JP3982761B2 - Power transaction determination method, apparatus thereof, and program thereof - Google Patents

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Description

本発明は、電力を供給する複数の需要家の中から、所定の制約条件の元で、電気事業者の効用を最大にするように、最適な電力を供給する需要家と需要家への配分比率とを決定できる電力取引決定方法、その装置およびそのプログラムに関する。   According to the present invention, among a plurality of consumers that supply electric power, distribution is made between consumers and consumers that supply the optimum electric power so as to maximize the utility of the electric power company under a predetermined constraint condition. The present invention relates to a power transaction determination method capable of determining a ratio, an apparatus thereof, and a program thereof.

電気事業者は、電力取引による収益を最大化するために、収益に影響するパラメータを正確に予測する必要がある。具体的には、電力の供給を受けている複数の需要家の需要特性、発電機による発電費用あるいはバックアップ電源などの電源からの調達による電力調達費用、すなわち電力調達に影響を及ぼすこれらのパラメータを正確に予測する必要がある。   Electric utilities need to accurately predict parameters that affect revenue in order to maximize revenue from power transactions. Specifically, the demand characteristics of multiple customers receiving power supply, the power generation costs of generators or the power procurement costs of procurement from power sources such as backup power sources, that is, these parameters that affect power procurement. It is necessary to predict accurately.

これらのパラメータは、必ずしも必然的に定まるものではなく、将来時点における不確定な事象によって変動するものである。例えば、需要家として、一般家庭を対象とする場合、気温および季節によって、空調機あるいは暖房機向けの電力の需要量が増減することが考えられる。また、発電費用に関しては、為替相場の動向および原油供給先の政情などによる燃料価格の変動が、影響すると考えられる。しかし、電気事業者にとって、将来時点における気温あるいは燃料価格の推移を把握するのは容易ではない。   These parameters are not necessarily determined and will vary depending on uncertain events at a future time. For example, when a general household is targeted as a consumer, it is conceivable that the amount of power demand for air conditioners or heaters increases or decreases depending on the temperature and season. In addition, fluctuations in fuel prices due to changes in foreign exchange rates and the conditions of crude oil suppliers are expected to affect power generation costs. However, it is not easy for electric utilities to grasp the changes in temperature or fuel prices at a future time.

そこで、電力取引による収益を予測するために、過去の統計に基づく気温と電力需要量との関係、燃料価格と電力調達費用との関係などを元にして、電力小売の運用損益および運用リスクシミュレーションを行う方法が、特許文献1に開示されている。   Therefore, in order to predict profits from power trading, simulation of operating profit and loss and operational risk of power retail based on the relationship between temperature and power demand based on past statistics, the relationship between fuel price and power procurement cost, etc. A method of performing is disclosed in Patent Document 1.

また、特許文献2には、電力の予測価格を算出して入札先市場を決定し、発電所の運転状態を場合分けして最適な運転計画を算出し、最大の利益を算出する発電設備の最適運転計画算出方法が開示されている。
特開2003−70164号公報(段落0014〜0016、図1) 特開2001−86645号公報(段落0019〜0036、図3)
Further, Patent Document 2 describes a power generation facility that calculates a predicted price of electric power, determines a bid destination market, calculates an optimal operation plan by dividing an operation state of a power plant, and calculates a maximum profit. An optimal operation plan calculation method is disclosed.
Japanese Patent Laying-Open No. 2003-70164 (paragraphs 0014 to 0016, FIG. 1) JP 2001-86645 A (paragraphs 0019 to 0036, FIG. 3)

しかしながら、特許文献1に記載の電力小売用シュミレーションシステムは、どのように、運用損益や運用リスクを算出するのか不明であり、特許文献2に開示された従来技術のシミュレーションによる方法は、発電事業者の収益に影響する将来の不確定要因は反映しているものの、不確定要因による発電事業者の収益への影響の度合いを定量的に把握することができなかった。また、一般に発電事業者の収益とリスクとが、トレードオフ関係にある場合、これらのトレードオフ関係を定量的に把握することも困難であった。   However, it is unclear how the simulation system for electric power retail described in Patent Document 1 calculates operating profit / loss and operation risk. The method based on the simulation of the prior art disclosed in Patent Document 2 is a power generation company. Although the future uncertain factors that affect the earnings of the project are reflected, it was not possible to quantitatively grasp the degree of the impact of the uncertain factors on the profits of the power generation companies. In general, when the profit and risk of the power generation company are in a trade-off relationship, it is difficult to quantitatively grasp the trade-off relationship.

したがって、本発明が解決しようとする課題は、不確定要因によって発電事業者の収益が変動する場合においては、発電事業者の効用を最大にするために、不確定要因による発電事業者の収益への影響度について定量的に把握し、さらに収益とリスクのトレードオフ関係を定量的に把握可能な電力取引の決定方法を構築することである。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is to increase the profit of the power generation company due to the uncertain factor in order to maximize the utility of the power generation company when the profit of the power generation company fluctuates due to the uncertain factor. It is to establish a method for determining power transactions that can quantitatively grasp the degree of impact and can grasp the trade-off relationship between profit and risk quantitatively.

前記した課題を解決するために成された、本発明は、電力を複数の需要家に販売する効用を最大にするために、最適な電力の供給先となる需要家およびこの需要家に供給する電力の配分比率を含んだ需要家ポートフォリオを、情報格納手段を有するコンピュータを用いて決定する電力取引決定方法であって、前記コンピュータが、a)需要家の電力需要特性に関する情報を前記情報格納手段に格納する手順と、b)事業収益に関する情報を前記情報格納手段に格納する手順と、c)収益とリスクとのトレードオフの関係を示す指標値を取得する手順と、d)電力供給に関する制約条件を取得する手順と、e)リスクに関する項および収益に関する項を含んだ効用関数を、前記情報格納手段に格納された需要家の電力需要特性に関する情報および事業収益に関する情報ならびに前記手順c)で取得した指標値に基づいて前記効用関数の各項の定数を算出して定式化し、前記効用関数を最大にする最適な需要家ポートフォリオを、前記手順d)で取得した制約条件の元で、所定の最適化手法を用いて導出する手順と、f)前記手順e)において導出した最適な需要家ポートフォリオを出力する手順とから構成されることを特徴とする電力取引決定方法である。   In order to maximize the utility of selling electric power to a plurality of consumers, the present invention, which has been made to solve the above-described problems, supplies a customer who is an optimal power supply destination and the customer. A power transaction determination method for determining a consumer portfolio including an electric power distribution ratio using a computer having information storage means, wherein the computer stores information on power demand characteristics of a consumer as the information storage means. B) a procedure for storing information related to business revenue in the information storage means; c) a procedure for obtaining an index value indicating a trade-off relationship between revenue and risk; and d) constraints on power supply. A procedure for obtaining a condition, and e) a utility function including a term relating to risk and a term relating to profit, and information on power demand characteristics of a consumer stored in the information storage means and Based on the information related to business revenue and the index value obtained in the step c), a constant for each term of the utility function is calculated and formulated, and an optimal customer portfolio that maximizes the utility function is determined in the step d). And a procedure for deriving using a predetermined optimization method under the constraint condition obtained in step f) and f) a procedure for outputting the optimum customer portfolio derived in step e). This is a method for determining electricity trading.

また、前記需要家の電力需要特性に関する情報には、複数の需要家の電力需要量の予測値および電力需要量の予測値の変動量に関するデータを含んでもよい。   Further, the information related to the power demand characteristics of the consumers may include data related to a predicted value of the power demand amount of a plurality of consumers and a fluctuation amount of the predicted value of the power demand amount.

また、前記電力供給に関する制約条件は、需要家への供給電力の配分比率に関する制約条件であってもよい。   Further, the constraint condition related to the power supply may be a constraint condition related to a distribution ratio of power supplied to consumers.

また、前記電力供給に関する制約条件は、時間ごとの電力供給量に関する制約条件であってもよい。   Further, the constraint condition regarding the power supply may be a constraint condition regarding the power supply amount for each time.

また、前記効用関数に含まれる収益に関する項は、需要家から得る収入と、発電事業者の発電機の出力費用の差によって定義することもできる。   Moreover, the term regarding the profit contained in the said utility function can also be defined by the difference of the income obtained from a consumer, and the output cost of the generator of a generator.

また、前記効用関数に含まれる収益に関する項は、需要家から得る収入と、発電事業者または他の電源からの電力の調達費用との差によって定義することもできる。   Moreover, the term regarding the profit contained in the said utility function can also be defined by the difference between the income obtained from a consumer, and the procurement cost of the electric power from a generator or another power supply.

前記効用関数に含まれるリスクに関する項は、需要家から得る収入、発電事業者または他の電源からの調達費用、電気事業者による発電機の出力費用の中で、少なくとも一つ以上の項目の変動量によって定義することもできる。   The term relating to the risk included in the utility function is a change in at least one of the income obtained from the customer, the procurement cost from the generator or other power source, and the output cost of the generator by the electric utility. It can also be defined by quantity.

また、前記した課題を解決するために成された、本発明は、電力を複数の需要家に販売する効用を最大にするために、最適な電力の供給先となる需要家およびこの需要家に供給する電力の配分比率を含んだ需要家ポートフォリオを決定する電力取引決定装置であって、複数の需要家の電力需要特性に関するデータを格納する需要家データ格納手段と、電力事業の収益に関するデータを格納する事業者データ格納手段と、収益とリスクとのトレードオフの関係を示す指標値を入力する効用パラメータ入力手段と、電力供給に関する制約条件を入力する制約パラメータ入力手段と、リスクに関する項および収益に関する項を含んだ効用関数を、前記需要家データ格納手段および前記事業者データ格納手段に格納されたデータならびに前記効用パラメータ入力手段で入力された指標値に基づいて、前記効用関数の各項の定数を算出して定式化し、前記効用関数を最大にする最適な需要家ポートフォリオを、前記電力供給に関する制約条件の元で、所定の最適化手法を用いて導出する最適需要家ポートフォリオ導出手段と、前記最適需要家ポートフォリオ導出手段において導出した需要家ポートフォリオを出力する需要家ポートフォリオ出力手段とから構成されることを特徴とする電力取引決定装置である。   In addition, the present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, is intended to maximize the utility of selling electric power to a plurality of consumers, and to a customer who is an optimal power supply destination and this consumer. A power transaction determination device for determining a consumer portfolio including a distribution ratio of power to be supplied, comprising: a consumer data storage means for storing data relating to power demand characteristics of a plurality of consumers; and data relating to profits of the power business. Operator data storage means for storing, utility parameter input means for inputting an index value indicating a trade-off relationship between profit and risk, constraint parameter input means for inputting a constraint condition regarding power supply, a term relating to risk and profit A utility function including a term related to the data stored in the customer data storage means and the operator data storage means, and the utility parameter. On the basis of the index value input by the data input means, a constant for each term of the utility function is calculated and formulated, and an optimal customer portfolio that maximizes the utility function is determined as a constraint condition related to the power supply. An optimal customer portfolio derivation means derived using a predetermined optimization method and a customer portfolio output means for outputting the customer portfolio derived by the optimum customer portfolio derivation means The power transaction determination device.

また、前記需要家ポートフォリオ出力手段は、前記電力取引決定装置とネットワークを介して接続された、端末装置に前記需要家ポートフォリオを送信することもできる。   Further, the consumer portfolio output means may transmit the consumer portfolio to a terminal device connected to the power transaction determination device via a network.

また、前記した課題を解決するために成された、本発明は、電力を複数の需要家に販売する効用を最大にするために、最適な電力の供給先となる需要家およびこの需要家に供給する電力の配分比率を含んだ需要家ポートフォリオを決定する電力取引決定装置を、コンピュータで実現させるための電力取引決定プログラムであって、コンピュータを、複数の需要家の電力需要特性に関する情報を情報格納手段に格納する手段、電力事業の収益に関する情報を前記情報格納手段に格納する手段、収益とリスクとのトレードオフの関係を示す指標値を入力する効用パラメータ入力手段、電力供給に関する制約条件を入力する制約パラメータ入力手段、リスクに関する項および収益に関する項を含んだ効用関数を、前記情報格納手段に格納された前記複数の需要家の電力需要特性に関する情報および電力事業の収益に関する情報ならびに前記効用パラメータ入力手段で入力された指標値に基づいて、前記効用関数の各項の定数を算出して定式化し、前記効用関数を最大にする最適な需要家ポートフォリオを、前記電力供給に関する制約条件の元で、所定の最適化手法を用いて導出する最適需要家ポートフォリオ導出手段、前記最適需要家ポートフォリオ導出手段において導出した需要家ポートフォリオを出力する需要家ポートフォリオ出力手段として機能させるための電力取引決定プログラムである。   In addition, the present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, is intended to maximize the utility of selling electric power to a plurality of consumers, and to a customer who is an optimal power supply destination and this consumer. A power transaction determination program for realizing a power transaction determination device for determining a consumer portfolio including a distribution ratio of power to be supplied by a computer. The computer stores information on power demand characteristics of a plurality of consumers. Means for storing in the storage means, means for storing information relating to the profit of the power business in the information storage means, utility parameter input means for inputting an index value indicating a trade-off relationship between the profit and the risk, and a constraint condition relating to power supply The utility function including the constraint parameter input means to input, the risk terms and the profit terms is stored in the information storage means. Based on the information on the power demand characteristics of a number of consumers, the information on the profit of the power business, and the index value input by the utility parameter input means, the constants of the terms of the utility function are calculated and formulated, and the utility An optimum customer portfolio derivation means for deriving an optimum customer portfolio maximizing a function using a predetermined optimization method under the constraints on the power supply, and a demand derived by the optimum customer portfolio derivation means It is an electric power transaction determination program for functioning as a consumer portfolio output means for outputting a house portfolio.

本発明によると、リスクと収益のトレードオフ関係を最適化問題に適用するために、効用関数として定式化し、制約条件の元でこれを解くことによって、電気事業者が許容するリスクに応じた収益が最大になる(効用が最大になる)電力需要家ポートフォリオを迅速に導出することが可能になり、リスクと収益のトレードオフ関係を定量的に把握することができ、電力事業者の電力供給計画を迅速かつ的確に立案することが可能である。   According to the present invention, in order to apply a trade-off relationship between risk and profit to an optimization problem, it is formulated as a utility function and solved under a constraint condition, thereby generating profit according to the risk allowed by the electric utility. It is possible to quickly derive the power consumer portfolio that maximizes the utility (maximum utility), quantitatively understand the risk-revenue trade-off relationship, and the electricity supplier's power supply plan Can be planned quickly and accurately.

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。はじめに、本実施の形態の電力取引決定方法の概要について説明する。本実施の形態の電力取引決定方法は、コンピュータを用いて、線形計画法または二次計画法などの数理計画法の手法を利用して、電力事業者の事業収益とリスクとの効用を最大化できるように、電力の供給先、あるいは、複数の電力供給先から構成される同一業種などの需要群への供給割合を決定する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the outline | summary of the electric power transaction determination method of this Embodiment is demonstrated. The power transaction determination method according to the present embodiment uses a computer and a mathematical programming method such as linear programming or quadratic programming to maximize the utility between the business profit and risk of the power utility. In order to be able to do so, the supply ratio to the demand group of the same industry or the like composed of a power supply destination or a plurality of power supply destinations is determined.

そのために、本実施の形態では、電力の供給先を決定する最適化問題である電力取引決定問題を求解する。この電力取引決定問題とは、所定の制約条件のもとで、定式化された効用関数を最大化できる供給先を求める問題である。この効用関数は、例えば、次の式(1)に示すように、電気事業者にとっての収益、収益の変動の度合いを示す標準偏差などのリスク、およびリスク回避度によって表される。   For this purpose, in this embodiment, a power transaction determination problem that is an optimization problem for determining a power supply destination is solved. This power transaction determination problem is a problem of finding a supply destination that can maximize the formulated utility function under predetermined constraints. For example, as shown in the following formula (1), this utility function is represented by a profit such as a profit for an electric power company, a risk such as a standard deviation indicating a degree of fluctuation of the profit, and a risk avoidance degree.

Figure 0003982761
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ここで、リスク回避度とは、収益とリスクとのトレードオフ関係において、収益の極大化とリスクの極小化のいずれを選好するかを示す指標値である。また、リスク許容度は、リスク回避度とは逆数の関係にある指標値であり、同じく収益の極大化とリスクの極小化のいずれを選好するかを示す指標値である。なお、リスクは収益の変動量以外のパラメータ、すなわち、需要家の需要変動量あるいは電力事業者の出力費の変動量などで定義することも考えられる。   Here, the risk avoidance degree is an index value indicating which of the maximization of the profit and the minimization of the risk is favored in the trade-off relationship between the profit and the risk. Further, the risk tolerance is an index value that is inversely related to the risk avoidance level, and is also an index value that indicates whether to maximize the profit or minimize the risk. The risk may be defined by parameters other than the fluctuation amount of the profit, that is, the fluctuation amount of the demand of the customer or the fluctuation amount of the output cost of the electric power company.

また、収益とは、電力を供給先に販売することによって得られる収入から、発電に要する出力費用または他の電源からの調達費を差し引くことによって求められ、例えば、次のように定義される。   The profit is obtained by subtracting the output cost required for power generation or the procurement cost from other power sources from the income obtained by selling electric power to the supply destination, and is defined as follows, for example.

Figure 0003982761
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前記の式(2)において、第1項は電力の供給による需要家から得る収入、第2項および第3項は、発電事業者の出力費用を表し、第2項は電力を供給する発電機の燃料費用、第3項は発電の際に発生する固定費用を表す。第1項で用いるパラメータとして、d(i,t)は所定時tにおける需要家iの需要電力量を、p(i,t)は所定時tにおける需要家iに課す電力の従量料金を、fp(i,t)は所定時tにおいて需要家iに課す電力の固定料金をそれぞれ意味している。また、ω(i)は需要家iへの配分比率を示したもので、すべての需要家の総和を1になるように基準化されている。ただし、実際には、需要家の契約電力は固定されていることが多いため、配分割合どおりに電力を配分することはできないため、最終的には電力事業者は各々の需要家に電力を(需要家が必要とする分を)供給する/(全く)しないのいずれかを決定する必要がある。   In the above formula (2), the first term represents the income obtained from the consumer by the supply of power, the second term and the third term represent the output cost of the power generation company, and the second term represents the generator that supplies the power. The third term represents the fixed cost incurred during power generation. As parameters used in the first term, d (i, t) is the demand power amount of the customer i at a predetermined time t, p (i, t) is a metered charge of the power charged to the customer i at the predetermined time t, fp (i, t) means a fixed electric power charge imposed on the customer i at a predetermined time t. Further, ω (i) indicates a distribution ratio to the customer i, and is standardized so that the total sum of all the consumers becomes 1. In reality, however, the contracted power of consumers is often fixed, and power cannot be allocated according to the distribution ratio. It is necessary to decide whether to supply (or not at all) what the customer needs.

第2項で用いるパラメータとして、n(t)は発電機の個数、a,b,cは発電量と燃料費の関係を表す特性係数を意味している。なお、発電量と燃料費の関係式は二次式で近似したモデルを用いているが、電力を外部の電源から調達する場合には、一次式などで表現することも可能である。第三項では、燃料費以外の所要の経費を表しており、時間、発電量などの要因を考慮したモデルを用いることも可能であるが、本実施の形態では、固定された定数dを用いて表すものとする。   As parameters used in the second term, n (t) represents the number of generators, and a, b, and c represent characteristic coefficients representing the relationship between the power generation amount and the fuel cost. The relational expression between the power generation amount and the fuel cost uses a model approximated by a quadratic expression. However, when power is procured from an external power source, it can be expressed by a linear expression or the like. The third term represents required expenses other than fuel costs, and it is possible to use a model that takes into account factors such as time and power generation amount, but in this embodiment, a fixed constant d is used. It shall be expressed as

また、リスクは、前記した収益の分散または標準偏差などを用いて表すことが可能である。具体的には、供給先の候補である需要家毎の各時点における需要量の標準偏差、燃料費の将来時点における標準偏差などをパラメータとして用いて表現する。なお、需要家の需要変動は、必ずしも正規分布で表現できるとは限らないため、リスクの指標として標準偏差を用いることが適切でない場合も考えられる。その場合は、リスクの指標として、下半分散、Value-at-Risk、Conditional-Value-at-Risk(期待ショートフォール)などを採用することも可能である。   In addition, the risk can be expressed using the above-described variance of profit or standard deviation. Specifically, the standard deviation of the demand amount at each time point for each consumer who is a candidate for the supply destination, the standard deviation of fuel cost in the future time point, and the like are used as parameters. In addition, since the demand fluctuation of a consumer cannot always be expressed by a normal distribution, it may be considered that it is not appropriate to use a standard deviation as a risk index. In that case, it is also possible to adopt lower half variance, Value-at-Risk, Conditional-Value-at-Risk (expected shortfall), etc. as risk indicators.

本実施の形態では所定の条件により前記した効用関数である式(1)を定式化し、定式化された効用関数を最大化する電力の供給先である需要家の組合せおよび各需要家に供給する電力の配分比率からなる最適な需要家ポートフォリオを求める。なお、この需要家ポートフォリオを求める際に、発電事業者のニーズに応じて、特定の需要家への配分比率ω(i)の制約、さらに所定の時点tにおける発電量Σω(i)×d(i,t)の制約を考慮することも可能である。   In the present embodiment, Formula (1), which is the utility function described above, is formulated according to a predetermined condition, and a combination of consumers that is a power supply destination that maximizes the formulated utility function is supplied to each consumer. The optimal customer portfolio consisting of the power distribution ratio is obtained. When obtaining this consumer portfolio, according to the needs of the power generation company, restrictions on the distribution ratio ω (i) to specific consumers, and further, the power generation amount Σω (i) × d ( It is also possible to consider the constraints of i, t).

(電力取引決定装置)
本発明に係る電力取引決定装置は、本発明に係る電力取引決定プログラムをインストールしたコンピュータにより実現される。さらに、このコンピュータは、さまざまな演算を実行するCPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、電力取引決定プログラム格納され各データベースが構成されるハードディスクドライブ、データなどを入力する際に利用されるキーボードおよびマウス、後記する需要家ポートフォリオを表示するディスプレイなどから主に構成される。
(Electric power transaction decision device)
The power transaction determination apparatus according to the present invention is realized by a computer in which the power transaction determination program according to the present invention is installed. Furthermore, this computer is used when inputting a CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory), a power transaction determination program, a hard disk drive that constitutes each database, data, and the like for executing various operations. Keyboard and mouse, and a display that displays the customer portfolio described later.

ここで、図1は、コンピュータを用いて本発明に係る電力取引決定プログラムを実行することで実現される、電力取引決定装置の概略の構成例を示している。図1に示した電力取引決定装置は、需要家データ格納手段101と、事業者データ格納手段102と、効用パラメータ入力手段103と、制約パラメータ入力手段104と、最適需要家ポートフォリオ導出手段105と、需要家ポートフォリオ出力手段106とから主に構成される。次に電力取引決定装置の各構成要素を説明する。   Here, FIG. 1 shows a schematic configuration example of an electric power transaction determining apparatus realized by executing an electric power transaction determining program according to the present invention using a computer. The power transaction determination apparatus shown in FIG. 1 includes a customer data storage unit 101, an operator data storage unit 102, a utility parameter input unit 103, a constraint parameter input unit 104, an optimum customer portfolio derivation unit 105, It consists mainly of customer portfolio output means 106. Next, each component of an electric power transaction determination apparatus is demonstrated.

需要家データ格納手段101には、各需要家の所定時点における需要特性などのデータが格納されており、この需要家データ格納手段101に格納されるデータを、図2ないし図4に例示する。図2は各需要家の将来時点における需要量の期待値を、図3は各需要家の将来時点における需要量の標準偏差を示している。また、図4は各需要家における従量料金、契約電力などの契約に関連するデータを示している。   The customer data storage means 101 stores data such as demand characteristics of each consumer at a predetermined time, and the data stored in the customer data storage means 101 are illustrated in FIGS. FIG. 2 shows the expected value of the demand amount at each customer's future time point, and FIG. 3 shows the standard deviation of the demand amount at each customer's future time point. FIG. 4 shows data related to contracts such as pay-per-use charges and contract power at each consumer.

なお、図2に示した電力需要量の期待値は、従来技術の予測手法を用いて求められたデータであり、電力取引決定装置にはこのような予測手段を内包することも可能である。また、図3に示した電力需要量の標準偏差は、図2に示した電力需要量の期待値を統計処理することで導出される。   Note that the expected value of the power demand shown in FIG. 2 is data obtained by using a conventional prediction method, and such a prediction means can be included in the power transaction determination device. The standard deviation of the power demand shown in FIG. 3 is derived by statistically processing the expected value of the power demand shown in FIG.

事業者データ格納手段102には、発電機の特性に関するデータ、各時点において運転される発電機の台数に関するデータなど事業の収益に影響するデータが格納されている。ここで、図5に事業者データ格納手段102に格納されるデータの一例を示す。図5(a)は発電機の特性係数の値を、図5(b)は各時点における発電機の運転台数を、それぞれ示している。図5(a)は、発電に用いた燃料量と熱量が二次式で近似されていることを示しており、有効な出力量を定格出力として示している。また、図5(b)は、発電機の運転台数は、昼/夜および季節の別に応じて調節していることを示している。   The business operator data storage means 102 stores data that affects the profit of the business, such as data relating to the characteristics of the generator and data relating to the number of generators operated at each time point. Here, FIG. 5 shows an example of data stored in the provider data storage means 102. FIG. 5A shows the value of the characteristic coefficient of the generator, and FIG. 5B shows the number of operating generators at each time point. FIG. 5A shows that the amount of fuel and the amount of heat used for power generation are approximated by a quadratic equation, and the effective output amount is shown as the rated output. FIG. 5B shows that the number of operating generators is adjusted according to day / night and season.

効用パラメータ入力手段103では、最適なリスク/収益のトレードオフ関係を持つ電力取引方法を決定するためのリスク許容度(またはその逆数のリスク回避度)を1個または複数個設定する。ここで、図6には、このリスク回避度を複数個設定する場合のパラメータの例を示している。一般に、リスク回避度が小さいほど高リスク高収益の需要家ポートフォリオが、リスク回避度が大きいほど低リスク低収益の需要家ポートフォリオがそれぞれ得られる。   The utility parameter input means 103 sets one or a plurality of risk tolerances (or reciprocal risk avoidance degrees) for determining a power trading method having an optimal risk / revenue trade-off relationship. Here, FIG. 6 shows an example of parameters when a plurality of risk avoidance degrees are set. In general, the lower the risk aversion degree, the higher the risky and profitable customer portfolio, and the higher the risk aversion degree, the lower the risky and low profitability customer portfolio.

制約パラメータ入力手段104では、最適な電力取引方法を決定する際に考慮する制約条件を入力する。ここで、図7にこの制約条件のデータの一例を示す。図7(a)は需要家間の電力の配分比率の上下限制約を、図7(b)は特定時点における電力の供給量の制約をそれぞれ示している。   The constraint parameter input unit 104 inputs constraint conditions to be considered when determining an optimal power trading method. Here, FIG. 7 shows an example of the data of this constraint condition. FIG. 7A shows the upper and lower limit constraints on the distribution ratio of power between consumers, and FIG. 7B shows the constraint on the amount of power supplied at a specific time point.

最適需要家ポートフォリオ導出手段105では、需要家データ格納手段101に格納された需要特性と、事業者データ格納手段102に格納された事業の収益に影響するデータと、効用パラメータ入力手段103により入力されたリスク許容度(またはその逆数のリスク回避度)とを用いて、収益を示す式(2)の定数を算出して、式(1)で示した効用関数を定式化し、制約パラメータ入力手段104により入力された制約条件の下で、この効用関数が最大となる需要家ポートフォリオを導出する。   In the optimum customer portfolio deriving unit 105, the demand characteristics stored in the customer data storage unit 101, the data affecting the profit of the business stored in the business operator data storage unit 102, and the utility parameter input unit 103 are input. Using the risk tolerance (or the risk avoidance degree of the reciprocal thereof), the constant of the formula (2) representing the profit is calculated, the utility function represented by the formula (1) is formulated, and the constraint parameter input unit 104 Under the constraint condition input by, a customer portfolio that maximizes this utility function is derived.

この効用関数の最大となる解を求めるための手法としては、効用関数が二次式であれば二次計画問題の代表的な解決法である主双対内点法あるいは有効制約法などを、効用関数が一次式であれば線形計画問題の代表的な解決方法である単体法あるいは主双対内点法などを用いることが可能である。   As a method for obtaining the maximum solution of this utility function, if the utility function is a quadratic expression, the main dual interior point method or the effective constraint method, which is a typical solution of the quadratic programming problem, is used. If the function is a linear expression, it is possible to use the simplex method or the principal dual interior point method, which is a typical solution of the linear programming problem.

需要家ポートフォリオ出力手段106は、最適需要家ポートフォリオ導出手段105において導出された需要家ポートフォリオに関する情報をディスプレイなどから出力する。ここで、図8は最適需要家ポートフォリオ出力手段106において出力される需要家ポートフォリオの出力例を示している。図8に示した出力例において、符号80で示した表は、リスク回避度に応じた最適な需要家ポートフォリオを、符号81で示したグラフは、各リスク回避度と収益の関係を示すフロンティア曲線をそれぞれ示している。   The customer portfolio output unit 106 outputs information on the customer portfolio derived by the optimum customer portfolio deriving unit 105 from a display or the like. Here, FIG. 8 shows an output example of the customer portfolio output by the optimum customer portfolio output means 106. In the output example shown in FIG. 8, the table indicated by reference numeral 80 indicates an optimal customer portfolio according to the risk avoidance degree, and the graph indicated by reference numeral 81 indicates a frontier curve indicating the relationship between each risk avoidance degree and revenue. Respectively.

(電力取引決定方法)
次に、図1に示した電力取引決定装置において実行される、最適な需要家ポートフォリオの決定の手順を図9のフローチャートを用いて説明する(適宜、図1参照のこと)。
(Electric power transaction determination method)
Next, the procedure for determining the optimum customer portfolio executed in the power transaction determining apparatus shown in FIG. 1 will be described using the flowchart of FIG. 9 (refer to FIG. 1 as appropriate).

はじめに、ステップS901において、需要家データ格納手段101に、需要家の需要特性に関するデータを入力する。需要特性に関するデータとしては、例えば、前記した図2ないし図4に示したデータがそれぞれ入力される。次に、ステップS902において、事業者データ格納手段102に、電気事業者の特性に関するデータを入力する。電気事業者の特性に関するデータとしては、例えば、前記した図5に示したデータが入力される。   First, in step S <b> 901, data related to demand characteristics of a consumer is input to the consumer data storage unit 101. As the data relating to the demand characteristics, for example, the data shown in FIGS. Next, in step S <b> 902, data related to the characteristics of the electric utility is input to the enterprise data storage unit 102. For example, the data shown in FIG. 5 is input as the data relating to the characteristics of the electric power company.

そして、ステップS903において、効用パラメータ入力手段103の機能により、最適なリスク/収益のトレードオフ関係を持つ電力取引方法を決定するためのリスク回避度(またはその逆数のリスク許容度)を入力する。例えば、ここでは、リスク回避度として、図6に示したテーブルデータの中から任意の1行分のデータが入力される。次に、ステップS904において、制約パラメータ入力手段104の機能により、最適な電力取引方法を決定する際に考慮する制約条件を入力する。この制約条件としては、例えば、図7に示したデータが入力される。   In step S903, the function of the utility parameter input unit 103 is used to input a risk avoidance degree (or a risk tolerance of the reciprocal thereof) for determining a power trading method having an optimal risk / revenue trade-off relationship. For example, data for an arbitrary row is input from the table data shown in FIG. 6 as the risk avoidance level. Next, in step S904, a constraint condition to be considered when determining an optimal power trading method is input by the function of the constraint parameter input unit 104. As the constraint condition, for example, the data shown in FIG. 7 is input.

次に、ステップS905においては、最適需要家ポートフォリオ導出手段105の機能により、まず、ステップS901とステップS902とで格納されたデータおよびステップS903で入力されたリスク許容度などをもとに、例えば、式(2)に示した収益を表す式の効用パラメータを定義して、式(1)に示した効用関数を定式化する。   Next, in step S905, based on the data stored in step S901 and step S902 and the risk tolerance input in step S903, etc., based on the function of the optimal customer portfolio deriving unit 105, for example, The utility parameter of the formula representing the profit shown in Formula (2) is defined, and the utility function shown in Formula (1) is formulated.

なお、本実施の形態において、収益は、前記した式(2)のように、電気事業者が顧客から受け取る収入から、発電など電力調達に要する費用を差し引いた収益によって定義する方法を用いることしたが、この電力調達による費用については、発電によって発生する費用のほか、他の発電事業者からの購入費用を入力することも考えられる。   In this embodiment, the revenue is defined by the revenue obtained by subtracting the cost required for power procurement, such as power generation, from the revenue received by the electric utility from the customer, as in the above formula (2). However, regarding the cost of this electricity procurement, it is possible to enter the purchase cost from other power generation companies in addition to the cost generated by power generation.

また、リスクについては、前記した式(2)で定義した収益が、将来の顧客の需要量の変動、発電機の稼動状況、発電の際に発生する燃料費などの変動などによる不確定要因によって変動する度合いを定量化したものであり、例えば図10(a)に示すような収益の標準偏差による定義が考えられる。しかし、収益の分布が正規分布に従わない場合は、リスクを過小評価する恐れがあり、その場合、リスクの過小評価を回避する方法としては、図10(b)に示すようなValue-at-RiskあるいはConditional Value-at-Riskなどによってリスクを定義することが考えられる。   Regarding risk, the revenue defined in Equation (2) above depends on uncertain factors due to fluctuations in future customer demand, generator operating conditions, fuel costs generated during power generation, etc. The degree of fluctuation is quantified. For example, the definition based on the standard deviation of revenue as shown in FIG. However, if the distribution of revenue does not follow the normal distribution, there is a risk of underestimating the risk. In this case, as a method for avoiding the underestimation of risk, Value-at- as shown in FIG. It is conceivable to define risk by Risk or Conditional Value-at-Risk.

そして、ステップS906では、最適化手法を適用して、ステップS905において定式化された効用関数を最大化する最適な需要家ポートフォリオを導出する。この最適化手法としては、効用関数が二次の場合は、内点法あるいは有効制約法が、一次の場合は、単体法あるいは内点法が一般に用いられる。本実施の形態では、効用関数が一次であるとして、内点法の概略について説明する。   In step S906, an optimization method is applied to derive an optimal customer portfolio that maximizes the utility function formulated in step S905. As the optimization method, the interior point method or the effective constraint method is generally used when the utility function is quadratic, and the simplex method or the interior point method is generally used when it is linear. In the present embodiment, an outline of the interior point method will be described on the assumption that the utility function is linear.

内点法は、制約領域内部の点を初期点とし、以下、制約領域の内部において次の反復点を探索するための探索方向を求めて、これに沿って反復点を求める作業を逐次繰り返すことによって最適点を求める方法である。内点法の特徴は、制約領域内部を反復点の更新対象としており、問題の規模によらず、数十回程度で最適点に到達できることが経験的に知られている。このため、比較的大規模な問題において、他の手法よりも優位を示すことが多い。次に、内点法の処理の概要について、図11に示した内点法を説明する図および図12に示したフローチャートを用いて説明する。   In the interior point method, a point inside a constrained region is used as an initial point, and thereafter, a search direction for searching for the next repetitive point within the constrained region is obtained, and the work for obtaining the repetitive point is repeated sequentially. This is a method for obtaining the optimum point. The feature of the interior point method is that the inside of the constraint area is an object to be updated, and it is empirically known that the optimal point can be reached in several tens of times regardless of the scale of the problem. For this reason, it is often superior to other methods in relatively large-scale problems. Next, the outline of the process of the interior point method will be described using the diagram for explaining the interior point method shown in FIG. 11 and the flowchart shown in FIG.

はじめに、ステップS1201において、制約領域内部の任意の点を求め、初期点110とする。次に、ステップS1202において、最適解を探索していく方向を求める。これは図11において符号111で示した矢印の方向を決定することに相当する。探索方向の計算においては、現在の反復点および最適化の対象とする効用関数および制約式の係数などの情報を元に構築した、連立一次方程式を解くことにより決定される。   First, in step S1201, an arbitrary point inside the restricted area is obtained and set as the initial point 110. Next, in step S1202, a direction in which the optimum solution is searched is obtained. This corresponds to determining the direction of the arrow indicated by reference numeral 111 in FIG. The calculation of the search direction is determined by solving simultaneous linear equations constructed based on information such as the current iteration point, the utility function to be optimized, and the coefficient of the constraint equation.

そして、ステップS1203において、符号111の矢印の探索方向に沿って、次の反復に有利であると考えられる反復点112を計算する。具体的な方式としては、目的関数を最適にする反復点を探索方向に沿って探す直線探索、あるいは探索における負荷を最小限にして最適化の対象となる変数の非負性を維持できる範囲で最大限移動させる方法などが考えられる。   In step S1203, a repeat point 112 that is considered advantageous for the next iteration is calculated along the search direction indicated by the arrow 111. Specific methods include a linear search that searches the iteration point that optimizes the objective function along the search direction, or a maximum that can maintain the non-negativeity of the variable to be optimized by minimizing the load in the search. A method of limited movement is conceivable.

次に、ステップS1204において、現在の反復点が最適性の条件を満たしているかどうかをチェックする。図11においては、反復点が符号113で示した最適点に到達したかが判断される。最適性の条件とは、一般にキューンタッカー条件と呼ばれており、非線形計画法においては重要な位置を占めていることが知られている。ステップS1204において、最適性の条件を満たしていれば、図9に示したステップS906の最適化手法適用としての一連の処理を終了させ、満たしていなければステップS1202に戻る。   Next, in step S1204, it is checked whether the current iteration point satisfies the optimality condition. In FIG. 11, it is determined whether the repetition point has reached the optimum point indicated by reference numeral 113. The optimality condition is generally called the Kuhn-Tucker condition, and is known to occupy an important position in nonlinear programming. In step S1204, if the optimality condition is satisfied, the series of processes as the optimization technique application in step S906 shown in FIG. 9 is terminated, and if not satisfied, the process returns to step S1202.

再び、図9に戻って、ステップS907においては、ステップS906において導出された需要家ポートフォリオに関する情報を出力する。ここで、図13(a)、(b)に需要家ポートフォリオに関する情報の出力例を示す。図13(a)で出力した例は、ステップS903において入力された任意のリスク許容度(またはその逆数のリスク回避度)に応じた需要家ポートフォリオである。ここで、図13(a)に示した需要家ポートフォリオは、供給電力の配分割合を示しているものの、各需要家との契約においては、電力を供給する/しないのいずれかに決定する必要がある。そのため、図4に示すような各需要家との契約電力に基づいて、これらの配分割合を補正することも考えられる。なお、図13(b)のように電力供給先が複数の需要家群に対する供給電力の配分割合を表示することとしてもよい。   Returning to FIG. 9 again, in step S907, information on the customer portfolio derived in step S906 is output. Here, FIGS. 13A and 13B show output examples of information on the customer portfolio. The example output in FIG. 13A is a customer portfolio corresponding to an arbitrary risk tolerance (or the risk avoidance degree of the reciprocal) input in step S903. Here, although the consumer portfolio shown in FIG. 13A shows the distribution ratio of the supplied power, it is necessary to decide whether to supply or not to supply power in the contract with each consumer. is there. Therefore, it is conceivable to correct these distribution ratios based on the contract power with each consumer as shown in FIG. In addition, as shown in FIG.13 (b), it is good also as a power supply destination displaying the distribution ratio of the supply electric power with respect to a some consumer group.

最後に、ステップS907として、ステップS906において出力された情報を元に、電力供給の対象とする需要家を決定する。需要家の決定方法の一実施例としては、配分比率と顧客の要求量がより近い順に優先順位を計算して、発電事業者の設備容量などの許容範囲内で、顧客を優先順位に従って選択する方法が考えられる。この決定方法による出力例を図14に示す。   Finally, as step S907, based on the information output in step S906, a consumer to be supplied with power is determined. As an example of a method for determining a customer, priority is calculated in the order in which the distribution ratio and customer demand are closer, and the customer is selected in accordance with the priority within an allowable range such as the power generation facility's installed capacity. A method is conceivable. An output example by this determination method is shown in FIG.

(電力取引回答システム)
次に、前記した電力取引決定装置と需要家の利用するクライアント端末とをネットワークで接続した本発明に係る電力取引回答システムについて説明する。はじめに、図15は、本実施の形態の電力取引回答システムの構成例を示している。図15に示した電力取引回答システム151は、コンピュータなどで実現される前記した電力取引決定装置152と、同じくコンピュータなどで実現され、電力取引決定装置152との通信インターフェイスプログラムが組み込まれたクライアント端末153と、専用線やVPN(Virtual Private Network)などで実現されるネットワーク154とから主に構成されている。図15に示した電力取引回答システム151において、電力取引決定装置152およびクライアント端末153には、ネットワーク154を介して通信するためのネットワークカードなどが内蔵されている。
(Electric power transaction answering system)
Next, a power transaction answering system according to the present invention in which the above-described power transaction determining device and a client terminal used by a customer are connected by a network will be described. First, FIG. 15 shows a configuration example of the power transaction answering system of the present embodiment. The power transaction answering system 151 shown in FIG. 15 is the above-described power transaction determination device 152 realized by a computer or the like, and a client terminal that is also realized by a computer and incorporates a communication interface program with the power transaction determination device 152. 153 and a network 154 realized by a dedicated line, VPN (Virtual Private Network), or the like. In the power transaction answering system 151 shown in FIG. 15, the power transaction determining device 152 and the client terminal 153 have a built-in network card for communicating via the network 154.

ここで、需要家が利用するクライアント端末153は、ネットワーク154を介して電力取引決定装置152に、図2に示すような需要家ごとの電力需要量の期待値を、需要家が要求する電力需要量の予測値として送信する。なお、電力需要量の予測値(期待値)は、このようにクライアント端末153から送信されず、電力取引決定装置152において、従来技術の予測手法にて作成することもできる。   Here, the client terminal 153 used by the consumer requests the power transaction determination device 152 via the network 154 to request the power demand for the power demand amount for each consumer as shown in FIG. Send as a predicted value of quantity. In addition, the predicted value (expected value) of the power demand amount is not transmitted from the client terminal 153 in this way, and can be created by the power transaction determination device 152 by a conventional technique.

そして、この予測値を受信した電力取引決定装置152は、前記した電力取引決定方法により、需要家ポートフォリオを導出し、ネットワークを介して、例えば図14に示した需要家ポートフォリオ画面として、クライアント端末153に送信する。この画面を参考にして需要家は、電力供給計画を立案することができる。   Then, the power transaction determination device 152 that has received the predicted value derives a customer portfolio by the above-described power transaction determination method, and displays the client terminal 153 as, for example, a customer portfolio screen illustrated in FIG. 14 via the network. Send to. With reference to this screen, the customer can make a power supply plan.

以上、説明したように、本発明に係る電力取引決定装置およびその方法によると、リスクと収益とのトレードオフ関係を効用関数で表し、この効用関数を目的関数とした最適化問題を解くことによって、電気事業者が許容したリスクに応じて収益が最大となる電力需要家ポートフォリオを迅速に導出することができる。これにより事業者は、収益とリスクのトレードオフ関係を定量的に把握することができる。また、需要家にネットワークを介して電力需要家ポートフォリオを配信できる本発明に係る、電力取引回答システムによると、需要家は、リアルタイムで変化する電力取引市場において、迅速な電力の売買契約を行うことができる。   As described above, according to the power transaction determination apparatus and method therefor according to the present invention, the trade-off relationship between the risk and the profit is represented by the utility function, and the optimization problem using the utility function as the objective function is solved. Thus, it is possible to quickly derive a power consumer portfolio that maximizes profits according to the risk allowed by the electric power company. As a result, the operator can quantitatively grasp the trade-off relationship between profit and risk. In addition, according to the power transaction answering system according to the present invention, which can distribute a power consumer portfolio to a consumer via a network, the consumer can make a quick power sales contract in a power trading market that changes in real time. Can do.

電力取引決定装置の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of an electric power transaction determination apparatus. (a)、(b)需要家データ格納手段に格納されている電力需要量の期待値の例である。(A), (b) It is an example of the expected value of the electric power demand amount stored in the consumer data storage means. (a)、(b)需要家データ格納手段に格納されている電力需要量の標準偏差の例である。(A), (b) It is an example of the standard deviation of the electric power demand amount stored in the consumer data storage means. 事業者データ格納手段に格納されている契約に関するデータの例である。It is an example of the data regarding the contract stored in the provider data storage means. (a)発電機の特性係数の例である。(b)発電機の運転計画の例である。(A) It is an example of the characteristic coefficient of a generator. (B) An example of a generator operation plan. リスク回避度に対応するリスクおよび収益の例である。It is an example of the risk and profit corresponding to a risk aversion degree. (a)需要家への配分比率の制約に関するデータの例である。(b)電力供給量の制約に関するデータの例である。(A) It is an example of the data regarding restrictions of the distribution ratio to a consumer. (B) It is an example of the data regarding restrictions of electric power supply amount. 需要家ポートフォリオ出力手段によって出力された画面の例である。It is an example of the screen output by the customer portfolio output means. 電力取引決定方法における処理の概要を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the outline | summary of the process in an electric power transaction determination method. リスクとしての指標に関する例であり、(a)標準偏差を表す例である。(b)Value at RiskおよびConditional Value at Riskを表す例である。It is an example regarding an index as a risk, and (a) is an example representing a standard deviation. (B) It is an example showing Value at Risk and Conditional Value at Risk. 内点法を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the interior point method. 内点法を用いた場合の処理の概要を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the outline | summary of the process at the time of using an interior point method. (a)需要家ポートフォリオ出力手段によって出力された需要家ポートフォリオの例である。(b)同じく需要家群ポートフォリオの例である。(A) It is an example of the customer portfolio output by the customer portfolio output means. (B) An example of a customer group portfolio. 需要家との契約内容を反映した需要家ポートフォリオの例である。It is an example of a customer portfolio reflecting the contents of a contract with a customer. 電力取引回答システムを示す構成図である。It is a block diagram which shows an electric power transaction reply system.

符号の説明Explanation of symbols

101 需要家データ格納手段
102 事業者データ格納手段
103 効用パラメータ入力手段
104 制約パラメータ入力手段
105 最適需要家ポートフォリオ導出手段
106 需要家ポートフォリオ出力手段
107 最適ポートフォリオ出力手段
152 電力取引決定装置
153 クライアント端末
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Customer data storage means 102 Business operator data storage means 103 Utility parameter input means 104 Restriction parameter input means 105 Optimal customer portfolio derivation means 106 Customer portfolio output means 107 Optimal portfolio output means 152 Electric power transaction determination apparatus 153 Client terminal

Claims (17)

電力を複数の需要家に販売する効用を最大にするために、最適な電力の供給先となる需要家およびこの需要家に供給する電力の配分比率を含んだ需要家ポートフォリオを、情報格納手段を有するコンピュータを用いて決定する電力取引決定方法であって、
前記コンピュータが、
a)需要家の電力需要特性に関する情報を前記情報格納手段に格納する手順と、
b)事業収益に関する情報を前記情報格納手段に格納する手順と、
c)収益とリスクとのトレードオフの関係を示す指標値を取得する手順と、
d)電力供給に関する制約条件を取得する手順と、
e)リスクに関する項および収益に関する項を含んだ効用関数を、前記情報格納手段に格納された需要家の電力需要特性に関する情報および事業収益に関する情報ならびに前記手順c)で取得した指標値に基づいて前記効用関数の各項の定数を算出して定式化し、前記効用関数を最大にする最適な需要家ポートフォリオを、前記手順d)で取得した制約条件の元で、所定の最適化手法を用いて導出する手順と、
f)前記手順e)において導出した最適な需要家ポートフォリオを出力する手順とから構成されること、
を特徴とする電力取引決定方法。
In order to maximize the utility of selling electric power to multiple consumers, a customer portfolio that includes the customers who are the optimal power supply destinations and the distribution ratio of the electric power supplied to these consumers is provided with an information storage means. A power transaction determination method for determining using a computer having:
The computer is
a) a procedure for storing information on power demand characteristics of a consumer in the information storage means;
b) a procedure for storing information on business revenue in the information storage means;
c) a procedure for obtaining an index value indicating a trade-off relationship between revenue and risk;
d) a procedure for obtaining constraints on power supply;
e) Based on the utility function including a term relating to risk and a term relating to profit, based on the information relating to the power demand characteristics of the consumer and the information relating to business profit stored in the information storage means and the index value obtained in the procedure c). A constant for each term of the utility function is calculated and formulated, and an optimal customer portfolio that maximizes the utility function is obtained using a predetermined optimization method under the constraints obtained in step d). The derivation procedure;
f) comprising a procedure for outputting the optimum customer portfolio derived in the procedure e).
A power transaction determination method characterized by the above.
前記需要家の電力需要特性に関する情報には、複数の需要家の電力需要量の予測値および電力需要量の予測値の変動量に関するデータを含むこと、
を特徴とする請求項1に記載の電力取引決定方法。
The information on the power demand characteristics of the consumer includes data on the predicted value of the power demand amount of the plurality of consumers and the fluctuation amount of the predicted value of the power demand amount,
The power transaction determination method according to claim 1, wherein:
前記電力供給に関する制約条件は、需要家への供給電力の配分比率に関する制約条件であること、
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の電力取引決定方法。
The constraint on the power supply is a constraint on the distribution ratio of power supplied to consumers,
The power transaction determination method according to claim 1, wherein:
前記電力供給に関する制約条件は、時間ごとの電力供給量に関する制約条件であること、
を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電力取引決定方法。
The constraint condition regarding the power supply is a constraint condition regarding the power supply amount for each time,
The power transaction determination method according to any one of claims 1 to 3, wherein:
前記効用関数に含まれる収益に関する項は、
需要家から得る収入と、発電事業者の発電機の出力費用の差によって定義すること、
を特徴とする請求項4に記載の電力取引決定方法。
The term on revenue included in the utility function is:
Defined by the difference between the revenue from the consumer and the output cost of the generator's generator,
The power transaction determination method according to claim 4, wherein:
前記効用関数に含まれる収益に関する項は、
需要家から得る収入と、発電事業者または他の電源からの電力の調達費用との差によって定義すること、
を特徴とする請求項4に記載の電力取引決定方法。
The term on revenue included in the utility function is:
Defined by the difference between the revenue earned from the consumer and the cost of procuring power from the generator or other power source,
The power transaction determination method according to claim 4, wherein:
前記効用関数に含まれるリスクに関する項は、
需要家から得る収入、発電事業者または他の電源からの調達費用、電気事業者による発電機の出力費用の中で、少なくとも一つ以上の項目の変動量によって定義すること、
を特徴とする請求項4ないし請求項6のいずれか1項に記載の電力取引決定方法。
The risk terms included in the utility function are:
To be defined by the amount of change in at least one of the following items: revenue from consumers, procurement costs from generators or other power sources, and output costs of generators by electric utilities,
The power transaction determination method according to any one of claims 4 to 6, wherein:
電力を複数の需要家に販売する効用を最大にするために、最適な電力の供給先となる需要家およびこの需要家に供給する電力の配分比率を含んだ需要家ポートフォリオを決定する電力取引決定装置であって、
複数の需要家の電力需要特性に関するデータを格納する需要家データ格納手段と、
電力事業の収益に関するデータを格納する事業者データ格納手段と、
収益とリスクとのトレードオフの関係を示す指標値を入力する効用パラメータ入力手段と、
電力供給に関する制約条件を入力する制約パラメータ入力手段と、
リスクに関する項および収益に関する項を含んだ効用関数を、前記需要家データ格納手段および前記事業者データ格納手段に格納されたデータならびに前記効用パラメータ入力手段で入力された指標値に基づいて、前記効用関数の各項の定数を算出して定式化し、前記効用関数を最大にする最適な需要家ポートフォリオを、前記電力供給に関する制約条件の元で、所定の最適化手法を用いて導出する最適需要家ポートフォリオ導出手段と、
前記最適需要家ポートフォリオ導出手段において導出した需要家ポートフォリオを出力する需要家ポートフォリオ出力手段と、
から構成されることを特徴とする電力取引決定装置。
In order to maximize the utility of selling power to multiple customers, the power transaction decision that determines the customer portfolio that includes the customer to whom the optimal power is supplied and the distribution ratio of the power supplied to this customer A device,
Consumer data storage means for storing data relating to power demand characteristics of a plurality of consumers;
A provider data storage means for storing data relating to profits of the power business;
Utility parameter input means for inputting an index value indicating a trade-off relationship between profit and risk,
Constraint parameter input means for inputting constraint conditions regarding power supply;
A utility function including a term relating to risk and a term relating to profit is obtained based on the data stored in the customer data storage means and the business operator data storage means and the index value input by the utility parameter input means. An optimal customer that calculates and formulates constants for each term of the function, and derives an optimal customer portfolio that maximizes the utility function using a predetermined optimization method under the constraints on the power supply Portfolio derivation means;
Customer portfolio output means for outputting the customer portfolio derived by the optimum customer portfolio derivation means;
It is comprised from these, The electric power transaction determination apparatus characterized by the above-mentioned.
前記需要家データ格納手段には、複数の需要家の電力需要量の予測値および電力需要量の予測値の変動量に関するデータを格納すること、
を特徴とする請求項8に記載の電力取引決定装置。
In the customer data storage means, data relating to the predicted value of the power demand amount of a plurality of consumers and the fluctuation amount of the predicted value of the power demand amount is stored.
The power transaction determination device according to claim 8, wherein:
前記制約パラメータ入力手段において、前記制約条件として需要家への配分比率に関する制約を入力すること、
を特徴とする請求項8または請求項9に記載の電力取引決定装置。
In the constraint parameter input means, inputting constraints relating to a distribution ratio to consumers as the constraint conditions;
The power transaction determination device according to claim 8 or 9, wherein:
前記制約パラメータ入力手段において、前記制約条件として時間ごとの電力供給量に関する制約を入力すること、
を特徴とする請求項8ないし請求項10のいずれか1項に記載の電力取引決定装置。
In the constraint parameter input means, inputting a constraint on the amount of power supply per hour as the constraint condition,
The power transaction determination device according to any one of claims 8 to 10, characterized by:
前記最適需要家ポートフォリオ導出手段は、
前記効用関数を、前記需要家データ格納手段および前記事業者データ格納手段に格納されたデータと、前記効用パラメータ入力手段で入力された指標値とに基づいて、リスクと収益に関する項を含んで定式化し、
前記制約パラメータ入力手段で入力された制約条件の元で、前記効用関数を最大にする最適な需要家ポートフォリオを導出すること、
を特徴とする請求項8ないし請求項11のいずれか1項に記載の電力取引決定装置。
The optimum customer portfolio derivation means includes:
The utility function is a formula including terms relating to risk and profit, based on the data stored in the customer data storage means and the provider data storage means, and the index value input by the utility parameter input means. And
Deriving an optimal customer portfolio that maximizes the utility function under the constraints input by the constraint parameter input means;
The power transaction determination device according to any one of claims 8 to 11, wherein
前記効用関数に含まれる収益に関する項は、
需要家から得る収入と、発電事業者の発電機の出力費用の差によって定義すること、
を特徴とする請求項12に記載の電力取引決定装置。
The term on revenue included in the utility function is:
Defined by the difference between the revenue from the consumer and the output cost of the generator's generator,
The power transaction determination device according to claim 12, wherein:
前記効用関数に含まれる収益に関する項は、
需要家から得る収入と、発電事業者または他の電源からの電力の調達費用との差によって定義すること、
を特徴とする請求項12に記載の電力取引決定装置。
The term on revenue included in the utility function is:
Defined by the difference between the revenue earned from the consumer and the cost of procuring power from the generator or other power source,
The power transaction determination device according to claim 12, wherein:
前記効用関数に含まれるリスクに関する項は、
需要家から得る収入、発電事業者または他の電源からの調達費用、電気事業者による発電機の出力費用の中で、少なくとも一つ以上の項目の変動量によって定義すること、
を特徴とする請求項12ないし請求項14のいずれか1項に記載の電力取引決定装置。
The risk terms included in the utility function are:
To be defined by the amount of change in at least one of the following items: revenue from consumers, procurement costs from generators or other power sources, and output costs of generators by electric utilities,
The power transaction determination device according to any one of claims 12 to 14, characterized by:
前記需要家ポートフォリオ出力手段は、前記電力取引決定装置とネットワークを介して接続された、端末装置に前記需要家ポートフォリオを送信すること、
を特徴とする請求項8ないし請求項15のいずれか1項に記載の電力取引決定装置。
The customer portfolio output means transmits the customer portfolio to a terminal device connected to the power transaction determination device via a network;
The power transaction determination device according to any one of claims 8 to 15, characterized by:
電力を複数の需要家に販売する効用を最大にするために、最適な電力の供給先となる需要家およびこの需要家に供給する電力の配分比率を含んだ需要家ポートフォリオを決定する電力取引決定装置を、コンピュータで実現させるための電力取引決定プログラムであって、
コンピュータを、
複数の需要家の電力需要特性に関する情報を情報格納手段に格納する手段、
電力事業の収益に関する情報を前記情報格納手段に格納する手段、
収益とリスクとのトレードオフの関係を示す指標値を入力する効用パラメータ入力手段、
電力供給に関する制約条件を入力する制約パラメータ入力手段、
リスクに関する項および収益に関する項を含んだ効用関数を、前記情報格納手段に格納された前記複数の需要家の電力需要特性に関する情報および電力事業の収益に関する情報ならびに前記効用パラメータ入力手段で入力された指標値に基づいて、前記効用関数の各項の定数を算出して定式化し、前記効用関数を最大にする最適な需要家ポートフォリオを、前記電力供給に関する制約条件の元で、所定の最適化手法を用いて導出する最適需要家ポートフォリオ導出手段、
前記最適需要家ポートフォリオ導出手段において導出した需要家ポートフォリオを出力する需要家ポートフォリオ出力手段、
として機能させるための電力取引決定プログラム。
In order to maximize the utility of selling power to multiple customers, the power transaction decision that determines the customer portfolio that includes the customer to whom the optimal power is supplied and the distribution ratio of the power supplied to this customer A power transaction determination program for realizing a device by a computer,
Computer
Means for storing information on power demand characteristics of a plurality of consumers in an information storage means;
Means for storing in the information storage means information relating to profits of the power business;
Utility parameter input means for inputting an index value indicating a trade-off relationship between profit and risk,
Constraint parameter input means for inputting constraint conditions regarding power supply,
A utility function including a term relating to risk and a term relating to revenue is inputted by the utility parameter input means, information relating to power demand characteristics of the plurality of consumers stored in the information storage means, information relating to profits of the power business, and the utility parameter input means. Based on the index value, a constant for each term of the utility function is calculated and formulated, and an optimal customer portfolio that maximizes the utility function is determined under a predetermined optimization method under the constraints on the power supply. Optimal customer portfolio derivation means derived using
Customer portfolio output means for outputting the customer portfolio derived by the optimum customer portfolio derivation means;
Electricity trading decision program to function as.
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