JP2024060369A - Photovoltaic power generation output estimation device, grid control system, supply and demand control system, facility formation support system, photovoltaic power generation output estimation method, and photovoltaic power generation output estimation program - Google Patents

Photovoltaic power generation output estimation device, grid control system, supply and demand control system, facility formation support system, photovoltaic power generation output estimation method, and photovoltaic power generation output estimation program Download PDF

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Abstract

【課題】太陽光発電設備の発電出力の推定精度の向上を図ることができる太陽光発電出力推定装置を得ること。【解決手段】推定対象の太陽光発電設備の発電出力である推定対象太陽光発電出力を、日射強度を示す日射強度データと太陽光発電設備が設置された需要家における消費電力と太陽光発電出力との合算値である残余需要とを用いて推定する推定部150と、日射強度データと残余需要との相関を示す相関情報を用いて推定対象太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすか否かを判定する推定精度検証部140と、を備える。【選択図】図2[Problem] To provide a photovoltaic power output estimation device capable of improving the estimation accuracy of the power output of a photovoltaic power generation facility. [Solution] The device includes an estimation unit 150 that estimates the target photovoltaic power output, which is the power output of the photovoltaic power generation facility to be estimated, using solar irradiance data indicating solar irradiance and residual demand, which is the sum of the power consumption and the photovoltaic power output of the consumer where the photovoltaic power generation facility is installed, and an estimation accuracy verification unit 140 that determines whether the estimation accuracy of the target photovoltaic power output satisfies a set accuracy using correlation information indicating the correlation between the solar irradiance data and the residual demand. [Selected Figure] Figure 2

Description

本開示は、太陽光発電設備の発電出力を推定する太陽光発電出力推定装置、系統制御システム、需給制御システム、設備形成支援システム、太陽光発電出力推定方法および太陽光発電出力推定プログラムに関する。 This disclosure relates to a photovoltaic power generation output estimation device that estimates the power generation output of a photovoltaic power generation facility, a grid control system, a supply and demand control system, a facility formation support system, a photovoltaic power generation output estimation method, and a photovoltaic power generation output estimation program.

近年、再生可能エネルギーの利用を拡大することの重要性が高まっており、太陽光発電設備などの分散型電源を設置し、送電系統または配電系統(以下、これらを電力系統という)に電力を供給する需要家が増えてきている。一方、電力系統を運用する電力会社などでは、一部の太陽光発電設備の発電出力は把握しているものの、多くの太陽光発電設備の発電出力は把握できていない。このため、各需要家が設置した太陽光発電設備の発電出力を推定する装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。なお、上記の発電出力を把握できる太陽光発電設備は、全量買取制度の契約(以下、全量買取契約とも呼ぶ)の対象となっている太陽光発電設備であり、発電出力を把握できない太陽光発電設備は、余剰電力買取制度の契約(以下、余剰買取契約とも呼ぶ)の対象となっている太陽光発電設備である。これは、全量買取契約の対象となっている太陽光発電設備を保有する需要家には、太陽光発電設備の発電量を計測するスマートメータと、需要家内の負荷の消費電力量を計測するスマートメータが個別に設置されているのに対し、余剰買取契約の対象となっている太陽光発電設備を保有する需要家には、太陽光発電設備の発電量と負荷の消費電力量との合算値を計測するスマートメータしか設置されていないためである。 In recent years, the importance of expanding the use of renewable energy has been increasing, and an increasing number of consumers are installing distributed power sources such as solar power generation facilities and supplying electricity to the power transmission system or the power distribution system (hereinafter, these are referred to as the power system). On the other hand, while electric power companies that operate the power system are aware of the power output of some solar power generation facilities, they are unable to grasp the power output of many solar power generation facilities. For this reason, a device that estimates the power output of solar power generation facilities installed by each consumer has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Note that the above-mentioned solar power generation facilities that can grasp the power output are solar power generation facilities that are subject to a contract under the full amount purchase system (hereinafter, also referred to as a full amount purchase contract), and the solar power generation facilities that cannot grasp the power output are solar power generation facilities that are subject to a contract under the surplus power purchase system (hereinafter, also referred to as a surplus purchase contract). This is because consumers who own solar power generation facilities that are subject to full purchase agreements are equipped with separate smart meters that measure the amount of electricity generated by the solar power generation facilities and the amount of electricity consumed by the load within the consumer's facility, whereas consumers who own solar power generation facilities that are subject to surplus purchase agreements are equipped with only a smart meter that measures the combined amount of electricity generated by the solar power generation facilities and the amount of electricity consumed by the load.

特許文献1には、余剰買取契約の対象となっている太陽光発電設備を保有する需要家(以下、余剰買取需要家とも呼ぶ)の太陽光発電設備の発電出力を推定する技術が開示されている。特許文献1に記載の太陽光発電出力推定装置は、余剰買取需要家の負荷の消費電力量を計測するスマートメータの計測値と、余剰買取需要家の太陽光発電設備から予め定められた距離内に設置された、全量買取契約の対象となっている太陽光発電設備の発電量を計測するスマートメータの計測値と、を用いて、余剰買取需要家の発電設備の発電出力を推定する。 Patent Document 1 discloses a technology for estimating the power generation output of a solar power generation facility of a consumer (hereinafter also referred to as a surplus purchase consumer) who owns solar power generation equipment that is the subject of a surplus purchase contract. The solar power generation output estimation device described in Patent Document 1 estimates the power generation output of the surplus purchase consumer's power generation facility using the measurement value of a smart meter that measures the power consumption of the surplus purchase consumer's load and the measurement value of a smart meter that measures the power generation amount of the solar power generation facility that is the subject of a full purchase contract and is installed within a predetermined distance from the surplus purchase consumer's solar power generation facility.

特開2020-191764号公報JP 2020-191764 A

電力会社などが多くの太陽光発電設備の発電出力を把握できていない状況下において、太陽光発電設備が大量に導入された場合、電力系統の運用には様々な問題が生じる。電力会社などでは、自身が所管する変電所などで、太陽光発電設備の発電出力を加味した見かけ上の電力系統の負荷(以下、見かけ上の負荷という)の消費電力を計測器などで計測できているものの、電力系統に連系されている全ての太陽光発電設備の発電出力合計値が未知であるため、実際の負荷(以下、実負荷という)の消費電力を正確に把握することができない。このため、太陽光発電設備が大量に導入された場合、重回帰分析などを利用して予測を行っている実負荷の消費電力の予測誤差が大きくなるという需給制御上のリスクが増大したり、系統事故後の復旧操作に支障が生じるという系統制御上のリスクが増大したりする。 When a large number of solar power generation facilities are introduced in a situation where electric power companies and other parties are unable to grasp the power generation output of many solar power generation facilities, various problems arise in the operation of the power system. Although electric power companies and other parties can measure the power consumption of the apparent power system load (hereinafter referred to as the apparent load) that takes into account the power generation output of the solar power generation facilities at substations under their jurisdiction using meters, etc., they cannot accurately grasp the power consumption of the actual load (hereinafter referred to as the actual load) because the total power generation output of all solar power generation facilities connected to the power system is unknown. For this reason, when a large number of solar power generation facilities are introduced, there is an increased risk in supply and demand control, such as a large prediction error in the power consumption of the actual load, which is predicted using multiple regression analysis, etc., and an increased risk in system control, such as an impediment to recovery operations after a system accident.

このため、太陽光発電設備の発電出力を正確に推定する必要がある。しかしながら、特許文献1の太陽光発電出力推定装置によれば、推定対象の余剰買取需要家の太陽光発電設備の発電出力が、全量買取需要家の太陽光発電設備の発電出力に正比例すると仮定して推定を行っているため、この仮定が成立しない条件下では、発電出力の推定誤差が大きくなることがあるという課題がある。 For this reason, it is necessary to accurately estimate the power generation output of the solar power generation facility. However, according to the solar power generation output estimation device of Patent Document 1, the estimation is performed under the assumption that the power generation output of the solar power generation facility of the surplus purchase consumer being estimated is directly proportional to the power generation output of the solar power generation facility of the full purchase consumer. Therefore, under conditions where this assumption does not hold, there is a problem that the estimation error of the power generation output may become large.

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、太陽光発電設備の発電出力の推定精度の向上を図ることができる太陽光発電出力推定装置を得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in consideration of the above, and aims to provide a photovoltaic power generation output estimation device that can improve the accuracy of estimating the power generation output of a photovoltaic power generation facility.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる太陽光発電出力推定装置は、推定対象の太陽光発電設備の発電出力である推定対象太陽光発電出力を、日射強度を示す日射強度データと太陽光発電設備が設置された需要家における消費電力と太陽光発電出力との合算値である残余需要とを用いて推定する推定部と、日射強度データと残余需要との相関を示す相関情報を用いて推定対象太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすか否かを判定する推定精度検証部と、を備える。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the objective, the photovoltaic power generation output estimation device according to the present disclosure includes an estimation unit that estimates the target photovoltaic power generation output, which is the power generation output of the photovoltaic power generation facility to be estimated, using solar irradiance data indicating solar irradiance and residual demand, which is the sum of the power consumption and the photovoltaic power generation output at the consumer where the photovoltaic power generation facility is installed, and an estimation accuracy verification unit that determines whether the estimation accuracy of the target photovoltaic power generation output satisfies a specified accuracy using correlation information indicating the correlation between the solar irradiance data and the residual demand.

本開示の太陽光発電出力推定装置によれば、太陽光発電設備の発電出力の推定精度の向上を図ることができるという効果を奏する。 The photovoltaic power generation output estimation device disclosed herein has the effect of improving the accuracy of estimating the power generation output of a photovoltaic power generation facility.

実施の形態1にかかる系統制御システムの構成例を示す図FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a power system control system according to a first embodiment; 実施の形態1の系統制御システムの機能構成例を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing an example of a functional configuration of a system control system according to a first embodiment. 実施の形態1の太陽光発電出力推定装置を実現するコンピュータシステムの構成例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a computer system that realizes a photovoltaic power generation output estimation device according to a first embodiment. 実施の形態1の太陽光発電出力推定装置による発電出力の推定処理手順の一例を示すフローチャートA flowchart showing an example of a procedure for estimating a power generation output by the photovoltaic power generation output estimating device according to the first embodiment. 実施の形態1の記憶部に格納される、太陽光発電設備の組み合わせごとの比率の一例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an example of a ratio for each combination of photovoltaic power generation facilities stored in a storage unit according to the first embodiment; 実施の形態1の比率の算出処理の一例を示すフローチャートA flowchart showing an example of a ratio calculation process according to the first embodiment. 実施の形態1の第2太陽光発電設備の太陽光発電出力の推定処理の一例を示すフローチャートA flowchart showing an example of a process for estimating a photovoltaic power generation output of a second photovoltaic power generation facility according to the first embodiment. 実施の形態1の発電出力の推定方法の検証結果の一例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an example of a verification result of the power generation output estimation method according to the first embodiment. 推定精度の検証を行わない場合の実施の形態1の発電出力の推定方法の検証結果の一例を示す図FIG. 13 is a diagram showing an example of a verification result of the power generation output estimation method according to the first embodiment when the estimation accuracy is not verified. 相関係数と第2太陽光発電出力の推定誤差との散布図の一例を示す図FIG. 13 is a diagram showing an example of a scatter diagram of correlation coefficients and estimation errors of second photovoltaic power generation output. 実施の形態2の太陽光発電出力推定装置による発電出力の推定処理手順の一例を示すフローチャートA flowchart showing an example of a procedure for estimating a power generation output by a photovoltaic power generation output estimating device according to a second embodiment. 実施の形態3にかかる系統制御システムの構成例を示す図FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of a system control system according to a third embodiment. 実施の形態3の太陽光発電出力推定装置による発電出力の推定処理手順の一例を示すフローチャートA flowchart showing an example of a procedure for estimating a power generation output by a photovoltaic power generation output estimating device according to a third embodiment. 実施の形態3の比率の算出処理の一例を示すフローチャートA flowchart showing an example of a ratio calculation process according to the third embodiment. 実施の形態3の第2太陽光発電設備の太陽光発電出力の推定処理の一例を示すフローチャートA flowchart showing an example of a process for estimating a photovoltaic power generation output of a second photovoltaic power generation facility according to a third embodiment. 実施の形態4の太陽光発電出力推定装置による発電出力の推定処理手順の一例を示すフローチャートA flowchart showing an example of a procedure for estimating a power generation output by a photovoltaic power generation output estimating device according to a fourth embodiment.

以下に、実施の形態にかかる太陽光発電出力推定装置、系統制御システム、需給制御システム、設備形成支援システム、太陽光発電出力推定方法および太陽光発電出力推定プログラムを図面に基づいて詳細に説明する。 The solar power generation output estimation device, grid control system, supply and demand control system, facility formation support system, solar power generation output estimation method, and solar power generation output estimation program according to the embodiments are described in detail below with reference to the drawings.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかる系統制御システムの構成例を示す図である。本実施の形態の系統制御システム10は、太陽光発電出力推定装置100と、制御装置300と、複数の需要家の下に設置された各種の計測器であるスマートメータ(図では、SM(Smart Meter)と略す)203~205および計測器206とを備える。太陽光発電出力推定装置100と、スマートメータ203~205および計測器206とは通信ネットワーク50を介して接続される。図1において実線は電力の流れを表し、破線は情報の流れを表している。
Embodiment 1.
Fig. 1 is a diagram showing a configuration example of a grid control system according to a first embodiment. A grid control system 10 of the present embodiment includes a photovoltaic power generation output estimation device 100, a control device 300, and smart meters (abbreviated as SM (Smart Meter) in the figure) 203-205, which are various measuring instruments installed under a plurality of consumers, and a measuring instrument 206. The photovoltaic power generation output estimation device 100, the smart meters 203-205, and the measuring instrument 206 are connected via a communication network 50. In Fig. 1, solid lines represent the flow of power, and dashed lines represent the flow of information.

図1では、複数の需要家として需要家200-1、需要家200-2、需要家200-3、需要家200-4、・・・、需要家200-m、・・・、需要家200-nを図示している。需要家200-1~200-nのそれぞれには、負荷201および太陽光発電設備(図では、PV(PhotoVoltaic)と略す)202が接続されている。なお、図1に示した例では、nは6以上の整数であり、mは5以上n未満の整数であるが、n,mの値は、図1に示した例に限定されない。また、各需要家200-1~200-nの負荷201は、電力を消費する1つ以上の設備を示しており、負荷201を構成する具体的な設備は全需要家200-1~200-nで同一でなくてよい。太陽光発電設備202についても、同様に、具体的な設備の仕様は全需要家200-1~200-nで同一でなくてよい。 1 illustrates a plurality of consumers, consumer 200-1, consumer 200-2, consumer 200-3, consumer 200-4, ..., consumer 200-m, ..., consumer 200-n. A load 201 and a photovoltaic power generation facility (abbreviated as PV (PhotoVoltaic) in the figure) 202 are connected to each of the consumers 200-1 to 200-n. In the example illustrated in FIG. 1, n is an integer of 6 or more, and m is an integer of 5 or more and less than n, but the values of n and m are not limited to the example illustrated in FIG. 1. In addition, the load 201 of each consumer 200-1 to 200-n indicates one or more facilities that consume power, and the specific facilities that constitute the load 201 do not have to be the same for all consumers 200-1 to 200-n. Similarly, the specific specifications of the photovoltaic power generation facility 202 do not have to be the same for all consumers 200-1 to 200-n.

需要家200-1に設けられている太陽光発電設備202は、全量買取契約対象の太陽光発電設備である。需要家200-2~200-nに設けられている太陽光発電設備202は、余剰買取契約対象の太陽光発電設備である。 The solar power generation facility 202 installed at consumer 200-1 is a solar power generation facility that is the subject of a full purchase contract. The solar power generation facilities 202 installed at consumers 200-2 to 200-n are solar power generation facilities that are the subject of surplus purchase contracts.

太陽光発電設備202は、例えば、需要家200-1~200-nが有する建築物の屋根などに設置されている太陽光発電設備であり、小規模な太陽光発電設備のみならず、いわゆるメガソーラーなどの大規模太陽光発電所を含む。太陽光発電設備202は、上位系統30に接続される電力系統20に連系されており、発電した電力を電力系統20に供給する。また、電力系統20には、図1に示すように、各需要家200-1~200-nの負荷201が接続されている。負荷201は電力系統20から電力供給を受け、電力を消費する。なお、太陽光発電設備202で発電した発電電力は、太陽光発電設備202を有する各需要家200-1~200-n内の負荷201でも消費されることがある。 The photovoltaic power generation equipment 202 is, for example, photovoltaic power generation equipment installed on the roofs of buildings owned by the consumers 200-1 to 200-n, and includes not only small-scale photovoltaic power generation equipment but also large-scale photovoltaic power plants such as so-called mega solar power plants. The photovoltaic power generation equipment 202 is connected to the power system 20 that is connected to the higher-level system 30, and supplies the generated power to the power system 20. In addition, as shown in FIG. 1, the loads 201 of the consumers 200-1 to 200-n are connected to the power system 20. The loads 201 receive power from the power system 20 and consume the power. The power generated by the photovoltaic power generation equipment 202 may also be consumed by the loads 201 in the consumers 200-1 to 200-n that have the photovoltaic power generation equipment 202.

負荷201および太陽光発電設備202が設けられている需要家200-1~200-nは、電力系統20からの電力供給を受けるとともに太陽光発電設備202によって発電された電力を電力系統20に供給することになる。このため、電力系統20から見た各需要家200-1~200-nの見かけ上の消費電力は、負荷201の実際の消費電力と太陽光発電設備202による発電出力との両方に依存することになる。なお、負荷201による消費電力を太陽光発電設備202による発電出力が上回る場合には、電力系統20からみると当該需要家の発電出力が電力系統20に供給されることになるため、見かけ上の消費電力は負の値になる。以下では、電力系統20から見た、各需要家200-1~200-nの見かけ上の消費電力を、残余需要と呼ぶ。 The consumers 200-1 to 200-n, which are provided with a load 201 and a solar power generation facility 202, receive power from the power grid 20 and supply power generated by the solar power generation facility 202 to the power grid 20. Therefore, the apparent power consumption of each consumer 200-1 to 200-n as viewed from the power grid 20 depends on both the actual power consumption of the load 201 and the power output of the solar power generation facility 202. If the power consumption of the load 201 is exceeded by the power output of the solar power generation facility 202, the power output of the consumer is supplied to the power grid 20 as viewed from the power grid 20, and the apparent power consumption is a negative value. Hereinafter, the apparent power consumption of each consumer 200-1 to 200-n as viewed from the power grid 20 is referred to as residual demand.

余剰買取契約を締結している需要家200-2~200-nには、スマートメータ205が設置されている。iを2からnまでの任意の整数とすると、需要家200-iのスマートメータ205は、時刻をtとするとき、需要家200-iの太陽光発電設備202の発電出力PPVi(t)と負荷201による消費電力PLi(t)とが合算された電力を計測する。すなわち、スマートメータ205が計測する電力は上述した残余需要であり、需要家200-2~200-nごとに、負荷201の消費電力から太陽光発電設備202の発電出力が差し引かれた量である。スマートメータ205が計測した残余需要の計測データは、通信網25と通信ネットワーク50を介して、太陽光発電出力推定装置100に送られる。 The smart meter 205 is installed in the consumer 200-2 to 200-n that has concluded a surplus purchase contract. Assuming that i is an arbitrary integer from 2 to n, the smart meter 205 of the consumer 200-i measures the sum of the power generation output P PVi (t) of the photovoltaic power generation facility 202 of the consumer 200-i and the power consumption P Li (t) by the load 201 when time is t. That is, the power measured by the smart meter 205 is the above-mentioned residual demand, and is the amount obtained by subtracting the power generation output of the photovoltaic power generation facility 202 from the power consumption of the load 201 for each of the consumers 200-2 to 200-n. The measurement data of the residual demand measured by the smart meter 205 is sent to the photovoltaic power generation output estimation device 100 via the communication network 25 and the communication network 50.

例えば、需要家200-2では、スマートメータ205が、太陽光発電設備202の発電出力PPV2(t)と負荷201による消費電力PL2(t)との合算値を残余需要として計測および記録する。そして、スマートメータ205は、需要家200-2の残余需要の計測データを、通信網25と通信ネットワーク50とを介して、太陽光発電出力推定装置100に送信する。このようにして太陽光発電出力推定装置100は、余剰買取契約対象の太陽光発電設備202を保有する需要家200-2~200-nに設置されたスマートメータ205の計測値である残余需要の計測データを取得する。スマートメータ205の計測値を、以下、SM計量値とも呼ぶ。 For example, in the consumer 200-2, the smart meter 205 measures and records the sum of the power generation output P PV2 (t) of the photovoltaic power generation facility 202 and the power consumption P L2 (t) by the load 201 as the residual demand. Then, the smart meter 205 transmits the measurement data of the residual demand of the consumer 200-2 to the photovoltaic power generation output estimation device 100 via the communication network 25 and the communication network 50. In this manner, the photovoltaic power generation output estimation device 100 acquires the measurement data of the residual demand, which is the measurement value of the smart meter 205 installed in the consumers 200-2 to 200-n that own the photovoltaic power generation facility 202 that is the subject of the surplus purchase contract. Hereinafter, the measurement value of the smart meter 205 is also referred to as the SM metered value.

また、需要家200-3には、需要家200-3に設けられた太陽光発電設備202の発電出力PPV3(t)を計測する計測器206が設けられている。計測器206は、太陽光発電設備202を制御するパワーコンディショナなどの装置の一部であってもよいし、個別に設けられた計測器であってもよい。計測器206は、計測した発電出力PPV3(t)の計測データを、通信網25と通信ネットワーク50を介して、太陽光発電出力推定装置100に送る。なお、ここでは、需要家200-3に計測器206が設けられる例を説明するが、需要家200-2~200-nのうち計測器206が設けられる需要家は0軒であってもよいし、また、複数であってもよい。 The consumer 200-3 is also provided with a meter 206 that measures the power generation output P PV3 (t) of the photovoltaic power generation facility 202 provided in the consumer 200-3. The meter 206 may be part of a device such as a power conditioner that controls the photovoltaic power generation facility 202, or may be a separately provided meter. The meter 206 transmits measurement data of the measured power generation output P PV3 (t) to the photovoltaic power generation output estimation device 100 via the communication network 25 and the communication network 50. Note that, although an example in which the meter 206 is provided in the consumer 200-3 will be described here, the number of consumers provided with the meter 206 among the consumers 200-2 to 200-n may be zero or more.

全量買取契約を締結している需要家200-1には、スマートメータ203とスマートメータ204とが設置されている。スマートメータ203は、需要家200-1の負荷201の消費電力PL1(t)を計測および記録する。スマートメータ204は、需要家200-1の太陽光発電設備202の発電出力PPV1(t)を計測および記録する。スマートメータ204が計測した需要家200-1の太陽光発電設備202の発電出力の計測データは、通信網25と通信ネットワーク50とを介して太陽光発電出力推定装置100に送られる。このようにして太陽光発電出力推定装置100は、需要家200-1の太陽光発電設備202の発電出力PPV1(t)の計測データを取得する。スマートメータ203の計測データも、通信網25と通信ネットワーク50とを介して太陽光発電出力推定装置100に送られる。なお、スマートメータ203とスマートメータ204の少なくともどちらか一方の装置、あるいは、それらの装置の代わりに図示しない装置が、スマートメータ203の計測データとスマートメータ204の計測データとの合算である見かけ上の消費電力、つまり、残余需要を計測(あるいは、算出)し、計測(あるいは、算出)された残余需要を太陽光発電出力推定装置100に送信してもよい。なお、太陽光発電出力推定装置100が、全量買取契約を締結している需要家200-1の残余需要の計測(算出)データを取得することが必須ではないが、この計測(算出)データを取得すると、後述する閾値uの値の最適化にこの計測(算出)データを利用することができる。 The consumer 200-1 that has concluded a full purchase contract is equipped with a smart meter 203 and a smart meter 204. The smart meter 203 measures and records the power consumption P L1 (t) of the load 201 of the consumer 200-1. The smart meter 204 measures and records the power generation output P PV1 (t) of the photovoltaic power generation facility 202 of the consumer 200-1. The measurement data of the power generation output of the photovoltaic power generation facility 202 of the consumer 200-1 measured by the smart meter 204 is sent to the photovoltaic power generation output estimation device 100 via the communication network 25 and the communication network 50. In this way, the photovoltaic power generation output estimation device 100 acquires the measurement data of the power generation output P PV1 (t) of the photovoltaic power generation facility 202 of the consumer 200-1. The measurement data of the smart meter 203 is also sent to the photovoltaic power generation output estimation device 100 via the communication network 25 and the communication network 50. At least one of the smart meter 203 and the smart meter 204, or a device not shown in place of these devices, may measure (or calculate) the apparent power consumption, which is the sum of the measurement data of the smart meter 203 and the measurement data of the smart meter 204, that is, the residual demand, and transmit the measured (or calculated) residual demand to the photovoltaic power generation output estimation device 100. It is not essential that the photovoltaic power generation output estimation device 100 obtains the measurement (calculation) data of the residual demand of the consumer 200-1 with whom a full purchase contract has been concluded, but by obtaining this measurement (calculation) data, this measurement (calculation) data can be used to optimize the value of the threshold value u, which will be described later.

以上のように、需要家200-1~200-nのうち、需要家200-1,200-3については、スマートメータ204または計測器206により太陽光発電設備202の発電出力の計測データを得ることができる。スマートメータ204も計測器の一部であると考えることができるため、需要家200-1および需要家200-3はいずれも、太陽光発電設備202の発電出力の計測データを取得できる需要家である。一方、需要家200-1~200-nのうち、スマートメータ204および計測器206のいずれも設けられていない需要家では、消費電力と合算された残余需要は計測されているものの、太陽光発電設備202の発電出力は直接計測されていないため正確に発電出力を求めることが困難である。本実施の形態では、太陽光発電出力推定装置100が、需要家200-1および需要家200-3のうち少なくとも一方を用いて、スマートメータ204および計測器206のいずれも設けられていない需要家の発電出力を正確に推定する方法について説明する。以下、発電出力の推定において基準として用いられる需要家200-1,200-3の太陽光発電設備を第1太陽光発電設備とも呼び、発電出力の推定対象となる太陽光発電設備を第2太陽光発電設備とも呼ぶ。 As described above, among the consumers 200-1 to 200-n, the consumers 200-1 and 200-3 can obtain measurement data of the power generation output of the photovoltaic power generation facility 202 by the smart meter 204 or the meter 206. Since the smart meter 204 can also be considered as part of the meter, both the consumers 200-1 and 200-3 are consumers who can obtain measurement data of the power generation output of the photovoltaic power generation facility 202. On the other hand, among the consumers 200-1 to 200-n, in the consumers that do not have either the smart meter 204 or the meter 206, although the residual demand added to the power consumption is measured, the power generation output of the photovoltaic power generation facility 202 is not directly measured, so it is difficult to accurately obtain the power generation output. In this embodiment, a method is described in which the photovoltaic power generation output estimation device 100 accurately estimates the power generation output of the consumers that do not have either the smart meter 204 or the meter 206 by using at least one of the consumers 200-1 and 200-3. Hereinafter, the solar power generation equipment of consumers 200-1, 200-3 used as a reference for estimating power generation output will also be referred to as the first solar power generation equipment, and the solar power generation equipment for which power generation output is estimated will also be referred to as the second solar power generation equipment.

太陽光発電出力推定装置100は、第1太陽光発電設備の発電出力である第1太陽光発電出力を利用して、第2太陽光発電設備の予め定められた時点(以下、推定時点という)の太陽光発電出力である第2太陽光発電出力を推定する。推定時点には、現在の時点のみならず、過去または未来の時点が含まれる。太陽光発電出力推定装置100は、パーソナルコンピュータなどの汎用のコンピュータシステムがプログラムを実行することによって実現されても良いし、専用のコンピュータシステムによって実現されても良い。太陽光発電出力推定装置100の詳細な構成については、後述する。なお、第1太陽光発電設備と第2太陽光発電設備との間の距離が予め定められた値以下となるように、第1太陽光発電設備と第2太陽光発電設備との組み合わせが決定されてもよいし、第1太陽光発電設備と第2太陽光発電設備との間の距離に制約は設けられていなくてもよい。上述した予め定められた値は、例えば数kmであるがこれに限定されない。 The photovoltaic power generation output estimation device 100 uses the first photovoltaic power generation output, which is the power generation output of the first photovoltaic power generation facility, to estimate the second photovoltaic power generation output, which is the photovoltaic power generation output of the second photovoltaic power generation facility at a predetermined time point (hereinafter referred to as the estimation time point). The estimation time point includes not only the present time point but also past or future time points. The photovoltaic power generation output estimation device 100 may be realized by a general-purpose computer system such as a personal computer executing a program, or may be realized by a dedicated computer system. The detailed configuration of the photovoltaic power generation output estimation device 100 will be described later. Note that the combination of the first photovoltaic power generation facility and the second photovoltaic power generation facility may be determined so that the distance between the first photovoltaic power generation facility and the second photovoltaic power generation facility is equal to or less than a predetermined value, or there may be no restriction on the distance between the first photovoltaic power generation facility and the second photovoltaic power generation facility. The above-mentioned predetermined value is, for example, several km, but is not limited thereto.

太陽光発電出力推定装置100は、太陽光発電出力の推定結果を制御装置300へ送信する。制御装置300は、太陽光発電出力推定装置100によって推定された発電出力を用いて、例えば、電力系統の制御機器や分散電源を用いて電流・電圧を制御する。 The photovoltaic power generation output estimation device 100 transmits the estimated photovoltaic power generation output to the control device 300. The control device 300 uses the power generation output estimated by the photovoltaic power generation output estimation device 100 to control the current and voltage, for example, using a power system control device or a distributed power source.

図1では、太陽光発電出力推定装置100によって推定された発電出力が系統制御に用いられる例を示しているが、これに限らず、太陽光発電出力推定装置100によって推定された発電出力は、例えば、需給制御、設備形成などに用いられてもよい。また、太陽光発電出力推定装置100によって推定された発電出力は、VPP(Virtual Power Plant)やDR(Demand Response)の制御に用いられてもよいし、需要家におけるエネルギー管理に用いられてもよい。 In FIG. 1, an example is shown in which the power generation output estimated by the photovoltaic power generation output estimation device 100 is used for system control, but the power generation output estimated by the photovoltaic power generation output estimation device 100 may be used for, for example, supply and demand control, facility formation, etc. Furthermore, the power generation output estimated by the photovoltaic power generation output estimation device 100 may be used for the control of a VPP (Virtual Power Plant) or DR (Demand Response), or may be used for energy management at the consumer's facility.

太陽光発電出力推定装置100によって推定された発電出力が需給制御に用いられる場合、太陽光発電出力推定装置100を備える需給制御システムは、図1に示した制御装置300の代わりに需給制御装置を備える。需給制御装置は、太陽光発電出力推定装置100によって推定された発電出力を用いて、電力の需給制御を行う。また、太陽光発電出力推定装置100によって推定された発電出力が設備形成の支援のために用いられる場合、太陽光発電出力推定装置100を備える設備形成支援システムは、制御装置300の代わりに、電力系統の状態を管理する状態管理装置を備える。状態管理装置は、太陽光発電出力推定装置100によって推定された発電出力を用いて電力系統の状態を管理し、運用者に電力系統の状態を提示することで設備形成を支援する。 When the power generation output estimated by the photovoltaic power generation output estimation device 100 is used for supply and demand control, the supply and demand control system including the photovoltaic power generation output estimation device 100 includes a supply and demand control device instead of the control device 300 shown in FIG. 1. The supply and demand control device controls the supply and demand of electricity using the power generation output estimated by the photovoltaic power generation output estimation device 100. When the power generation output estimated by the photovoltaic power generation output estimation device 100 is used to support facility formation, the facility formation support system including the photovoltaic power generation output estimation device 100 includes a state management device that manages the state of the power system instead of the control device 300. The state management device manages the state of the power system using the power generation output estimated by the photovoltaic power generation output estimation device 100 and supports facility formation by presenting the state of the power system to the operator.

次に、太陽光発電出力推定装置100の機能について説明する。太陽光発電出力推定装置100は、基準となる第1太陽光発電出力と推定対象の需要家の残余需要とを用いて、推定対象の需要家の太陽光発電設備202の発電出力である第2太陽光発電出力を推定する。第1太陽光発電出力は、第1太陽光発電設備の発電出力である。第2太陽光発電出力は、第2太陽光発電設備の発電出力であり、推定対象の太陽光発電設備202の発電出力である。以下、第1太陽光発電設備が設けられる需要家を第1需要家と呼び、第2太陽光発電設備が設けられる需要家を第2需要家と呼ぶ。なお、太陽光発電設備202の発電出力と負荷201の消費電力には、有効電力と無効電力とが存在する。一般的な太陽光発電設備、特に家庭用の太陽光発電設備は力率一定で運転されているため、有効電力を推定することで無効電力も容易に推定することが可能である。このため、以下に記載する、太陽光発電設備202の発電出力と負荷201の消費電力は、有効電力を指すものとする。 Next, the function of the photovoltaic power generation output estimation device 100 will be described. The photovoltaic power generation output estimation device 100 estimates the second photovoltaic power generation output, which is the power generation output of the photovoltaic power generation facility 202 of the consumer to be estimated, using the first photovoltaic power generation output as a reference and the residual demand of the consumer to be estimated. The first photovoltaic power generation output is the power generation output of the first photovoltaic power generation facility. The second photovoltaic power generation output is the power generation output of the second photovoltaic power generation facility, which is the power generation output of the photovoltaic power generation facility 202 to be estimated. Hereinafter, the consumer in which the first photovoltaic power generation facility is installed is referred to as the first consumer, and the consumer in which the second photovoltaic power generation facility is installed is referred to as the second consumer. Note that the power generation output of the photovoltaic power generation facility 202 and the power consumption of the load 201 include active power and reactive power. Since general photovoltaic power generation facilities, particularly household photovoltaic power generation facilities, are operated with a constant power factor, it is possible to easily estimate the reactive power by estimating the active power. For this reason, the power generation output of the photovoltaic power generation facility 202 and the power consumption of the load 201 described below refer to active power.

ここで、太陽光発電出力推定装置100における太陽光発電設備202の発電出力の推定方法の概要について説明する。ここでは、発電出力の推定対象として需要家200-2の太陽光発電設備202を例に挙げて説明し、また推定において基準として用いられる太陽光発電出力として需要家200-1の太陽光発電設備202の発電出力を例にあげて説明する。すなわち、この例において、第1太陽光発電出力は需要家200-1の太陽光発電設備202の発電出力であり、推定対象の第2太陽光発電出力は、需要家200-2の太陽光発電設備202の発電出力である。なお、推定対象が、需要家200-4~200-nのそれぞれの太陽光発電設備202の発電出力である場合、すなわち第2太陽光発電出力が需要家200-4~200-nのそれぞれの太陽光発電設備202の発電出力である場合も、残余需要としてそれぞれの需要家に対応する値を用いることで、同様に太陽光発電設備202の発電出力を推定することができる。また、基準として用いられる太陽光発電出力である第1太陽光発電出力として、需要家200-1の太陽光発電設備202の発電出力の代わりに、需要家200-3の太陽光発電設備202の発電出力、すなわち計測器206により計測される発電出力を用いる場合も、同様に、第2太陽光発電出力を推定することができる。 Here, an overview of the method for estimating the power generation output of the photovoltaic power generation facility 202 in the photovoltaic power generation output estimation device 100 will be described. Here, the photovoltaic power generation facility 202 of the consumer 200-2 will be used as an example of the power generation output to be estimated, and the power generation output of the photovoltaic power generation facility 202 of the consumer 200-1 will be used as the photovoltaic power generation output used as a reference in the estimation. That is, in this example, the first photovoltaic power generation output is the power generation output of the photovoltaic power generation facility 202 of the consumer 200-1, and the second photovoltaic power generation output to be estimated is the power generation output of the photovoltaic power generation facility 202 of the consumer 200-2. Note that when the estimation target is the power generation output of each of the photovoltaic power generation facilities 202 of the consumers 200-4 to 200-n, that is, when the second photovoltaic power generation output is the power generation output of each of the photovoltaic power generation facilities 202 of the consumers 200-4 to 200-n, the power generation output of the photovoltaic power generation facility 202 can be similarly estimated by using the value corresponding to each consumer as the residual demand. In addition, the second solar power generation output can be estimated in the same manner when the power generation output of the solar power generation facility 202 of the consumer 200-3, i.e., the power generation output measured by the meter 206, is used as the first solar power generation output, which is the solar power generation output used as a reference, instead of the power generation output of the solar power generation facility 202 of the consumer 200-1.

第2需要家である需要家200-2の残余需要をP(t)、需要家200-2の負荷201の消費電力をPL2(t)、第2太陽光発電出力である需要家200-2の太陽光発電設備202の発電出力をPPV2(t)とする。また、第1需要家である需要家200-1の太陽光発電設備202の発電出力、すなわち第1太陽光発電出力をPPV1(t)とする。このとき、以下の式(1)のように、P(t)に関する式が成り立ち、さらに、式(2)のように、PPV2(t)に関する式を仮定できる。 The residual demand of consumer 200-2, the second consumer, is P 2 (t), the power consumption of load 201 of consumer 200-2 is P L2 (t), and the power generation output of photovoltaic power generation facility 202 of consumer 200-2, which is the second photovoltaic power generation output, is P PV2 (t). Furthermore, the power generation output of photovoltaic power generation facility 202 of consumer 200-1, the first consumer, i.e., the first photovoltaic power generation output, is P PV1 (t). In this case, an equation related to P 2 (t) holds as in the following equation (1), and further, an equation related to P PV2 (t) can be assumed as in equation (2).

Figure 2024060369000002
Figure 2024060369000002

Figure 2024060369000003
Figure 2024060369000003

ここで、αは第1太陽光発電出力と第2太陽光発電出力との比率であり、第1太陽光発電出力を第2太陽光発電出力に変換する係数である。ε12(t)は時間的外乱である。τは遅延時間、すなわち、第2太陽光発電設備の設置地点と第1太陽光発電設備の設置地点との間を日射変動が伝播する時間である。 Here, α is the ratio between the first photovoltaic power generation output and the second photovoltaic power generation output, and is a coefficient for converting the first photovoltaic power generation output to the second photovoltaic power generation output. ε 12 (t) is a time disturbance. τ s is a delay time, i.e., the time it takes for a solar radiation fluctuation to propagate between the installation point of the second photovoltaic power generation facility and the installation point of the first photovoltaic power generation facility.

そして、PL2(t)とε12(t)の変動が、それぞれ、PPV1(t)の変動と相関がないと仮定し、上記の式(1)、式(2)において、時間的な定常性が成立すると仮定すると、上記の式(1)と式(2)から、以下の式(3)が導かれる。 Then, assuming that the fluctuations in P L2 (t) and ε 12 (t) are not correlated with the fluctuations in P PV1 (t), and assuming that temporal stationarity holds in the above equations (1) and (2), the following equation (3) can be derived from the above equations (1) and (2).

Figure 2024060369000004
Figure 2024060369000004

ここで、Cov[]は2つの量の共分散関数を計算する演算子を意味しており、上記の式(3)におけるCov[PPV1(t),PPV1(t+τ+τ)]は、τ=-τのときに最大値をとる。このため、第1太陽光発電出力と第2需要家の残余需要との時系列データの共分散関数Cov[PPV1(t),P(t+τ)]が最小値(符号が「-」かつ絶対値が最大値)をとるときのタイムラグに-1を乗じた値が、遅延時間τである。 Here, Cov t [ ] means an operator that calculates the covariance function of two quantities, and Cov t [P PV1 (t), P PV1 (t + τ + τ s )] in the above formula (3) is maximized when τ = -τ s . Therefore, the delay time τ s is the value obtained by multiplying the time lag when the covariance function Cov t [P PV1 (t), P 2 (t + τ)] of the time series data of the first photovoltaic power generation output and the second consumer's residual demand is minimized (the sign is "-" and the absolute value is maximized) by -1.

また、上記の式(3)にτ=0を代入すると、以下の式(4)が得られる。 Furthermore, by substituting τ = 0 into the above equation (3), we obtain the following equation (4).

Figure 2024060369000005
Figure 2024060369000005

そして、上記の式(4)を以下の式(5)に変形することで、比率αの推定値を得ることができる。 Then, by transforming the above equation (4) into the following equation (5), we can obtain an estimate of the ratio α.

Figure 2024060369000006
Figure 2024060369000006

Cov[PPV1(t),P(t)]は、第1太陽光発電出力PPV1(t)と残余需要P(t)との共分散であり、この共分散を第1共分散と呼ぶ。Cov[PPV1(t),PPV1(t+τ)]は、遅延時間τずれた2つの第1太陽光発電出力であるPPV1(t)とPPV1(t+τ)との自己共分散であり、この自己共分散を第2共分散と呼ぶ。そして、αは、第1共分散Cov[PPV1(t),P(t)]を第2共分散Cov[PPV1(t),PPV1(t+τ)]で除して-1を乗じて得られる比率である。 Cov t [P PV1 (t), P 2 (t)] is the covariance between the first photovoltaic power generation output P PV1 (t) and the residual demand P 2 (t), and this covariance is called the first covariance. Cov t [P PV1 (t), P PV1 (t + τ s ) ] is the autocovariance between the two first photovoltaic power generation outputs P PV1 (t) and P PV1 (t + τ s ), which are shifted by a delay time τ s, and this autocovariance is called the second covariance. And α is a ratio obtained by dividing the first covariance Cov t [P PV1 (t), P 2 (t)] by the second covariance Cov t [P PV1 (t), P PV1 (t + τ s )] and multiplying it by -1.

また、ε12(t)は微小であり無視できると仮定すれば、上記の式(2)から、第2太陽光発電出力に関する近似式である以下の式(6)を得ることができる。 Furthermore, if it is assumed that ε 12 (t) is minute and can be ignored, the following equation (6), which is an approximation equation relating to the second photovoltaic power generation output, can be obtained from the above equation (2).

Figure 2024060369000007
Figure 2024060369000007

本実施の形態の太陽光発電出力推定装置100は、以上で述べた推定方法を用いて第2太陽光発電出力を推定する。すなわち、太陽光発電出力推定装置100は、上述した第1共分散、第2共分散を算出し、算出した第1共分散、第2共分散を用いて式(5)により、比率αの推定値を求める。比率αを求める処理は、第2太陽光発電出力の推定対象の時刻である推定時点より前に行われていればよい。ただし、推定時点が過去の場合は、推定時点の未来にあたる推定時点から現在までに行うことでもよい。上述したように、比率αの算出には、各計測データの時系列データを用いるため、ある程度の期間の計測データが必要である。この期間は、推定時点以前であって、かつ推定時点から時間的に離れすぎていない範囲で設定される。例えば、この期間は、第2太陽光発電出力を推定する推定時点から1,2週間程度遡った期間までの間の任意の期間である。例えば、比率αの推定値を求める処理は、第2太陽光発電出力を推定する日の前日などに行われるが、比率αの推定値を求める処理を行うタイミングはこの例に限定されない。そして、太陽光発電出力推定装置100は、比率αの推定値に、推定時点tから遅延時間τずれた時点における第1太陽光発電出力PPV1(t+τ)を乗じることで、第2太陽光発電出力PPV2(t)の推定値を算出することができる。 The photovoltaic power generation output estimation device 100 of this embodiment estimates the second photovoltaic power generation output using the estimation method described above. That is, the photovoltaic power generation output estimation device 100 calculates the above-mentioned first covariance and second covariance, and calculates an estimate of the ratio α by using the calculated first covariance and second covariance according to formula (5). The process of calculating the ratio α may be performed before the estimation time point, which is the time to be estimated for the second photovoltaic power generation output. However, if the estimation time point is in the past, the process may be performed from the estimation time point, which is in the future of the estimation time point, to the present. As described above, the calculation of the ratio α uses time-series data of each measurement data, so that measurement data for a certain period of time is required. This period is set to a range before the estimation time point and not too far away in time from the estimation time point. For example, this period is any period between the estimation time point at which the second photovoltaic power generation output is estimated and a period going back about one or two weeks. For example, the process of calculating the estimate of the ratio α is performed on the day before the day at which the second photovoltaic power generation output is estimated, but the timing of the process of calculating the estimate of the ratio α is not limited to this example. The photovoltaic power generation output estimation device 100 can then calculate an estimate of the second photovoltaic power generation output P PV2 (t) by multiplying the estimated value of the ratio α by the first photovoltaic power generation output P PV1 (t+τ s ) at a time point that is shifted by a delay time τ s from the estimation time point t.

遅延時間τは、0と近似してもよく、この場合、太陽光発電出力推定装置100は、比率αの推定値に、第1太陽光発電出力PPV1(t)を乗じることで、第2太陽光発電出力PPV2(t)の推定値を算出することができる。 The delay time τs may be approximated to 0. In this case, the photovoltaic power generation output estimation device 100 can calculate an estimate of the second photovoltaic power generation output P PV2 (t) by multiplying the estimate of the ratio α by the first photovoltaic power generation output P PV1 (t).

なお、上記の算出方法では、上記式(2)が成立することを仮定したが、この仮定が成り立たない場合がある。例えば、第1太陽光発電設備と第2太陽光発電設備との間に山がある場合や、第1太陽光発電設備と第2太陽光発電設備との少なくともいずれかに一時的な影が生じるといった場合や、雲の変化や、風向によって、第1太陽光発電設備と第2太陽光発電設備とで上空を通過する雲が異なることで、両者の太陽光発電出力が比例しない場合などには、上記仮定が成り立たないことがある。このような場合、比率αの推定精度が低下することから第2太陽光発電出力PPV2(t)の推定精度も低下する。したがって、上記仮定が成り立たない場合は、第2太陽光発電出力PPV2(t)の推定精度が低下することが想定され比率αの推定に適さない条件であると言える。 In the above calculation method, it is assumed that the above formula (2) is satisfied, but there are cases where this assumption does not hold. For example, the above assumption may not hold when there is a mountain between the first photovoltaic power generation equipment and the second photovoltaic power generation equipment, when a temporary shadow is cast on at least one of the first photovoltaic power generation equipment and the second photovoltaic power generation equipment, or when the photovoltaic power generation outputs of the first photovoltaic power generation equipment and the second photovoltaic power generation equipment are not proportional to each other due to changes in clouds or wind direction. In such cases, the estimation accuracy of the ratio α decreases, and therefore the estimation accuracy of the second photovoltaic power generation output P PV2 (t) also decreases. Therefore, when the above assumption does not hold, it is expected that the estimation accuracy of the second photovoltaic power generation output P PV2 (t) decreases, and it can be said that the conditions are not suitable for estimating the ratio α.

本実施の形態では、比率αの推定精度が低下する条件下におけるαの推定値が第2太陽光発電出力PPV2(t)の推定に用いられることを避けるため、太陽光発電出力推定装置100は、比率αの推定精度の検証を行い、推定精度が低下すると判定した場合には、推定された比率αを採用しない。例えば、後述するように、比率αの初期値が予め定められ、比率αを求める処理が行われると、当該処理により推定された比率αの値で更新されていくが、比率αの推定に適さない期間であると判定された場合は、比率αを求める処理が行われないまたは比率αを求める処理により算出された値での更新が行われない。 In this embodiment, in order to avoid using the estimated value of α under conditions in which the estimation accuracy of the ratio α decreases, for estimating the second photovoltaic power generation output P PV2 (t), the photovoltaic power generation output estimation device 100 verifies the estimation accuracy of the ratio α, and does not adopt the estimated ratio α if it is determined that the estimation accuracy will decrease. For example, as described later, an initial value of the ratio α is determined in advance, and when a process for obtaining the ratio α is performed, the ratio α is updated with the value of the ratio α estimated by the process, but if it is determined that the period is not suitable for estimating the ratio α, the process for obtaining the ratio α is not performed or the ratio α is not updated with the value calculated by the process for obtaining the ratio α.

具体的には、太陽光発電出力推定装置100は、第1太陽光発電出力PPV1(t)に-1(マイナス1)を乗じた値と第2需要家の残余需要をP(t)との相関係数ρを算出する。相関係数ρは、第1太陽光発電出力PPV1(t)と残余需要P(t+τ)との相関を示す相関情報の一例である。すなわち、太陽光発電出力推定装置100は、下記式(7)により、相関係数ρを算出する。そして、太陽光発電出力推定装置100は、算出した相関係数ρが、閾値以上になっているか否かにより、比率αの推定精度を評価する。詳細には、太陽光発電出力推定装置100は、相関係数ρが閾値以上である場合に、推定対象太陽光発電出力である第2太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすと判定し、相関係数ρが閾値未満である場合に、推定対象太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たさないと判定する。閾値は、一般に相関が高いと想定される値、例えば、0.95に設定されてもよいし、検証用に取得されたデータに基づいてユーザが設定してもよいし、機械学習などによって決定されてもよい。閾値の詳細については後述する。 Specifically, the photovoltaic power generation output estimation device 100 calculates a correlation coefficient ρ between the value obtained by multiplying the first photovoltaic power generation output P PV1 (t) by −1 (minus one) and the residual demand of the second consumer P 2 (t). The correlation coefficient ρ is an example of correlation information indicating the correlation between the first photovoltaic power generation output P PV1 (t) and the residual demand P 2 (t+τ s ). That is, the photovoltaic power generation output estimation device 100 calculates the correlation coefficient ρ by the following formula (7). Then, the photovoltaic power generation output estimation device 100 evaluates the estimation accuracy of the ratio α depending on whether the calculated correlation coefficient ρ is equal to or greater than a threshold value. In detail, when the correlation coefficient ρ is equal to or greater than a threshold value, the photovoltaic power generation output estimation device 100 determines that the estimation accuracy of the second photovoltaic power generation output, which is the photovoltaic power generation output to be estimated, satisfies the specified accuracy, and when the correlation coefficient ρ is less than the threshold value, determines that the estimation accuracy of the photovoltaic power generation output to be estimated does not satisfy the specified accuracy. The threshold may be set to a value that is generally considered to have a high correlation, for example, 0.95, or may be set by a user based on data acquired for verification, or may be determined by machine learning, etc. Details of the threshold will be described later.

Figure 2024060369000008
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また、上述したように、第1太陽光発電設備と第2太陽光発電設備との間に山がある場合などのように、第1太陽光発電設備と第2太陽光発電設備との組み合わせ自体が適切でないこともある。上述した推定精度の判定結果を用いて、第1太陽光発電設備と第2太陽光発電設備との組み合わせが適切であるか否かを判別することもできる。すなわち、上述した推定精度の判定結果を用いて、第1太陽光発電設備と第2太陽光発電設備との適切な組み合わせを選択することもできる。 Also, as described above, the combination of the first solar power generation facility and the second solar power generation facility itself may not be appropriate, such as when there is a mountain between the first solar power generation facility and the second solar power generation facility. The above-mentioned determination result of the estimation accuracy can also be used to determine whether the combination of the first solar power generation facility and the second solar power generation facility is appropriate. In other words, the above-mentioned determination result of the estimation accuracy can also be used to select an appropriate combination of the first solar power generation facility and the second solar power generation facility.

例えば、上記式(2)が成立すると仮定する場合、一般には第1太陽光発電設備と第2太陽光発電設備とは距離が近い方が、上記仮定が成立する可能性が高い。このため、上述したように第1太陽光発電設備と第2太陽光発電設備との間の距離を予め定められた距離以内となるように、第1太陽光発電設備と第2太陽光発電設備との組み合わせを決定する方法が考えられる。一方、比率αの推定精度の判定結果を用いて、相関係数ρが閾値未満となる場合に、比率αを採用しないようにすることで、第1太陽光発電設備と第2太陽光発電設備との間の距離を考慮せずとも、第1太陽光発電設備と第2太陽光発電設備との適切な組み合わせが選択されることになる。第1太陽光発電設備と第2太陽光発電設備との間の距離を考慮しない場合、例えば、発電出力の推定対象である第2太陽光発電設備ごとに、第1太陽光発電設備の候補として、全量買取契約の対象の太陽光発電設備202と計測器206により計測されている太陽光発電設備202とのうちの少なくとも一方の太陽光発電設備202を複数定めておき、候補ごとに、相関係数ρを算出し、相関係数ρが閾値以上となる候補を第1太陽光発電設備として選択する。これにより、第1太陽光発電設備と第2太陽光発電設備との間の距離を考慮せずとも、第2太陽光発電出力PPV2(t)の高精度な推定を実現できる。相関係数ρが閾値以上となる候補が複数存在する場合には、相関係数ρが最も高い候補が第1太陽光発電設備として決定されてもよい。また、相関係数ρが閾値以上となる候補が複数存在する場合、複数の候補の太陽光発電出力の合算値、平均値、中央値などを、第1太陽光発電出力として利用してもよい。 For example, when it is assumed that the above formula (2) holds, the closer the distance between the first and second photovoltaic power generation facilities, the more likely the above assumption holds. For this reason, as described above, a method of determining a combination of the first and second photovoltaic power generation facilities so that the distance between the first and second photovoltaic power generation facilities is within a predetermined distance is conceivable. On the other hand, by using the determination result of the estimation accuracy of the ratio α and not adopting the ratio α when the correlation coefficient ρ is less than a threshold value, an appropriate combination of the first and second photovoltaic power generation facilities is selected without considering the distance between the first and second photovoltaic power generation facilities. In the case where the distance between the first photovoltaic power generation facility and the second photovoltaic power generation facility is not taken into consideration, for example, for each second photovoltaic power generation facility to be estimated, at least one of the photovoltaic power generation facilities 202 that are the subject of the full purchase contract and the photovoltaic power generation facility 202 that is measured by the measuring instrument 206 is determined as a candidate for the first photovoltaic power generation facility, and a correlation coefficient ρ is calculated for each candidate, and a candidate whose correlation coefficient ρ is equal to or greater than a threshold value is selected as the first photovoltaic power generation facility. This makes it possible to realize a highly accurate estimation of the second photovoltaic power generation output P PV2 (t) without taking into consideration the distance between the first photovoltaic power generation facility and the second photovoltaic power generation facility. In the case where there are multiple candidates whose correlation coefficient ρ is equal to or greater than a threshold value, the candidate whose correlation coefficient ρ is the highest may be determined as the first photovoltaic power generation facility. In addition, in the case where there are multiple candidates whose correlation coefficient ρ is equal to or greater than a threshold value, the sum, average, median, or the like of the photovoltaic power generation outputs of the multiple candidates may be used as the first photovoltaic power generation output.

また、距離と相関係数ρとの両方に基づいて第2太陽光発電設備に対応する第1太陽光発電設備が決定されてもよい。例えば、太陽光発電出力推定装置100は、第2太陽光発電設備との間の距離が予め定められた距離以内である全量買取契約の対象の太陽光発電設備202と計測器206により計測されている太陽光発電設備202のうち相関係数ρが最も高い太陽光発電設備202とを、当該第2太陽光発電設備に対応する第1太陽光発電設備としてもよい。 The first photovoltaic power generation facility corresponding to the second photovoltaic power generation facility may also be determined based on both the distance and the correlation coefficient ρ. For example, the photovoltaic power generation output estimation device 100 may determine, as the first photovoltaic power generation facility corresponding to the second photovoltaic power generation facility, the photovoltaic power generation facility 202 that is the subject of a full purchase contract and whose distance from the second photovoltaic power generation facility is within a predetermined distance, and the photovoltaic power generation facility 202 that has the highest correlation coefficient ρ among the photovoltaic power generation facilities 202 measured by the measuring device 206.

次に、太陽光発電出力推定装置100の機能構成例について説明する。図2は、本実施の形態の系統制御システム10の機能構成例を示すブロック図である。太陽光発電出力推定装置100は、太陽光発電設備202の推定時点の発電出力である第2太陽光発電出力を推定する装置である。図2に示すように、太陽光発電出力推定装置100は、データ取得部110と、第1共分散算出部120と、第2共分散算出部130と、推定精度検証部140と、推定部150と、表示部160と、入力受付部170と、記憶部180と、出力部190とを備える。 Next, an example of the functional configuration of the photovoltaic power generation output estimation device 100 will be described. FIG. 2 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the grid control system 10 according to the present embodiment. The photovoltaic power generation output estimation device 100 is a device that estimates a second photovoltaic power generation output, which is the power generation output of the photovoltaic power generation facility 202 at the time of estimation. As shown in FIG. 2, the photovoltaic power generation output estimation device 100 includes a data acquisition unit 110, a first covariance calculation unit 120, a second covariance calculation unit 130, an estimation accuracy verification unit 140, an estimation unit 150, a display unit 160, an input reception unit 170, a storage unit 180, and an output unit 190.

データ取得部110は、通信網25と通信ネットワーク50とを介して、スマートメータ203~205および計測器206から計測データを受信し、受信した計測データを記憶部180に格納する。詳細には、スマートメータ204および計測器206から受け取った計測データは太陽光発電出力データ182として記憶部180に格納され、スマートメータ205から受け取った計測データは残余需要データ183として記憶部180に格納される。これらの計測データは、計測値ごとに時刻と対応づけられている。なお、記憶部180に格納されるこれらの計測データの各計測値の時間間隔は、例えば1秒、10秒、1分、30分、または1時間などであるが、特にこれらには限定されず、ユーザによって適切な数値が定められる。また、これらの計測データは、需要家200-1~200-nの識別情報または太陽光発電設備202の識別情報とともに格納される。さらに、データ取得部110は、需要家200-1のスマートメータ203の計測データとスマートメータ204の計測データとを受信した場合は、これらの計測データを用いて需要家200-1の残余需要を算出して残余需要データ183として記憶部180に格納する。 The data acquisition unit 110 receives measurement data from the smart meters 203 to 205 and the measuring instrument 206 via the communication network 25 and the communication network 50, and stores the received measurement data in the memory unit 180. In detail, the measurement data received from the smart meter 204 and the measuring instrument 206 is stored in the memory unit 180 as photovoltaic power generation output data 182, and the measurement data received from the smart meter 205 is stored in the memory unit 180 as residual demand data 183. These measurement data are associated with a time for each measurement value. The time intervals between each measurement value of these measurement data stored in the memory unit 180 are, for example, 1 second, 10 seconds, 1 minute, 30 minutes, or 1 hour, but are not limited to these, and an appropriate value is determined by the user. In addition, these measurement data are stored together with the identification information of the consumers 200-1 to 200-n or the identification information of the photovoltaic power generation facility 202. Furthermore, when the data acquisition unit 110 receives measurement data from the smart meter 203 and the smart meter 204 of the consumer 200-1, it uses these measurement data to calculate the residual demand of the consumer 200-1 and stores it in the memory unit 180 as residual demand data 183.

なお、ここでは、太陽光発電出力推定装置100が、通信網25と通信ネットワーク50とを介してスマートメータ203~205および計測器206から計測データを取得する例を示すが、スマートメータ203~205の計測データは、いわゆる集約装置またはヘッドエンドシステムなどにより収集され、収集した装置から太陽光発電出力推定装置100へ送信されてもよい。すなわち、通信網25および通信ネットワーク50内に、計測データを収集する装置が存在し、当該装置から太陽光発電出力推定装置100が計測データを取得してもよい。また、太陽光発電出力推定装置100とスマートメータ203~205および計測器206との間の通信ルートは図1および図2に示した例に限定されず、太陽光発電出力推定装置100が計測器206を受信する通信ルートと、太陽光発電出力推定装置100がスマートメータ203~205の計測データを受信する通信ルートとは異なっていてもよい。また、太陽光発電出力推定装置100とスマートメータ203~205および計測器206との間の通信ネットワークは、通信網25と通信ネットワーク50とに分離されていなくてもよい。また、太陽光発電出力推定装置100は、複数の通信ルートでスマートメータ203~205の計測データを受信してもよい。 Here, an example is shown in which the photovoltaic power output estimation device 100 acquires measurement data from the smart meters 203-205 and the measuring instrument 206 via the communication network 25 and the communication network 50, but the measurement data of the smart meters 203-205 may be collected by a so-called aggregation device or a head-end system, and transmitted from the collecting device to the photovoltaic power output estimation device 100. That is, a device that collects measurement data may exist in the communication network 25 and the communication network 50, and the photovoltaic power output estimation device 100 may acquire the measurement data from the device. In addition, the communication route between the photovoltaic power output estimation device 100 and the smart meters 203-205 and the measuring instrument 206 is not limited to the example shown in FIG. 1 and FIG. 2, and the communication route through which the photovoltaic power output estimation device 100 receives the measuring instrument 206 may be different from the communication route through which the photovoltaic power output estimation device 100 receives the measurement data of the smart meters 203-205. In addition, the communication network between the photovoltaic power generation output estimation device 100 and the smart meters 203-205 and the measuring device 206 does not have to be separated into the communication network 25 and the communication network 50. In addition, the photovoltaic power generation output estimation device 100 may receive measurement data from the smart meters 203-205 via multiple communication routes.

記憶部180は、上述した太陽光発電出力データ182および残余需要データ183を格納するとともに、太陽光発電出力推定装置100において算出された各種のデータを算出データ185として記憶する。また、記憶部180には、例えば、ユーザにより入力受付部170を介して入力された場所情報データ181、比率初期値データ184が格納される。なお、場所情報データ181、比率初期値データ184は、入力受付部170を介して入力される代わりに他の装置から送信され、データ取得部110によって取得されて記憶部180に格納されてもよい。場所情報データ181は、太陽光発電設備202を保有する需要家200-1~200-nの住所または緯度経度などの場所情報のデータである。 The memory unit 180 stores the above-mentioned photovoltaic power generation output data 182 and residual demand data 183, and also stores various data calculated in the photovoltaic power generation output estimation device 100 as calculation data 185. The memory unit 180 also stores, for example, location information data 181 and ratio initial value data 184 input by a user via the input reception unit 170. Note that the location information data 181 and ratio initial value data 184 may be transmitted from another device instead of being input via the input reception unit 170, acquired by the data acquisition unit 110, and stored in the memory unit 180. The location information data 181 is location information data such as the addresses or latitude and longitude of the consumers 200-1 to 200-n that own the photovoltaic power generation facilities 202.

第1共分散算出部120は、記憶部180の場所情報データ181を参照して、発電出力の推定対象の需要家である第2需要家との距離が、予め定められた距離以内であって推定の際に基準となる太陽光発電設備202を有する第1需要家を選択する。第1需要家は、上述したように、全量買取契約の対象の太陽光発電設備202を有する需要家200-1、または計測器206により太陽光発電設備202の発電出力が計測されている需要家200-3である。なお、上述したように、距離は考慮されずに、相関係数ρを用いて、第2太陽光発電設備に対応する第1太陽光発電設備、すなわち第2需要家に対応する第1需要家が決定されてもよい。第1共分散算出部120は、第1需要家の太陽光発電設備202の発電出力である第1太陽光発電出力と第2需要家の残余需要との共分散である第1共分散を算出し、算出した第1共分散を記憶部180に算出データ185として格納する。発電出力の推定対象の需要家は、上述したように例えば需要家200-2であるが、需要家200-4~200-nであってもよい。需要家200-2,200-4~200-nの全てを順次推定対象として、需要家200-2,200-4~200-nごとに推定が行われてもよいし、その合計値が必要な場合はその合計値を一括で推定することにしてもよい。 The first covariance calculation unit 120 refers to the location information data 181 of the storage unit 180 and selects a first consumer whose distance from the second consumer, whose power generation output is to be estimated, is within a predetermined distance and has a solar power generation facility 202 that serves as a reference for the estimation. As described above, the first consumer is the consumer 200-1 whose solar power generation facility 202 is the subject of a full purchase contract, or the consumer 200-3 whose power generation output of the solar power generation facility 202 is measured by a measuring instrument 206. As described above, the first solar power generation facility corresponding to the second solar power generation facility, that is, the first consumer corresponding to the second consumer, may be determined using the correlation coefficient ρ without taking the distance into consideration. The first covariance calculation unit 120 calculates a first covariance that is the covariance between the first solar power generation output, which is the power generation output of the solar power generation facility 202 of the first consumer, and the residual demand of the second consumer, and stores the calculated first covariance in the storage unit 180 as calculation data 185. The consumer whose power output is to be estimated is, for example, consumer 200-2 as described above, but it may also be consumers 200-4 to 200-n. All of consumers 200-2, 200-4 to 200-n may be subject to estimation in sequence, and estimation may be performed for each of consumers 200-2, 200-4 to 200-n, or if a total value is required, the total value may be estimated all at once.

また、第1共分散算出部120は、第1期間における第1太陽光発電出力を記憶部180の太陽光発電出力データ182から抽出して読み出し、第1期間の第2需要家の残余需要を記憶部180の残余需要データ183から抽出して読み出す。第1期間は、推定時点から1,2週間程度遡った期間内の、例えば、6時間から10時間程度の期間であり、好ましくは8時間である。第1期間は、日射強度が強く、かつ日射強度の変動が大きい期間であるのが好ましい。ただし、本実施の形態では、第1期間が比率αの算出に適した期間であるか否かを判定するため、第1期間を日射強度によらずに選択したとしても、日射強度が弱い期間、日射強度の変動が小さい期間などが第1期間として設定されても、当該第1期間に対応する比率αは用いられないため、比率αの推定精度の低下を抑制することができる。このため、第1期間の設定時に、日射強度が考慮されていなくてもよい。第1共分散算出部120は、読み出し済の第1太陽光発電出力と読み出した第2需要家の残余需要とを用いて、第1期間における第1太陽光発電出力と第2需要家の残余需要との共分散である第1共分散を算出して、記憶部180に算出データ185として格納する。さらに、第1共分散算出部120は、読み出し済の第1太陽光発電出力と、同じく読み出し済の第2需要家の残余需要とを用いて、第1期間における遅延時間τを算出し、記憶部180に算出データ185として格納する。なお、第1共分散算出部120は、遅延時間τは算出せずに、0と近似することにしてもよい。 Further, the first covariance calculation unit 120 extracts and reads out the first photovoltaic power generation output in the first period from the photovoltaic power generation output data 182 in the storage unit 180, and extracts and reads out the residual demand of the second consumer in the first period from the residual demand data 183 in the storage unit 180. The first period is, for example, a period of about 6 to 10 hours, preferably 8 hours, within a period going back about 1 or 2 weeks from the estimation time point. The first period is preferably a period in which the solar radiation intensity is strong and the fluctuation of the solar radiation intensity is large. However, in this embodiment, in order to determine whether the first period is a period suitable for calculating the ratio α, even if the first period is selected regardless of the solar radiation intensity, even if a period in which the solar radiation intensity is weak or the fluctuation of the solar radiation intensity is small is set as the first period, the ratio α corresponding to the first period is not used, so that the deterioration of the estimation accuracy of the ratio α can be suppressed. Therefore, the solar radiation intensity does not need to be taken into consideration when setting the first period. The first covariance calculation unit 120 calculates a first covariance, which is the covariance of the first photovoltaic power generation output and the residual demand of the second consumer in the first period, using the read-out first photovoltaic power generation output and the read-out residual demand of the second consumer, and stores the first covariance in the storage unit 180 as calculated data 185. Furthermore, the first covariance calculation unit 120 calculates a delay time τ s in the first period, using the read-out first photovoltaic power generation output and the similarly read-out residual demand of the second consumer, and stores the delay time τ s in the storage unit 180 as calculated data 185. Note that the first covariance calculation unit 120 may approximate the delay time τ s to 0 without calculating it.

第2共分散算出部130は、遅延時間τを記憶部180の算出データ185から抽出して読み出し、第1期間における第1太陽光発電出力と、第1期間より遅延時間τずれた第2期間における第1太陽光発電出力とを記憶部180の太陽光発電出力データ182から抽出して読み出す。そして、第2共分散算出部130は、遅延時間τずれた2つの第1太陽光発電出力の自己共分散である第2共分散を算出し、算出した第2共分散を記憶部180に算出データ185として格納する。詳細には、第2共分散算出部130は、記憶部180の太陽光発電出力データ182から、第1期間の第1太陽光発電出力の時系列データと、第1期間より遅延時間τずれた第2期間の第1太陽光発電出力の時系列データとを読み出す。そして、第2共分散算出部130は、第1期間における第1太陽光発電出力の時系列データと第2期間の第1太陽光発電出力の時系列データとの自己共分散である第2共分散を算出し、算出した第2共分散を記憶部180に算出データ185として格納する。なお、遅延時間τを0と近似する場合は、第2共分散算出部130は、第1期間における第1太陽光発電出力の時系列データの分散を、第2共分散として算出する。 The second covariance calculation unit 130 extracts and reads out the delay time τ s from the calculation data 185 in the storage unit 180, and extracts and reads out the first photovoltaic power generation output in the first period and the first photovoltaic power generation output in the second period shifted from the first period by the delay time τ s from the photovoltaic power generation output data 182 in the storage unit 180. Then, the second covariance calculation unit 130 calculates a second covariance which is the autocovariance of the two first photovoltaic power generation outputs shifted from the first period by the delay time τ s , and stores the calculated second covariance in the storage unit 180 as the calculation data 185. In detail, the second covariance calculation unit 130 reads out, from the photovoltaic power generation output data 182 in the storage unit 180, the time series data of the first photovoltaic power generation output in the first period and the time series data of the first photovoltaic power generation output in the second period shifted from the first period by the delay time τ s . Then, the second covariance calculation unit 130 calculates a second covariance which is the autocovariance of the time series data of the first photovoltaic power generation output in the first period and the time series data of the first photovoltaic power generation output in the second period, and stores the calculated second covariance in the storage unit 180 as calculated data 185. Note that, when the delay time τ s is approximated to 0, the second covariance calculation unit 130 calculates the variance of the time series data of the first photovoltaic power generation output in the first period as the second covariance.

推定精度検証部140は、第1太陽光発電出力と第2需要家の残余需要との相関を示す相関情報を用いて推定対象の太陽光発電出力である第2太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすか否かを判定する。詳細には、推定精度検証部140は、第1期間における第1太陽光発電出力を記憶部180の太陽光発電出力データ182から抽出して読み出し、第1期間の第2需要家の残余需要を記憶部180の残余需要データ183から抽出して読み出す。そして、推定精度検証部140は、読み出した第1太陽光発電出力と読み出した第2需要家の残余需要との相関係数に-1を乗じることで相関係数ρを算出し、相関係数ρが閾値以上であるか否かに基づいて推定精度が定められた精度を満たすか否かを判定する。相関係数ρは、第1太陽光発電出力と第2需要家の残余需要との相関を示す相関情報の一例である。なお、相関係数ρを用いて推定精度を判定できる理由は次のとおりである。第2需要家の残余需要は、第2需要家の負荷201の消費電力から、第2太陽光発電出力を合算した(差し引いた)ものであり、第1太陽光発電出力と第2太陽光発電出力の相関が強い場合には、第1太陽光発電出力と第2需要家の残余需要との相関も強くなる。なお、相関係数ρの算出において、第1太陽光発電出力と第2需要家の残余需要との相関に-1を乗じているのは、第2需要家の残余需要は、上述したとおり、第2需要家の負荷の消費電力から、第2太陽光発電出力を差し引いたものであり、第2需要家の残余需要と第2太陽光発電出力とは正負符号が逆になるためである。以上のことから、相関係数ρが1に近いと、上記式(2)が成立すると仮定した推定手法により高い推定精度が実現できることになる。 The estimation accuracy verification unit 140 uses correlation information indicating the correlation between the first photovoltaic power generation output and the residual demand of the second consumer to determine whether the estimation accuracy of the second photovoltaic power generation output, which is the photovoltaic power generation output to be estimated, satisfies the specified accuracy. In detail, the estimation accuracy verification unit 140 extracts and reads out the first photovoltaic power generation output in the first period from the photovoltaic power generation output data 182 in the storage unit 180, and extracts and reads out the residual demand of the second consumer in the first period from the residual demand data 183 in the storage unit 180. Then, the estimation accuracy verification unit 140 calculates a correlation coefficient ρ by multiplying the correlation coefficient between the read out first photovoltaic power generation output and the read out residual demand of the second consumer by -1, and determines whether the estimation accuracy satisfies the specified accuracy based on whether the correlation coefficient ρ is equal to or greater than a threshold value. The correlation coefficient ρ is an example of correlation information indicating the correlation between the first photovoltaic power generation output and the residual demand of the second consumer. The reason why the estimation accuracy can be determined using the correlation coefficient ρ is as follows. The residual demand of the second consumer is the sum (subtraction) of the second photovoltaic power generation output from the power consumption of the load 201 of the second consumer, and when the correlation between the first photovoltaic power generation output and the second photovoltaic power generation output is strong, the correlation between the first photovoltaic power generation output and the residual demand of the second consumer is also strong. In addition, in calculating the correlation coefficient ρ, the correlation between the first photovoltaic power generation output and the residual demand of the second consumer is multiplied by -1 because, as described above, the residual demand of the second consumer is the power consumption of the load of the second consumer minus the second photovoltaic power generation output, and the positive and negative signs of the residual demand of the second consumer and the second photovoltaic power generation output are opposite. From the above, when the correlation coefficient ρ is close to 1, a high estimation accuracy can be achieved by the estimation method assuming that the above formula (2) is established.

推定部150は、推定対象の太陽光発電設備202の発電出力である推定対象太陽光発電出力、すなわち第2太陽光発電設備の発電出力を、第1太陽光発電出力と第2太陽光発電設備が設置された第2需要家のみかけ上の消費電力(第2需要家における消費電力と太陽光発電出力との合算値)である残余需要とを用いて推定する。第1太陽光発電出力は、日射強度を示す日射強度データの一例である。日射強度データは、例えば、第2太陽光発電設備の設置位置とは異なる地点である参照地点の日射強度を示すデータであるが、これに限定されない。本実施の形態では、参照地点は第1太陽光発電設備の設置位置である。詳細には、推定部150は、第1共分散および第2共分散を用いて第1太陽光発電出力と第2太陽光発電出力との比の推定値である比率αを算出し、比率αを推定時点から遅延時間ずれた第1太陽光発電出力に乗じることで第2太陽光発電出力を推定する。詳細には、推定部150は、記憶部180に算出データ185として格納されている第1共分散および第2共分散を読み出し、読み出した第1共分散および第2共分散を用いて発電出力の推定対象の需要家ごとの比率αを上記式(5)により推定する。推定部150は、算出データ185として格納されている比率αの値を上記で推定した値で更新する。また、推定部150は、推定時点から遅延時間τずれた時点の第1太陽光発電出力を記憶部180の太陽光発電出力データ182から抽出して読み出し、第1太陽光発電出力に比率αを乗じることで、推定対象の需要家の太陽光発電出力である第2太陽光発電出力を推定し、推定結果を算出データ185として記憶部180に格納する。なお、比率αは1,2週間などの短期間では変化しにくいものの、遅延時間τは風向または風速の変化によって短期間で変化しやすい。従って、この第2太陽光発電出力を推定する際の遅延時間τは、気象データなどを考慮してリアルタイムで変更されたものが用いられるのが好ましい。 The estimation unit 150 estimates the estimation target photovoltaic power generation output, which is the power generation output of the photovoltaic power generation facility 202 to be estimated, that is, the power generation output of the second photovoltaic power generation facility, by using the first photovoltaic power generation output and the residual demand, which is the apparent power consumption of the second consumer in which the second photovoltaic power generation facility is installed (the sum of the power consumption and the photovoltaic power generation output of the second consumer). The first photovoltaic power generation output is an example of solar radiation intensity data indicating solar radiation intensity. The solar radiation intensity data is, for example, data indicating the solar radiation intensity at a reference point, which is a point different from the installation position of the second photovoltaic power generation facility, but is not limited thereto. In this embodiment, the reference point is the installation position of the first photovoltaic power generation facility. In detail, the estimation unit 150 calculates a ratio α, which is an estimate of the ratio between the first photovoltaic power generation output and the second photovoltaic power generation output, by using the first covariance and the second covariance, and estimates the second photovoltaic power generation output by multiplying the ratio α by the first photovoltaic power generation output shifted by a delay time from the estimation time point. In detail, the estimation unit 150 reads out the first covariance and the second covariance stored in the storage unit 180 as the calculation data 185, and estimates the ratio α for each consumer whose power output is to be estimated by using the read out first covariance and second covariance according to the above formula (5). The estimation unit 150 updates the value of the ratio α stored as the calculation data 185 with the value estimated above. The estimation unit 150 also extracts and reads out the first photovoltaic power generation output at a time point shifted by the delay time τ s from the estimation time point from the photovoltaic power generation output data 182 in the storage unit 180, and estimates the second photovoltaic power generation output, which is the photovoltaic power generation output of the consumer whose power output is to be estimated, by multiplying the first photovoltaic power generation output by the ratio α, and stores the estimation result in the storage unit 180 as the calculation data 185. Note that while the ratio α is unlikely to change in a short period of time such as one or two weeks, the delay time τ s is likely to change in a short period of time due to changes in the wind direction or wind speed. Therefore, it is preferable that the delay time τ s used when estimating the second photovoltaic power generation output is changed in real time taking into account meteorological data and the like.

表示部160は、記憶部180に格納された各種データを表示する。入力受付部170は、ユーザからの入力を受け付ける。 The display unit 160 displays various data stored in the memory unit 180. The input reception unit 170 receives input from the user.

出力部190は、記憶部180に格納されている算出データ185から第2太陽光発電出力の推定結果を読み出し、読み出した推定結果を制御装置300へ送信する。また、出力部190は、読み出した推定結果を表示してもよい。 The output unit 190 reads out the estimated result of the second photovoltaic power generation output from the calculation data 185 stored in the memory unit 180, and transmits the read out estimated result to the control device 300. The output unit 190 may also display the read out estimated result.

次に、太陽光発電出力推定装置100のハードウェア構成について説明する。本実施の形態の太陽光発電出力推定装置100は、コンピュータシステム上で、太陽光発電出力推定装置100における処理が記述されたプログラムである太陽光発電出力推定プログラムが実行されることにより、コンピュータシステムが太陽光発電出力推定装置100として機能する。図3は、本実施の形態の太陽光発電出力推定装置100を実現するコンピュータシステムの構成例を示す図である。図3に示すように、このコンピュータシステムは、制御部101と入力部102と記憶部103と表示部104と通信部105と出力部106とを備え、これらはシステムバス107を介して接続されている。 Next, the hardware configuration of the photovoltaic power generation output estimation device 100 will be described. In the present embodiment, the photovoltaic power generation output estimation program, which is a program describing the processing in the photovoltaic power generation output estimation device 100, is executed on a computer system, so that the computer system functions as the photovoltaic power generation output estimation device 100. FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of a computer system that realizes the photovoltaic power generation output estimation device 100 of the present embodiment. As shown in FIG. 3, this computer system includes a control unit 101, an input unit 102, a memory unit 103, a display unit 104, a communication unit 105, and an output unit 106, which are connected via a system bus 107.

図3において、制御部101は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサであり、本実施の形態の太陽光発電出力推定装置100における処理が記述された太陽光発電出力推定プログラムを実行する。入力部102は、例えばキーボード、マウスなどで構成され、コンピュータシステムの使用者が、各種情報の入力を行うために使用する。記憶部103は、RAM(Random Access Memory),ROM(Read Only Memory)などの各種メモリおよびハードディスクなどのストレージデバイスを含み、上記制御部101が実行すべきプログラム、処理の過程で得られた必要なデータ、などを記憶する。また、記憶部103は、プログラムの一時的な記憶領域としても使用される。表示部104は、ディスプレイ、LCD(液晶表示パネル)などで構成され、コンピュータシステムの使用者に対して各種画面を表示する。通信部105は、通信処理を実施する受信機および送信機である。出力部106は、プリンタなどである。なお、図3は、一例であり、コンピュータシステムの構成は図3の例に限定されない。 In FIG. 3, the control unit 101 is a processor such as a CPU (Central Processing Unit), and executes a photovoltaic power generation output estimation program in which the processing in the photovoltaic power generation output estimation device 100 of this embodiment is described. The input unit 102 is composed of, for example, a keyboard, a mouse, etc., and is used by the user of the computer system to input various information. The storage unit 103 includes various memories such as a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory) and a storage device such as a hard disk, and stores the program to be executed by the control unit 101, necessary data obtained in the process of processing, etc. The storage unit 103 is also used as a temporary storage area for the program. The display unit 104 is composed of a display, an LCD (Liquid Crystal Display Panel), etc., and displays various screens to the user of the computer system. The communication unit 105 is a receiver and a transmitter that perform communication processing. The output unit 106 is a printer, etc. Note that FIG. 3 is an example, and the configuration of the computer system is not limited to the example of FIG. 3.

ここで、本実施の形態の太陽光発電出力推定プログラムが実行可能な状態になるまでのコンピュータシステムの動作例について説明する。上述した構成をとるコンピュータシステムには、例えば、図示しないCD(Compact Disc)-ROMドライブまたはDVD(Digital Versatile Disc)-ROMドライブにセットされたCD-ROMまたはDVD-ROMから、太陽光発電出力推定プログラムが記憶部103の一部である補助記憶装置にインストールされる。そして、太陽光発電出力推定プログラムの実行時に、記憶部103の補助記憶装置から読み出された太陽光発電出力推定プログラムが記憶部103の主記憶領域に格納される。この状態で、制御部101は、記憶部103に格納されたプログラムに従って、本実施の形態の太陽光発電出力推定装置100としての処理を実行する。 Here, an example of the operation of the computer system until the photovoltaic power output estimation program of this embodiment is in a state where it can be executed will be described. In the computer system having the above-mentioned configuration, for example, the photovoltaic power output estimation program is installed in an auxiliary storage device that is part of the storage unit 103 from a CD-ROM or DVD-ROM set in a CD (Compact Disc)-ROM drive or DVD (Digital Versatile Disc)-ROM drive (not shown). Then, when the photovoltaic power output estimation program is executed, the photovoltaic power output estimation program read from the auxiliary storage device of the storage unit 103 is stored in the main storage area of the storage unit 103. In this state, the control unit 101 executes the processing as the photovoltaic power output estimation device 100 of this embodiment according to the program stored in the storage unit 103.

なお、上記の説明においては、CD-ROMまたはDVD-ROMを記録媒体として、太陽光発電出力推定装置100における処理を記述したプログラムを提供しているが、これに限らず、コンピュータシステムの構成、提供するプログラムの容量などに応じて、例えば、通信部105を経由してインターネットなどの伝送媒体により提供されたプログラムを用いることとしてもよい。 In the above description, a program describing the processing in the photovoltaic power generation output estimation device 100 is provided on a CD-ROM or DVD-ROM as a recording medium. However, this is not limiting, and depending on the configuration of the computer system and the capacity of the program provided, for example, a program provided via a transmission medium such as the Internet via the communication unit 105 may be used.

図2に示した第1共分散算出部120、第2共分散算出部130、推定精度検証部140および推定部150は、図3に示した記憶部103に記憶された太陽光発電出力推定プログラムが図3に示した制御部101により実行されることにより実現される。図2に示した記憶部180は、図3に示した記憶部103の一部である。図2に示したデータ取得部110は、図3に示した通信部105および制御部101により実現される。図2に示した表示部160は、図3に示した表示部104により実現され、図2に示した入力受付部170は、図3に示した入力部102により実現される。太陽光発電出力推定装置100は複数のコンピュータシステムにより実現されてもよい。図2に示した出力部190は、図3に示した通信部105および表示部104のうちの少なくとも一方により実現される。 The first covariance calculation unit 120, the second covariance calculation unit 130, the estimation accuracy verification unit 140, and the estimation unit 150 shown in FIG. 2 are realized by the control unit 101 shown in FIG. 3 executing the photovoltaic power generation output estimation program stored in the storage unit 103 shown in FIG. 3. The storage unit 180 shown in FIG. 2 is a part of the storage unit 103 shown in FIG. 3. The data acquisition unit 110 shown in FIG. 2 is realized by the communication unit 105 and the control unit 101 shown in FIG. 3. The display unit 160 shown in FIG. 2 is realized by the display unit 104 shown in FIG. 3, and the input reception unit 170 shown in FIG. 2 is realized by the input unit 102 shown in FIG. 3. The photovoltaic power generation output estimation device 100 may be realized by multiple computer systems. The output unit 190 shown in FIG. 2 is realized by at least one of the communication unit 105 and the display unit 104 shown in FIG. 3.

本実施の形態の太陽光発電出力推定プログラムは、例えば、推定対象の太陽光発電設備202の発電出力である推定対象太陽光発電出力を、日射強度を示す日射強度データと当該太陽光発電設備が設置された需要家における消費電力と太陽光発電出力との合算値である残余需要とを用いて推定するステップと、日射強度データと当該太陽光発電設備が設置された残余需要との相関を示す相関情報を用いて推定対象太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすか否かを判定するステップと、をコンピュータに実行させる。 The photovoltaic power generation output estimation program of this embodiment causes a computer to execute, for example, a step of estimating the target photovoltaic power generation output, which is the power generation output of the photovoltaic power generation facility 202 to be estimated, using solar radiation intensity data indicating solar radiation intensity and residual demand, which is the sum of the power consumption and photovoltaic power generation output of the consumer in which the photovoltaic power generation facility is installed, and a step of determining whether the estimation accuracy of the target photovoltaic power generation output satisfies a predetermined accuracy using correlation information indicating the correlation between the solar radiation intensity data and the residual demand in which the photovoltaic power generation facility is installed.

次に、本実施の形態の太陽光発電出力推定装置100の動作の詳細について説明する。図4は、本実施の形態の太陽光発電出力推定装置100による発電出力の推定処理手順の一例を示すフローチャートである。以下、図4のフローに沿って、太陽光発電出力推定装置100が第2太陽光発電出力を推定する処理について説明する。図4に示す処理は、例えば、発電出力の推定対象の第2太陽光発電設備ごとに行われ、この処理の前に第2太陽光発電設備である余剰買取契約の対象の太陽光発電設備202(以下、余剰買取PVとも呼ぶ)と、第2太陽光発電設備に対応する第1太陽光発電設備である全量買取契約の対象の太陽光発電設備202(以下、全量買取PVとも呼ぶ)とが選択されているとする。すなわち、第2太陽光発電設備を有する第2需要家と、第1太陽光発電設備を有する第1需要家とが選択されているとする。なお、以下では、第1太陽光発電設備が全量買取PVである例について説明するが、第1太陽光発電設備は上述したように計測器206により発電出力が計測されている太陽光発電設備202、つまり、余剰買取PVであってもよく、契約形態には依存しない。第1太陽光発電設備の選択は、上述したように太陽光発電設備202間の距離に基づいて行われてもよいし、相関係数ρに基づいて行われてもよいし、距離と相関係数ρとの両方に基づいて行われてもよい。 Next, the details of the operation of the photovoltaic power generation output estimation device 100 of this embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart showing an example of a processing procedure for estimating the power generation output by the photovoltaic power generation output estimation device 100 of this embodiment. Below, the processing of estimating the second photovoltaic power generation output by the photovoltaic power generation output estimation device 100 will be described along the flow of FIG. 4. The processing shown in FIG. 4 is performed, for example, for each second photovoltaic power generation facility to be estimated for the power generation output, and it is assumed that the photovoltaic power generation facility 202 (hereinafter also referred to as the surplus purchase PV) that is the second photovoltaic power generation facility and the photovoltaic power generation facility 202 (hereinafter also referred to as the full purchase PV) that is the first photovoltaic power generation facility corresponding to the second photovoltaic power generation facility are selected before this processing. That is, it is assumed that the second consumer having the second photovoltaic power generation facility and the first consumer having the first photovoltaic power generation facility are selected. In the following, an example will be described in which the first solar power generation facility is a full-amount buyback PV, but the first solar power generation facility may be a solar power generation facility 202 whose power generation output is measured by a meter 206 as described above, that is, a surplus buyback PV, and does not depend on the contract type. The selection of the first solar power generation facility may be based on the distance between the solar power generation facilities 202 as described above, may be based on the correlation coefficient ρ, or may be based on both the distance and the correlation coefficient ρ.

図4に示すように、まず、推定精度検証部140は、第1期間を設定する(ステップS1)。詳細には、推定精度検証部140は、記憶部180に格納されている太陽光発電出力データ182内の第1需要家の太陽光発電設備202の発電出力である第1太陽光発電出力の時系列データを参照し、日射強度が強くかつ日射強度の変動が大きい期間を探索する。例えば、推定精度検証部140は、第2太陽光発電出力を推定する日の前日のうち、第1太陽光発電出力が大きくかつ第1太陽光発電出力の変動が大きい6時間から10時間程度の期間を探索する。そして、推定精度検証部140は、探索した期間を第1期間として設定する。なお推定精度検証部140は、上記の期間(例えば、第2太陽光発電出力を推定する日の前日)の中から、第1期間を探索するのではなく、上記の期間自体を探索してから、当該期間の中から第1期間を探索することにしてもよい。なお、上述したとおり、この第1太陽光発電出力が大きくかつ第1太陽光発電出力の変動が大きい6時間から10時間程度の期間の探索を行わずに任意の方法で第1期間を設定してもよい。日照時間は季節によって異なることから、第1期間は季節に応じて設定されてもよい。例えば、第1期間は、夏季は朝6時~夕方18時などに設定され、冬季はこれより短く設定されてもよい。 As shown in FIG. 4, first, the estimation accuracy verification unit 140 sets the first period (step S1). In detail, the estimation accuracy verification unit 140 refers to the time series data of the first photovoltaic power generation output, which is the power generation output of the photovoltaic power generation facility 202 of the first consumer in the photovoltaic power generation output data 182 stored in the storage unit 180, and searches for a period in which the solar radiation intensity is strong and the solar radiation intensity fluctuates greatly. For example, the estimation accuracy verification unit 140 searches for a period of about 6 to 10 hours in which the first photovoltaic power generation output is large and the fluctuation of the first photovoltaic power generation output is large on the day before the day on which the second photovoltaic power generation output is estimated. Then, the estimation accuracy verification unit 140 sets the searched period as the first period. Note that the estimation accuracy verification unit 140 may search for the above period itself and then search for the first period from the period, rather than searching for the first period from the above period (for example, the day before the day on which the second photovoltaic power generation output is estimated). As described above, the first period may be set in any manner without searching for a period of about 6 to 10 hours during which the first photovoltaic power generation output is large and the fluctuation of the first photovoltaic power generation output is large. Since the hours of sunlight vary depending on the season, the first period may be set according to the season. For example, the first period may be set to 6:00 a.m. to 6:00 p.m. in the summer and shorter in the winter.

次に、推定精度検証部140は、全量買取PVのSM計量値であるPPV1(t)を取得する(ステップS2)。詳細には、推定精度検証部140は、記憶部180に格納されている太陽光発電出力データ182から第1期間の第1太陽光発電設備の発電出力であるPPV1(t)を読み出す。 Next, the estimation accuracy verification unit 140 acquires P PV1 (t), which is the SM metering value of the full-amount purchase PV (step S2). In detail, the estimation accuracy verification unit 140 reads P PV1 (t), which is the power generation output of the first photovoltaic power generation facility in the first period, from the photovoltaic power generation output data 182 stored in the storage unit 180.

次に、推定精度検証部140は、余剰買取需要家のSM計量値であるP(t)を取得する(ステップS3)。詳細には、推定精度検証部140は、記憶部180に格納されている残余需要データ183から第1期間の第2需要家の残余需要であるP(t)を読み出す。 Next, the estimation accuracy verification unit 140 acquires P2 (t), which is the SM metric value of the surplus purchasing consumer (step S3). In detail, the estimation accuracy verification unit 140 reads P2 (t), which is the residual demand of the second consumer in the first period, from the residual demand data 183 stored in the memory unit 180.

次に、第1共分散算出部120が、遅延時間τを算出する(ステップS4)。詳細には、第1共分散算出部120が、記憶部180に格納されている太陽光発電出力データ182および残余需要データ183から、第1期間の第1太陽光発電設備の発電出力であるPPV1(t)と、タイムラグτずれた第2需要家の残余需要P(t+τ)とを読み出し、読み出したPPV1(t)と残余需要P(t+τ)とを用いて共分散関数Cov[PPV1(t),P(t+τ)]を算出する。そして、第1共分散算出部120は、複数のタイムラグτに関して共分散関数Cov[PPV1(t),P(t+τ)]を算出し、共分散関数Cov[PPV1(t),P(t+τ)]が最小値(符号が「-」かつ絶対値が最大値)をとるときのタイムラグに-1を乗じた値を遅延時間τとして算出する。第1共分散算出部120は、算出した遅延時間τを記憶部180に算出データ185として格納する。 Next, the first covariance calculation unit 120 calculates the delay time τ s (step S4). In detail, the first covariance calculation unit 120 reads P PV1 (t), which is the power generation output of the first photovoltaic power generation facility in the first period, and the residual demand P 2 (t+τ) of the second consumer shifted by the time lag τ from the photovoltaic power generation output data 182 and the residual demand data 183 stored in the storage unit 180, and calculates a covariance function Cov t [P PV1 (t), P 2 (t+τ)] using the read P PV1 (t) and the residual demand P 2 (t+τ). Then, the first covariance calculation section 120 calculates the covariance function Cov t [P PV1 (t), P 2 (t + τ)] for multiple time lags τ, and calculates the delay time τ s by multiplying the time lag when the covariance function Cov t [P PV1 (t), P 2 (t + τ)] is at its minimum value (the sign is "-" and the absolute value is the maximum value) by -1. The first covariance calculation section 120 stores the calculated delay time τ s in the storage section 180 as calculated data 185.

次に、推定精度検証部140は、相関係数ρを算出する(ステップS5)。詳細には、推定精度検証部140は、記憶部180に格納されている算出データ185から遅延時間τを読み出し、PPV1(t)とP(t)と遅延時間τとを用いて、上述した式(7)により相関係数ρを算出し、記憶部180に算出データ185として格納する。 Next, the estimation accuracy verification unit 140 calculates the correlation coefficient ρ (step S5). In detail, the estimation accuracy verification unit 140 reads out the delay time τs from the calculation data 185 stored in the memory unit 180, calculates the correlation coefficient ρ by using P PV1 (t), P 2 (t) and the delay time τs according to the above-mentioned formula (7), and stores it in the memory unit 180 as the calculation data 185.

次に、推定精度検証部140は、相関係数ρが閾値u以上(ρ≧u)であるか否かを判定する(ステップS6)。相関係数ρが閾値u以上の場合(ステップS6 Yes)、太陽光発電出力推定装置100は、比率αを算出し、更新し(ステップS7)、余剰買取PVの太陽光発電出力、すなわち第2太陽光発電出力を推定し(ステップS8)、処理を終了する。ステップS7およびステップS8の詳細は後述する。 Next, the estimation accuracy verification unit 140 determines whether the correlation coefficient ρ is equal to or greater than the threshold value u (ρ≧u) (step S6). If the correlation coefficient ρ is equal to or greater than the threshold value u (step S6 Yes), the photovoltaic power generation output estimation device 100 calculates and updates the ratio α (step S7), estimates the photovoltaic power generation output of the surplus purchase PV, i.e., the second photovoltaic power generation output (step S8), and ends the process. Details of steps S7 and S8 will be described later.

図5は、本実施の形態の記憶部180に格納される、太陽光発電設備202の組み合わせごとの比率αの一例を示す図である。例えば、図5に示した例では、需要家200-2の太陽光発電設備202であるPV2は、需要家200-1の太陽光発電設備202であるPV1の発電出力を用いて発電出力の推定が行われ、推定に用いられる比率αの推定値はαである。このように、比率αは、太陽光発電設備202の組み合わせ(第2太陽光発電設備と第1太陽光発電設備の組み合わせ)ごとに記憶部180に格納される。ステップS7において、比率αの算出が行われると、発電出力推定対象の太陽光発電設備202(第2太陽光発電設備)と推定に使用する太陽光発電設備202(第1太陽光発電設備)との組み合わせごとに記憶部180の算出データ185として比率αの推定値が格納される。すでに、記憶部180に比率αが格納されている場合には、ステップS7で比率αの算出が行われると、記憶部180に格納されている比率αは、算出された比率αで更新される。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the ratio α for each combination of photovoltaic power generation facilities 202 stored in the storage unit 180 of the present embodiment. For example, in the example shown in FIG. 5, the power generation output of PV2, which is the photovoltaic power generation facility 202 of the customer 200-2, is estimated using the power generation output of PV1, which is the photovoltaic power generation facility 202 of the customer 200-1, and the estimated value of the ratio α used for the estimation is α1 . In this way, the ratio α is stored in the storage unit 180 for each combination of the photovoltaic power generation facilities 202 (combination of the second photovoltaic power generation facility and the first photovoltaic power generation facility). When the ratio α is calculated in step S7, the estimated value of the ratio α is stored as the calculation data 185 in the storage unit 180 for each combination of the photovoltaic power generation facility 202 (second photovoltaic power generation facility) to be estimated and the photovoltaic power generation facility 202 (first photovoltaic power generation facility) used for the estimation. If the ratio α has already been stored in the storage unit 180, when the ratio α is calculated in step S7, the ratio α stored in the storage unit 180 is updated with the calculated ratio α.

図4の説明に戻る。相関係数ρが閾値u未満の場合(ステップS6 No)、太陽光発電出力推定装置100は、比率αを更新せずに比率αを呼び出し(ステップS9)、ステップS8の処理を実施する。詳細には、推定精度検証部140は、ステップS6の判定結果を推定部150へ通知し、ステップS9では、推定部150は、記憶部180に算出データ185として格納されている比率αを読み出すことで、比率αを呼び出す。なお、比率αの推定が一度も行われていない状態で、上述したステップS6でNoと判定された場合、ステップS9では、比率初期値データ184内の対応する初期値が読み出され、記憶部180に算出データ185として格納される。 Returning to the explanation of FIG. 4, if the correlation coefficient ρ is less than the threshold u (step S6 No), the photovoltaic power generation output estimation device 100 calls the ratio α without updating it (step S9) and performs the process of step S8. In detail, the estimation accuracy verification unit 140 notifies the estimation unit 150 of the judgment result of step S6, and in step S9, the estimation unit 150 calls the ratio α by reading the ratio α stored as the calculation data 185 in the storage unit 180. Note that, if the judgment in the above-mentioned step S6 is No when the estimation of the ratio α has never been performed, in step S9, the corresponding initial value in the ratio initial value data 184 is read and stored in the storage unit 180 as the calculation data 185.

なお、比率初期値データ184は、第2需要家ごとの比率αの初期値である。比率αの初期値は、第2需要家ごとに対応する第1需要家が予め定められている場合には、第2需要家の太陽光発電設備202と第1需要家の太陽光発電設備202との定格容量の比であってもよい。第2需要家ごとに対応する第1需要家が予め定められていない場合、第1需要家の候補となる全ての需要家ごとに、第2需要家の太陽光発電設備202と第1需要家の候補の太陽光発電設備202との定格容量の比が初期値として格納されていてもよい。また、比率αの初期値は、上述した定格容量の比に、さらに、第1太陽光発電設備と第2太陽光発電設備の効率の比を示す係数を乗じることで効率の違いを反映させたものであってもよい。 The ratio initial value data 184 is an initial value of the ratio α for each second consumer. When a first consumer corresponding to each second consumer is predefined, the initial value of the ratio α may be the ratio of the rated capacity between the photovoltaic power generation equipment 202 of the second consumer and the photovoltaic power generation equipment 202 of the first consumer. When a first consumer corresponding to each second consumer is not predefined, the ratio of the rated capacity between the photovoltaic power generation equipment 202 of the second consumer and the photovoltaic power generation equipment 202 of the candidate first consumer may be stored as the initial value for all consumers that are candidates for the first consumer. In addition, the initial value of the ratio α may be a value that reflects the difference in efficiency by multiplying the above-mentioned rated capacity ratio by a coefficient indicating the efficiency ratio between the first photovoltaic power generation equipment and the second photovoltaic power generation equipment.

次に、図4のステップS7の処理、すなわち比率αの算出処理の詳細について説明する。図6は、本実施の形態の比率αの算出処理の一例を示すフローチャートである。図6に示すように、第1共分散C=Cov[PPV1(t),P(t)]を算出する(ステップS11)。詳細には、第1共分散算出部120は、第1期間における第1太陽光発電出力であるPPV1(t)を記憶部180の太陽光発電出力データ182から抽出して読み出し、第1期間の第2需要家の残余需要であるP(t)を記憶部180の残余需要データ183から抽出して読み出し、読み出したPPV1(t)とP(t)とを用いて第1共分散Cを算出する。第1共分散算出部120は、算出した第1共分散Cを、記憶部180に算出データ185として格納する。なお、上述したステップS4で第1共分散C=Cov[PPV1(t),P(t)]も算出されるため、第1共分散算出部120は、ステップS4で算出された第1共分散C=Cov[PPV1(t),P(t)]を記憶部180に算出データ185として格納してもよい。つまり、ステップS11はステップS4の処理内で行われてもよい。 Next, the process of step S7 in FIG. 4, that is, the calculation process of the ratio α, will be described in detail. FIG. 6 is a flowchart showing an example of the calculation process of the ratio α in this embodiment. As shown in FIG. 6, the first covariance C 1 = Cov t [P PV1 (t), P 2 (t)] is calculated (step S11). In detail, the first covariance calculation unit 120 extracts and reads P PV1 (t), which is the first photovoltaic power generation output in the first period, from the photovoltaic power generation output data 182 in the storage unit 180, extracts and reads P 2 (t), which is the residual demand of the second consumer in the first period, from the residual demand data 183 in the storage unit 180, and calculates the first covariance C 1 using the read P PV1 (t) and P 2 (t). The first covariance calculation unit 120 stores the calculated first covariance C 1 in the storage unit 180 as calculation data 185. Since the first covariance C1 = Covt [ PPV1 (t), P2 (t)] is also calculated in step S4 described above, the first covariance calculation section 120 may store the first covariance C1 = Covt [ PPV1 (t), P2 (t)] calculated in step S4 in the storage section 180 as the calculated data 185. In other words, step S11 may be performed within the processing of step S4.

次に、第2共分散算出部130が、第2共分散C=Cov[PPV1(t),PPV1(t+τ)]を算出する(ステップS12)。詳細には、第2共分散算出部130は、記憶部180の算出データ185から遅延時間τを読み出し、第1期間における第1太陽光発電出力であるPPV1(t)と、第1期間より遅延時間τずれた第2期間における第1太陽光発電出力であるPPV1(t+τ)とを、記憶部180の太陽光発電出力データ182から抽出して読み出し、PPV1(t)とPPV1(t+τ)とを用いて、式(5)の分母に相当する第2共分散C=Cov[PPV1(t),PPV1(t+τ)]を算出する。第2共分散算出部130は、算出した第2共分散Cを、記憶部180に算出データ185として格納する。なお、遅延時間τを0と近似する場合には、遅延時間τに関する処理は不要であり、第2共分散算出部130は、第1期間における第1太陽光発電出力であるPPV1(t)を、記憶部180の太陽光発電出力データ182から抽出して読み出し、PPV1(t)を用いて、第2共分散C=Cov[PPV1(t),PPV1(t)]を算出する。 Next, the second covariance calculation unit 130 calculates the second covariance C2 = Covt [ PPV1 (t), PPV1 (t + τs )] (step S12). In detail, the second covariance calculation unit 130 reads out the delay time τs from the calculation data 185 in the storage unit 180, extracts and reads out PPV1 (t) which is the first photovoltaic power generation output in the first period and PPV1 (t + τs ) which is the first photovoltaic power generation output in the second period shifted by the delay time τs from the first period from the photovoltaic power generation output data 182 in the storage unit 180, and calculates the second covariance C2 = Covt [ PPV1 (t), PPV1 (t + τs )] which corresponds to the denominator of the formula (5) using PPV1 (t) and PPV1 (t + τs ). The second covariance calculation unit 130 stores the calculated second covariance C2 in the storage unit 180 as calculation data 185. When the delay time τs is approximated to 0, no processing related to the delay time τs is necessary, and the second covariance calculation unit 130 extracts and reads out P PV1 (t), which is the first photovoltaic power generation output in the first period, from the photovoltaic power generation output data 182 in the storage unit 180, and calculates the second covariance C2 = Cov t [P PV1 (t), P PV1 (t)] using P PV1 (t).

次に、推定部150は、比率α=-C/Cを算出する(ステップS13)。詳細には、推定部150は、記憶部180に算出データ185として格納されている第1共分散Cおよび第2共分散Cを読み出し、第1共分散Cを第2共分散Cで割った値にマイナスを付すことで、比率αを算出し、算出した比率αを記憶部180に算出データ185として格納する。これにより、記憶部180に格納されている比率αが更新される。 Next, the estimation unit 150 calculates the ratio α= -C1 / C2 (step S13). In detail, the estimation unit 150 reads out the first covariance C1 and the second covariance C2 stored in the storage unit 180 as the calculated data 185, calculates the ratio α by dividing the first covariance C1 by the second covariance C2 and adding a negative value to the result, and stores the calculated ratio α in the storage unit 180 as the calculated data 185. As a result, the ratio α stored in the storage unit 180 is updated.

次に、図4のステップS8の処理、すなわち第2太陽光発電設備である余剰買取PVの太陽光発電出力の推定処理の詳細について説明する。図7は、本実施の形態の第2太陽光発電設備の太陽光発電出力の推定処理の一例を示すフローチャートである。図7に示すように、推定部150は、推定対象の太陽光発電出力(第2太陽光発電出力)であるPPV2(t)を、推定対象時点から遅延時間τずれた時点の第1太陽光発電出力であるPPV1(t+τ)に比率αを乗じることで算出する(ステップS21)。推定部150は、記憶部180に算出データ185として格納されている遅延時間τを推定時点における遅延時間τとして利用してもよいし、推定時点における気象データなどを反映して遅延時間τを更新することにしてもよい。例えば、推定部150は、気象データに含まれる風向風速データから雲が通過する時間を算出することで求めた値を用いて遅延時間を更新してもよいし、衛星画像等を用いて遅延時間τを更新してもよいし、これら以外の方法により気象データを用いた更新を行ってもよい。なお、遅延時間τを0と近似する場合には、推定部150は、推定対象のPPV2(t)を、PPV1(t)に比率αを乗じることで算出する。 Next, the details of the process of step S8 in FIG. 4, that is, the estimation process of the photovoltaic power generation output of the surplus purchase PV, which is the second photovoltaic power generation facility, will be described. FIG. 7 is a flowchart showing an example of the estimation process of the photovoltaic power generation output of the second photovoltaic power generation facility of this embodiment. As shown in FIG. 7, the estimation unit 150 calculates P PV2 (t), which is the photovoltaic power generation output (second photovoltaic power generation output) to be estimated, by multiplying P PV1 (t+τ s ), which is the first photovoltaic power generation output at a time point shifted by the delay time τ s from the estimation target time point, by the ratio α (step S21). The estimation unit 150 may use the delay time τ s stored in the storage unit 180 as the calculation data 185 as the delay time τ s at the estimation time point, or may update the delay time τ s by reflecting weather data at the estimation time point. For example, the estimation unit 150 may update the delay time using a value obtained by calculating the time it takes for clouds to pass from wind direction and wind speed data included in the weather data, may update the delay time τ s using a satellite image or the like, or may update using weather data by a method other than these. When the delay time τ s is approximated to 0, the estimation unit 150 calculates the estimation target P PV2 (t) by multiplying P PV1 (t) by the ratio α.

なお、図4に示したステップS1~S7,S9の処理は、ステップS8の処理、すなわち第2太陽光発電出力の推定処理より前に行われる。例えば、推定対象時点の前日までに行われてもよい。ステップS8では、推定部150は、推定対象時点の第1太陽光発電出力であるPPV1(t)を用いて、第2太陽光発電設備の太陽光発電出力PPV2(t)を推定する。 4 are performed before step S8, i.e., the estimation process of the second photovoltaic power generation output. For example, they may be performed by the day before the estimation target time. In step S8, the estimation unit 150 estimates the photovoltaic power generation output P PV2 (t) of the second photovoltaic power generation facility using P PV1 (t), which is the first photovoltaic power generation output at the estimation target time.

なお、太陽光発電出力データ182は、上述したようにスマートメータ204および計測器206により計測された計測データであるが、これらの計測データの代わりに推定値が用いられてもよい。例えば、太陽光発電出力推定装置100が、本実施の形態の手法または他の手法を用いて太陽光発電出力を推定し、推定した太陽光発電出力を太陽光発電出力データ182として記憶しておいてもよい。または、ユーザから、太陽光発電出力の推定値または実測値が入力され、この入力された推定値または実測値が太陽光発電出力データ182として記憶されてもよい。 The photovoltaic power generation output data 182 is measurement data measured by the smart meter 204 and the measuring device 206 as described above, but estimated values may be used instead of these measurement data. For example, the photovoltaic power generation output estimation device 100 may estimate the photovoltaic power generation output using the method of this embodiment or another method, and store the estimated photovoltaic power generation output as the photovoltaic power generation output data 182. Alternatively, an estimated value or an actual measurement value of the photovoltaic power generation output may be input by a user, and the input estimated value or actual measurement value may be stored as the photovoltaic power generation output data 182.

本実施の形態の太陽光発電出力推定装置100は、以上の処理により、太陽光発電出力を取得可能な太陽光発電設備が少なくとも1つあれば、当該太陽光発電設備の発電出力を用いることで、日射計および高い時間分解能を有する計測器を設置することなく、他の所望の太陽光発電設備の太陽光発電出力を個別に推定することが可能である。さらに、本実施の形態では、上述したように、相関係数ρを用いて比率αの検証を行うことにより比率αの推定精度の低下を防ぐことができるため、第2太陽光発電出力を高精度に推定することができる。 The photovoltaic power generation output estimation device 100 of this embodiment is capable of estimating the photovoltaic power generation output of other desired photovoltaic power generation facilities individually by using the power generation output of at least one photovoltaic power generation facility that can acquire the photovoltaic power generation output through the above processing, without installing an actinometer or a measuring instrument with high time resolution. Furthermore, in this embodiment, as described above, the correlation coefficient ρ is used to verify the ratio α, thereby preventing a decrease in the estimation accuracy of the ratio α, and therefore the second photovoltaic power generation output can be estimated with high accuracy.

なお、1つの第2需要家の第2太陽光発電設備の発電出力を1つの第1需要家の第1太陽光発電設備の発電出力を用いて推定する例を説明したが、複数の第2太陽光発電設備の発電出力の総量(合算値)を1つの第1需要家の第1太陽光発電設備の発電出力を用いて推定してもよい。また、複数の第2太陽光発電設備の発電出力の総量(合算値)を複数の第1需要家の第1太陽光発電設備の発電出力の総量(合算値)を用いて推定してもよい。例えば、柱上トランス単位などの配電区間単位、配電線単位、送電線単位などのように、複数の需要家の太陽光発電設備の発電出力の総量を推定する必要がある場合、発電出力の計測が行われていない需要家の発電出力の総量を、同様に推定することができる。 Although an example has been described in which the power generation output of the second solar power generation equipment of one second consumer is estimated using the power generation output of the first solar power generation equipment of one first consumer, the total amount (combined value) of the power generation output of multiple second solar power generation equipment may be estimated using the power generation output of the first solar power generation equipment of one first consumer. Also, the total amount (combined value) of the power generation output of multiple second solar power generation equipment may be estimated using the total amount (combined value) of the power generation output of the first solar power generation equipment of multiple first consumers. For example, when it is necessary to estimate the total amount of power generation output of solar power generation equipment of multiple consumers, such as by distribution section unit such as a pole-mounted transformer unit, by distribution line unit, or by transmission line unit, the total amount of power generation output of consumers whose power generation output has not been measured can be estimated in a similar manner.

複数の第2太陽光発電設備の発電出力を複数の第1需要家の第1太陽光発電設備の発電出力を用いて推定する場合、複数の太陽光発電設備の組み合わせごとに比率αが算出される。なお、このような場合には、遅延時間τを考慮する場合、遅延時間τは第2太陽光発電設備の設置地点の重心的位置と第1太陽光発電設備の設置地点の重心的位置との間を日射変動が伝播する時間となる。 When the power generation output of the second photovoltaic power generation facilities is estimated using the power generation output of the first photovoltaic power generation facilities of the first consumers, the ratio α is calculated for each combination of the photovoltaic power generation facilities. In this case, when the delay time τ s is taken into consideration, the delay time τ s is the time it takes for the solar radiation fluctuation to propagate between the center position of the installation point of the second photovoltaic power generation facility and the center position of the installation point of the first photovoltaic power generation facility.

次に、太陽光発電出力推定装置100が奏する効果の検証結果を説明する。図8は、本実施の形態の発電出力の推定方法の検証結果の一例を示す図である。図8において、横軸は時刻を示しており、縦軸は第2太陽光発電出力(有効電力)を示している。破線は、本実施の形態で述べた推定方法により推定された第2太陽光発電出力の推定値を示し、実線は、実測値を示している。図8に示した例では、複数軒の全量買取契約の対象である需要家の太陽光発電設備を第1太陽光発電設備とし、複数軒の余剰買取契約の対象である需要家の太陽光発電設備を第2太陽光発電設備として、第2太陽光発電設備の発電出力の総量を推定した結果を示している。また、図8に示した例では、過去のある日の8時から16時までの30分単位の16点をそれぞれ推定時点として、当該推定時点の日の前日に比率αを求め、推定時点の当日の第1太陽光発電出力の計測データを用いて第2太陽光発電出力を推定した。この検証では、第2太陽光発電設備の発電出力を別途特別に計測し、その計測した値を図8に実測値として図示している。図8からわかるように、本実施の形態の発電出力の推定方法により、第2太陽光発電出力を高精度に推定できることが確認できた。 Next, the verification result of the effect of the photovoltaic power generation output estimation device 100 will be described. FIG. 8 is a diagram showing an example of the verification result of the estimation method of the power generation output of this embodiment. In FIG. 8, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the second photovoltaic power generation output (active power). The dashed line indicates the estimated value of the second photovoltaic power generation output estimated by the estimation method described in this embodiment, and the solid line indicates the actual measured value. In the example shown in FIG. 8, the photovoltaic power generation equipment of a customer who is the subject of a full amount purchase contract of multiple houses is set as the first photovoltaic power generation equipment, and the photovoltaic power generation equipment of a customer who is the subject of a surplus purchase contract of multiple houses is set as the second photovoltaic power generation equipment, and the result of estimating the total amount of power generation output of the second photovoltaic power generation equipment is shown. In addition, in the example shown in FIG. 8, 16 points in 30-minute units from 8:00 to 16:00 on a certain day in the past were set as estimation time points, and the ratio α was obtained on the day before the estimation time point, and the second photovoltaic power generation output was estimated using the measurement data of the first photovoltaic power generation output on the day of the estimation time point. In this verification, the power generation output of the second solar power generation facility was measured separately and the measured value is shown as an actual measurement value in Figure 8. As can be seen from Figure 8, it was confirmed that the power generation output estimation method of this embodiment can estimate the second solar power generation output with high accuracy.

図9は、推定精度の検証を行わない場合の本実施の形態の発電出力の推定方法の検証結果の一例を示す図である。図9において、図8と同様に、破線は、本実施の形態で述べた推定方法により推定された第2太陽光発電出力の推定値を示し、実線は、実測値を示している。図9に示した例では、図8に示した例と同様の検証を別の日に行っている。ただし、図9に示した例では、相関係数ρを用いた推定精度の検証を省いている。すなわち、図9に示した例では、図4に示したステップS6,S9を実施せず、ステップS5の後にステップS7を実施している。相関係数ρを用いた推定精度の検証を行わない場合、図9に示すように、第2太陽光発電出力の推定精度が低下する場合がある。 Figure 9 is a diagram showing an example of a verification result of the power generation output estimation method of this embodiment when the estimation accuracy is not verified. In Figure 9, as in Figure 8, the dashed line indicates the estimated value of the second photovoltaic power generation output estimated by the estimation method described in this embodiment, and the solid line indicates the actual measured value. In the example shown in Figure 9, the same verification as the example shown in Figure 8 is performed on a different day. However, in the example shown in Figure 9, the verification of the estimation accuracy using the correlation coefficient ρ is omitted. That is, in the example shown in Figure 9, steps S6 and S9 shown in Figure 4 are not performed, and step S7 is performed after step S5. If the verification of the estimation accuracy using the correlation coefficient ρ is not performed, the estimation accuracy of the second photovoltaic power generation output may decrease as shown in Figure 9.

ここで、推定精度の低下の要因として、例えば、第1太陽光発電設備と第2太陽光発電設備とのうちのいずれかに急に影が生じたり、第1太陽光発電設備と第2太陽光発電設備との間に山が存在したり、雲の変化や、風向によって、第1太陽光発電設備と第2太陽光発電設備とで上空を通過する雲が異なることで、両者の太陽光発電出力が比例しないといったことにより、式(2)が成立しなくなることが挙げられる。相関係数ρを用いた推定精度による検証を行い、推定精度が低下する場合には比率αを採用しないことにより、第2太陽光発電出力の推定精度の低下を防ぐことができる。 Here, factors that can cause a decrease in the estimation accuracy include, for example, a sudden shadow appearing on either the first or second solar power generation equipment, the presence of a mountain between the first and second solar power generation equipment, or cloud changes or wind direction causing different clouds to pass overhead at the first and second solar power generation equipment, which causes the solar power generation output of the two equipment to be non-proportional, which causes equation (2) to no longer hold. By verifying the estimation accuracy using the correlation coefficient ρ and not adopting the ratio α if the estimation accuracy decreases, it is possible to prevent a decrease in the estimation accuracy of the second solar power generation output.

図10は、相関係数ρと第2太陽光発電出力の推定誤差との散布図の一例を示す図である。図10において、横軸は、相関係数ρを示しており、縦軸は、第2太陽光発電出力の推定値の2乗平均平方根誤差(RMSE:Root Mean Squared Error)を示している。図10に示したRMSEは、前日に、相関係数ρを用いた推定精度の検証を行わず、相関係数ρの値によらずに全ての場合で比率αを算出し、その比率αを用いて推定した次の日(推定対象時点)の太陽光発電出力と、検証のために実測された実測値とを用いて算出されている。また、図10に示した相関係数ρは、比率αを算出した際に算出されている。また、図10に示した散布図の各点は、複数の日をそれぞれ推定時点として、各推定時点に関してそれぞれ推定値の実測値に対するRMSEを算出した結果を示している。なお、相関係数ρと比率αは、各推定時点の前日に算出を行っている。領域401は、相関係数ρが小さく誤差が大きい領域であり、相関係数ρが小さい点を特定することで誤差大となる推定日を特定できていることがわかる。また、領域402は、相関係数ρが大きく推定精度が高い領域であり、相関係数ρが十分大きい(例えば、0.95以上)場合には、推定精度が高くなっていることがわかる。 Figure 10 is a diagram showing an example of a scatter diagram of the correlation coefficient ρ and the estimated error of the second photovoltaic power generation output. In Figure 10, the horizontal axis shows the correlation coefficient ρ, and the vertical axis shows the root mean squared error (RMSE) of the estimated value of the second photovoltaic power generation output. The RMSE shown in Figure 10 is calculated using the photovoltaic power generation output on the next day (estimated target time point) estimated using the ratio α, without verifying the estimation accuracy using the correlation coefficient ρ on the previous day, and the actual measured value measured for verification, calculated using the ratio α. The correlation coefficient ρ shown in Figure 10 is calculated when the ratio α is calculated. Each point in the scatter diagram shown in Figure 10 shows the result of calculating the RMSE of the estimated value for each estimated time point with respect to the actual measured value of the estimated value for each estimated time point, with multiple days as the estimated time points. The correlation coefficient ρ and the ratio α are calculated on the day before each estimated time point. Area 401 is an area where the correlation coefficient ρ is small and the error is large, and it can be seen that by identifying points where the correlation coefficient ρ is small, it is possible to identify estimated days where the error will be large. Area 402 is an area where the correlation coefficient ρ is large and the estimation accuracy is high, and it can be seen that the estimation accuracy is high when the correlation coefficient ρ is sufficiently large (for example, 0.95 or more).

相関係数ρに関する閾値uは、例えば、0.95といった相関が高いことを示す値にあらかじめ設定されてもよいが、検証によって得られたデータを用いて決定されてもよい。例えば、推定精度検証部140が、図10に例示したような、検証により得られたRMSEと相関係数ρとを1組とする複数組のデータを記憶部180に格納しておき、表示部160が、これらを散布図として表示する。すなわち、表示部160が、図10に例示した散布図を表示する。なお、このときのRMSEは、相関係数ρを用いた推定精度の検証を行わず、相関係数ρの値によらずに全ての場合で比率αを更新して発電出力を推定して得られた結果とする。そして、ユーザがこの散布図を確認しながら、推定誤差であるRMSEが大きいグループと小さいグループとを適切に分離できるように閾値uを決定し、決定した閾値uを、入力受付部170を介して入力する。例えば、図10に示した閾値uの直線を入力受付部170の一例であるマウスなどにより左右に動かすことでユーザが閾値uを調整する。そして、例えば、図10に例示した散布図に確定ボタンを表示しておき、ユーザが、閾値uを示す直線を所望の位置に移動させて確定ボタンを押下することで閾値uが設定されるようにしてもよい。なお、閾値uの決定のための検証においては、全量買取PVを有する第1需要家を第2需要家として設定して、別の全量買取PVを第1太陽光発電設備として用いて、第2需要家の全量買取PVの発電出力を推定してもよい。この場合、第2需要家のスマートメータ204の計測値を検証用の実測値として使用することができる。また、上述した、余剰買取PVを有する第2需要家に仮設的に計測器を設置して、太陽光発電出力を計測してもよい。さらには、第2需要家に設置された太陽光発電出力の推定値を利用してもよい。また、検証結果の代わりにシミュレーション結果などを用いて、閾値uが決定されてもよい。 The threshold value u for the correlation coefficient ρ may be preset to a value indicating a high correlation, such as 0.95, or may be determined using data obtained by verification. For example, the estimation accuracy verification unit 140 stores in the storage unit 180 a plurality of sets of data, each set consisting of the RMSE and the correlation coefficient ρ obtained by verification, as illustrated in FIG. 10, and the display unit 160 displays these as a scatter diagram. That is, the display unit 160 displays the scatter diagram illustrated in FIG. 10. Note that the RMSE at this time is the result obtained by estimating the power generation output by updating the ratio α in all cases regardless of the value of the correlation coefficient ρ, without verifying the estimation accuracy using the correlation coefficient ρ. Then, while checking this scatter diagram, the user determines the threshold value u so that a group with a large RMSE, which is the estimation error, can be appropriately separated from a group with a small RMSE, and inputs the determined threshold value u via the input reception unit 170. For example, the user adjusts the threshold value u by moving the line of the threshold value u shown in FIG. 10 left and right with a mouse, which is an example of the input reception unit 170. For example, a confirmation button may be displayed on the scatter diagram illustrated in FIG. 10, and the user may set the threshold value u by moving the straight line indicating the threshold value u to a desired position and pressing the confirmation button. In addition, in the verification for determining the threshold value u, the first consumer having the all-purchase PV may be set as the second consumer, and another all-purchase PV may be used as the first solar power generation facility to estimate the power generation output of the all-purchase PV of the second consumer. In this case, the measurement value of the smart meter 204 of the second consumer may be used as the actual measurement value for verification. In addition, a measuring instrument may be temporarily installed in the second consumer having the surplus purchase PV described above to measure the solar power generation output. Furthermore, an estimated value of the solar power generation output installed in the second consumer may be used. In addition, the threshold value u may be determined using a simulation result instead of the verification result.

また、閾値uは、機械学習などの計算により、太陽光発電出力推定装置100または他の装置により算出されてもよい。例えば、推定精度検証部140が、検証により得られたRMSEと相関係数ρとを用いて、機械学習により閾値uを決定してもよい。すなわち、推定精度検証部140は、第2太陽光発電出力の実測値に対する、推定部150により推定された第2太陽光発電出力の推定値の誤差(RMSE)を複数取得し、誤差と誤差に対応する相関係数ρとで構成されるデータセットを複数用いて、相関係数ρが閾値u未満である場合の誤差が定められた値以下となるように機械学習により閾値を算出してもよい。機械学習としては、最大エントロピー法、決定木などを用いてもよいし、クラスタリングを行う手法により結果を分類することで閾値uを求めてもよく、どのような手法を用いてもよい。表示部160は、上述した散布図、すなわち第2太陽光発電出力の実測値に対する推定部150により推定された第2太陽光発電出力の推定値の誤差との関係を示す散布図を表示してもよい。さらに、表示部160は、この散布図に、計算により算出された閾値uを重畳させて表示してもよい。これにより、ユーザが、閾値uが正しく設定されているかを確認することができる。また、ユーザが、計算により算出された閾値uを変更できるようにしてもよい。例えば、ユーザが閾値uを設定するときと同様に、計算により算出された閾値uを示す直線を左右にずらすことで、閾値uを変更できるようにしてもよい。 The threshold value u may be calculated by the photovoltaic power generation output estimation device 100 or another device by calculation such as machine learning. For example, the estimation accuracy verification unit 140 may determine the threshold value u by machine learning using the RMSE and correlation coefficient ρ obtained by the verification. That is, the estimation accuracy verification unit 140 may obtain multiple errors (RMSE) of the estimated value of the second photovoltaic power generation output estimated by the estimation unit 150 with respect to the actual measured value of the second photovoltaic power generation output, and may use multiple data sets consisting of the errors and the correlation coefficient ρ corresponding to the errors to calculate the threshold value by machine learning so that the error when the correlation coefficient ρ is less than the threshold value u is equal to or less than a specified value. As the machine learning, the maximum entropy method, decision tree, etc. may be used, or the threshold value u may be obtained by classifying the results by a clustering method, and any method may be used. The display unit 160 may display the above-mentioned scatter diagram, that is, a scatter diagram showing the relationship between the error of the estimated value of the second photovoltaic power generation output estimated by the estimation unit 150 with respect to the actual measured value of the second photovoltaic power generation output. Furthermore, the display unit 160 may display the calculated threshold value u superimposed on this scatter diagram. This allows the user to check whether the threshold value u is set correctly. The user may also be allowed to change the calculated threshold value u. For example, the user may be allowed to change the threshold value u by shifting the straight line indicating the calculated threshold value u to the left or right, in the same way as when the user sets the threshold value u.

上述した例では、計測データである第1太陽光発電出力を用いて第2太陽光発電出力を推定するようにしたが、第2太陽光発電出力の推定後、推定された第2太陽光発電出力を第1太陽光発電出力として用いて、さらに別の太陽光発電設備の発電出力を推定してもよい。これを繰り返すことで、例えば、推定対象の太陽光発電設備202から予め定められた距離内に発電出力が計測されている太陽光発電設備202が存在しない場合であっても、推定対象の太陽光発電設備202の発電出力を推定することができる。 In the above example, the second photovoltaic power generation output is estimated using the first photovoltaic power generation output, which is the measurement data. However, after estimating the second photovoltaic power generation output, the estimated second photovoltaic power generation output may be used as the first photovoltaic power generation output to estimate the power generation output of another photovoltaic power generation facility. By repeating this, for example, even if there is no photovoltaic power generation facility 202 whose power generation output has been measured within a predetermined distance from the photovoltaic power generation facility 202 to be estimated, the power generation output of the photovoltaic power generation facility 202 to be estimated can be estimated.

以上に説明したように、実施の形態1の太陽光発電出力推定装置100は、第2太陽光発電設備の発電出力である第2太陽光発電出力を、第1太陽光発電設備の発電出力である第1太陽光発電出力と第2太陽光発電設備が設置された需要家の残余需要とを用いて推定する。さらに、太陽光発電出力推定装置100は、第1太陽光発電出力と第2太陽光発電設備が設置された需要家の残余需要との相関係数ρを用いて、第2太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすか否かを判定する推定精度検証部140を備える。このため、推定精度が定められた精度を満たさないと判定された場合に、対策を講じることができる。この対策の一例は、算出された比率αを採用せず初期値または前回算出された比率αを用いることであるが、対策はこれに限定されない。例えば、推定精度が定められた精度を満たさないと判定された場合に別の推定方法により第2太陽光発電出力を推定するなどであってもよい。または、第2太陽光発電設備に対応する第1太陽光発電設備を順次変更して相関係数ρの高い第1太陽光発電設備が存在すれば、当該第1太陽光発電設備の発電出力を用いて比率αを算出するようにしてもよい。推定精度が定められた精度を満たさないと判定された場合に、対策を行うことで、第2太陽光発電出力の推定精度の向上を図ることができる。 As described above, the photovoltaic power generation output estimation device 100 of the first embodiment estimates the second photovoltaic power generation output, which is the power generation output of the second photovoltaic power generation facility, using the first photovoltaic power generation output, which is the power generation output of the first photovoltaic power generation facility, and the residual demand of the consumer in which the second photovoltaic power generation facility is installed. Furthermore, the photovoltaic power generation output estimation device 100 includes an estimation accuracy verification unit 140 that determines whether the estimation accuracy of the second photovoltaic power generation output satisfies a specified accuracy using a correlation coefficient ρ between the first photovoltaic power generation output and the residual demand of the consumer in which the second photovoltaic power generation facility is installed. Therefore, if it is determined that the estimation accuracy does not satisfy the specified accuracy, measures can be taken. One example of this measure is to use an initial value or a previously calculated ratio α without adopting the calculated ratio α, but the measure is not limited to this. For example, if it is determined that the estimation accuracy does not satisfy the specified accuracy, the second photovoltaic power generation output may be estimated by another estimation method. Alternatively, the first photovoltaic power generation equipment corresponding to the second photovoltaic power generation equipment may be changed sequentially, and if a first photovoltaic power generation equipment with a high correlation coefficient ρ is found, the ratio α may be calculated using the power generation output of the first photovoltaic power generation equipment. If it is determined that the estimation accuracy does not satisfy the specified accuracy, measures may be taken to improve the estimation accuracy of the second photovoltaic power generation output.

実施の形態2.
次に、実施の形態2にかかる太陽光発電出力推定装置100について説明する。本実施の形態の太陽光発電出力推定装置100の機能構成およびハードウェア構成は、実施の形態1の太陽光発電出力推定装置100と同様の構成である。実施の形態1と同様の機能を有する構成要素は実施の形態1と同一の符号を付して説明し、実施の形態1と重複する説明を省略する。以下、実施の形態1と異なる点を主に説明する。
Embodiment 2.
Next, a photovoltaic power generation output estimating apparatus 100 according to a second embodiment will be described. The functional configuration and hardware configuration of the photovoltaic power generation output estimating apparatus 100 of this embodiment are similar to those of the photovoltaic power generation output estimating apparatus 100 of the first embodiment. Components having the same functions as those of the first embodiment will be described with the same reference numerals as those of the first embodiment, and descriptions that overlap with those of the first embodiment will be omitted. Below, differences from the first embodiment will be mainly described.

図11は、本実施の形態の太陽光発電出力推定装置100による発電出力の推定処理手順の一例を示すフローチャートである。まず、推定精度検証部140は、複数の第1期間を設定する(ステップS31)。その後、複数の第1期間のうちの1つの期間に関して、実施の形態1と同様に、ステップS2~ステップS6が行われる。ステップS6でYesの場合は、ステップS32が行われる。ステップS32では、実施の形態1と同様に比率αの算出が行われるが、算出された比率αは推定部150または記憶部180に一時的に記憶され、記憶部180の算出データ185内の比率αの更新はこの時点では行われない。ステップS32の後、推定精度検証部140は、全ての第1期間の比率αを算出済みであるか否かを判断し(ステップS33)、比率αの算出が行われていない第1期間がある場合(ステップS33 No)には、比率αの算出が行われていない第1期間のうちの1つを選択する。以降、選択された第1期間に関してステップS2からの処理が繰り返される。ステップS6でNoの場合は、ステップS32は行われずに、ステップS33が行われる。 FIG. 11 is a flowchart showing an example of a procedure for estimating the power generation output by the photovoltaic power generation output estimation device 100 of this embodiment. First, the estimation accuracy verification unit 140 sets a plurality of first periods (step S31). Then, for one of the plurality of first periods, steps S2 to S6 are performed in the same manner as in embodiment 1. If step S6 is Yes, step S32 is performed. In step S32, the ratio α is calculated in the same manner as in embodiment 1, but the calculated ratio α is temporarily stored in the estimation unit 150 or the storage unit 180, and the ratio α in the calculation data 185 of the storage unit 180 is not updated at this point. After step S32, the estimation accuracy verification unit 140 determines whether the ratio α for all first periods has been calculated (step S33), and if there is a first period for which the ratio α has not been calculated (step S33 No), selects one of the first periods for which the ratio α has not been calculated. Thereafter, the process from step S2 is repeated for the selected first period. If the answer is No in step S6, step S32 is not performed and step S33 is performed.

全ての第1期間の比率αの算出が行われた場合(ステップS33 Yes)、推定精度検証部140は推定部150に代表値の算出を指示し、推定部150は、複数の比率αの代表値を算出し、記憶されている比率αを算出した値で更新する(ステップS34)。詳細には、推定部150は、一時的に保持されている第1期間ごとの比率αを用いて、比率αの代表値を算出する。比率αの代表値は、例えば、一時的に保存されている複数の比率αの中央値であるが、平均値または最頻値のような統計量であってもよい。ステップS8は、実施の形態1と同様である。 When the ratios α for all first periods have been calculated (step S33 Yes), the estimation accuracy verification unit 140 instructs the estimation unit 150 to calculate a representative value, and the estimation unit 150 calculates a representative value of the multiple ratios α and updates the stored ratio α with the calculated value (step S34). In detail, the estimation unit 150 calculates a representative value of the ratio α using the ratio α for each first period that is temporarily stored. The representative value of the ratio α is, for example, the median value of the multiple ratios α that are temporarily stored, but may also be a statistical value such as the average value or the mode. Step S8 is the same as in the first embodiment.

本実施の形態で述べたように第1期間は複数設定されてもよく、実施の形態1で述べたように1つ設定されてもよい。すなわち、第1期間は少なくとも1つ設定されればよい。 As described in this embodiment, multiple first periods may be set, or one first period may be set as described in embodiment 1. In other words, it is sufficient that at least one first period is set.

本実施の形態では、太陽光発電出力推定装置100は、複数の第1期間を設定し、相関係数ρが閾値u以上となる第1期間に関して比率αを算出し、算出した比率αの代表値を用いて、第2太陽光発電出力を推定する。これにより、実施の形態1に比べて第2太陽光発電出力の推定精度を向上させることができる。 In this embodiment, the photovoltaic power generation output estimation device 100 sets a plurality of first periods, calculates the ratio α for the first periods in which the correlation coefficient ρ is equal to or greater than the threshold value u, and estimates the second photovoltaic power generation output using a representative value of the calculated ratio α. This makes it possible to improve the estimation accuracy of the second photovoltaic power generation output compared to embodiment 1.

実施の形態3.
図12は、実施の形態3にかかる系統制御システムの構成例を示す図である。本実施の形態の系統制御システム10aは、太陽光発電出力推定装置100aと、制御装置300と、スマートメータ203~205および計測器206と、日射強度測定網60とを備える。実施の形態1と同様の機能を有する構成要素は実施の形態1と同一の符号を付して説明し、実施の形態1と重複する説明を省略する。以下、実施の形態1と異なる点を主に説明する。
Embodiment 3.
12 is a diagram showing a configuration example of a system control system according to a third embodiment. A system control system 10a according to this embodiment includes a photovoltaic power generation output estimating device 100a, a control device 300, smart meters 203 to 205, a measuring instrument 206, and a solar radiation intensity measuring network 60. Components having the same functions as those in the first embodiment are described with the same reference numerals as those in the first embodiment, and descriptions that overlap with those in the first embodiment will be omitted. Below, differences from the first embodiment will be mainly described.

日射強度測定網60は、例えば、日射強度を測定する日射計を複数備え、複数の地点の日射強度の測定値を、日射強度を示すデータとして提供する。日射強度を示すデータは、対応する日時および地点を示す情報、すなわち対応する日時および場所を示す情報とともに提供される。また、日射強度測定網60は、日射強度の測定値と日射強度の推定値との両方を提供してもよい。日射強度の推定値は、例えば、衛星画像などを用いて推定された高精度な推定値を用いることができるが、これに限定されない。また、日射強度測定網60の代わりに、日射強度の推定値を求める推定システムが用いられてもよい。 The solar radiation intensity measurement network 60, for example, includes multiple pyranometers that measure solar radiation intensity, and provides measured values of solar radiation intensity at multiple locations as data indicating solar radiation intensity. The data indicating solar radiation intensity is provided together with information indicating the corresponding date and time and location, i.e., information indicating the corresponding date and time and location. The solar radiation intensity measurement network 60 may also provide both measured values of solar radiation intensity and estimated values of solar radiation intensity. The estimated values of solar radiation intensity may be, for example, highly accurate estimates estimated using satellite images, but are not limited to this. Also, instead of the solar radiation intensity measurement network 60, an estimation system that obtains estimated values of solar radiation intensity may be used.

実施の形態1では、図2の太陽光発電出力推定装置100は、第1太陽光発電出力の計測データ(全量買取PVの発電出力の計測データ、または計測器206により計測されている余剰買取PVの発電出力の計測データ)を用いて、第2太陽光発電出力を推定した。本実施の形態では、第1太陽光発電出力の計測データの代わりに日射強度の実測値または推定値を用いて、第2太陽光発電出力を推定する。 In the first embodiment, the photovoltaic power generation output estimation device 100 in FIG. 2 estimates the second photovoltaic power generation output using measurement data of the first photovoltaic power generation output (measurement data of the power generation output of the full-amount purchase PV, or measurement data of the power generation output of the surplus purchase PV measured by the measuring instrument 206). In the present embodiment, the second photovoltaic power generation output is estimated using an actual or estimated value of solar radiation intensity instead of the measurement data of the first photovoltaic power generation output.

太陽光発電出力推定装置100aは、図12に示すように、第1共分散算出部120、第2共分散算出部130および推定精度検証部140の代わりに、第1共分散算出部120a、第2共分散算出部130aおよび推定精度検証部140aを備え、太陽光発電出力データ182の代わりに日射強度データ186が記憶部180に記憶される以外は、実施の形態1の太陽光発電出力推定装置100と同様である。 As shown in FIG. 12, the photovoltaic power generation output estimation device 100a is similar to the photovoltaic power generation output estimation device 100 of the first embodiment, except that, instead of the first covariance calculation unit 120, the second covariance calculation unit 130, and the estimation accuracy verification unit 140, the device includes a first covariance calculation unit 120a, a second covariance calculation unit 130a, and an estimation accuracy verification unit 140a, and that solar radiation intensity data 186 is stored in the memory unit 180 instead of the photovoltaic power generation output data 182.

本実施の形態では、データ取得部110は、日射強度測定網60から日射強度を示すデータを取得し、取得したデータを記憶部180に日射強度データ186として格納する。なお、日射強度データ186は、日射強度の推定値であってもよいし、日射強度の測定値と日射強度の推定値との両方が混在したものであってもよい。 In this embodiment, the data acquisition unit 110 acquires data indicating solar radiation intensity from the solar radiation intensity measurement network 60, and stores the acquired data in the memory unit 180 as solar radiation intensity data 186. Note that the solar radiation intensity data 186 may be an estimated value of solar radiation intensity, or may be a mixture of both measured values of solar radiation intensity and estimated values of solar radiation intensity.

第1共分散算出部120a、第2共分散算出部130aおよび推定精度検証部140aは、第1太陽光発電出力の計測データの代わりに、日射強度データ186を用いて実施の形態1と同様の処理を行う。 The first covariance calculation unit 120a, the second covariance calculation unit 130a, and the estimation accuracy verification unit 140a perform the same processing as in embodiment 1 using the solar radiation intensity data 186 instead of the measurement data of the first solar power generation output.

図13は、本実施の形態の太陽光発電出力推定装置100aによる発電出力の推定処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、図13に示した処理の前に、日射強度を示すデータが提供される地点のなかから、第2太陽光発電設備に対応する地点である参照地点が選択されているとする。参照地点の選択方法は、実施の形態1における第2太陽光発電設備と第1太陽光発電設備との組み合わせの選択方法と同様であり、距離に基づいて選択されてもよいし、後述する本実施の形態の相関係数ρに基づいて選択されてもよいし、距離および相関係数ρの両方に基づいて選択されてもよい。 Figure 13 is a flowchart showing an example of a processing procedure for estimating power generation output by the photovoltaic power generation output estimation device 100a of this embodiment. Note that, before the processing shown in Figure 13, a reference point that is a point corresponding to the second photovoltaic power generation facility is selected from among the points for which data indicating solar radiation intensity is provided. The method of selecting the reference point is the same as the method of selecting the combination of the second photovoltaic power generation facility and the first photovoltaic power generation facility in embodiment 1, and may be selected based on distance, may be selected based on the correlation coefficient ρ of this embodiment described later, or may be selected based on both distance and correlation coefficient ρ.

図13に示したステップS1は実施の形態1と同様に、推定精度検証部140aは、例えば、太陽光発電出力データ182の代わりに日射強度データ186を参照して、日射強度が強くかつ日射強度の変動が大きい期間を探索することで第1期間を設定する。ステップS1の後、推定精度検証部140aは、日射強度SR(t)を取得する(ステップS41)。詳細には、推定精度検証部140aは、記憶部180に格納されている日射強度データ186から第1期間の参照地点における日射強度SR(t)を読み出す。 In step S1 shown in FIG. 13, similar to the first embodiment, the estimation accuracy verification unit 140a sets the first period by searching for a period in which the irradiance is strong and the irradiance fluctuates greatly, for example, by referring to the irradiance intensity data 186 instead of the photovoltaic power generation output data 182. After step S1, the estimation accuracy verification unit 140a acquires the irradiance intensity SR(t) (step S41). In detail, the estimation accuracy verification unit 140a reads out the irradiance intensity SR(t) at the reference point for the first period from the irradiance intensity data 186 stored in the memory unit 180.

推定精度検証部140aは、実施の形態1と同様にステップS3を実施する。その後、第1共分散算出部120が、遅延時間τを算出し(ステップS4)、推定精度検証部140aが、相関係数ρを算出する(ステップS42)。ステップS4では、第1太陽光発電出力の代わりに日射強度を用いて、実施の形態1と同様に遅延時間τが算出される。ステップS42では、推定精度検証部140aは、SR(t)とP(t)とを用いて、-Cor[SR(t),P(t+τ)]により相関係数ρを算出する。相関係数ρは、日射強度データと第2需要家の残余需要との相関を示す相関情報の一例である。推定精度検証部140aは、算出した相関係数ρを記憶部180に算出データ185として格納する。 The estimation accuracy verification unit 140a performs step S3 in the same manner as in the first embodiment. Thereafter, the first covariance calculation unit 120 calculates the delay time τ s (step S4), and the estimation accuracy verification unit 140a calculates the correlation coefficient ρ (step S42). In step S4, the delay time τ s is calculated in the same manner as in the first embodiment, using the irradiance instead of the first photovoltaic power generation output. In step S42, the estimation accuracy verification unit 140a calculates the correlation coefficient ρ by -Cor t [SR(t), P 2 (t+τ s )] using SR(t) and P 2 (t). The correlation coefficient ρ is an example of correlation information indicating the correlation between the irradiance data and the residual demand of the second consumer. The estimation accuracy verification unit 140a stores the calculated correlation coefficient ρ in the storage unit 180 as calculation data 185.

推定精度検証部140aは、実施の形態1と同様にステップS6を実施する。相関係数ρが閾値u以上の場合(ステップS6 Yes)、太陽光発電出力推定装置100aは、比率αを算出し、更新し(ステップS43)、余剰買取PVの太陽光発電出力、すなわち第2太陽光発電出力を推定し(ステップS44)、処理を終了する。相関係数ρが閾値u未満の場合(ステップS6 No)、太陽光発電出力推定装置100aは、比率αを更新せずに比率αを呼び出し(ステップS45)、ステップS44の処理を実施する。 The estimation accuracy verification unit 140a performs step S6 in the same manner as in embodiment 1. If the correlation coefficient ρ is equal to or greater than the threshold u (step S6 Yes), the photovoltaic power generation output estimation device 100a calculates and updates the ratio α (step S43), estimates the photovoltaic power generation output of the surplus purchased PV, i.e., the second photovoltaic power generation output (step S44), and ends the process. If the correlation coefficient ρ is less than the threshold u (step S6 No), the photovoltaic power generation output estimation device 100a calls the ratio α without updating it (step S45), and performs the process of step S44.

次に、図13のステップS43の処理、すなわち比率αの算出処理の詳細について説明する。図14は、本実施の形態の比率αの算出処理の一例を示すフローチャートである。図14に示すように、まず、第1共分散算出部120aが、第1共分散C=Cov[SR(t),P(t)]を算出する(ステップS51)。詳細には、第1共分散算出部120aは、第1期間における参照地点の日射強度であるSR(t)を記憶部180の日射強度データ186から抽出して読み出し、第1期間の第2需要家の残余需要であるP(t)を記憶部180の残余需要データ183から抽出して読み出し、読み出したSR(t)とP(t)とを用いて第1共分散Cを算出する。第1共分散算出部120aは、算出した第1共分散Cを、記憶部180に算出データ185として格納する。なお、上述したステップS4で第1共分散C=Cov[SR(t),P(t)]も算出されるため、第1共分散算出部120は、ステップS4で算出された第1共分散C=Cov[SR(t),P(t)]を記憶部180に算出データ185として格納してもよい。つまり、ステップS51はステップS4の処理内で行われてもよい。 Next, the details of the process of step S43 in FIG. 13, that is, the calculation process of the ratio α, will be described. FIG. 14 is a flowchart showing an example of the calculation process of the ratio α in this embodiment. As shown in FIG. 14, first, the first covariance calculation unit 120a calculates the first covariance C 1 = Cov t [SR(t), P 2 (t)] (step S51). In detail, the first covariance calculation unit 120a extracts and reads SR(t), which is the solar radiation intensity at the reference point in the first period, from the solar radiation intensity data 186 in the storage unit 180, extracts and reads P 2 (t), which is the residual demand of the second consumer in the first period, from the residual demand data 183 in the storage unit 180, and calculates the first covariance C 1 using the read SR(t) and P 2 (t). The first covariance calculation unit 120a stores the calculated first covariance C 1 in the storage unit 180 as calculation data 185. Since the first covariance C1 = Covt [SR(t), P2 (t)] is also calculated in step S4 described above, the first covariance calculation section 120 may store the first covariance C1 = Covt [SR(t), P2 (t)] calculated in step S4 in the storage section 180 as the calculated data 185. In other words, step S51 may be performed within the processing of step S4.

次に、第2共分散算出部130aが、第2共分散C=Cov[SR(t),SR(t+τ)]を算出する(ステップS52)。詳細には、第2共分散算出部130aは、記憶部180の算出データ185から遅延時間τを読み出し、第1期間における参照地点の日射強度であるSR(t)と、第1期間より遅延時間τずれた第2期間における日射強度であるSR(t+τ)とを、記憶部180の日射強度データ186から抽出して読み出し、SR(t)とSR(t+τ)とを用いて、第2共分散CであるCov[SR(t),SR(t+τ)]を算出する。第2共分散算出部130aは、算出した第2共分散Cを、記憶部180に算出データ185として格納する。なお、遅延時間τを0と近似する場合には、遅延時間τに関する処理は不要であり、第2共分散算出部130は、第1期間における日射強度であるSR(t)を、記憶部180の日射強度データ186から抽出して読み出し、SR(t)を用いて、第2共分散CCov[SR(t),SR(t)]を算出する。 Next, the second covariance calculation unit 130a calculates the second covariance C 2 = Cov t [SR(t), SR(t+τ s )] (step S52). In detail, the second covariance calculation unit 130a reads out the delay time τ s from the calculation data 185 of the storage unit 180, extracts and reads out SR(t), which is the solar radiation intensity at the reference point in the first period, and SR(t+τ s ), which is the solar radiation intensity in the second period shifted by the delay time τ s from the first period, from the solar radiation intensity data 186 of the storage unit 180, and calculates Cov t [SR(t), SR(t+τ s )], which is the second covariance C 2 , using SR(t) and SR(t+τ s ). The second covariance calculation unit 130a stores the calculated second covariance C 2 in the storage unit 180 as the calculation data 185. When the delay time τ s is approximated to 0, no processing related to the delay time τ s is necessary, and the second covariance calculation unit 130 extracts and reads out SR(t), which is the solar radiation intensity in the first period, from the solar radiation intensity data 186 in the storage unit 180, and calculates the second covariance C 2 Cov t [SR(t), SR(t)] using SR(t).

次に、推定部150は、比率α=-C/Cを算出する(ステップS53)。詳細には、推定部150は、実施の形態1のステップS13と同様に、記憶部180に算出データ185として格納されている第1共分散Cおよび第2共分散Cを読み出し、第1共分散Cを第2共分散Cで割った値にマイナスを付すことで、比率αを算出し、算出した比率αを記憶部180に算出データ185として格納する。これにより、記憶部180に格納されている比率αが更新される。比率αは、実施の形態1と同様に、第2太陽光発電設備と参照地点との組み合わせごとに記憶部180に格納される。 Next, the estimation unit 150 calculates the ratio α=-C 1 /C 2 (step S53). In detail, the estimation unit 150 reads out the first covariance C 1 and the second covariance C 2 stored in the storage unit 180 as the calculated data 185, similar to step S13 in the first embodiment, calculates the ratio α by dividing the first covariance C 1 by the second covariance C 2 and adding a negative value to the result, and stores the calculated ratio α in the storage unit 180 as the calculated data 185. This updates the ratio α stored in the storage unit 180. Similar to the first embodiment, the ratio α is stored in the storage unit 180 for each combination of the second photovoltaic power generation facility and the reference point.

次に、図13のステップS44の処理、すなわち第2太陽光発電設備である余剰買取PVの太陽光発電出力の推定処理の詳細について説明する。図15は、本実施の形態の第2太陽光発電設備の太陽光発電出力の推定処理の一例を示すフローチャートである。図15に示すように、推定部150は、推定対象の太陽光発電出力(第2太陽光発電出力)であるPPV2(t)を、推定対象時点から遅延時間τずれた時点の日射強度SR(t+τ)(推定対象時点から遅延時間τずれた時点における参照地点の日射強度)に比率αを乗じることで算出する(ステップS61)。推定部150は、記憶部180に算出データ185として格納されている遅延時間τを推定時点における遅延時間τとして利用してもよいし、実施の形態1と同様に、推定時点における気象データなどを反映して遅延時間τを更新することにしてもよい。なお、遅延時間τを0と近似する場合には、推定部150は、推定対象のPPV2(t)を、SR(t)に比率αを乗じることで算出する。 Next, the details of the process of step S44 in FIG. 13, that is, the estimation process of the photovoltaic power generation output of the surplus purchase PV, which is the second photovoltaic power generation facility, will be described. FIG. 15 is a flowchart showing an example of the estimation process of the photovoltaic power generation output of the second photovoltaic power generation facility of this embodiment. As shown in FIG. 15, the estimation unit 150 calculates P PV2 (t), which is the photovoltaic power generation output (second photovoltaic power generation output) to be estimated, by multiplying the solar irradiance SR (t + τ s ) at a time point shifted by a delay time τ s from the estimation target time point (the solar irradiance at the reference point at a time point shifted by a delay time τ s from the estimation target time point) by the ratio α (step S61). The estimation unit 150 may use the delay time τ s stored as the calculation data 185 in the storage unit 180 as the delay time τ s at the estimation time point, or may update the delay time τ s by reflecting weather data at the estimation time point, as in the first embodiment. When the delay time τ s is approximated to 0, the estimation unit 150 calculates P PV2 (t) to be estimated by multiplying SR(t) by the ratio α.

太陽光発電出力推定装置100aのハードウェア構成は、実施の形態1の太陽光発電出力推定装置100と同様であり、太陽光発電出力推定装置100aは、例えば、図3に例示したコンピュータシステムにより実現される。 The hardware configuration of the photovoltaic power generation output estimation device 100a is similar to that of the photovoltaic power generation output estimation device 100 of embodiment 1, and the photovoltaic power generation output estimation device 100a is realized, for example, by a computer system illustrated in FIG. 3.

図12では、太陽光発電出力推定装置100aによって推定された発電出力が系統制御に用いられる例を示しているが、実施の形態1と同様に、これに限らず、太陽光発電出力推定装置100aによって推定された発電出力は、例えば、需給制御、設備形成などに用いられてもよい。すなわち、太陽光発電出力推定装置100aは、需給制御システム、設備形成システムなどに用いられてもよい。 Figure 12 shows an example in which the power generation output estimated by the photovoltaic power generation output estimation device 100a is used for system control, but as in embodiment 1, this is not limited to this, and the power generation output estimated by the photovoltaic power generation output estimation device 100a may be used, for example, for supply and demand control, facility formation, etc. In other words, the photovoltaic power generation output estimation device 100a may be used in a supply and demand control system, a facility formation system, etc.

以上に説明したように、実施の形態3の太陽光発電出力推定装置100aは、第2太陽光発電設備の発電出力である第2太陽光発電出力を、参照地点の日射強度データと第2太陽光発電設備が設置された需要家の残余需要とを用いて推定する。さらに、太陽光発電出力推定装置100aは、日射強度データと第2太陽光発電設備が設置された需要家の残余需要との相関係数ρを用いて、第2太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすか否かを判定する推定精度検証部140aを備える。このため、推定精度が定められた精度を満たさないと判定された場合に、対策を講じることができる。この対策は、実施の形態1と同様である。これにより、第2太陽光発電設備の発電出力の推定精度の向上を図ることができる。 As described above, the photovoltaic power generation output estimation device 100a of the third embodiment estimates the second photovoltaic power generation output, which is the power generation output of the second photovoltaic power generation facility, using the solar radiation intensity data at the reference point and the residual demand of the consumer in which the second photovoltaic power generation facility is installed. Furthermore, the photovoltaic power generation output estimation device 100a includes an estimation accuracy verification unit 140a that determines whether the estimation accuracy of the second photovoltaic power generation output satisfies a specified accuracy using a correlation coefficient ρ between the solar radiation intensity data and the residual demand of the consumer in which the second photovoltaic power generation facility is installed. Therefore, if it is determined that the estimation accuracy does not satisfy the specified accuracy, measures can be taken. These measures are the same as those in the first embodiment. This makes it possible to improve the estimation accuracy of the power generation output of the second photovoltaic power generation facility.

なお、本実施の形態で述べた日射強度の実測値または推定値と、実施の形態1で述べた第1太陽光発電出力の計測データとは、いずれも日射強度に依存するものである。したがって、本実施の形態で述べた日射強度の実測値または推定値と、実施の形態1で述べた第1太陽光発電出力の計測データとは、いずれも発電出力の推定対象の太陽光発電設備の設置位置とは異なる地点の日射強度を示す日射強度データの一例である。このため、実施の形態1の太陽光発電出力推定装置100も、第2太陽光発電設備の発電出力である第2太陽光発電出力を、参照地点(第1太陽光発電設備の位置)の日射強度データと第2太陽光発電設備が設置された需要家の残余需要とを用いて推定し、日射強度データと第2太陽光発電設備が設置された需要家の残余需要との相関係数ρを用いて、第2太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすか否かを判定していると言える。 Note that the actual or estimated value of the solar radiation intensity described in this embodiment and the measurement data of the first solar power generation output described in embodiment 1 are both dependent on the solar radiation intensity. Therefore, the actual or estimated value of the solar radiation intensity described in this embodiment and the measurement data of the first solar power generation output described in embodiment 1 are both examples of solar radiation intensity data indicating the solar radiation intensity at a point different from the installation position of the solar power generation equipment to be estimated for the power generation output. For this reason, the solar power generation output estimation device 100 of embodiment 1 also estimates the second solar power generation output, which is the power generation output of the second solar power generation equipment, using the solar radiation intensity data at the reference point (the position of the first solar power generation equipment) and the residual demand of the consumer in which the second solar power generation equipment is installed, and determines whether the estimation accuracy of the second solar power generation output satisfies the specified accuracy using the correlation coefficient ρ between the solar radiation intensity data and the residual demand of the consumer in which the second solar power generation equipment is installed.

なお、日射強度データとして、全量買取PVの発電出力(計測データ)と日射強度の実測値または推定値との両方を用いてもよい。例えば、第2太陽光発電設備ごとに、全量買取PVの発電出力を用いた相関係数ρと日射強度を用いた相関係数ρとのどちらを用いる方が精度がよいかが異なる場合がある。このため、第2太陽光発電設備ごとに、全量買取PVの発電出力を用いるか日射強度を用いるかを使い分けてもよい。 In addition, as the solar radiation intensity data, both the power generation output (measurement data) of the full-amount purchase PV and the actual or estimated value of solar radiation intensity may be used. For example, for each second solar power generation facility, it may be more accurate to use the correlation coefficient ρ using the power generation output of the full-amount purchase PV or the correlation coefficient ρ using solar radiation intensity. For this reason, it may be possible to use either the power generation output of the full-amount purchase PV or the solar radiation intensity for each second solar power generation facility.

実施の形態4.
次に、実施の形態4にかかる太陽光発電出力推定装置100aについて説明する。本実施の形態の太陽光発電出力推定装置100aの機能構成およびハードウェア構成は、実施の形態3の太陽光発電出力推定装置100aと同様の構成である。実施の形態3と同様の機能を有する構成要素は実施の形態1と同一の符号を付して説明し、実施の形態3と重複する説明を省略する。以下、実施の形態3と異なる点を主に説明する。
Embodiment 4.
Next, a photovoltaic power generation output estimating device 100a according to a fourth embodiment will be described. The functional configuration and hardware configuration of the photovoltaic power generation output estimating device 100a of this embodiment are similar to those of the photovoltaic power generation output estimating device 100a of the third embodiment. Components having the same functions as those of the third embodiment will be described with the same reference numerals as those of the first embodiment, and descriptions that overlap with those of the third embodiment will be omitted. Below, differences from the third embodiment will be mainly described.

本実施の形態では、実施の形態2と同様に、複数の第1期間を設定し、算出された比率αの代表値を用いて第2太陽光発電出力を推定する。 In this embodiment, similar to embodiment 2, multiple first periods are set, and the second photovoltaic power generation output is estimated using a representative value of the calculated ratio α.

図16は、本実施の形態の太陽光発電出力推定装置100aによる発電出力の推定処理手順の一例を示すフローチャートである。まず、推定精度検証部140aは、実施の形態2と同様に、ステップS31を実施する。その後、複数の第1期間のうちの1つの期間に関して、実施の形態3と同様に、ステップS41,S3,S4,S42,S6が行われる。ステップS6でYesの場合は、ステップS71が行われる。ステップS71では、実施の形態3と同様に比率αの算出が行われるが、算出された比率αは推定部150または記憶部180に一時的に記憶され、記憶部180の算出データ185内の比率αの更新はこの時点では行われない。ステップS71の後、推定精度検証部140aは、実施の形態2と同様にステップS33を実施する。比率αの算出が行われていない第1期間がある場合(ステップS33 No)には、比率αの算出が行われていない第1期間のうちの1つを選択する。以降、選択された第1期間に関してステップS41からの処理が繰り返される。ステップS6でNoの場合は、ステップS71は行われずに、ステップS33が行われる。 FIG. 16 is a flowchart showing an example of a procedure for estimating the power generation output by the photovoltaic power generation output estimation device 100a of this embodiment. First, the estimation accuracy verification unit 140a performs step S31 in the same manner as in embodiment 2. Then, for one of the multiple first periods, steps S41, S3, S4, S42, and S6 are performed in the same manner as in embodiment 3. If step S6 is Yes, step S71 is performed. In step S71, the ratio α is calculated in the same manner as in embodiment 3, but the calculated ratio α is temporarily stored in the estimation unit 150 or the storage unit 180, and the ratio α in the calculation data 185 of the storage unit 180 is not updated at this point. After step S71, the estimation accuracy verification unit 140a performs step S33 in the same manner as in embodiment 2. If there is a first period in which the ratio α has not been calculated (step S33 No), one of the first periods in which the ratio α has not been calculated is selected. Thereafter, the process from step S41 is repeated for the selected first period. If the answer is No in step S6, step S71 is skipped and step S33 is performed.

全ての第1期間の比率αの算出が行われた場合(ステップS33 Yes)、実施の形態2と同様にステップS34が実施される。ステップS44は、実施の形態3と同様である。 When the ratios α for all first periods have been calculated (step S33: Yes), step S34 is performed as in embodiment 2. Step S44 is the same as in embodiment 3.

本実施の形態では、太陽光発電出力推定装置100aは、複数の第1期間を設定し、相関係数ρが閾値u以上となる第1期間に関して比率αを算出し、算出した比率αの代表値を用いて、第2太陽光発電出力を推定する。これにより、実施の形態3に比べて第2太陽光発電出力の推定精度を向上させることができる。 In this embodiment, the photovoltaic power generation output estimation device 100a sets a plurality of first periods, calculates the ratio α for the first periods in which the correlation coefficient ρ is equal to or greater than the threshold value u, and estimates the second photovoltaic power generation output using a representative value of the calculated ratio α. This improves the estimation accuracy of the second photovoltaic power generation output compared to embodiment 3.

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configurations shown in the above embodiments are merely examples, and may be combined with other known technologies, or the embodiments may be combined with each other. In addition, parts of the configurations may be omitted or modified without departing from the spirit of the invention.

以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。 Various aspects of this disclosure are summarized below as appendices.

(付記1)
推定対象の太陽光発電設備の発電出力である推定対象太陽光発電出力を、日射強度を示す日射強度データと前記太陽光発電設備が設置された需要家における消費電力と太陽光発電出力との合算値である残余需要とを用いて推定する推定部と、
前記日射強度データと前記残余需要との相関を示す相関情報を用いて前記推定対象太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすか否かを判定する推定精度検証部と、
を備えることを特徴とする太陽光発電出力推定装置。
(付記2)
前記推定対象太陽光発電出力の推定時点より前の第1期間における、前記日射強度データの時系列データと前記残余需要の時系列データとの共分散である第1共分散を算出する第1共分散算出部と、
前記第1期間における前記日射強度データの時系列データと前記第1期間から遅延時間だけずれた第2期間の前記日射強度データの時系列データとの自己共分散である第2共分散を算出する第2共分散算出部と、
を備え、
前記遅延時間は、前記太陽光発電設備と前記日射強度データに対応する地点との間で日射変動が伝搬する時間であり、
前記推定部は、前記第1共分散および前記第2共分散を用いて前記日射強度データと前記推定対象太陽光発電出力との比の推定値である比率を算出し、前記比率を前記推定時点から遅延時間ずれた前記日射強度データに乗じることで前記推定対象太陽光発電出力を推定し、
前記推定精度検証部は、前記第1期間ごとに前記推定対象太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすか否かを判定することを特徴とする付記1に記載の太陽光発電出力推定装置。
(付記3)
前記比率は、前記第1共分散を前記第2共分散で除して-1を乗じた値であることを特徴とする付記2に記載の太陽光発電出力推定装置。
(付記4)
前記相関情報は、前記第1期間における前記日射強度データの時系列データと前記第1期間から遅延時間だけずれた前記第2期間の前記残余需要の時系列データとの相関係数に-1を乗じた値であり、
前記推定精度検証部は、前記相関係数が閾値以上である場合に、前記推定対象太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすと判定し、前記相関係数が閾値未満である場合に、前記推定対象太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たさないと判定することを特徴とする付記3に記載の太陽光発電出力推定装置。
(付記5)
前記第1期間は複数設定され、
前記推定部は、前記相関係数が閾値以上であると判定された前記第1期間に対応する前記比率を用いて前記比率の代表値を算出し、前記代表値を用いて前記推定対象太陽光発電出力を推定することを特徴とする付記4に記載の太陽光発電出力推定装置。
(付記6)
前記相関係数と、前記推定対象太陽光発電出力の実測値に対する前記推定部により推定された前記推定対象太陽光発電出力の推定値の誤差との関係を示す散布図を表示する表示部、
を備えることを特徴とする付記4または5に記載の太陽光発電出力推定装置。
(付記7)
前記表示部は、前記散布図に重畳して前記閾値を表示することを特徴とする付記6に記載の太陽光発電出力推定装置。
(付記8)
前記遅延時間を0と近似することを特徴とする付記2から7のいずれか1つに記載の太陽光発電出力推定装置。
(付記9)
前記日射強度データは、前記日射強度データに対応する地点に設置された太陽光発電設備の発電出力の計測データまたは推定値であることを特徴とする付記1から8のいずれか1つに記載の太陽光発電出力推定装置。
(付記10)
前記日射強度データは、前記日射強度データに対応する地点で測定された日射強度の測定値または推定値であることを特徴とする付記1から9のいずれか1つに記載の太陽光発電出力推定装置。
(付記11)
太陽光発電設備の発電出力を推定する太陽光発電出力推定装置と、
前記太陽光発電出力推定装置によって推定された発電出力を用いて電力系統の電圧を制御する制御装置と、
を備え、
前記太陽光発電出力推定装置は、
推定対象の太陽光発電設備の発電出力である推定対象太陽光発電出力を、日射強度を示す日射強度データと前記太陽光発電設備が設置された需要家における消費電力と太陽光発電出力との合算値である残余需要とを用いて推定する推定部と、
前記日射強度データと前記残余需要との相関を示す相関情報を用いて前記推定対象太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすか否かを判定する推定精度検証部と、
を備えることを特徴とする系統制御システム。
(付記12)
太陽光発電設備の発電出力を推定する太陽光発電出力推定装置と、
前記太陽光発電出力推定装置によって推定された発電出力を用いて電力の需給制御を行う需給制御装置と、
を備え、
前記太陽光発電出力推定装置は、
推定対象の太陽光発電設備の発電出力である推定対象太陽光発電出力を、日射強度を示す日射強度データと前記太陽光発電設備が設置された需要家における消費電力と太陽光発電出力との合算値である残余需要とを用いて推定する推定部と、
前記日射強度データと前記残余需要との相関を示す相関情報を用いて前記推定対象太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすか否かを判定する推定精度検証部と、
を備えることを特徴とする需給制御システム。
(付記13)
太陽光発電設備の発電出力を推定する太陽光発電出力推定装置と、
前記太陽光発電出力推定装置によって推定された発電出力を用いて電力系統の状態を提示する状態管理装置と、
を備え、
前記太陽光発電出力推定装置は、
推定対象の太陽光発電設備の発電出力である推定対象太陽光発電出力を、日射強度を示す日射強度データと前記太陽光発電設備が設置された需要家における消費電力と太陽光発電出力との合算値である残余需要とを用いて推定する推定部と、
前記日射強度データと前記残余需要との相関を示す相関情報を用いて前記推定対象太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすか否かを判定する推定精度検証部と、
を備えることを特徴とする設備形成支援システム。
(付記14)
太陽光発電出力推定装置が、推定対象の太陽光発電設備の発電出力である推定対象太陽光発電出力を、日射強度を示す日射強度データと前記太陽光発電設備が設置された需要家における消費電力と太陽光発電出力との合算値である残余需要とを用いて推定し、
前記太陽光発電出力推定装置が、前記日射強度データと前記残余需要との相関を示す相関情報を用いて前記推定対象太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすか否かを判定することを特徴とする太陽光発電出力推定方法。
(付記15)
推定対象の太陽光発電設備の発電出力である推定対象太陽光発電出力を、日射強度を示す日射強度データと前記太陽光発電設備が設置された需要家における消費電力と太陽光発電出力との合算値である残余需要とを用いて推定するステップと、
前記日射強度データと前記残余需要との相関を示す相関情報を用いて前記推定対象太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすか否かを判定するステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする太陽光発電出力推定プログラム。
(Appendix 1)
an estimation unit that estimates an estimation target photovoltaic power generation output, which is a power generation output of a photovoltaic power generation facility that is an estimation target, by using solar irradiance data indicating solar irradiance and a residual demand that is a sum of a power consumption and a photovoltaic power generation output of a consumer in which the photovoltaic power generation facility is installed;
an estimation accuracy verification unit that uses correlation information indicating a correlation between the solar irradiance data and the residual demand to determine whether or not the estimation accuracy of the estimation target photovoltaic power generation output satisfies a predetermined accuracy;
A photovoltaic power generation output estimating device comprising:
(Appendix 2)
a first covariance calculation unit that calculates a first covariance that is a covariance between time series data of the solar irradiance data and time series data of the residual demand in a first period prior to an estimation time point of the photovoltaic power generation output to be estimated;
A second covariance calculation unit that calculates a second covariance that is an autocovariance between time series data of the solar irradiance data in the first period and time series data of the solar irradiance data in a second period shifted from the first period by a delay time;
Equipped with
The delay time is a time for a fluctuation in solar radiation to propagate between the solar power generation facility and a point corresponding to the solar radiation intensity data,
the estimation unit calculates a ratio that is an estimate of a ratio between the solar irradiance data and the solar power generation output to be estimated using the first covariance and the second covariance, and estimates the solar power generation output to be estimated by multiplying the solar irradiance data shifted by a delay time from the estimation time point by the ratio;
The photovoltaic power generation output estimation device according to claim 1, characterized in that the estimation accuracy verification unit determines whether the estimation accuracy of the estimation target photovoltaic power generation output for each first period satisfies a predetermined accuracy.
(Appendix 3)
The photovoltaic power generation output estimating device according to claim 2, wherein the ratio is a value obtained by dividing the first covariance by the second covariance and multiplying the result by −1.
(Appendix 4)
The correlation information is a value obtained by multiplying a correlation coefficient between the time series data of the solar irradiance data in the first period and the time series data of the residual demand in the second period shifted from the first period by a delay time by −1,
The photovoltaic power generation output estimation device according to claim 3, characterized in that the estimation accuracy verification unit determines that the estimation accuracy of the photovoltaic power generation output to be estimated meets a specified accuracy when the correlation coefficient is equal to or greater than a threshold value, and determines that the estimation accuracy of the photovoltaic power generation output to be estimated does not meet a specified accuracy when the correlation coefficient is less than the threshold value.
(Appendix 5)
A plurality of the first periods are set,
The photovoltaic power generation output estimation device according to claim 4, wherein the estimation unit calculates a representative value of the ratio using the ratio corresponding to the first period in which the correlation coefficient is determined to be equal to or greater than a threshold value, and estimates the photovoltaic power generation output to be estimated using the representative value.
(Appendix 6)
a display unit that displays a scatter diagram showing a relationship between the correlation coefficient and an error of the estimated value of the estimation target photovoltaic power generation output estimated by the estimation unit with respect to an actual measured value of the estimation target photovoltaic power generation output;
The photovoltaic power generation output estimating device according to claim 4 or 5, comprising:
(Appendix 7)
The photovoltaic power generation output estimating device according to claim 6, wherein the display unit displays the threshold value superimposed on the scatter diagram.
(Appendix 8)
The photovoltaic power generation output estimating device according to any one of appendices 2 to 7, characterized in that the delay time is approximated to zero.
(Appendix 9)
The solar power generation output estimation device described in any one of appendix 1 to 8, characterized in that the solar irradiance intensity data is measurement data or estimated values of power generation output of a solar power generation facility installed at a location corresponding to the solar irradiance intensity data.
(Appendix 10)
A photovoltaic power generation output estimation device described in any one of appendices 1 to 9, characterized in that the solar irradiance data is a measured value or an estimated value of solar irradiance measured at a point corresponding to the solar irradiance data.
(Appendix 11)
A photovoltaic power generation output estimation device that estimates the power generation output of a photovoltaic power generation facility;
a control device that controls a voltage of a power grid using the power generation output estimated by the photovoltaic power generation output estimating device;
Equipped with
The photovoltaic power generation output estimating device includes:
an estimation unit that estimates an estimation target photovoltaic power generation output, which is a power generation output of a photovoltaic power generation facility that is an estimation target, by using solar irradiance data indicating solar irradiance and a residual demand that is a sum of a power consumption and a photovoltaic power generation output of a consumer in which the photovoltaic power generation facility is installed;
an estimation accuracy verification unit that uses correlation information indicating a correlation between the solar irradiance data and the residual demand to determine whether or not the estimation accuracy of the estimation target photovoltaic power generation output satisfies a predetermined accuracy;
A system control system comprising:
(Appendix 12)
A photovoltaic power generation output estimation device that estimates the power generation output of a photovoltaic power generation facility;
a supply and demand control device that controls supply and demand of electricity using the power generation output estimated by the photovoltaic power generation output estimation device;
Equipped with
The photovoltaic power generation output estimating device includes:
an estimation unit that estimates an estimation target photovoltaic power generation output, which is a power generation output of a photovoltaic power generation facility that is an estimation target, by using solar irradiance data indicating solar irradiance and a residual demand that is a sum of a power consumption and a photovoltaic power generation output of a consumer in which the photovoltaic power generation facility is installed;
an estimation accuracy verification unit that uses correlation information indicating a correlation between the solar irradiance data and the residual demand to determine whether or not the estimation accuracy of the estimation target photovoltaic power generation output satisfies a predetermined accuracy;
A supply and demand control system comprising:
(Appendix 13)
A photovoltaic power generation output estimation device that estimates the power generation output of a photovoltaic power generation facility;
a state management device that indicates a state of a power grid using the power generation output estimated by the photovoltaic power generation output estimation device;
Equipped with
The photovoltaic power generation output estimating device includes:
an estimation unit that estimates an estimation target photovoltaic power generation output, which is a power generation output of a photovoltaic power generation facility that is an estimation target, by using solar irradiance data indicating solar irradiance and a residual demand that is a sum of a power consumption and a photovoltaic power generation output of a consumer in which the photovoltaic power generation facility is installed;
an estimation accuracy verification unit that uses correlation information indicating a correlation between the solar irradiance data and the residual demand to determine whether or not the estimation accuracy of the estimation target photovoltaic power generation output satisfies a predetermined accuracy;
A facility formation support system comprising:
(Appendix 14)
A photovoltaic power generation output estimation device estimates an estimation target photovoltaic power generation output, which is a power generation output of a photovoltaic power generation facility to be estimated, by using solar irradiance intensity data indicating solar irradiance and a residual demand, which is a sum of a power consumption and a photovoltaic power generation output at a consumer in which the photovoltaic power generation facility is installed;
A photovoltaic power generation output estimation method, characterized in that the photovoltaic power generation output estimation device determines whether the estimation accuracy of the photovoltaic power generation output to be estimated satisfies a specified accuracy using correlation information indicating the correlation between the solar irradiance data and the residual demand.
(Appendix 15)
A step of estimating an estimated photovoltaic power generation output, which is a power generation output of a photovoltaic power generation facility to be estimated, using solar irradiance data indicating solar irradiance and a residual demand, which is a sum of a power consumption and a photovoltaic power generation output of a consumer in which the photovoltaic power generation facility is installed;
determining whether or not the estimation accuracy of the estimation target photovoltaic power generation output satisfies a predetermined accuracy by using correlation information indicating a correlation between the solar irradiance data and the residual demand;
A photovoltaic power generation output estimation program characterized by causing a computer to execute the above.

10,10a 系統制御システム、60 日射強度測定網、100,100a 太陽光発電出力推定装置、110 データ取得部、120,120a 第1共分散算出部、130,130a 第2共分散算出部、140,140a 推定精度検証部、150 推定部、160 表示部、170 入力受付部、180 記憶部、190 出力部、200-1~200-4,200-m,200-n 需要家、201 負荷、202 太陽光発電設備、203~205 スマートメータ、206 計測器、300 制御装置。 10, 10a Power system control system, 60 Solar radiation intensity measurement network, 100, 100a Photovoltaic power generation output estimation device, 110 Data acquisition unit, 120, 120a First covariance calculation unit, 130, 130a Second covariance calculation unit, 140, 140a Estimation accuracy verification unit, 150 Estimation unit, 160 Display unit, 170 Input reception unit, 180 Memory unit, 190 Output unit, 200-1 to 200-4, 200-m, 200-n Consumers, 201 Load, 202 Photovoltaic power generation equipment, 203 to 205 Smart meters, 206 Measuring instrument, 300 Control device.

Claims (15)

推定対象の太陽光発電設備の発電出力である推定対象太陽光発電出力を、日射強度を示す日射強度データと前記太陽光発電設備が設置された需要家における消費電力と太陽光発電出力との合算値である残余需要とを用いて推定する推定部と、
前記日射強度データと前記残余需要との相関を示す相関情報を用いて前記推定対象太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすか否かを判定する推定精度検証部と、
を備えることを特徴とする太陽光発電出力推定装置。
an estimation unit that estimates an estimation target photovoltaic power generation output, which is a power generation output of a photovoltaic power generation facility that is an estimation target, by using solar irradiance data indicating solar irradiance and a residual demand that is a sum of a power consumption and a photovoltaic power generation output of a consumer in which the photovoltaic power generation facility is installed;
an estimation accuracy verification unit that uses correlation information indicating a correlation between the solar irradiance data and the residual demand to determine whether or not the estimation accuracy of the estimation target photovoltaic power generation output satisfies a predetermined accuracy;
A photovoltaic power generation output estimating device comprising:
前記推定対象太陽光発電出力の推定時点より前の第1期間における、前記日射強度データの時系列データと前記残余需要の時系列データとの共分散である第1共分散を算出する第1共分散算出部と、
前記第1期間における前記日射強度データの時系列データと前記第1期間から遅延時間だけずれた第2期間の前記日射強度データの時系列データとの自己共分散である第2共分散を算出する第2共分散算出部と、
を備え、
前記遅延時間は、前記太陽光発電設備と前記日射強度データに対応する地点との間で日射変動が伝搬する時間であり、
前記推定部は、前記第1共分散および前記第2共分散を用いて前記日射強度データと前記推定対象太陽光発電出力との比の推定値である比率を算出し、前記比率を前記推定時点から遅延時間ずれた前記日射強度データに乗じることで前記推定対象太陽光発電出力を推定し、
前記推定精度検証部は、前記第1期間ごとに前記推定対象太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の太陽光発電出力推定装置。
a first covariance calculation unit that calculates a first covariance that is a covariance between time series data of the solar irradiance data and time series data of the residual demand in a first period prior to an estimation time point of the photovoltaic power generation output to be estimated;
A second covariance calculation unit that calculates a second covariance that is an autocovariance between time series data of the solar irradiance intensity data in the first period and time series data of the solar irradiance intensity data in a second period shifted from the first period by a delay time;
Equipped with
The delay time is a time for a fluctuation in solar radiation to propagate between the solar power generation facility and a point corresponding to the solar radiation intensity data,
the estimation unit calculates a ratio that is an estimate of a ratio between the solar irradiance data and the solar power generation output to be estimated using the first covariance and the second covariance, and estimates the solar power generation output to be estimated by multiplying the solar irradiance data shifted by a delay time from the estimation time point by the ratio;
The photovoltaic power generation output estimating device according to claim 1 , wherein the estimation accuracy verifying unit determines whether or not the estimation accuracy of the estimation target photovoltaic power generation output satisfies a predetermined accuracy for each of the first periods.
前記比率は、前記第1共分散を前記第2共分散で除して-1を乗じた値であることを特徴とする請求項2に記載の太陽光発電出力推定装置。 The solar power generation output estimation device according to claim 2, characterized in that the ratio is a value obtained by dividing the first covariance by the second covariance and multiplying the result by -1. 前記相関情報は、前記第1期間における前記日射強度データの時系列データと前記第1期間から遅延時間だけずれた前記第2期間の前記残余需要の時系列データとの相関係数に-1を乗じた値であり、
前記推定精度検証部は、前記相関係数が閾値以上である場合に、前記推定対象太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすと判定し、前記相関係数が閾値未満である場合に、前記推定対象太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たさないと判定することを特徴とする請求項3に記載の太陽光発電出力推定装置。
The correlation information is a value obtained by multiplying a correlation coefficient between the time series data of the solar irradiance data in the first period and the time series data of the residual demand in the second period shifted from the first period by a delay time by −1,
The photovoltaic power generation output estimation device according to claim 3, characterized in that the estimation accuracy verification unit determines that the estimation accuracy of the photovoltaic power generation output to be estimated meets a predetermined accuracy when the correlation coefficient is equal to or greater than a threshold value, and determines that the estimation accuracy of the photovoltaic power generation output to be estimated does not meet a predetermined accuracy when the correlation coefficient is less than the threshold value.
前記第1期間は複数設定され、
前記推定部は、前記相関係数が閾値以上であると判定された前記第1期間に対応する前記比率を用いて前記比率の代表値を算出し、前記代表値を用いて前記推定対象太陽光発電出力を推定することを特徴とする請求項4に記載の太陽光発電出力推定装置。
A plurality of the first periods are set,
The photovoltaic power generation output estimation device according to claim 4, characterized in that the estimation unit calculates a representative value of the ratio using the ratio corresponding to the first period in which the correlation coefficient is determined to be equal to or greater than a threshold value, and estimates the estimation target photovoltaic power generation output using the representative value.
前記相関係数と、前記推定対象太陽光発電出力の実測値に対する前記推定部により推定された前記推定対象太陽光発電出力の推定値の誤差との関係を示す散布図を表示する表示部、
を備えることを特徴とする請求項5に記載の太陽光発電出力推定装置。
a display unit that displays a scatter diagram showing a relationship between the correlation coefficient and an error of the estimated value of the estimation target photovoltaic power generation output estimated by the estimation unit with respect to an actual measured value of the estimation target photovoltaic power generation output;
The photovoltaic power generation output estimating device according to claim 5, further comprising:
前記表示部は、前記散布図に重畳して前記閾値を表示することを特徴とする請求項6に記載の太陽光発電出力推定装置。 The solar power generation output estimation device according to claim 6, characterized in that the display unit displays the threshold value superimposed on the scatter diagram. 前記遅延時間を0と近似することを特徴とする請求項2に記載の太陽光発電出力推定装置。 The photovoltaic power generation output estimation device according to claim 2, characterized in that the delay time is approximated to 0. 前記日射強度データは、前記日射強度データに対応する地点に設置された太陽光発電設備の発電出力の計測データまたは推定値であることを特徴とする請求項1に記載の太陽光発電出力推定装置。 The solar power generation output estimation device according to claim 1, characterized in that the solar irradiance data is measurement data or estimated values of the power generation output of a solar power generation facility installed at a location corresponding to the solar irradiance data. 前記日射強度データは、前記日射強度データに対応する地点で測定された日射強度の測定値または推定値であることを特徴とする請求項1に記載の太陽光発電出力推定装置。 The solar power generation output estimation device according to claim 1, characterized in that the solar radiation intensity data is a measured or estimated value of solar radiation intensity measured at a point corresponding to the solar radiation intensity data. 太陽光発電設備の発電出力を推定する太陽光発電出力推定装置と、
前記太陽光発電出力推定装置によって推定された発電出力を用いて電力系統の電圧を制御する制御装置と、
を備え、
前記太陽光発電出力推定装置は、
推定対象の太陽光発電設備の発電出力である推定対象太陽光発電出力を、日射強度を示す日射強度データと前記太陽光発電設備が設置された需要家における消費電力と太陽光発電出力との合算値である残余需要とを用いて推定する推定部と、
前記日射強度データと前記残余需要との相関を示す相関情報を用いて前記推定対象太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすか否かを判定する推定精度検証部と、
を備えることを特徴とする系統制御システム。
A photovoltaic power generation output estimation device that estimates the power generation output of a photovoltaic power generation facility;
a control device that controls a voltage of a power grid using the power generation output estimated by the photovoltaic power generation output estimation device;
Equipped with
The photovoltaic power generation output estimating device includes:
an estimation unit that estimates an estimation target photovoltaic power generation output, which is a power generation output of a photovoltaic power generation facility that is an estimation target, by using solar irradiance data indicating solar irradiance and a residual demand that is a sum of a power consumption and a photovoltaic power generation output of a consumer in which the photovoltaic power generation facility is installed;
an estimation accuracy verification unit that uses correlation information indicating a correlation between the solar irradiance data and the residual demand to determine whether or not the estimation accuracy of the estimation target photovoltaic power generation output satisfies a predetermined accuracy;
A system control system comprising:
太陽光発電設備の発電出力を推定する太陽光発電出力推定装置と、
前記太陽光発電出力推定装置によって推定された発電出力を用いて電力の需給制御を行う需給制御装置と、
を備え、
前記太陽光発電出力推定装置は、
推定対象の太陽光発電設備の発電出力である推定対象太陽光発電出力を、日射強度を示す日射強度データと前記太陽光発電設備が設置された需要家における消費電力と太陽光発電出力との合算値である残余需要とを用いて推定する推定部と、
前記日射強度データと前記残余需要との相関を示す相関情報を用いて前記推定対象太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすか否かを判定する推定精度検証部と、
を備えることを特徴とする需給制御システム。
A photovoltaic power generation output estimation device that estimates the power generation output of a photovoltaic power generation facility;
a supply and demand control device that controls supply and demand of electricity using the power generation output estimated by the photovoltaic power generation output estimation device;
Equipped with
The photovoltaic power generation output estimating device includes:
an estimation unit that estimates an estimation target photovoltaic power generation output, which is a power generation output of a photovoltaic power generation facility that is an estimation target, by using solar irradiance data indicating solar irradiance and a residual demand that is a sum of a power consumption and a photovoltaic power generation output of a consumer in which the photovoltaic power generation facility is installed;
an estimation accuracy verification unit that uses correlation information indicating a correlation between the solar irradiance data and the residual demand to determine whether or not the estimation accuracy of the estimation target photovoltaic power generation output satisfies a predetermined accuracy;
A supply and demand control system comprising:
太陽光発電設備の発電出力を推定する太陽光発電出力推定装置と、
前記太陽光発電出力推定装置によって推定された発電出力を用いて電力系統の状態を提示する状態管理装置と、
を備え、
前記太陽光発電出力推定装置は、
推定対象の太陽光発電設備の発電出力である推定対象太陽光発電出力を、日射強度を示す日射強度データと前記太陽光発電設備が設置された需要家における消費電力と太陽光発電出力との合算値である残余需要とを用いて推定する推定部と、
前記日射強度データと前記残余需要との相関を示す相関情報を用いて前記推定対象太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすか否かを判定する推定精度検証部と、
を備えることを特徴とする設備形成支援システム。
A photovoltaic power generation output estimation device that estimates the power generation output of a photovoltaic power generation facility;
a state management device that indicates a state of a power grid using the power generation output estimated by the photovoltaic power generation output estimation device;
Equipped with
The photovoltaic power generation output estimating device includes:
an estimation unit that estimates an estimation target photovoltaic power generation output, which is a power generation output of a photovoltaic power generation facility that is an estimation target, by using solar irradiance data indicating solar irradiance and a residual demand that is a sum of a power consumption and a photovoltaic power generation output of a consumer in which the photovoltaic power generation facility is installed;
an estimation accuracy verification unit that uses correlation information indicating a correlation between the solar irradiance data and the residual demand to determine whether or not the estimation accuracy of the estimation target photovoltaic power generation output satisfies a predetermined accuracy;
A facility formation support system comprising:
太陽光発電出力推定装置が、推定対象の太陽光発電設備の発電出力である推定対象太陽光発電出力を、日射強度を示す日射強度データと前記太陽光発電設備が設置された需要家における消費電力と太陽光発電出力との合算値である残余需要とを用いて推定し、
前記太陽光発電出力推定装置が、前記日射強度データと前記残余需要との相関を示す相関情報を用いて前記推定対象太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすか否かを判定することを特徴とする太陽光発電出力推定方法。
A photovoltaic power generation output estimation device estimates an estimation target photovoltaic power generation output, which is a power generation output of a photovoltaic power generation facility to be estimated, by using solar irradiance intensity data indicating solar irradiance and a residual demand, which is a sum of a power consumption and a photovoltaic power generation output at a consumer in which the photovoltaic power generation facility is installed;
A photovoltaic power generation output estimation method, characterized in that the photovoltaic power generation output estimation device determines whether the estimation accuracy of the photovoltaic power generation output to be estimated satisfies a specified accuracy using correlation information indicating the correlation between the solar irradiance data and the residual demand.
推定対象の太陽光発電設備の発電出力である推定対象太陽光発電出力を、日射強度を示す日射強度データと前記太陽光発電設備が設置された需要家における消費電力と太陽光発電出力との合算値である残余需要とを用いて推定するステップと、
前記日射強度データと前記残余需要との相関を示す相関情報を用いて前記推定対象太陽光発電出力の推定精度が定められた精度を満たすか否かを判定するステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする太陽光発電出力推定プログラム。
A step of estimating an estimated photovoltaic power generation output, which is a power generation output of a photovoltaic power generation facility to be estimated, using solar irradiance data indicating solar irradiance and a residual demand, which is a sum of a power consumption and a photovoltaic power generation output of a consumer in which the photovoltaic power generation facility is installed;
determining whether or not the estimation accuracy of the estimation target photovoltaic power generation output satisfies a predetermined accuracy using correlation information indicating a correlation between the solar irradiance data and the residual demand;
A photovoltaic power generation output estimation program characterized by causing a computer to execute the above.
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