JP2878873B2 - 電力需要予測制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、火力発電所又は原子力
発電所などの電力需要予測制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、火力発電所又は原子力発電所
などの発電機出力調整制御に関しては、中央給電所から
発電機出力調整指令が各発電所の各発電機に対して送ら
れて来る。各発電機は、中央給電所からの指令に従って
時々刻々発電機出力を制御している。ところで、当日の
天候、特に夏などはその日の気温によって電力需要が大
きく変化する。気温が高くなると、クーラなどの需要が
急激に増加することになり、各発電機の出力を急激に増
加するように中央給電所から各発電所へ指令が送られる
ことになる。

【０００３】これを図８に基づいて説明する。図８は、
当日の発電機出力曲線（予定）１００と実際の発電機出
力曲線（実績）１０１を示す。

【０００４】発電機出力曲線（予定）１００に対して当
日の気温などの変化によって発電機出力曲線（実績）１
０１になるような出力変化要求が、中央給電所から指令
があり、その指令値に対応して発電機出力を追従させた
ものである。発電所側ではできるだけ予め決められた１
日の発電機出力曲線に従って運転することがスムーズに
運転できることになり、安全な運転を可能とする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、各発電
所では中央給電所からの発電機出力増減指令に従って発
電所の出力を増減し、要求指令値に合わせるためにはか
なりの時間を必要とする。このような場合において、各
発電機が即座に出力調整に対応できない時には、結果と
して電力需要に対して供給が不足することになり、その
結果、送電線の電圧低下または停電などの事故の恐れが
生ずる場合がある。又、運転員にとっては予定外の発電
機出力変化要求に対応するために必要な補機の起動スケ
ジュール変更など，仕事量の増大とともに運転操作の複
雑さを招いている。

【０００６】本発明はかかる従来の問題点を解決するた
めになされたもので、その目的は、各発電所の発電機に
対する中央給電所からの急激な電力出力変化指令などを
なくし、各発電所の発電機について時々刻々を気温によ
ってファジー推論によって前もって電力需要を予測し発
電機の出力を補正することにより安定した電力を供給す
ることを可能とした電力需要予測制御方法を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電力需要予測制
御装置は、過去の実績データに基づいて予測対象日の発
電機出力の時間変化を予測し、一日の発電機出力予定曲
線を作成する手段と、予測対象日当日の気温を複数回の
測定時刻をとって測定する気温測定手段と、この気温測
定手段からの気温測定値と発電機出力予定曲線の作成時
に予測された予測対象日の平均気温との温度偏差を演算
し、この温度偏差および当該測定時刻に基づいてファジ
ー推論により発電機出力の補正量を演算する補正量演算
手段と、この補正量演算手段からの補正量を当該測定時
刻以降の発電機出力予定曲線に加算し、得られる出力曲
線を目標値として、この目標値に追従するように発電機
の出力を制御する制御手段とを備えたことを特徴とす
る。

【０００８】

【作用】火力発電所又は原子力発電所などにおける発電
機出力の１日の出力予定曲線に関して、実際に測定され
た気温と前もって予測された平均気温との温度偏差およ
びその気温測定時刻に応じてファジー推論を用いて補正
量を演算することにより、発電機出力予定曲線を気温測
定時刻ごとに補正し、この補正された出力曲線に対して
発電機出力を追従させるべく制御する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１０】図１は本発明を適用した１日の発電機出力
予測曲線を決定するための構成図である。

【００１１】先ず、知識ベース１０の初期発電機出力予
測部において、当日が日曜日か祝日か平日かの３種類の
基本パターンによって、過去の実績によるデータから当
日の発電機出力予測曲線を作成する。

【００１２】次に、気温測定部１１の当日の気温を基に
して、ファジー推論部１２でファジー推論により発電機
出力曲線補正量（ΔＭＷ）１３を決定する。

【００１３】そして、制御部１４において、新たな出力
曲線を目標値とする発電機出力制御を行う。

【００１４】図２に一例として、出力調整可能な発電機
の１日の出力曲線を示す。図２において、縦軸２１は発
電機出力（ＭＷ）、横軸２２は時刻を表し、２３は発電
機出力を表す。一般に、夜間は使用量が低いため、発電
機出力（ＭＷ）は低い。また、１２〜１３時は昼休みの
ところが多いため、発電機出力（ＭＷ）は一時的に低下
する。

【００１５】次に、図１のファジー推論部１２における
ファジー推論方法について下記に詳細に説明する。

【００１６】図３に時刻のメンバーシップ関数を示す。

【００１７】 ここで、ＮＢは、ＮＥＧＡＴＩＶＥ ＢＩＧ ＮＭは、ＮＥＧＡＴＩＶＥ ＭＩＤＩＵＭ ＮＳは、ＮＥＧＡＴＩＶＥ ＳＭＡＬＬ Ｚは、ＺＥＲＯ ＰＢは、ＰＯＳＩＴＩＶＥ ＢＩＧ ＰＭは、ＰＯＳＩＴＩＶＥ ＭＩＤＩＵＭ ＰＳは、ＰＯＳＩＴＩＶＥ ＳＭＡＬＬ をそれぞれ示す。

【００１８】すなわち、発電機出力が時刻の関数である
ことから、昼の１２時半をＺ、すなわち、ゼロとした時
にプラス方向に２０時を正で大（ＰＢ）、１７時を正で
中間（ＰＭ）、１４時を正で小（ＰＳ）、１０時を負で
小（ＮＳ）、７時を負で中間（ＮＭ）、２４時を負で大
（ＮＢ）とするメンバーシップ関数である。

【００１９】図４は温度偏差に対するメンバーシップ関
数を示す。

【００２０】ここで、αは温度偏差値であり、任意に決
定される。Ｚはゼロ、ＰＳは正で小、ＮＳは負で小を表
す。

【００２１】図５は発電機出力補正量のメンバーシップ
関数を示す。

【００２２】ここで、β，γは発電機ＭＷ補正値であ
り、任意に決定される。Ｚはゼロ、ＰＳは正で小、ＰＭ
は正で中間、ＮＳは負で小、ＮＭは負で中間を表す。

【００２３】

【表１】

【００２４】ここで、表１は時刻と温度偏差により発電
機出力曲線補正量ＭＷを決定するためものである。

【００２５】図６は表１から発電機出力補正量ＭＷを決
定するための一例を示す。

【００２６】一例として、ア，イ，ウ，エの記号の部分
について公知のＭＩＮ−ＭＡＸ法によって合成関数の重
心決定までの手順を示す。

【００２７】アについて、説明する。

【００２８】先ず、ある時刻Ｔ1 における点線７００に
おいて三角形７１０との交点７１０ａを得る。次に、温
度偏差については点線７０１と三角形７１１との交点７
１０ａと７１１ａの小さい方をとって三角形７１２の頭
切りを行う。

【００２９】イ，ウ，エについても、同様な操作を行
い、それぞれ三角形７２２，７３２，７４２の頭切りを
行う。

【００３０】これら三角形７１２，７２２，７３２，７
４２を合成した図を図７に示す。図７においてＸは重心
を表す。

【００３１】図７では三角形７１２，７２２，７３２，
７４２の大きい方を選ぶ。

【００３２】次に、図７の合成関数の重心を演算し、そ
の結果をＭＷとし、ある時Ｔ1 における発電機出力補正
量ＭＷを得る。これが、図１における発電機出力曲線補
正量（ΔＭＷ）決定１３に相当する。

【００３３】このようにして決定された発電機出力補正
量（ΔＭＷ）１３を、発電機出力予測曲線に加算するこ
とにより、発電機出力目標値が決定される。その後、こ
の目標値に合わせるべき発電機の出力を制御する。これ
が、図１における新たな出力曲線を目標値とする発電機
出力制御１４に相当する。

【００３４】このようにして、運転員の知識に基づいて
作成された電力出力曲線から当日の気温に基づいて発電
機出力予測曲線をファジー推論を用いることによって予
測し、前もって発電機出力を増減できることから、一般
の需要量が増減したとしても、中央給電所から各発電機
に対する急激な出力変動要求指令を出す必要がなくな
り、安定した電力供給が可能となる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、時間の
メンバーシップ関数，気温の温度偏差のメンバーシップ
関数および発電機出力補正メンバーシップ関数からファ
ジー推論により最適な発電機出力補正量を時々刻々演算
し、その値に追従すべく制御することにより、気温の変
化などによる急激な電力需要の変化に対してもスムーズ
に発電機出力を増減して、系統の安定化と安定した電力
供給を行うことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す構成図である。

【図２】１日の発電機出力曲線を示す図である。

【図３】時刻のメンバーシップ関数を示す図である。

【図４】温度偏差のメンバーシップ関数を示す図であ
る。

【図５】発電機出力補正量のメンバーシップ関数を示す
図である。

【図６】表１から発電機出力補正量を決定する一手順を
示す図である。

【図７】合成関数を示す図である。

【図８】当日と実際の発電機出力曲線を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１０………知識ベース １１………気温測定 １２………ファジー推論部 １３………補正量決定 １４………制御部 ２１………発電機出力 ２２………時刻 ２３………発電機出力 α………温度偏差 １００………当日の発電機出力曲線（予定） １０１………当日の発電機出力曲線（実績）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 過去の実績データに基づいて予測対象日
   の発電機出力の時間変化を予測し、一日の発電機出力予
   定曲線を作成する手段と、 前記予測対象日当日の気温を複数回の測定時刻をとって
   測定する気温測定手段と、 この気温測定手段からの気温測定値と前記発電機出力予
   定曲線の作成時に予測された予測対象日の平均気温との
   温度偏差を演算し、この温度偏差および当該測定時刻に
   基づいてファジー推論により発電機出力の補正量を演算
   する補正量演算手段と、 この補正量演算手段からの補正量を当該測定時刻以降の
   前記発電機出力予定曲線に加算し、得られる出力曲線を
   目標値として、この目標値に追従するように発電機の出
   力を制御する制御手段とを備えた ことを特徴とする電力
   需要予測制御装置。