JP3956822B2 - Power consignment fee billing apparatus and method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気事業者が他の電気事業者の送電設備を利用して電力を託送する場合の電力託送料金課金装置及びその方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の技術として、【特許文献1】に記載のように、ネットワークを利用して電力会社,独立発電事業者,電力需要家に対し、電力の販売および購入の募集情報を通知し、電力会社から応募時に送られてくる従来の電気料金,発電コストに関する情報および電力需要家から送られてくる従来の支払い料金に関する情報から電力会社の損益,独立発電事業者の損益,電力需要家の損益を計算するようにした電力需給調整方法がある。
【0003】
又、【特許文献2】に記載のように、非託送電力系統を電力会社の託送電力系統と接続可能とし、非託送電力系統と託送電力系統との間,非託送電力系統と電力供給者の発電設備の間、あるいは非託送電力系統と需要家との間、の接続に関する動作条件を適切に設定することにより、電力供給者から需要家へ安定した電力の供給を行うことができるようにした電力供給方法がある。
【0004】
これらの電力需要調整方法は、各者の損益を計算して利益が上がる方法を提供する方法であり、あるいは安定に電力供給するための非託送電力系統の利用の仕方を規定するものである。
【0005】
このような動きの中で、2000年3月21日に部分小売り自由化を柱とした改正電気事業法が施行され、電気事業は新しい競争の時代を迎えている。すなわち、改正電気事業法が施行されたことにより、電力需要家は電力会社の所有する送電設備を利用して新規参入の売電業者から電力供給を受けることが可能となった。この場合、新規参入の売電業者は、送電する電力量に応じて電力会社の所有する送電設備の使用料である託送料を支払うことが義務づけられている。
【0006】
一方、電力系統内の各構成要素について運転効率を向上させる他、これらを統括した総合的な視点において最も経済的となるように電力系統は運用されており、ELD(経済負荷配分法の略)等が用いられている。
【0007】
【特許文献1】
特開2002−199584号公報
【特許文献2】
特開2002−51465号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
今後更なる電力事業の自由化が進むことが予想され、多数の電気事業者が現在の電力会社の送電設備を利用して電力供給を行う状況に至った場合、複数の電気事業者が送電設備の送電容量を超えて電力を託送することが発生し、送電設備を所有する電力会社は、上記電気事業者以外の発電機出力を制御して、該当する送電設備の電力潮流を送電容量以下に制御しなければならない。
【0009】
上記従来の技術は、このような複数の電気事業者が送電設備の送電容量を超えて電力を託送することが発生した場合に、いかに託送料を算出するかについては配慮されていないものであった。
【0010】
本発明の目的は、電力潮流が送電設備の送電容量を超えた場合も含めて、送電設備を利用している複数の電気事業者の託送料金に課金するのに好適な電力託送料金課金装置及びその方法を提供することにある。
【0011】
本発明の他の目的は、送電設備を所有する電力会社の系統運用者に、現在の送電線利用状況,利用電気事業者及び電力量をオンラインで公開し、電力潮流が送電設備の送電容量を超えた場合は前記発電機出力制御に要する費用を算出できる電力託送料金課金装置及びその方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた本発明の電力託送料金課金装置及びその方法は、電気事業者が電力会社の所有する送電設備を使用して電力を託送する場合に、リアルタイムに送電設備を監視し、単独もしくは複数の電気事業者が送電容量を超えて電力を託送した場合、該当する電気事業者,使用量をオンラインで電力会社の系統運用者に通知し、該当する送電設備の電力潮流を送電容量以下にするために電力会社の所有する発電機の出力を制御し、この発電機制御に要する費用を該当する電気事業者の託送料金に対し追加して課金するものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例である電気事業者への託送料金課金システム及び託送料金の課金方法について図1により説明する。図1は、本実施例の電力系統の構成図である。
【0014】
図1に示すように、電力会社(便宜上、電気事業者Aともいう)は、発電所201に発電機401を、発電所202に発電機402を設置しており、発電所201と変電所101間を送電線301で、発電所202と変電所102間を送電線305で、変電所101と変電所102間を送電線301で、変電所101と変電所103間を送電線302で、変電所102と変電所104間を送電線303で、変電所101と需要家411間を送電線306で、変電所102と需要家412間を送電線307でそれぞれ接続した送電設備を所有している。電気事業者Bは、発電機501を設置しており、需要家511に送電する契約を結んでいる。このため、電気事業者Bは、電気事業者Aの送電設備である変電所及び送電線を借りて、発電機501で発電した電力を変電所103,送電線302,変電所101,送電線301,変電所102,送電線303,変電所104経由で需要家511に送電する必要がある。この場合、前述したように施行された改正電気事業法により、電気事業者Bは電気事業者Aへ託送料金を支払うことが義務付けられている。
【0015】
電気事業者Aは、所有している送電線、例えば送電線301の電力潮流が送電容量を超えていないかをリアルタイムで監視し、電気事業者Bが送電容量を超えた電力を託送した場合、又は超えると予想される電力を託送した場合は、発電機401,402の出力を制御することで、送電線301の電力潮流を送電容量以下に抑えなければならない。
【0016】
このような状況において、表1に示すように、時刻,送電容量超過分(MW),超過分調整コスト(¥),電気事業者名と託送電力(MW)および託送量を表にしたもの、表2に示すように、託送受付時刻,電気事業者名,託送電力量を表にしたものをオンラインで電気事業者Aの系統運用者に公開する。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】
ここで、超過分調整コスト(¥)とは、以下に説明する経済負荷配分法によって算出した発電機401,402の発電コストのことを言う。
【0020】
すなわち、一般に火力発電所の燃料消費量は数1で表される。
【0021】
【数1】
【0022】
ここで、Hは燃料消費量[Mcal/h]、Pは発電電力[MW]、A,B,Cは係数である。この発電所の燃料費特性は数2で示される。
【0023】
【数2】
【0024】
ここで、Fは燃料消費量[円/h]、Uは燃料単価[円/Mcal]である。
【0025】
図2に示すように、2つの火力発電所があって発電機G.、発電機G.でそれぞれ電力P1 ,P2 の出力により負荷にPr の電力を供給している場合、図3に示すように、横軸にPr に等しい値をとり、縦軸の上下に各発電機の燃料費曲線を描く。2つの発電機が、電力P1 ,P2 の出力で発電していることから、図3のA点ではP1 +P2 =Pr を満たし、この場合の総燃料費は図3中のBCの長さで表される。総燃料費が最小になるということは、点A′,B′,C′のように発電機G.の特性曲線と発電機G.の特性曲線の接線が平行になるところであり、数3の関係が成り立つ点である。
【0026】
【数3】
【0027】
ただし、P1 +P2 =Pr である。ここで、ΔF/ΔPは、等分燃料費λと呼ばれ、ある出力から1kWh出力を増加するための燃料費の増加分を示している。以上では、説明を簡単にするため、2台の発電機の場合を説明したが、n台の発電機の場合でも成り立つことが数学的に証明されており、数4に示すように各発電機の増分燃料費が等しくなる出力で配分した時に総燃料費が最小になる。
【0028】
【数4】
【0029】
送電線の送電容量を超えて託送を行った電気事業者に対しては、次のようにして発電機出力制御に要した費用、すなわち超過分調整コストを託送料金に課金する。
【0030】
第1の託送料金課金方法は、送電容量を超えた送電設備を利用して電力を託送している単独もしくは複数の電気事業者に対して、超過分調整コストを託送する電力量に比例して配分して課金する方法である。
【0031】
第2の託送料金課金方法は、送電容量を超えた送電設備を利用して電力を託送している単独もしくは複数の電気事業者の中で、特定の時刻以降に申請がなされた電気事業者に超過分調整コストを託送する電力量に比例して課金する方法である。
【0032】
例えば、電気事業者B,C,D,Eが送電設備を使用して託送を行う日の前日に、10時に電気事業者Bが、11時に電気事業者Cが、12時30分に電気事業者Dが、14時に電気事業者Eが電力会社にいつ,どのくらい電力を託送することを申請した場合、12時以降の申請があると送電容量を超えることが予想されると、12時が特定の時刻となり、これ以降に申請した電気事業者D,Eに超過分調整コストを託送する電力量に比例して課金することになる。
【0033】
第3の託送料金課金方法は、送電容量を超えた送電設備を利用して電力を託送している単独もしくは複数の電気事業者に対して、申請順序を考慮して送電容量を超えて託送した電気事業者を特定し、特定された電気事業者に超過分調整コストを託送する電力量に比例して課金する方法である。
【0034】
例えば、送電線の容量が100(MW)であり、電気事業者B,C,D,Eの順番で、電気事業者Bが使用容量50(MW),電気事業者Cが使用容量30(MW),電気事業者Dが使用容量50(MW),電気事業者Eが使用容量30(MW)で申請した場合、電気事業者B,Cの使用容量の和は、送電線の容量の範囲内であるが、電気事業者Dが申請した以降は送電線の容量をオーバーすることになる。このように、申請の順序で、送電線の容量をオーバーすることになる電気事業者を含め、それ以降に申請した電気事業者が特定され、特定された電気事業者に超過分調整コストを託送する電力量に比例して課金される。
【0035】
本実施例によれば、電力会社の送電設備をリアルタイムに監視しているので、送電容量を超えた場合には電力会社の発電機出力を制御して、電力潮流を調整することができる。
【0036】
また、電力会社の系統運用者は現在の送電設備の利用状況をリアルタイムで知ることができる。また、電力会社は、電力潮流の調整に要する費用を、託送している電力に比例して電気事業者の託送料金に課金することができる。また、電力会社は電力潮流の調整に要する費用を、ある特定の時間以降に申請があった電気事業者に対し、託送している電力に比例して電気事業者の託送料金に課金することができる。また、電力会社は電力潮流の調整に要する費用を、申請の順序から送電容量を超えて電力を託送している電気事業者を特定し、託送している電力に比例して電気事業者の託送料金に課金することができる。また、電力会社は電力潮流の調整に要する費用を、申請の順序から送電容量を超えて電力を託送している電気事業者を特定し、託送している電力に比例して電気事業者の託送料金に課金することができる。
【0037】
【発明の効果】
本発明によれば、電力会社の送電設備をリアルタイムに監視しているので、送電容量を超えた場合には電力会社の発電機出力を制御して、電力潮流を調整することができる。また、電力会社の系統運用者は現在の送電設備の利用状況をリアルタイムで知ることができ、電力潮流の調整に要する費用を、託送している電力に比例して送電線の容量をオーバーすることになる特定された電気事業者の託送料金に課金することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である電力供給システムの構成図である。
【図2】発電機の出力を示す図である。
【図3】発電機の特性を示す図である。
【符号の説明】
101〜104…変電所、201,202…発電所、301〜305…送電線、401,402…発電機、411,412…需要家、501…電気事業者Bの発電機、511…電気事業者Bの需要家。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power transfer fee billing apparatus and a method thereof when an electric power company uses an electric power transmission facility of another electric power company to transfer power.
[0002]
[Prior art]
As a conventional technique, as described in [Patent Document 1], a power company, an independent power generation company, and a power consumer are notified of information on sales and purchase of power using a network. Calculate the profit / loss of the electric power company, the profit / loss of the independent power generation company, and the profit / loss of the electric power consumer from the information on the conventional electric charge sent at the time of application, information on the power generation cost, and information on the conventional payment charge sent from the electric power consumer. There is an electric power supply and demand adjustment method.
[0003]
Also, as described in [Patent Document 2], the non-consigned power system can be connected to the power company's consigned power system, and between the non-consigned power system and the consigned power system, the non-consigned power system and the power supplier By properly setting the operating conditions for the connection between the power generation facilities or between the non-consignment power system and the customer, it was possible to supply stable power from the power supplier to the customer. There is a power supply method.
[0004]
These power demand adjustment methods provide a method for increasing profits by calculating the profit and loss of each person, or prescribe how to use a non-consignment power system for supplying power stably.
[0005]
Under such circumstances, the revised Electricity Business Act, which is based on the liberalization of partial retailing, was enforced on March 21, 2000, and the electric business is entering a new era of competition. In other words, the implementation of the revised Electricity Business Law has enabled power consumers to receive power supply from newly entered power sellers using power transmission facilities owned by power companies. In this case, a newly entered power seller is obliged to pay a consignment fee, which is a fee for using the power transmission equipment owned by the power company, according to the amount of power to be transmitted.
[0006]
On the other hand, in addition to improving the operating efficiency of each component in the power system, the power system is operated so as to be the most economical from a comprehensive viewpoint that controls these components, and ELD (abbreviation of economic load distribution method) Etc. are used.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-199584 [Patent Document 2]
JP-A-2002-51465 gazette
[Problems to be solved by the invention]
In the future, it is expected that the electric power business will be further liberalized, and if many electric power companies use the current electric power company's electric power transmission facilities to supply electric power, multiple electric power companies will The power company that owns the power transmission equipment exceeds the power transmission capacity, and the power company that owns the power transmission equipment controls the output of the generators other than the above electric utilities to reduce the power flow of the power transmission equipment below the power transmission capacity. Must be controlled.
[0009]
The above-mentioned conventional technology does not consider how to calculate the consignment shipping cost when a plurality of such electric power companies have consigned power exceeding the transmission capacity of the power transmission equipment. It was.
[0010]
An object of the present invention is to provide a power consignment charge billing apparatus suitable for billing a consignment charge of a plurality of electric power utilities using a power transmission facility, including a case where the power flow exceeds the transmission capacity of the power transmission facility. It is to provide such a method.
[0011]
Another object of the present invention is to disclose to the grid operator of the power company that owns the power transmission equipment, the current transmission line usage status, the electric power company used, and the amount of power online. The object of the present invention is to provide a power consignment fee billing apparatus and method that can calculate the cost required for the generator output control if it exceeds.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the power transfer fee billing apparatus and method of the present invention monitor a power transmission facility in real time when an electric power company uses a power transmission facility owned by an electric power company to transfer the power. However, when one or more electric power companies have consigned power exceeding the transmission capacity, the relevant electric power company and the usage amount are notified to the grid operator of the electric power company online, and the power flow of the corresponding power transmission equipment is reported. The output of the generator owned by the electric power company is controlled in order to make it less than the transmission capacity, and the cost required for this generator control is added to the consignment fee of the corresponding electric power company.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A consignment fee billing system and a billing method for a consignment fee that are an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a configuration diagram of a power system according to the present embodiment.
[0014]
As shown in FIG. 1, an electric power company (also referred to as an electric power company A for convenience) has a
[0015]
The electric utility A monitors in real time whether the power flow of the owned transmission line, for example, the
[0016]
In such a situation, as shown in Table 1, time, transmission capacity excess (MW), excess adjustment cost (¥), name of electric power company and consigned power (MW), and consignment amount are tabulated. As shown in Table 2, the table showing the time of entrustment acceptance, the name of the electric power company, and the amount of entrusted power is disclosed to the grid operator of the electric power company A online.
[0017]
[Table 1]
[0018]
[Table 2]
[0019]
Here, the excess adjustment cost (¥) refers to the power generation cost of the
[0020]
That is, the fuel consumption of a thermal power plant is generally expressed by the following equation (1).
[0021]
[Expression 1]
[0022]
Here, H is fuel consumption [Mcal / h], P is generated power [MW], and A, B, and C are coefficients. The fuel cost characteristic of this power plant is expressed by
[0023]
[Expression 2]
[0024]
Here, F is the fuel consumption [yen / h], and U is the fuel unit price [yen / Mcal].
[0025]
As shown in FIG. Generator G. In the case that supply power P r to the load by the output power P 1, P 2, respectively, as shown in FIG. 3, takes a value equal to P r in the horizontal axis, each generator and below the longitudinal axis Draw a fuel cost curve. Since the two generators generate power at the outputs of electric power P 1 and P 2 , P 1 + P 2 = P r is satisfied at point A in FIG. 3, and the total fuel cost in this case is BC in FIG. It is represented by the length of The fact that the total fuel cost is minimized means that the generator G.G. Characteristic curve and generator G. This is where the tangents of the characteristic curve are parallel, and the relationship of Equation 3 holds.
[0026]
[Equation 3]
[0027]
However, P 1 + P 2 = P r . Here, ΔF / ΔP is called an equally divided fuel cost λ, and indicates an increase in fuel cost for increasing the 1 kWh output from a certain output. In the above description, the case of two generators has been described for the sake of simplicity. However, it has been mathematically proved that the case of n generators can be established. The total fuel cost is minimized when allocated at an output where the incremental fuel costs are equal.
[0028]
[Expression 4]
[0029]
For the electric power company that has made the consignment exceeding the transmission capacity of the transmission line, the cost for the generator output control, that is, the excess adjustment cost is charged to the consignment fee as follows.
[0030]
The first billing method for consignment charges is proportional to the amount of power to consign excess adjustment costs to single or multiple electric utilities that consign power using transmission facilities that exceed the transmission capacity. This is a method of distributing and charging.
[0031]
The second consignment fee billing method is for single or multiple electric utilities that use power transmission facilities that exceed the transmission capacity and that have been applied after a specific time. In this method, the excess adjustment cost is charged in proportion to the amount of power to be entrusted.
[0032]
For example, on the day before the day when the electric utilities B, C, D, and E use the power transmission equipment for the consignment, the electric utility B at 10:00, the electric utility C at 11:00, and the electric utility at 12:30 When operator D applies for when and how much power is transferred from power company E to the power company at 14:00, if there is an application after 12:00, it is expected that the transmission capacity will be exceeded. It will be charged in proportion to the amount of electric power that entrusts the excess adjustment cost to the electric power companies D and E who have applied for this time.
[0033]
The third billing method for consignment charges is consigned beyond the transmission capacity in consideration of the order of application to one or more electric utilities that are consigning power using transmission facilities that exceed the transmission capacity. In this method, an electric power company is specified, and the specified electric power company is charged in proportion to the amount of electric power to entrust the excess adjustment cost.
[0034]
For example, the capacity of the transmission line is 100 (MW), and in the order of the electric utilities B, C, D, and E, the electric utility B uses the used capacity 50 (MW), and the electric utility C uses the used capacity 30 (MW). ), When the electric utility D applied for a usage capacity of 50 (MW) and the electric utility E applied for a usage capacity of 30 (MW), the sum of the usage capacities of the electric utilities B and C is within the capacity of the transmission line. However, after the electric utility D has applied, the capacity of the transmission line will be exceeded. In this way, in the order of application, including the electric utility that will exceed the capacity of the transmission line, the electric utility that applied after that is identified, and the excess adjustment cost is entrusted to the identified electric utility You are charged in proportion to the amount of power you use.
[0035]
According to the present embodiment, since the power transmission equipment of the electric power company is monitored in real time, the power flow can be adjusted by controlling the generator output of the electric power company when the transmission capacity is exceeded.
[0036]
In addition, the grid operator of the power company can know the current usage status of the power transmission equipment in real time. In addition, the electric power company can charge the electric company's consignment fee for the cost required for adjusting the power flow in proportion to the consigned electric power. In addition, the electric power company may charge the electric utility's consignment fee in proportion to the electric power entrusted to the electric utility that has applied for a certain amount of time after adjusting for the power flow. it can. In addition, the electric power company identifies the electric power company that is consigning the electric power exceeding the transmission capacity from the order of application, and the electric power company's consignment of the electric power company in proportion to the electric power that is consigned. You can charge the fee. In addition, the electric power company identifies the electric power company that is consigning the electric power exceeding the transmission capacity from the order of application, and the electric power company's consignment of the electric power company in proportion to the electric power that is consigned. You can charge the fee.
[0037]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the power transmission equipment of the electric power company is monitored in real time, the power flow can be adjusted by controlling the generator output of the electric power company when the transmission capacity is exceeded. In addition, the grid operator of the power company can know the current usage status of the power transmission equipment in real time, and the cost required for adjusting the power flow will exceed the capacity of the transmission line in proportion to the power being consigned. Can be charged for the consignment fee of the specified electric utility.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a power supply system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an output of a generator.
FIG. 3 is a diagram showing characteristics of a generator.
[Explanation of symbols]
101-104 ... substation, 201, 202 ... power plant, 301-305 ... power transmission line, 401, 402 ... generator, 411, 412 ... consumer, 501 ... generator of electric utility B, 511 ... electric utility B customer.
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