の発電量と、現時点から前記第3時点までの前記1つ以上の第2予測値と、を元に、前記太陽光発電設備の発電量の変化の傾向を表す第2グラフを前記2次元座標平面に作成し、
前記第1グラフを用いて、前記第3時点より前記第2時間前の第5時点から前記第3時点までの間の前記太陽光発電設備の発電量を予測した第3予測値を算出し、
前記第2グラフを用いて、前記第5時点から前記第3時点までの間の前記太陽光発電設備の発電量の予測した第4予測値を算出し、
前記第3予測値と、前記第4予測値と、の差分を算出し、
前記差分を前記暫定値から減ずることにより、前記第1予測値を算出する、
太陽光発電量予測装置の制御方法。 A control method for a solar power generation amount prediction device that calculates a first predicted value predicting the power generation amount of a solar power generation facility from a current time to a first point in time a first time ahead, the method comprising:
The solar power generation amount prediction device includes:
Calculating a provisional value of the first predicted value using a first calculation formula,
From the current time to a third point in time, which is a third time shorter than the first time, where the unit is a second time formed by dividing the first time into equal parts, the solar power generation equipment operates every second hour. Calculating one or more second predicted values of power generation amount using a second calculation formula,
Changes in the power generation amount of the solar power generation equipment based on the power generation amount in the first hour of the solar power generation equipment from the fourth point in time, which is the first hour before the current time, and the provisional value. Create a first graph representing the trend on a two-dimensional coordinate plane,
Based on the second hourly power generation amount of the solar power generation equipment from the fourth time point to the present time, and the one or more second predicted values from the present time point to the third time point, creating a second graph on the two-dimensional coordinate plane representing a trend of changes in the amount of power generated by the power generation equipment;
Using the first graph, calculate a third predicted value that predicts the amount of power generated by the solar power generation equipment from a fifth time point that is a second time before the third time point to the third time point;
Using the second graph, calculate a fourth predicted value of the power generation amount of the solar power generation equipment between the fifth time point and the third time point,
Calculating the difference between the third predicted value and the fourth predicted value,
calculating the first predicted value by subtracting the difference from the provisional value;
Control method for solar power generation amount prediction device.
コンピュータに、
前記第1予測値の暫定値を第1算出式を用いて算出する手順と、
現時点から、前記第1時間を等分割してなる第2時間を単位とする前記第1時間より短い第3時間先の第3時点までの間、前記太陽光発電設備の前記第2時間毎の発電量を予測した1つ以上の第2予測値を第2算出式を用いて算出する手順と、
現時点より前記第1時間前の第4時点から現時点までの前記太陽光発電設備の前記第1時間における発電量と、前記暫定値と、を元に、前記太陽光発電設備の発電量の変化の傾向を表す第1グラフを、2次元座標平面に作成する手順と、
前記第4時点から現時点までの前記太陽光発電設備の前記第2時間毎の発電量と、現時点から前記第3時点までの前記1つ以上の第2予測値と、を元に、前記太陽光発電設備の発電量の変化の傾向を表す第2グラフを前記2次元座標平面に作成する手順と、
前記第1グラフを用いて、前記第3時点より前記第2時間前の第5時点から前記第3時点までの間の前記太陽光発電設備の発電量を予測した第3予測値を算出する手順と、
前記第2グラフを用いて、前記第5時点から前記第3時点までの間の前記太陽光発電設備の発電量を予測した第4予測値を算出する手順と、
前記第3予測値と、前記第4予測値と、の差分を算出する手順と、
前記差分を前記暫定値から減ずることにより、前記第1予測値を算出する手順と、
を実行させるためのプログラム。
A program for obtaining a first predicted value that predicts the amount of power generated by a solar power generation facility from the present time to a first point in time a first time ahead,
to the computer,
a step of calculating a provisional value of the first predicted value using a first calculation formula;
From the current time to a third point in time, which is a third time shorter than the first time, where the unit is a second time formed by dividing the first time into equal parts, the solar power generation equipment operates every second hour a step of calculating one or more second predicted values of power generation amount using a second calculation formula;
Changes in the power generation amount of the solar power generation equipment based on the power generation amount in the first hour of the solar power generation equipment from the fourth point in time, which is the first hour before the current time, and the provisional value. A procedure for creating a first graph representing a trend on a two-dimensional coordinate plane;
Based on the second hourly power generation amount of the solar power generation equipment from the fourth time point to the present time and the one or more second predicted values from the present time point to the third time point, a step of creating a second graph on the two-dimensional coordinate plane representing a trend of changes in the amount of power generated by the power generation equipment;
A step of calculating a third predicted value of the power generation amount of the solar power generation equipment from a fifth time point, which is a second time before the third time point, to the third time point, using the first graph. and,
using the second graph to calculate a fourth predicted value that predicts the amount of power generated by the solar power generation equipment between the fifth point in time and the third point in time;
a step of calculating a difference between the third predicted value and the fourth predicted value;
calculating the first predicted value by subtracting the difference from the provisional value;
A program to run.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022034822A JP2023130245A (en) | 2022-03-07 | 2022-03-07 | Photovoltaic power generation amount prediction device, method for controlling photovoltaic power generation amount prediction device, and program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022034822A JP2023130245A (en) | 2022-03-07 | 2022-03-07 | Photovoltaic power generation amount prediction device, method for controlling photovoltaic power generation amount prediction device, and program |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023130245A true JP2023130245A (en) | 2023-09-20 |
Family
ID=88024977
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022034822A Pending JP2023130245A (en) | 2022-03-07 | 2022-03-07 | Photovoltaic power generation amount prediction device, method for controlling photovoltaic power generation amount prediction device, and program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023130245A (en) |
-
2022
- 2022-03-07 JP JP2022034822A patent/JP2023130245A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4808754B2 (en) | Natural energy power generation control system | |
JP5537304B2 (en) | Information processing apparatus and program thereof | |
Li et al. | Storage aided system property enhancing and hybrid robust smoothing for large-scale PV systems | |
JP5672371B2 (en) | Operation plan creation method, operation plan creation device, and operation plan creation program | |
KR101597993B1 (en) | Energy storage system | |
JP2008271723A (en) | Power supply/demand controller and method for the same | |
CN106777487A (en) | A kind of credible capacity calculation methods of the photovoltaic plant containing energy-storage system and system | |
KR20140075617A (en) | Method for estimating smart energy consumption | |
JP6520517B2 (en) | Supply and demand planning device, program | |
US20220407310A1 (en) | Intelligent energy management system for distributed energy resources and energy storage systems using machine learning | |
CN114037191A (en) | Virtual power plant optimal scheduling method, device, equipment and medium based on big data | |
US20180248380A1 (en) | Forecasting solar power generation using real-time power data | |
WO2023167631A1 (en) | An electrical power system and a multi-timescale coordinated optimization scheduling method therefor | |
Tahir et al. | Optimal ESS size calculation for ramp rate control of grid-connected microgrid based on the selection of accurate representative days | |
JP6010485B2 (en) | Wind power generation control device and wind power generation control method | |
JP2018157700A (en) | Electrical generating system, power generation controller, power generation control method, and magnification method of interconnection power generation of the electrical generating system | |
JP6272254B2 (en) | Information processing apparatus, information processing method, and information processing program | |
WO2021188873A1 (en) | Systems and methods for enhanced reactive power management in a hybrid environment | |
JP2022121028A (en) | Power generation amount management system and power generation amount management method | |
JP6543167B2 (en) | Renewable energy power generation system, controller of renewable energy power generation system, and control method of renewable energy power generation system | |
JP2023130245A (en) | Photovoltaic power generation amount prediction device, method for controlling photovoltaic power generation amount prediction device, and program | |
Hettiarachchi et al. | Development of control strategy for community battery energy storage system in grid-connected microgrid of high photovoltaic penetration level | |
JP2023130244A (en) | Photovoltaic power generation amount prediction device, method for controlling photovoltaic power generation amount prediction device, and program | |
Muttaqi et al. | An effective power dispatch strategy to improve generation schedulability by mitigating wind power uncertainty with a data driven flexible dispatch margin for a wind farm using a multi-unit battery energy storage system | |
JP7354794B2 (en) | Solar power generation amount prediction device, control method and program for solar power generation amount prediction device |