JP4527092B2 - System stabilization device - Google Patents

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Description

この発明は、系統安定化装置に係る発明であり、特に、安定した出力電力の供給を可能にすることができる系統安定化装置に関するものである。   The present invention relates to a system stabilization apparatus, and more particularly to a system stabilization apparatus capable of supplying a stable output power.

太陽光発電や風力発電等の自然エネルギーを対象とした従来の系統安定化装置では、たとえば特許文献１に記載されているように、自然エネルギーの出力変動を補償するために蓄電池や内燃力焼発電機等の出力を指令している。そして、電力系統に流出する自然エネルギーと補償出力との合成出力電力が、予め決められた目標値（一定値）と一致するように制御されている。   In a conventional system stabilizing device for natural energy such as solar power generation or wind power generation, as described in Patent Document 1, for example, a storage battery or an internal combustion power generation power generation is compensated for compensating output fluctuation of natural energy. The output of the machine is commanded. The combined output power of the natural energy flowing out to the power system and the compensation output is controlled to coincide with a predetermined target value (a constant value).

また、特許文献２には、需要設備に対して２台以上の発電設備で電力を供給する場合に、需要予測誤差を想定して確率的にコスト最小となる運転台数を決定する、発電設備の運転計画方法が記載されている。   Further, in Patent Document 2, when power is supplied to a demand facility with two or more power generation facilities, the number of operating units that probabilistically minimize the cost is determined assuming a demand prediction error. The operation planning method is described.

特開２００４−３１２７９７号公報JP 2004-312797 A 特開２００５−１２９１２号公報JP 2005-12912 A

特許文献１に係わる自然エネルギーの系統安定化装置では、合成出力電力の目標値を事前に決定する必要がある。ここで、特許文献１に係わる技術では、当該目標値は、気象予測情報に基づく自然エネルギーの発電予測値のみに基づいて決定される。   In the natural energy system stabilizing device according to Patent Document 1, it is necessary to determine the target value of the combined output power in advance. Here, in the technique according to Patent Document 1, the target value is determined based only on the predicted power generation value of natural energy based on weather prediction information.

しかし、自然エネルギーの発電予測値は、必ずしも正確に予測されるとは言えない。したがって、当該自然エネルギーの発電予測値のみに基づいて上記目標値を決定しただけでは、実際の自然エネルギー発電電力と上記予測値との間で誤差（予測誤差）が発生した場合（特に、当該予測誤差が大きい場合）に、蓄電池や内燃力発電機を調節しても予め電力会社に通告した目標値を保つことができなくなる可能性があった。   However, the power generation prediction value of natural energy is not necessarily predicted accurately. Therefore, when the target value is determined only based on the power generation predicted value of the natural energy, an error (prediction error) occurs between the actual natural energy generated power and the predicted value (in particular, the prediction). When the error is large), there is a possibility that the target value notified in advance to the electric power company cannot be maintained even if the storage battery or the internal combustion power generator is adjusted.

ここで、蓄電池等を調節しても予め通告した目標値を保つことができなくなると、系統に悪影響を与えるため、電力会社にペナルティー料金を支払う必要がある。したがって、合成出力電力が頻繁に、上記目標値を保つことができなくなると、これに応じて上記ペナルティー料金が増加する。換言すれば、系統安定化装置を備える企業における電力売電の売り上げ（売電収入）が減少する。   Here, even if the storage battery or the like is adjusted, if the target value notified in advance cannot be maintained, the system will be adversely affected, so it is necessary to pay a penalty fee to the power company. Therefore, if the combined output power cannot keep the target value frequently, the penalty fee increases accordingly. In other words, the sales of electric power sales (revenue of electric power sales) in a company equipped with a system stabilizing device is reduced.

なお、特許文献２に係わる技術は、需要予測誤差が発生した場合に、確率的にコスト最小となるよう発電機の運転台数をに決める方法に関する発明である。当該特許文献２に係わる技術においても、上記したように、実際の自然エネルギー発電電力と上記予測値との間で誤差（予測誤差）が発生した場合（特に、当該予測誤差が大きい場合）に、蓄電池や内燃力発電機を調節しても予め電力会社に通告した目標値を保つことができなくなる可能性があった（結果として、売電収入の減少を引き起こす）。   The technique related to Patent Document 2 is an invention relating to a method for determining the number of operating generators so that the cost is stochastically minimized when a demand prediction error occurs. Even in the technology related to Patent Document 2, as described above, when an error (prediction error) occurs between the actual natural energy generated power and the predicted value (particularly, when the prediction error is large), Even if the storage battery or the internal combustion power generator is adjusted, the target value notified to the electric power company in advance may not be maintained (resulting in a decrease in power sales revenue).

そこで、本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、自然エネルギー発電機から系統へ流れ込む電力を通告値と一致させることができる、系統安定化装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a system stabilization device capable of matching the power flowing from the natural energy generator into the system with the notification value. With the goal.

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の系統安定化装置は、出力補償装置である第１の電源部から出力される第１の出力電力と、自然エネルギー発電機である第２の電源部から出力される第２の出力電力とを組み合わせた、合成出力電力の出力値を略一定にすることが可能な系統安定化装置であって、前記第２の電源部から過去に出力された前記第２の出力電力と、前記過去に予め設定された前記第２の出力電力の予測値とに基づいて、前記予測値の各値毎に、前記予測値に対する前記第２の出力電力の誤差の分布を示す予測誤差分布を生成する予測誤差分析装置と、前記予測誤差分布と、前記第１の電源部における前記第１の出力電力の制御可能な出力電力範囲である出力変化可能幅とを用いて、前記合成出力電力の目標値を設定する、需給制御装置とを、備えている。   In order to achieve the above object, a system stabilizing device according to claim 1 of the present invention includes a first output power output from a first power supply unit that is an output compensation device, and a natural energy generator. A system stabilizing device that is capable of making the output value of the combined output power substantially constant, in combination with the second output power output from the second power supply unit, which is the second power supply unit Based on the second output power output in the past and the predicted value of the second output power preset in the past, for each value of the predicted value, A prediction error analysis device that generates a prediction error distribution indicating a distribution of two output power errors, the prediction error distribution, and a controllable output power range of the first output power in the first power supply unit. The output changeable width is used to calculate the combined output power. Setting the target value, and a supply and demand control apparatus includes.

本発明の請求項１に記載の系統安定化装置は、出力補償装置である第１の電源部から出力される第１の出力電力と、自然エネルギー発電機である第２の電源部から出力される第２の出力電力とを組み合わせた、合成出力電力の出力値を略一定にすることが可能な系統安定化装置であって、前記第２の電源部から過去に出力された前記第２の出力電力と、前記過去に予め設定された前記第２の出力電力の予測値とに基づいて、前記予測値の各値毎に、予測誤差分布を生成する所定の分析装置と、前記予測誤差分布と、前記第１の電源部における前記第１の出力電力の制御可能な出力電力範囲である出力変化可能幅とを用いて、前記合成出力電力の目標値を設定する、需給制御装置とを、備えている。   The system stabilizing device according to claim 1 of the present invention is output from the first output power output from the first power supply unit which is an output compensation device and the second power supply unit which is a natural energy generator. A system stabilizing device that is capable of making the output value of the combined output power substantially constant, in combination with the second output power of the second output power, wherein the second power output from the second power supply unit in the past A predetermined analyzer for generating a prediction error distribution for each value of the predicted value based on the output power and the predicted value of the second output power preset in the past; and the prediction error distribution And a supply and demand control device that sets a target value of the combined output power using an output changeable range that is a controllable output power range of the first output power in the first power supply unit, I have.

つまり、自然エネルギー発電機から系統へ流れ込む電力を通告値と一致させることができる系統安定化装置を提供することができる。したがって、合成出力電力が目標値から大きく外れることにより発生し得るペナルティー料金の発生を考慮した、目標値の設定が可能となる。換言すれば、売電収入が最大となるような目標値を設定することができる。したがって、請求項１に係わる発明を適用することにより、売電収入の減少を抑制することができる系統安定化装置を提供することができる。   That is, it is possible to provide a system stabilizing device that can match the power flowing from the natural energy generator into the system with the notification value. Therefore, the target value can be set in consideration of the generation of a penalty fee that can be generated when the combined output power deviates greatly from the target value. In other words, it is possible to set a target value that maximizes the power sales revenue. Therefore, by applying the invention according to claim 1, it is possible to provide a system stabilizing device capable of suppressing a decrease in power sales revenue.

以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof.

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１係わる系統安定化装置等の構成を示すブロック図である。 <Embodiment 1>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a system stabilizing device and the like according to Embodiment 1 of the present invention.

図１に示すように、系統安定化装置１は、出力補償装置１１、需給制御装置１２、および予測誤差分析装置１３から構成されている。また図１には、系統安定化装置１の他に、自然エネルギー発電機２、電力系統３、自然エネルギー予測装置４、および電力会社５をも図示している（つまり、系統安定化装置１、自然エネルギー発電機２、電力系統３、自然エネルギー予測装置４、および電力会社５により、系統安定化システムが構築されている）。   As shown in FIG. 1, the system stabilization device 1 includes an output compensation device 11, a supply and demand control device 12, and a prediction error analysis device 13. FIG. 1 also shows a natural energy generator 2, a power system 3, a natural energy prediction device 4, and a power company 5 in addition to the system stabilization device 1 (that is, the system stabilization device 1, A system stabilization system is constructed by the natural energy generator 2, the power system 3, the natural energy prediction device 4, and the power company 5).

出力補償装置（第１の電源部と把握できる）１１は、指令による補償出力（第１の出力電力と把握できる）２２の制御がかのうである。つまり、出力補償装置１１から出力される補償出力２２は、出力値が指令値に一致する。なお、出力補償装置１１として、電力貯蔵装置や内燃力発電機等を採用できる。ここで、電力貯蔵装置には、蓄電池、キャパシタ、フライホイール等を含む（以下、電力貯蔵装置が蓄電池であるとして話を進める）。   The output compensator (which can be grasped as the first power supply unit) 11 controls the compensation output (which can be grasped as the first output power) 22 according to the command. That is, the output value of the compensation output 22 output from the output compensation device 11 matches the command value. In addition, as the output compensation apparatus 11, an electric power storage apparatus, an internal combustion power generator, etc. are employable. Here, the power storage device includes a storage battery, a capacitor, a flywheel, and the like (hereinafter, the power storage device is assumed to be a storage battery).

他方、自然エネルギー発電機（第２の電源部と把握できる）２は、自然エネルギー出力（第２の出力電力と把握できる）２１を出力する。ここで、自然エネルギー出力２１は、補償出力２２と比べて出力を制御できない（つまり、自然の成り行き任せであり制御不能である）。なお、自然エネルギー発電機２として、風力発電や太陽光発電等を採用することができる。   On the other hand, the natural energy generator (which can be grasped as the second power supply unit) 2 outputs a natural energy output (which can be grasped as the second output power) 21. Here, the output of the natural energy output 21 cannot be controlled compared to the compensation output 22 (that is, it is a natural process and cannot be controlled). As the natural energy generator 2, wind power generation, solar power generation, or the like can be adopted.

系統安定化装置１は、自然エネルギーを電力系統に連系する際に用いられる。つまり、当該系統安定化装置１は、補償出力２２と自然エネルギー出力２１とを組み合わせた合成出力（合成出力電力と把握できる）２３の、当該出力を略一定（略安定）にすることが可能な装置である。   The system stabilizing device 1 is used when linking natural energy to an electric power system. That is, the system stabilizing device 1 can make the output of the combined output (which can be grasped as the combined output power) 23 obtained by combining the compensation output 22 and the natural energy output 21 substantially constant (substantially stable). Device.

また、系統安定化装置１内に配設される予測誤差分析装置１３は、自然エネルギー発電機２から出力された自然エネルギー出力２１と、自然エネルギー予測装置４において予め設定された自然エネルギー予測値４１とに基づいて、当該予測値４１に対する自然エネルギー出力２１のズレの確率を示す予測誤差分布（以下、予測誤差分析結果１３１と称する）を生成する。   The prediction error analysis device 13 disposed in the system stabilizing device 1 includes a natural energy output 21 output from the natural energy generator 2 and a natural energy predicted value 41 preset in the natural energy prediction device 4. Based on the above, a prediction error distribution (hereinafter referred to as a prediction error analysis result 131) indicating the probability of deviation of the natural energy output 21 with respect to the predicted value 41 is generated.

ここで、自然エネルギー予測値４１は、たとえば、季節、天候、風速、風向、気温などの自然エネルギー予測値と相関関係のあるデータ、および地形データ等に基づいて決定される。   Here, the predicted natural energy value 41 is determined based on, for example, data correlated with predicted natural energy values such as season, weather, wind speed, wind direction, temperature, and terrain data.

また、系統安定化装置１内に配設される需給制御装置１２は、自然エネルギー予測値４１および予測誤差分析結果１３１を用いて、合成出力２３の目標値を設定する。より具体的には、需給制御装置１２は、自然エネルギー予測値４１と、予測誤差分析結果１３１と、出力補償装置１１における補償出力２２の制御可能な出力電力範囲である出力変化可能幅とを用いて、合成出力２３の目標値を設定する。   Further, the supply and demand control device 12 disposed in the system stabilizing device 1 sets the target value of the combined output 23 using the natural energy predicted value 41 and the predicted error analysis result 131. More specifically, the supply and demand control device 12 uses the natural energy predicted value 41, the prediction error analysis result 131, and the output changeable range that is the controllable output power range of the compensation output 22 in the output compensation device 11. Thus, the target value of the composite output 23 is set.

図１に示す系統安定化装置１は、将来（たとえば当日および翌日）の自然エネルギー予測値４１を、自然エネルギー予測装置４から入力される。より具体的には、この自然エネルギー予測値４１は、需給制御装置１２および予測誤差分析装置１３に入力される。なお、需給制御装置１２には、予測誤差分析装置１３から出力される予測誤差分析結果１３１も入力される。   The system stabilizing device 1 shown in FIG. 1 receives a natural energy predicted value 41 of the future (for example, the current day and the next day) from the natural energy predicting device 4. More specifically, the natural energy predicted value 41 is input to the supply and demand control device 12 and the prediction error analysis device 13. Note that a prediction error analysis result 131 output from the prediction error analysis device 13 is also input to the supply and demand control device 12.

需給制御装置１２は、入力された自然エネルギー予測値４１、予測誤差分析結果１３１、および上記補償出力２２の出力変化可能幅等に基づいて、将来（たとえば当日および翌日）の１時間ごとの通告電力値１２２を決定し電力会社５に事前通告する。また、需給制御装置１２は、１時間ごとの当該通告電力値１２２に基づき、現在の目標出力値（以下、単に目標値と称する）１２１を出力補正装置１１に送信する。   The supply and demand control device 12 notifies the notification power for every hour in the future (for example, the current day and the next day) based on the input natural energy predicted value 41, the prediction error analysis result 131, the output changeable range of the compensation output 22, and the like. The value 122 is determined and the power company 5 is notified in advance. In addition, the supply and demand control device 12 transmits a current target output value (hereinafter simply referred to as a target value) 121 to the output correction device 11 based on the notification power value 122 for each hour.

つまり、需給制御装置１２は、予測誤差分析結果１３１等に基づいて、将来の目標値１２１となる値を決定する。そして、需給制御装置１２は、当該目標値１２１に基づいて合成出力電力２３の出力制御に先立って、電力会社５に当該目標値１２１を事前に送信する（当該事前に電力会社５に送信される目標値を、通告電力値１２２と称している）。そして、当該電力値１２２の事前送信後、需給制御装置１２は、目標値１２１に基づいて合成出力電力２３の出力を制御する。   That is, the supply and demand control device 12 determines a value that will be the future target value 121 based on the prediction error analysis result 131 and the like. Then, the supply and demand control device 12 transmits the target value 121 to the power company 5 in advance prior to output control of the combined output power 23 based on the target value 121 (transmitted to the power company 5 in advance). The target value is referred to as notification power value 122). After the power value 122 is transmitted in advance, the supply and demand control device 12 controls the output of the combined output power 23 based on the target value 121.

出力補償装置１１は、自然エネルギー発電機２の自然エネルギー出力２１と自己の補償出力２２との合計値である合成出力２３が、目標出力値１２１と一致するよう補償出力２２を調整する。   The output compensation device 11 adjusts the compensation output 22 so that the combined output 23 that is the total value of the natural energy output 21 of the natural energy generator 2 and its own compensation output 22 matches the target output value 121.

次に、本実施の形態１に係わる予測誤差分析装置１３の詳細な構成および動作について説明する。図２は、予測誤差分析装置１３の内部構成の一例を示すブロック図である。   Next, a detailed configuration and operation of the prediction error analysis apparatus 13 according to the first embodiment will be described. FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of an internal configuration of the prediction error analysis apparatus 13.

図２に示すように、予測誤差分析装置１３は、実績分析装置１３２、分析結果出力装置１３３、出力実績値蓄積装置１３４、予測値蓄積装置１３５、および分析結果蓄積装置１３６により構成されている。   As shown in FIG. 2, the prediction error analysis device 13 includes a result analysis device 132, an analysis result output device 133, an output result value storage device 134, a prediction value storage device 135, and an analysis result storage device 136.

出力実績値蓄積装置１３４には、たとえば合成出力電力制御当日の１日分の自然エネルギー出力２１の情報である出力実績値が蓄積される（図３参照）。また、予測値蓄積装置１３５には、合成出力電力制御前日に、たとえば１日分の自然エネルギー予測値４１が蓄積される（図４参照）。ここで、自然エネルギー予測値４１は、通常３０分ないし１時間程度の時間間隔ごとに変化し、当該時間間隔の間は一定である。   In the output record value accumulating device 134, for example, an output record value that is information of the natural energy output 21 for one day on the combined output power control day is stored (see FIG. 3). In addition, the predicted value storage device 135 stores, for example, the natural energy predicted value 41 for one day on the day before the combined output power control (see FIG. 4). Here, the natural energy predicted value 41 usually changes every time interval of about 30 minutes to 1 hour, and is constant during the time interval.

実績分析装置１３２では、出力実績値１３４１と予測実績値１３５１とに基づいて、各自然エネルギー予測値４１に対する自然エネルギー出力２１の誤差の分布を分析する。当該分析は、周期的に実施される。   The performance analysis device 132 analyzes the distribution of errors of the natural energy output 21 with respect to each predicted natural energy value 41 based on the output performance value 1341 and the predicted performance value 1351. The analysis is performed periodically.

ここで、分析の対象となる、出力実績値１３４１と予測実績値１３５１とは共に、過去におけるデータである。たとえば、出力実績値１３４１は過去における１日分の自然エネルギー出力２１の出力実績値であり、予測実績値１３５は事前に予測した過去の１日分の自然エネルギー予測値４１である。また、実績分析装置１３２では、たとえば１日に一度、上記誤差の分布の分析を行う。図５は、実績分析装置１３２における分析結果の一例を示す図である。図５に示すように、自然エネルギー予測値４１が異なると、当該自然エネルギー予測値に対する自然エネルギー出力２１の分布の仕方が異なる（つまり、予測値４１の各値毎に、前記予測値に対する自然エネルギー出力２１の誤差の分布を作成する。換言すれば、後述する図６の集まりのデータと把握できる）。   Here, both the output result value 1341 and the predicted result value 1351 to be analyzed are data in the past. For example, the actual output value 1341 is the actual output value of the natural energy output 21 for one day in the past, and the predicted actual value 135 is the predicted natural energy value 41 for the past day predicted in advance. Further, the performance analysis apparatus 132 analyzes the error distribution once a day, for example. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an analysis result in the performance analysis apparatus 132. As shown in FIG. 5, when the natural energy predicted value 41 is different, the manner of distribution of the natural energy output 21 with respect to the natural energy predicted value is different (that is, the natural energy corresponding to the predicted value is different for each value of the predicted value 41). An error distribution of the output 21 is created (in other words, it can be grasped as data of a group in FIG. 6 described later).

実績分析装置１３２は、当該誤差の分布の分析結果である実績分析情報１３２１を、分析結果蓄積装置１３６に向けて送信する。分析結果蓄積装置１３６では、たとえば１年分の上記実績分析情報１３２１が蓄積される。   The performance analysis device 132 transmits performance analysis information 1321 that is an analysis result of the error distribution to the analysis result storage device 136. In the analysis result storage device 136, for example, the performance analysis information 1321 for one year is stored.

分析結果出力装置１３３には、分析結果蓄積装置１３５から送信される、たとえば１年分の実績分析情報１３２１である分析結果蓄積情報１３６１と、自然エネルギー予測値４１とが入力される。そして、分析結果出力装置１３３では、上記分析結果蓄積情報１３６１の中から、入力された自然エネルギー予測値４１に最も近い自然エネルギー予測値４１と、当該最も近い自然エネルギー予測値４１に対する自然エネルギー出力２１の誤差の分布を抽出する。そして、分析結果出力装置１３３は、当該抽出した前記データから構成される分析結果を予測誤差分析結果１３１として、需給制御装置１２に向けて送信する。   The analysis result output device 133 receives the analysis result accumulation information 1361 that is, for example, one-year performance analysis information 1321 and the natural energy predicted value 41 transmitted from the analysis result accumulation device 135. In the analysis result output device 133, the natural energy predicted value 41 closest to the input natural energy predicted value 41 and the natural energy output 21 corresponding to the closest natural energy predicted value 41 from the analysis result accumulation information 1361. Extract the error distribution. Then, the analysis result output device 133 transmits the analysis result composed of the extracted data as the prediction error analysis result 131 toward the supply and demand control device 12.

図６に予測誤差分析結果（予測誤差分布）１３１の一例を示す。図６に示す予測誤差とは、自然エネルギー予測値４１に対する自然エネルギー出力２１の誤差である。図６に示すように、一般的に、自然エネルギー予測値４１と自然エネルギー出力２１とが一致する確率が最も高く、上記予測誤差が大きくなるつれて、当該予測誤差が発生する確率は減少する。   FIG. 6 shows an example of the prediction error analysis result (prediction error distribution) 131. The prediction error shown in FIG. 6 is an error of the natural energy output 21 with respect to the natural energy predicted value 41. As shown in FIG. 6, generally, the probability that the natural energy predicted value 41 and the natural energy output 21 match is the highest, and the probability that the prediction error occurs decreases as the prediction error increases.

以上のように、予測誤差分析装置１３では、事前に決定された自然エネルギー予測値４１と実際の自然エネルギー出力２１とに基づいて、予測誤差分布結果１３１（図６）を導出し、当該予測誤差分布結果１３１を需給制御装置１２に向けて送信する。   As described above, the prediction error analysis apparatus 13 derives the prediction error distribution result 131 (FIG. 6) based on the natural energy predicted value 41 determined in advance and the actual natural energy output 21, and the prediction error is calculated. The distribution result 131 is transmitted to the supply and demand control device 12.

なお、上記予測誤差分析結果１３１は、図６に示すように予測誤差に対する分析結果であっても、各時刻の電力値（ｋＷ）を用いた分析結果であっても、あるいは、ある一定の時間の電力量値（ｋＷｈ）を用いた分析の分析結果であっても良い。つまり、図６の横軸は、予測誤差であっても、電力値（ｋＷ）であっても、あるいは電力量値（ｋＷｈ）であっても良い。   Note that the prediction error analysis result 131 is an analysis result for the prediction error, an analysis result using the power value (kW) at each time, as shown in FIG. 6, or a certain time. The analysis result of the analysis using the electric energy value (kWh) may be used. That is, the horizontal axis in FIG. 6 may be a prediction error, a power value (kW), or a power amount value (kWh).

たとえば、予測誤差分析装置（出力電力分布分析装置と把握できる）１３は、自然エネルギー発電機２から過去に出力された出力電力（出力実績値蓄積装置１３４に格納される過去の自然エネルギー出力２１の出力実績値）と、過去に予め設定された上記予測値（予測値蓄積装置１３５に格納されている自然エネルギー予測値４１）４１とに基づいて、前記予測値４１の各値毎に、自然エネルギー発電機２からの出力電力の分布を示す出力電力分布を生成する。当該生成された出力電力分布を図７（横軸がｋＷ表示）に示す。   For example, the prediction error analysis device (which can be grasped as an output power distribution analysis device) 13 outputs the output power previously output from the natural energy generator 2 (the past natural energy output 21 stored in the output actual value storage device 134). Output value) and the predicted value (natural energy predicted value 41 stored in the predicted value storage device 135) 41 previously set in the past, for each value of the predicted value 41, the natural energy An output power distribution indicating a distribution of output power from the generator 2 is generated. The generated output power distribution is shown in FIG. 7 (horizontal axis is kW display).

つまり、予測誤差分析装置（出力電力分布分析装置と把握できる）１３は、出力実績値蓄積装置１３４に格納される過去の自然エネルギー出力２１の出力実績値と、予測値蓄積装置１３５に格納されている過去の自然エネルギー予測値４１とに基づいて、図５に示すようなデータを作成する。そして、図５に示すようデータを参照して、出力電力分布分析装置１３は、現在希望する予測値４１に対する出力２１の分布を求める。これが図７（横軸がｋＷ表示）である。   In other words, the prediction error analysis device (which can be grasped as an output power distribution analysis device) 13 is stored in the output actual value of the past natural energy output 21 stored in the output actual value storage device 134 and in the predicted value storage device 135. Based on the past natural energy predicted value 41, data as shown in FIG. 5 is created. Then, referring to the data as shown in FIG. 5, the output power distribution analyzer 13 obtains the distribution of the output 21 with respect to the currently desired predicted value 41. This is FIG. 7 (horizontal axis is kW display).

次に、本実施の形態１に係わる需給制御装置１２の動作について説明する。   Next, operation | movement of the supply-and-demand control apparatus 12 concerning this Embodiment 1 is demonstrated.

蓄電池等の出力補償装置１１を調節しても、合成出力２３が予め通告した目標値１２１から大きくズレると、系統安定化装置１を有する企業は、電力会社５にペナルティー料金を支払う必要が生じる得る（結果的に、売電収入が減少する）。したがって、出力補償装置１１を調節して極力、合成出力２３を予め通告した目標値１２１に保つことが重要である。   Even if the output compensation device 11 such as a storage battery is adjusted, if the composite output 23 deviates greatly from the target value 121 notified in advance, the company having the grid stabilization device 1 may need to pay a penalty fee to the power company 5. (As a result, electricity sales will decrease). Therefore, it is important to adjust the output compensation device 11 to keep the combined output 23 at the target value 121 notified in advance as much as possible.

そのために、上記目標値１２１を決定するに際して、出力補償装置１１の出力変化可能幅（図７の符号２２１）および、ペナルティー料金の発生を極力抑制をすること（換言すると、売電収入の期待値を最大にすること）を考慮する必要がある。   Therefore, when determining the target value 121, the output changeable width of the output compensation device 11 (reference numeral 221 in FIG. 7) and the generation of a penalty fee are suppressed as much as possible (in other words, the expected value of power sales revenue). Must be considered).

そこで、本実施の形態１に係わる需給制御装置１２では、予測誤差分析結果１３１（上記期待値計算の観点から必要）と、出力補償装置（第１の電源部と把握できる）１１における出力電力の制御可能な出力電力範囲である出力変化可能幅とを用いて、合成出力電力２３の目標値１２１を設定する。   Therefore, in the supply and demand control device 12 according to the first embodiment, the prediction error analysis result 131 (necessary from the viewpoint of the expected value calculation) and the output power of the output compensation device (which can be grasped as the first power supply unit) 11 are calculated. A target value 121 of the combined output power 23 is set using an output changeable range that is a controllable output power range.

ここで、当該目標値１２１は、予測誤差分析結果１３１と出力補償装置１１の出力変化可能幅とを用いて、売電収入の期待値が最大になるように、決定される。また、上述したように、当該目標値は、電力会社５等へ事前に通告される通告電力値１２２であるとも把握できる。   Here, the target value 121 is determined using the prediction error analysis result 131 and the output changeable range of the output compensation device 11 so that the expected value of power sales revenue is maximized. Further, as described above, it can be understood that the target value is the notification power value 122 notified in advance to the power company 5 or the like.

さらに詳述すると、当該需給制御装置１２では、自然エネルギー予測値４１、予測誤差分析結果１３１、電力を売電するときの単価、通告電力に不足する場合のペナルティー単価、通告電力より余剰となる場合のペナルティー単価、および出力補償装置１１の運転条件（最大出力値や最大出力量、蓄電池の場合充放電効率）の情報を用いて、売電収入の期待値を最大とするように、目標値１２１を決定する。   More specifically, in the supply and demand control device 12, the natural energy predicted value 41, the prediction error analysis result 131, the unit price when selling power, the penalty unit price when the notification power is insufficient, and the surplus from the notification power The target value 121 is set so that the expected value of the power sales revenue is maximized using the information on the penalty unit price and the information on the operation conditions of the output compensation device 11 (maximum output value, maximum output amount, charge / discharge efficiency in the case of storage battery). To decide.

ここで、合成出力電力２３は、電力会社、ＰＰＳ事業者、取引スポットへ売電される。また、電力を売電するときの単価、ペナルティー単価、運転条件等は、予め需給制御装置１２に記録されている。   Here, the combined output power 23 is sold to an electric power company, a PPS operator, and a transaction spot. Moreover, the unit price, penalty unit price, operating conditions, etc. when selling electric power are recorded in the supply and demand control device 12 in advance.

図７および図８を用いて、目標値１２１決定までの処理の流れを示す。ここで、図７，８では、予測誤差分析結果１３１として電力値［ｋＷ］の分析結果を用いている。   The flow of processing until the target value 121 is determined will be described with reference to FIGS. Here, in FIGS. 7 and 8, the analysis result of the power value [kW] is used as the prediction error analysis result 131.

図７は、出力補償装置１１の出力制御可能な範囲が出力変化可能幅２２１の時に、自然エネルギー出力予測４１が与えられ、ある目標出力１２１に対する収入計算を行うことを説明した図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating that when the output controllable range of the output compensation device 11 is the output changeable width 221, the natural energy output prediction 41 is given and the income calculation for a certain target output 121 is performed.

自然エネルギー発電機２の出力２１が出力補償装置１１の出力変化可能幅２２１の範囲内であれば、目標値１２１通りに電力を売電し、出力変化可能幅２２１の範囲を超えれば、不足もしくは余剰のペナルティー料金が発生する。   If the output 21 of the natural energy generator 2 is within the range of the output changeable width 221 of the output compensation device 11, the power is sold according to the target value 121, and if it exceeds the range of the output changeable width 221, An extra penalty fee is incurred.

売電金額は、予測誤差分析結果１３１のうち出力変化可能幅２２１の範囲の面積（確率）に、売電単価を乗じた金額である。目標値１２１を変化させた場合の当該売電金額の変化を図示すると、図８の売電金額カーブ１２６１のようになる。   The power sale amount is an amount obtained by multiplying the area (probability) in the range of the output changeable range 221 in the prediction error analysis result 131 by the power sale unit price. A change in the power sale amount when the target value 121 is changed is illustrated as a power sale amount curve 1261 in FIG.

また、自然エネルギー発電機２からの自然エネルギー出力２１が出力変化可能幅２２１の最小値Ａよりも小さい確率は、図７の不足確率（出力補償装置１１では、合成出力電力２３を目標値１２１に一致させることができない領域）１２４である。したがって、不足ペナルティー金額は、上記領域１２４に不足時ペナルティー単価を乗じることにより、得られる。目標値１２１を変化させた場合の当該不足ペナルティー金額の変化を図示すると、図８の不足ペナルティー金額カーブ１２６２となる。   Further, the probability that the natural energy output 21 from the natural energy generator 2 is smaller than the minimum value A of the output changeable width 221 is the shortage probability in FIG. 7 (in the output compensation device 11, the combined output power 23 is set to the target value 121. This is a region 124 that cannot be matched. Therefore, the shortage penalty amount is obtained by multiplying the area 124 by the shortage penalty unit price. When the change of the shortage penalty amount when the target value 121 is changed is illustrated, the shortage penalty amount curve 1262 of FIG. 8 is obtained.

また、自然エネルギー発電機２からの自然エネルギー出力２１が出力変化可能幅２２１の最大値Ｂよりも大きい確率は、図７の余剰確率（出力補償装置１１では、合成出力電力２３を目標値１２１に一致させることができない領域）１２５である。したがって、余剰ペナルティー金額は、上記領域１２５に余剰時ペナルティー単価を乗じることにより、得られる。目標値１２１を変化させた場合の当該余剰ペナルティー金額の変化を図示すると、図８の不足ペナルティー金額カーブ１２６３となる。   Further, the probability that the natural energy output 21 from the natural energy generator 2 is larger than the maximum value B of the output changeable width 221 is the surplus probability (the combined output power 23 is set to the target value 121 in the output compensator 11). 125) that cannot be matched. Therefore, the surplus penalty amount is obtained by multiplying the area 125 by the surplus penalty unit price. If the change of the surplus penalty amount when the target value 121 is changed is illustrated, the shortage penalty amount curve 1263 of FIG. 8 is obtained.

売電収入（売電収入の期待値）は、売電金額と二つのペナルティー金額との合計であるので、図８の各カーブ１２６１，１２６２，１２６３より、売電収入の期待値は、図８の売電収入期待値カーブ１２６となる。   Since the power sales revenue (expected value of power sales revenue) is the sum of the power sales amount and the two penalty amounts, the expected value of power sales revenue is shown in FIG. 8 from the curves 1261, 1262 and 1263 in FIG. The electric power sales revenue expected value curve 126 of FIG.

需給制御装置１２は、上述のように、売電収入期待値が最大となるような目標値１２１を選択し、事前に電力会社５等へ当該決定した目標値１２１を通告電力値１２２として通告すると共に、合成出力電力の制御当日には当該決定した目標値１２１を出力補償装置１１へ送信する。   As described above, the supply and demand control device 12 selects the target value 121 that maximizes the expected power sales revenue, and notifies the power company 5 and the like as the notification power value 122 of the determined target value 121 in advance. At the same time, the determined target value 121 is transmitted to the output compensation device 11 on the day of control of the combined output power.

なお、図７の例は、不足ペナルティー単価の方が余剰ペナルティー単価よりも大きな場合である。したがって、不足が発生する確率を小さくするために、売電収入期待値を最大とする目標値１２１は、自然エネルギー予測値４１よりも小さくなっている。   In the example of FIG. 7, the shortage penalty unit price is larger than the surplus penalty unit price. Therefore, the target value 121 that maximizes the expected power sales revenue value is smaller than the natural energy predicted value 41 in order to reduce the probability that shortage will occur.

上述の説明は、単独の時刻断面での説明であり、実際には時間のつながりや出力補償装置１１の運転条件等のさまざまな運用制約がある。したがって、二次計画法、組合せ法、または最適化手法などを用いて、複数時刻断面の目標値１２１を一括して求める。   The above description is an explanation in a single time section, and actually there are various operation restrictions such as time connection and operating conditions of the output compensation device 11. Therefore, the target value 121 of a plurality of time sections is obtained in a lump using a quadratic programming method, a combination method, an optimization method, or the like.

たとえば、出力補償装置１１が蓄電池から構成される場合は、次のような数式（１）〜（５）を二次計画法等の最適化手法で解くことにより、各時刻の目標値（ｘ（ｔ））を求めることができる。ここで、予測誤差分析結果１３１として電力値［ｋＷ］の分析結果を用いている。   For example, when the output compensator 11 is constituted by a storage battery, the following formulas (1) to (5) are solved by an optimization method such as a quadratic programming method, so that the target value (x ( t)) can be determined. Here, the analysis result of the power value [kW] is used as the prediction error analysis result 131.

ｘ（ｔ）＋Ｃ＜ｐ（ｔ）＋ｎσ （１）
ｘ（ｔ）−Ｃ＞ｐ（ｔ）−ｎσ （２）
ｙ（ｔ）＝ｙ（ｔ−１）＋{ｐ（ｔ）−ｘ（ｔ）｝×Ｋ（ｘ（ｔ）） （３）
Ｙｍｉｎ＜ｙ（ｔ）＜Ｙｍａｘ （４）
ｍａｘｉｍｉｎｚｅΣｆ（ｘ（ｔ）） （５）
ここで、数式（１）から（４）は、目標値１２１を決定する際に考慮する制約条件である。また、数式（５）により、たとえば図８に示した売電収入期待値カーブ１２６の最大値となる目標値１２１が決定される。 x (t) + C <p (t) + nσ (1)
x (t) -C> p (t) -nσ (2)
y (t) = y (t−1) + {p (t) −x (t)} × K (x (t)) (3)
Ymin <y (t) <Ymax (4)
maximize Σf (x (t)) (5)
Here, Equations (1) to (4) are constraint conditions to be considered when determining the target value 121. Further, for example, the target value 121 that is the maximum value of the electric power sales revenue expected value curve 126 shown in FIG.

なお、上式において、ｔは、時刻を示す。ｘ（ｔ）は、目標値１２１である。ｐ（ｔ）は、自然エネルギー予測値４１である。Ｃは、蓄電池の出力変化可能幅２２１であり、当該出力変化可能幅２２１は、予め需給制御装置１２に記憶されている。σは、予測誤差分析結果１３１の電力値［ｋＷ］分布情報である。ｎは、リスク考慮のための係数であり、当該係数は、予め需給制御装置１２に記憶されている。   In the above formula, t represents time. x (t) is the target value 121. p (t) is the natural energy predicted value 41. C is the output changeable width 221 of the storage battery, and the output changeable width 221 is stored in the supply and demand control device 12 in advance. σ is power value [kW] distribution information of the prediction error analysis result 131. n is a coefficient for risk consideration, and the coefficient is stored in the supply and demand control device 12 in advance.

さらに、ｙ（ｔ）は、蓄電池残量であり、需給制御装置１２は、当該蓄電池残量に関する情報を出力補償装置１１から受信する。Ｋ（ｘ（ｔ））は、蓄電池充放電効率であり、当該蓄電池充放電効率は、予め需給制御装置１２に記憶されている。Ｙｍｉｎは、蓄電池の最低蓄電電力量であり、Ｙｍａｘは、蓄電池の最大蓄電電力量である。当該蓄電池の最低（最大）蓄電電力量は、予め需給制御装置１２に記憶されている。また、ｆ（ｘ（ｔ））は、図６で例示した売電収入期待値カーブ１２６である。   Furthermore, y (t) is a remaining battery level, and the supply and demand control device 12 receives information on the remaining battery level from the output compensation device 11. K (x (t)) is the storage battery charge / discharge efficiency, and the storage battery charge / discharge efficiency is stored in advance in the supply and demand control device 12. Ymin is the minimum stored power amount of the storage battery, and Ymax is the maximum stored power amount of the storage battery. The minimum (maximum) stored power amount of the storage battery is stored in advance in the supply and demand control device 12. Further, f (x (t)) is the power sales revenue expected value curve 126 illustrated in FIG.

なお、上記（出力補償装置１１が蓄電池の場合）において、予測誤差分析結果１３１として電力量情報［ｋＷｈ］と電力情報［ｋＷ］と合わせて用いる場合、制約条件式である（１）〜（４）は、たとえば下式（６）〜（９）のようになる。   Note that in the above (when the output compensation device 11 is a storage battery), when the electric energy information [kWh] and the electric power information [kW] are used as the prediction error analysis result 131, the constraint equations (1) to (4) ) Becomes, for example, the following formulas (6) to (9).

ｘ（ｔ）＋Ｃ＜ｐ（ｔ）＋ｎσ１ （６）
ｘ（ｔ）−Ｃ＞ｐ（ｔ）−ｎσ１ （７）
ｙ（ｔ）＝ｙ（ｔ−１）＋{ｐ（ｔ）−ｘ（ｔ）｝×Ｋ（ｘ（ｔ）） （８）
Ｙｍｉｎ＋ｎσ２＜ｙ（ｔ）＜Ｙｍａｘ−ｎσ２ （９）
ここで、σ１は、予測誤差分析結果１３１の電力値［ｋＷ］分布情報である。σ２は、予測誤差分析結果１３１の電力量値［ｋＷｈ］分布情報である。 x (t) + C <p (t) + nσ1 (6)
x (t) -C> p (t) -nσ1 (7)
y (t) = y (t−1) + {p (t) −x (t)} × K (x (t)) (8)
Ymin + nσ2 <y (t) <Ymax−nσ2 (9)
Here, σ1 is the power value [kW] distribution information of the prediction error analysis result 131. σ2 is the electric energy value [kWh] distribution information of the prediction error analysis result 131.

また、出力補償装置１１が内燃力発電機から構成される場合は、次のような数式（１０）〜（１３）を二次計画法等の最適化手法で解くことにより、各時刻の目標値（ｘ（ｔ））を求めることができる。ここで、予測誤差分析結果１３１として電力値［ｋＷ］の分析結果を用いている。   When the output compensator 11 is composed of an internal combustion power generator, the target values at each time are obtained by solving the following mathematical formulas (10) to (13) with an optimization method such as a quadratic programming method. (X (t)) can be obtained. Here, the analysis result of the power value [kW] is used as the prediction error analysis result 131.

ｘ（ｔ）＋Ｄｍａｘ＜ｐ（ｔ）＋ｎσ （１０）
ｘ（ｔ）＋Ｄｍｉｎ＞ｐ（ｔ）−ｎσ （１１）
ｐ（ｔ−１）−ｘ（ｔ）−Ｅ＜ｐ（ｔ）−ｘ（ｔ）＜
ｐ（ｔ−１）−ｘ（ｔ）＋Ｅ （１２）
ｍａｘｉｍｉｎｚｅΣｆ（ｘ（ｔ）） （１３）
ここで、数式（１０）から（１２）は、目標値１２１を決定する際に考慮する制約条件である。また、数式（１３）により、たとえば図８に示した売電収入期待値カーブ１２６の最大値となる目標値１２１が決定される。 x (t) + Dmax <p (t) + nσ (10)
x (t) + Dmin> p (t) -nσ (11)
p (t-1) -x (t) -E <p (t) -x (t) <
p (t-1) -x (t) + E (12)
maximize Σf (x (t)) (13)
Here, Expressions (10) to (12) are constraint conditions to be considered when determining the target value 121. Further, for example, the target value 121 that is the maximum value of the electric power sales revenue expected value curve 126 shown in FIG.

なお、上式において、Ｄｍａｘは、内燃力発電機の最大出力である。Ｄｍｉｎは、内燃力発電機の最小出力である。Ｅは、内燃力発電機の単位時間あたりの最大出力変化可能幅である。ここで、上記Ｄｍａｘ、ＤｍｉｎおよびＥは、予め需給制御装置１２に記憶されている。   In the above equation, Dmax is the maximum output of the internal combustion power generator. Dmin is the minimum output of the internal combustion power generator. E is the maximum output changeable width per unit time of the internal combustion power generator. Here, the Dmax, Dmin, and E are stored in the supply and demand control device 12 in advance.

なお、需給制御装置１２から送信された目標値１２１を受信する出力補償装置１１では、当該受信した目標値１２１と合成出力電力２３との差を検出し、たとえば比例積分回路を用いたフィードバック制御を行うことで、補償出力２２を決定する。   The output compensation device 11 that receives the target value 121 transmitted from the supply and demand control device 12 detects the difference between the received target value 121 and the combined output power 23, and performs feedback control using, for example, a proportional integration circuit. By doing so, the compensation output 22 is determined.

以上のように、本実施の形態に係わる系統安定化装置１では、需給制御装置１２は、予測誤差分析結果（予測誤差分布）１３１と出力補償装置１の出力変化可能幅２２１とを用いて、前記合成出力電力の目標値１２１を設定（決定）している。   As described above, in the system stabilization device 1 according to the present embodiment, the supply and demand control device 12 uses the prediction error analysis result (prediction error distribution) 131 and the output variable width 221 of the output compensation device 1, A target value 121 of the combined output power is set (determined).

したがって、不確定な自然エネルギー予測値に対して予測誤差の発生するリスク（たとえばペナルティー料金が発生するリスク）を考慮して、目標値１２１を決定することができる。よって、売電収入（売電収入期待値）の減少を抑制することができる系統安定化装置１を提供することができる。   Therefore, the target value 121 can be determined in consideration of the risk that a prediction error occurs with respect to an uncertain natural energy predicted value (for example, the risk that a penalty fee is generated). Therefore, the system stabilization apparatus 1 which can suppress the reduction | decrease in electric power sales revenue (electric power sales revenue expected value) can be provided.

＜実施の形態２＞
本実施の形態２に係わる系統安定化装置１を含むシステムの構成を、図９に示す。図１の構成と図９の構成との比較から分かるように、図１と図９とは、下記の点において相違している。 <Embodiment 2>
FIG. 9 shows the configuration of a system including the system stabilizing device 1 according to the second embodiment. As can be seen from a comparison between the configuration of FIG. 1 and the configuration of FIG. 9, FIG. 1 and FIG. 9 are different in the following points.

つまり、本実施の形態２では、需給制御装置１２は、出力補償装置（第１の電源部と把握できる）１１の種類および／または出力性能等の所定の属性に応じて、自然エネルギー出力（第２の出力電力と把握できる）の最大出力制限値を決定する。そして、自然エネルギー発電機（第２の電源部と把握できる）２に対して、当該決定した自然エネルギー出力の最大出力制限値を送信する。   That is, in the second embodiment, the supply and demand control device 12 determines the natural energy output (first output) according to the type of the output compensation device (which can be grasped as the first power supply unit) 11 and / or predetermined attributes such as output performance. 2) (which can be grasped as the output power of 2) is determined. Then, the determined maximum output limit value of the natural energy output is transmitted to the natural energy generator (which can be grasped as the second power supply unit) 2.

したがって、図９に示す構成では、需給制御装置１２と自然エネルギー発電機２とは所定の伝達手段により接続されている。そして、当該伝達手段を介して、需給制御装置１２から自然エネルギー発電機２へと、上記自然エネルギー出力の最大出力制限値１２３が伝達される。   Therefore, in the configuration shown in FIG. 9, the supply and demand control device 12 and the natural energy generator 2 are connected by a predetermined transmission means. Then, the maximum output limit value 123 of the natural energy output is transmitted from the supply and demand control device 12 to the natural energy generator 2 via the transmission means.

上記のように、自然エネルギー出力の最大出力制限値１２３が伝達されることにより、本実施の形態２に係わる系統安定化装置１（より具体的には、需給制御装置１２）は、自然エネルギー発電機２の出力の最大出力制限値を外部から制御することができる。   As described above, when the maximum output limit value 123 of the natural energy output is transmitted, the system stabilizing device 1 (more specifically, the supply and demand control device 12) according to the second embodiment allows the natural energy power generation. The maximum output limit value of the output of the machine 2 can be controlled from the outside.

その他の構成は、実施の形態１に係わる系統安定化装置と同じである。したがって、当該同じ構成については、ここでの詳細な説明は省略する。   Other configurations are the same as those of the system stabilizing apparatus according to the first embodiment. Therefore, detailed description of the same configuration is omitted here.

次に、需給制御装置１２における最大出力制限値１２３の決定方法について説明する。   Next, a method for determining the maximum output limit value 123 in the supply and demand control device 12 will be described.

まず、図９に示す構成において、出力補償装置１１が蓄電池である場合について説明する。   First, the case where the output compensation device 11 is a storage battery in the configuration shown in FIG. 9 will be described.

蓄電池が満充電状態でない場合には、蓄電池は自然エネルギー発電機２からの電力を充電できるので、需給制御装置１２では、自然エネルギーの最大出力制限値１２３は次のように決定される。つまり、自然エネルギーの最大出力制限値１２３＝目標値１２１＋蓄電池の出力変化可能幅、である。   When the storage battery is not fully charged, the storage battery can be charged with electric power from the natural energy generator 2, so the supply / demand control device 12 determines the maximum output limit value 123 of natural energy as follows. That is, the maximum output limit value 123 of natural energy = the target value 121 + the output changeable width of the storage battery.

また、蓄電池が満充電状態である場合には、蓄電池は自然エネルギー発電機２からの電力を充電できないので、需給制御装置１２では、自然エネルギーの最大出力制限値１２３は次のように決定される。つまり、自然エネルギーの最大出力制限値１２３＝目標値１２１、である。   In addition, when the storage battery is in a fully charged state, the storage battery cannot charge power from the natural energy generator 2, so the supply / demand control apparatus 12 determines the maximum output limit value 123 of natural energy as follows. . That is, the maximum output limit value 123 of the natural energy = the target value 121.

次に、図９に示す構成において、出力補償装置１１が内燃力発電機である場合について説明する。   Next, the case where the output compensation device 11 is an internal combustion power generator in the configuration shown in FIG. 9 will be described.

当該場合には、需給制御装置１２では、自然エネルギーの最大出力制限値１２３は次のように決定される。つまり、自然エネルギーの最大出力制限値１２３＝ｍｉｎ（目標値１２１−内燃力発電機最低出力値，自然エネルギー現在出力＋内燃力発電機単位時間変化量）、である。ここで、前式ｍｉｎ（Ａ，Ｂ）とは、Ａ，Ｂのうち、最小のものという意味である。   In this case, in the supply and demand control device 12, the maximum output limit value 123 of natural energy is determined as follows. That is, the maximum output limit value of natural energy 123 = min (target value 121-internal combustion power generator minimum output value, natural energy current output + internal combustion power generator unit time variation). Here, the previous expression min (A, B) means the smallest of A and B.

自然エネルギー発電機２は、入力された自然エネルギーの最大出力制限値１２３と、当該入力時における自己の自然エネルギー出力２１とを比較する。そして、当該自然エネルギー出力２１が入力された自然エネルギーの最大出力制限値１２３よりも大きい場合には、自然エネルギー発電機２において以下の制御がなされる。   The natural energy generator 2 compares the input maximum output limit value 123 of the natural energy with its own natural energy output 21 at the time of the input. When the natural energy output 21 is greater than the maximum output limit value 123 of the input natural energy, the natural energy generator 2 performs the following control.

たとえば、自然エネルギー発電機２が風力発電装置である場合には、たとえば風車羽のピッチ角度の調整や運転台数の調整等により、自然エネルギー出力２１が減少するように、当該自然エネルギー発電機２が抑制される。また、たとえば、自然エネルギー発電機２が太陽光発電装置の場合には、たとえば運転電圧調整による出力抑制等により、自然エネルギー出力２１が減少するように、当該自然エネルギー発電機２が抑制される。   For example, when the natural energy generator 2 is a wind power generator, the natural energy generator 2 is reduced so that the natural energy output 21 is reduced by adjusting the pitch angle of the windmill blades or adjusting the number of operating units, for example. It is suppressed. Further, for example, when the natural energy generator 2 is a solar power generation device, the natural energy generator 2 is suppressed so that the natural energy output 21 decreases due to, for example, output suppression by adjusting the operation voltage.

以上のように本実施の形態２に係わる系統安定化装置１は構成されているので、事前に決定された目標値１２１よりも合成出力２３が大きくなることによる余剰ペナルティー（電力会社より受けるペナルティーであり、図７の領域１２５）の発生を考慮する必要がなくなる。したがって、系統安定化装置１の構成要素である出力補償装置１１の設備容量を小さくすることができる。   As described above, since the system stabilizing device 1 according to the second embodiment is configured, surplus penalty due to the composite output 23 becoming larger than the target value 121 determined in advance (the penalty received from the electric power company). There is no need to consider the occurrence of region 125) in FIG. Therefore, the equipment capacity of the output compensator 11, which is a component of the system stabilizing device 1, can be reduced.

＜実施の形態３＞
本実施の形態３に係わる系統安定化装置１では、当該系統安定化装置１内部に配設されている出力補償装置１１（第１の電源部と把握できる）は、蓄電池と内燃力発電機とから構成されている。つまり、本実施の形態では、自然エネルギー発電機２の出力変動を補償する出力補償装置１１として、蓄電池と内燃力発電機とを併用する。その他の構成は、実施の形態１，２（図１，９）と同じである。 <Embodiment 3>
In the system stabilization device 1 according to the third embodiment, the output compensation device 11 (which can be grasped as the first power supply unit) disposed in the system stabilization device 1 includes a storage battery, an internal combustion power generator, It is composed of That is, in the present embodiment, a storage battery and an internal combustion power generator are used in combination as the output compensation device 11 that compensates for output fluctuations of the natural energy generator 2. Other configurations are the same as those of the first and second embodiments (FIGS. 1 and 9).

出力補償装置１１は、合成出力２３と目標値１２１との差分を０とするように補償出力２２を出力（制御）する。ここで、たとえば図１０に示すように、この制御を比例積分制御とし、比例制御を蓄電池１１２、積分制御を内燃力発電機１１３に分担させる（もしくは、比例制御を主として蓄電池に、積分制御を主として内燃力発電機に分担させる）。   The output compensation device 11 outputs (controls) the compensation output 22 so that the difference between the combined output 23 and the target value 121 is zero. Here, for example, as shown in FIG. 10, this control is proportional-integral control, and proportional control is shared by the storage battery 112 and integral control is shared by the internal combustion power generator 113 (or proportional control is mainly performed by the storage battery, and integral control is mainly performed by the integral control. Share the internal combustion power generator).

本実施の形態では、出力補償装置１１は、蓄電池と内燃力発電機とで構成されている。したがって、たとえば補償出力２２の制御が比例積分制御である場合には、上記出力分担を行う（つまり、短時間の応答は蓄電池、長時間の応答は内燃力発電機に分担させる）ことにより、蓄電池の設置コストを抑えることが可能となる（つまり、制御性能を悪化させることなく蓄電池容量を削減することが可能となる）。なぜなら、比例制御を主に蓄電池が分担することにより、当該蓄電池は瞬間的な電力容量は必要であるが、時間的な電力量容量は少なくて済むからである。   In the present embodiment, the output compensation device 11 includes a storage battery and an internal combustion power generator. Therefore, for example, when the control of the compensation output 22 is proportional-integral control, the output sharing is performed (that is, the short-time response is shared by the storage battery, and the long-time response is shared by the internal combustion power generator). The installation cost can be reduced (that is, the storage battery capacity can be reduced without deteriorating the control performance). This is because the storage battery mainly shares proportional control, so that the storage battery needs an instantaneous power capacity but requires a small amount of temporal power capacity.

＜実施の形態４＞
本実施の形態４に係わる系統安定化装置１では、当該系統安定化装置１内部に配設されている出力補償装置１１（第１の電源部と把握できる）は、性能の異なる少なくとも２以上の蓄電池から構成されている。その他の構成は、実施の形態１，２（図１，９）と同じである。 <Embodiment 4>
In the system stabilization apparatus 1 according to the fourth embodiment, the output compensation apparatus 11 (which can be grasped as the first power supply unit) disposed in the system stabilization apparatus 1 has at least two or more different performances. It consists of a storage battery. Other configurations are the same as those of the first and second embodiments (FIGS. 1 and 9).

本実施の形態４に係わる出力補償装置１１において、電力容量としてｘ[ｋＷ]（図１１の符号１１６）、電力量容量としてｙ[ｋＷｈ]（図１１の符号１１５）が必要となる場合を想定する。さらに、蓄電池としては、電力量容量は小さいが電力容量の大きな蓄電池Ａ（図１１の符号１１４）と、電力量容量の大きな蓄電池Ｂ（図１１の符号１１５）が存在し、蓄電池Ｂは電力容量ｘを提供すれば、当該蓄電池Ｂの電力量容量は上記ｙに対して十分に大きくなる場合を想定する。   In the output compensation apparatus 11 according to the fourth embodiment, it is assumed that x [kW] (reference numeral 116 in FIG. 11) is required as the power capacity and y [kWh] (reference numeral 115 in FIG. 11) is required as the power capacity. To do. Further, as the storage battery, there are a storage battery A (reference numeral 114 in FIG. 11) having a small power amount capacity but a large power capacity, and a storage battery B (reference numeral 115 in FIG. 11) having a large power capacity, and the storage battery B has a power capacity. If x is provided, it is assumed that the energy capacity of the storage battery B is sufficiently larger than y.

当該場合において、もし蓄電池Ｂだけで出力補償装置１１を構成すると、電力量容量には余剰が発生する。したがって、蓄電池Ａと蓄電池Ｂとで電力容量ｘを満たし、蓄電池Ｂは電力量容量ｙを満たすように、性能の異なる蓄電池Ａ，Ｂを組み合わせる。   In this case, if the output compensation device 11 is configured only by the storage battery B, a surplus is generated in the power capacity. Therefore, storage batteries A and B having different performances are combined such that storage battery A and storage battery B satisfy power capacity x, and storage battery B satisfies power capacity y.

このような組合せを行えば、必要以上に大きな蓄電池Ｂを構成要素として持つことなく、出力補償装置１１を構成することができる。換言すれば、蓄電池の特性（性能）に応じて、短時間の応答と長時間の応答とを切り替えることにより、長時間の応答に必要な蓄電池の容量を削減することが可能となる。したがって、蓄電池の設置コストを抑えることが可能となる。   If such a combination is performed, the output compensation apparatus 11 can be comprised, without having the storage battery B larger than necessary as a component. In other words, it is possible to reduce the capacity of the storage battery required for the long-time response by switching between the short-time response and the long-time response according to the characteristics (performance) of the storage battery. Therefore, the installation cost of the storage battery can be suppressed.

上述の考察から明白なように、電力容量および電力量容量の観点から、本実施の形態に係わる出力補償装置１１を、性能の異なる３つ以上の蓄電池を組み合わせて構成することもできる。   As is clear from the above consideration, from the viewpoint of power capacity and power capacity, the output compensation device 11 according to the present embodiment can be configured by combining three or more storage batteries having different performances.

なお、上記各実施の形態において、系統安定化装置１内には、出力補償装置１１、需給制御装置１２、および予測誤差分析装置１３が配設されていた。しかし、系統安定化装置１内に需給制御装置１２および予測誤差分析装置１３を配設し、系統安定化装置１からの遠隔の場所において出力補償装置１１を設置しても良い。この場合、系統安定化装置１と出力補償装置１１とは、無線、有線等伝達手段を用いて接続される。   In each of the above embodiments, the output compensation device 11, the supply and demand control device 12, and the prediction error analysis device 13 are arranged in the system stabilizing device 1. However, the supply and demand control device 12 and the prediction error analysis device 13 may be arranged in the system stabilizing device 1 and the output compensating device 11 may be installed at a location remote from the system stabilizing device 1. In this case, the system stabilizing device 1 and the output compensating device 11 are connected using transmission means such as wireless or wired.

実施の形態１に係わる系統安定化装置の構成およびその周辺の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the system | strain stabilization apparatus concerning Embodiment 1, and its surrounding structure. 予測誤差分析装置の内部構成を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of a prediction error analyzer. 出力実績値蓄積装置に格納されるデータの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the data stored in an output performance value storage device. 予測値蓄積装置に格納されるデータの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the data stored in a predicted value storage apparatus. 分析結果蓄積装置に格納されるデータの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the data stored in an analysis result storage device. 予測誤差分析結果（予測誤差分布）の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a prediction error analysis result (prediction error distribution). 予測誤差分析結果および出力変化可能幅に基づいて、目標値を決定する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of determining a target value based on a prediction error analysis result and an output changeable width. 売電収入期待値カーブを求めることを説明するための図である。It is a figure for demonstrating calculating | requiring the electric power sales revenue expected value curve. 実施の形態２に係わる系統安定化装置の構成およびその周辺の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the system | strain stabilization apparatus concerning Embodiment 2, and its periphery structure. 実施の形態３に係わる系統安定化装置の動作を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the system stabilizing device according to the third embodiment. 実施の形態４に係わる系統安定化装置の動作を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the system stabilizing device according to the fourth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ 系統安定化装置、２ 自然エネルギー発電機、３ 電力系統、４ 自然エネルギー予測装置、５ 電力会社、１１ 出力補償装置、１２ 需給制御装置、１３ 予測誤差分析装置、２１ 自然エネルギー出力、２２ 補償出力、２３ 合成出力電力、４１ 自然エネルギー予測値、１１２ 蓄電池出力、１１３ 内燃力発電機出力、１１４，１１５ 蓄電池の電力量、１１６ 必要電力値、１２１ 目標値、１２２ 通告電力値、１２３ （自然エネルギーの）最大出力制限値、１２４ 不足確率、１２５ 余剰確率、１２６ 売電収入期待値カーブ、１３１ 予測誤差分布（予測誤差分析結果）、１３２ 実績分析装置、１３３ 分析結果出力装置、１３４ 出力実績値蓄積装置、１３５ 予測値蓄積装置、１３６ 分析結果蓄積装置、２２１ 出力変化可能幅、１２６１ 売電金額カーブ、１２６２ 不足ペナルティー金額カーブ、１２６３ 余剰ペナルティー金額カーブ、１３２１ 実績分析情報、１３４１ 出力実績値、１３５１ 予測実績値、１３６１ 分析結果蓄積情報。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 System stabilization apparatus, 2 Natural energy generator, 3 Electric power system, 4 Natural energy prediction apparatus, 5 Electric power company, 11 Output compensation apparatus, 12 Supply and demand control apparatus, 13 Prediction error analysis apparatus, 21 Natural energy output, 22 Compensation output , 23 Combined output power, 41 Natural energy predicted value, 112 Storage battery output, 113 Internal power generator output, 114, 115 Storage battery power, 116 Required power value, 121 Target value, 122 Notification power value, 123 (Natural energy ) Maximum output limit value, 124 shortage probability, 125 surplus probability, 126 power sales revenue expected value curve, 131 prediction error distribution (prediction error analysis result), 132 performance analysis device, 133 analysis result output device, 134 output performance value storage device , 135 Predictive value storage device, 136 Analysis result storage device, 221 Output changeable range, 1261 Amount curve 1262 shortage penalty amount curve, 1263 surplus penalty amount curve, 1321 Performance Analysis Information, 1341 output actual value, 1351 predicted actual values, 1361 analysis result stored information.

Claims (4)

出力補償装置である第１の電源部から出力される第１の出力電力と、自然エネルギー発電機である第２の電源部から出力される第２の出力電力とを組み合わせた、合成出力電力の出力値を略一定にすることが可能な系統安定化装置であって、
前記第２の電源部から過去に出力された前記第２の出力電力と、前記過去に予め設定された前記第２の出力電力の予測値とに基づいて、前記予測値の各値毎に、前記予測値に対する前記第２の出力電力の誤差の分布を示す予測誤差分布を生成する予測誤差分析装置と、
前記予測誤差分布と、前記第１の電源部における前記第１の出力電力の制御可能な出力電力範囲である出力変化可能幅とを用いて、前記合成出力電力の目標値を設定する、需給制御装置とを、備えている、
ことを特徴とする系統安定化装置。 The combined output power is a combination of the first output power output from the first power supply unit that is the output compensation device and the second output power output from the second power supply unit that is the natural energy generator. A system stabilizing device capable of making the output value substantially constant,
Based on the second output power output in the past from the second power supply unit and the predicted value of the second output power preset in the past, for each value of the predicted value, A prediction error analysis device that generates a prediction error distribution indicating a distribution of an error of the second output power with respect to the prediction value;
Supply / demand control that sets a target value of the combined output power using the prediction error distribution and an output changeable range that is a controllable output power range of the first output power in the first power supply unit A device,
A system stabilizing device characterized by that. 前記需給制御装置は、
前記出力補償装置における前記第１の電源部の所定の属性に応じて決定される、前記自然エネルギー発電機における前記第２の出力電力の最大出力制限値を、前記自然エネルギー発電機に対して送信する、
ことを特徴とする請求項１に記載の系統安定化装置。 The supply and demand control device
A maximum output limit value of the second output power in the natural energy generator determined according to a predetermined attribute of the first power supply unit in the output compensation device is transmitted to the natural energy generator. To
The system stabilization apparatus of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 前記第１の電源部は、
電力貯蔵装置と内燃力発電機とから構成されている、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の系統安定化装置。 The first power supply unit
It consists of a power storage device and an internal combustion power generator,
The system stabilization apparatus of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. 前記第１の電源部は、
性能の異なる少なくとも２以上の電力貯蔵装置から構成されている、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の系統安定化装置。
The first power supply unit
Consists of at least two or more power storage devices with different performance,
The system stabilization apparatus of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned.
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