JP5042341B2 - 水力発電計画調整装置、水力発電計画調整方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
本発明は、このような背景を鑑みてなされたものであり、別個に算出された複数の計画を調整することのできる、水力発電計画調整装置、水力発電計画調整方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
前記需給計画装置は、前記水力発電による前記発電量の最適値と、電気機器による電力の需要量の最適値とを算出し、前記発電量の最適値と前記需要量の最適値とに応じて前記第1の電力価格を算出し、前記第1の電力価格に応じて前記需要量を計画するように需要計画装置を制御し、前記需要計画装置から前記需要量の計画値を取得する最適需要量取得部をさらに備え、前記価格調整部はさらに、前記需要量の計画値が前記需要量の最適値を超えている前記単位時間について前記第1の電力価格を増加させた第3の電力価格を作成し、前記第3の電力価格に応じて前記需要量を計画するように前記需要計画装置を制御するようにしてもよい。
この場合、水力発電による発電量を最適発電量に近づくように調整するとともに、電気機器による電力の需要量を最適需要量に近づくようにもすることができる。この場合の水力発電計画調整装置によれば、計画需要量が最適需要量を超えた単位期間における電力価格を増加させた上で、需要計画装置に需要量を再計算させることができる。電気機器は電力価格の高い時間での電力需要を抑え、より電力価格の低い時間に電力需要をシフトすることが好ましいので、電力価格が上げられた時間における需要量は減少するように再計算が行われることが期待される。これにより、計画需要量が最適需要量に近づくようにすることができる。
以下、本発明の一実施形態に係る経済負荷配分調整装置10を含む経済負荷配分システムについて説明する。図1に示すように、本実施形態の掲載負荷配分システムは、経済負荷配分調整装置10、複数の水位計画装置21、複数の貯湯温度制御装置22及び需給計画装置23を含んで構成されている。経済負荷配分調整装置10は、通信ネットワーク24を介して水位計画装置21、貯湯温度制御装置22及び需給計画装置23に接続されている。通信ネットワーク24は、例えばインターネットやLAN(Local Area Network)などであり、公衆電話回線網やイーサネット(登録商標)、無線通信網などにより構築される。
以下、詳細に付いて説明する。
図2は、経済負荷配分調整装置10のハードウェア構成を示す図である。経済負荷配分調整装置10はCPU101、メモリ102、記憶装置103、通信インタフェース104、入力装置105、出力装置106を備えている。記憶装置103は、各種のデータやプログラムを記憶する、例えば、ハードディスクドライブやフラッシュメモリなどである。CPU101は、記憶装置103に記憶されているプログラムをメモリ102に読み出して実行することにより各種の機能を実現する。通信インタフェース104は、通信ネットワーク24に接続するためのインタフェースであり、例えば、イーサネット(登録商標)に接続するためのアダプタや、電話回線網に接続するためのモデム、無線通信網に接続するための無線通信器などである。入力装置105は、ユーザからデータの入力を受け付ける、例えば、キーボードやマウス、マイクロフォンなどである。出力装置106は、データを出力する、例えば、ディスプレイやプリンタ、スピーカなどである。
図3は、経済負荷配分調整装置10のソフトウェア構成を示す図である。経済負荷配分調整装置10は、最適需給計画取得部111、最適発電量取得部112、最適需要量取得部113、電力価格調整部114の各機能部を備えている。なお、上記各機能部は、経済負荷配分調整装置10が備えるCPU101が記憶装置103に記憶されているプログラムをメモリ102に読み出して実行することにより実現される。
図4は、経済負荷配分システムにおける処理の概要を説明する図である。
需給計画装置23が最適需給計画を算出し(S301)、水位計画装置21が最適水位計画により時別の計画発電量を算出し(S302)、貯湯温度制御装置22が最適加熱計画により時別の計画需要量を算出する(S303)。経済負荷配分調整装置10は、調整を行う対象となる水位計画装置21(発電所)及び貯湯温度制御装置22(温水器)の順番を決定する(S304)。なお、順番の決定方法の詳細については後述する。
水位計画装置21から受信した計画発電量が最適発電量を超えている時間がある場合(S305:NO)、経済負荷配分調整装置10は、その時間の電力価格を下げ(S306)、水位計画装置21は、最適水位計画により計画発電量を再計算する(S307)。
全ての時間において、計画発電量が最適発電量を超えていなければ(S305:YES)、ステップS308に進む。貯湯温度制御装置22から受信した計画需要量が最適需要量を超えている時間がある場合(S308:NO)、経済負荷配分調整装置10は、その時間の電力価格を上げて(S309)、貯水温度制御装置22は、最適加熱計画により計画需要量を再計算する(S310)。
ステップS401−S403が図4のステップS301に対応する。経済負荷配分調整装置10は、最適計画要求を需要計画装置23に送信する(S401)。需給計画装置23は最適計画要求に応じてシミュレーションを行い、最適需給計画を算出し(S402)、最適需給計画における時別の最適電力価格、最適需要量及び最適発電量を経済負荷配分調整装置10に送信する(S403)。
図6は、図4のステップS306及び図5のステップS410における、水位計画装置21に送信するための電力価格の調整処理の流れを説明する図である。
経済負荷配分調整装置10は、需給計画装置23から受信した最適電力価格を水力発電所に対応付けて格納する価格表61を作成する(S500)。図7は価格表61の一例を示す図である。本実施形態では、価格表61は、水力発電所を列方向とし、時間を行方向として価格を格納する。経済負荷配分調整装置10は、水位計画装置21から受信した時別の計画発電量を水力発電所ごとに格納する発電量表62を作成する(S501)。図8は、発電量表62の一例を示す図である。本実施形態では、発電力表62も、水力発電所を列方向とし、時間を行方向として水力発電量を格納するものとする。また、経済負荷配分調整装置10は、各時間について、各水力発電所に対応する計画発電量を合計し、電力量表62の時別合計欄621に設定する。さらに、経済負荷配分調整装置10は、発電所ごとに各時間の制約条件を格納する制約条件表63を作成し、制約条件を初期値に設定する(S502)。図9は制約条件表63の一例を示す図である。なお、本実施形態では、制約条件は最小取水量(Qmin)と最大取水量(Qmax)のみであるものとする。また、全ての水力発電所についての制約条件の初期値は同じ値であるものとする。
P0がPMAX未満であれば(S512:NO)、経済負荷配分調整装置10は、nをインクリメントして(S513)、ステップS510からの処理を繰り返す。
図16は、図4のステップS309及び図5のステップS410における、貯湯温度制御装置22に送信するための電力価格の調整処理の流れを説明する図である。
経済負荷配分調整装置10は、需給計画装置23から受信した最適電力価格を温水器に対応付けて格納する価格表71を作成する(S520)。本実施形態では、価格表71は、温水器を列方向とし、時間を行方向として価格を格納する。経済負荷配分調整装置10は、貯湯温度制御装置22から受信した計画需要量を温水器ごとに格納する需要量表72を作成する(S521)。本実施形態では、需要量表72も、温水器を列方向とし、時間を行方向として需要量を格納するものとする。また、経済負荷配分調整装置10は、各時間について、各温水器に対応する計画需要量を合計し、需要量表72の時別合計欄651に設定する。さらに、経済負荷配分調整装置10は、温水器ごとの各時間の制約条件を格納する制約条件表73を作成し、制約条件を初期値に設定する(S522)。図17は、制約条件表73の一例を示す図である。なお、本実施形態では、制約条件は最小通電量及び最大通電量のみであるものとする。また、全ての温水器についての制約条件の初期値は同じ値であるものとする。
L0がLMAX未満であれば(S532:NO)、経済負荷配分調整装置10は、nをインクリメントして(S533)、ステップS530からの処理を繰り返す。
21 水位計画装置
22 貯湯温度制御装置
23 需給計画装置
24 通信ネットワーク
101 CPU
102 メモリ
103 記憶装置
104 通信インタフェース
105 入力装置
106 出力装置
111 最適需給計画取得部
112 最適発電量取得部
113 最適需要量取得部
114 電力価格調整部
Claims (8)
- 水力発電による単位時間ごとの発電量の最適値を算出するとともに前記単位時間ごとの電力価格の最適値である第1の電力価格を算出する需給計画装置と、複数の水力発電所ごとに設けられる、与えられた電力価格に応じて前記水力発電による発電量を計画する複数の水力発電計画装置と、のそれぞれと通信可能に接続される、前記水力発電の計画を調整する装置であって、
前記単位時間ごとの前記発電量の最適値及び前記第1の電力価格を前記需給計画装置から取得する最適需給計画取得部と、
前記第1の電力価格に応じて前記発電量を計画するように前記水力発電計画装置のそれぞれを制御し、前記水力発電計画装置のそれぞれから前記発電量の計画値を取得する最適発電量取得部と、
前記発電量の計画値の合計値が前記発電量の最適値を超えている前記単位期間について前記第1の電力価格を減少させた第2の電力価格を作成し、前記第2の電力価格に応じて前記発電量を計画するように少なくとも1つの前記水力発電計画装置を制御する価格調整部と、
を備えることを特徴とする水力発電計画調整装置。 - 請求項1に記載の水力発電計画調整装置であって、
前記需給計画装置は、前記水力発電による前記発電量の最適値と、電気機器による電力の需要量の最適値とを算出し、前記発電量の最適値と前記需要量の最適値とに応じて前記第1の電力価格を算出し、
前記第1の電力価格に応じて前記需要量を計画するように需要計画装置を制御し、前記需要計画装置から前記需要量の計画値を取得する最適需要量取得部をさらに備え、
前記価格調整部はさらに、前記需要量の計画値が前記需要量の最適値を超えている前記単位時間について前記第1の電力価格を増加させた第3の電力価格を作成し、前記第3の電力価格に応じて前記需要量を計画するように前記需要計画装置を制御すること、
を特徴とする水力発電計画調整装置。 - 請求項2に記載の水力発電計画調整装置であって、
前記価格調整部は、前記需要量の計画値が前記需要量の最適値を超えていえる前記単位時間について、所定の最高値を前記第2の電力価格に設定すること、
を特徴とする水力発電計画調整装置。 - 請求項1又は2のいずれかに記載の水力発電計画調整装置であって、
前記価格調整部は、前記発電量の計画値が前記発電量の最適値を超えている前記単位期間について、所定の最低値を前記第2の電力価格に設定すること、
を特徴とする水力発電計画調整装置。 - 水力発電の計画を調整する方法であって、
前記水力発電による単位時間ごとの発電量の最適値を算出するとともに前記単位時間ごとの電力価格の最適値である第1の電力価格を算出する需給計画装置と、複数の水力発電所ごとに設けられる、与えられた電力価格に応じて前記水力発電による発電量を計画する複数の水力発電計画装置と、のそれぞれと通信可能に接続されるコンピュータが、
前記単位時間ごとの前記発電量の最適値及び前記第1の電力価格を前記需給計画装置から取得し、
前記第1の電力価格に応じて前記発電量を計画するように前記水力発電計画装置のそれぞれを制御し、前記水力発電計画装置のそれぞれから前記発電量の計画値を取得し、
前記発電量の計画値の合計値が前記発電量の最適値を超えている前記単位期間について前記第1の電力価格を減少させた第2の電力価格を作成し、前記第2の電力価格に応じて前記発電量を計画するように少なくとも1つの前記水力発電計画装置を制御すること、
を特徴とする水力発電計画調整方法。 - 請求項5に記載の水力発電計画調整方法であって、
前記需給計画装置は、前記水力発電による前記発電量の最適値と、電気機器による電力の需要量の最適値とを算出し、前記発電量の最適値と前記需要量の最適値とに応じて前記第1の電力価格を算出しており、
前記コンピュータはさらに、前記第1の電力価格に応じて前記需要量を計画するように需要計画装置を制御し、前記需要計画装置から前記需要量の計画値を取得し、
前記コンピュータはさらに、前記需要量の計画値が前記需要量の最適値を超えている前記単位時間について前記第1の電力価格を増加させた第3の電力価格を作成し、前記第3の電力価格に応じて前記需要量を計画するように前記需要計画装置を制御すること、
を特徴とする水力発電計画調整方法。 - 水力発電の計画を調整するためのプログラムであって、
前記水力発電による単位時間ごとの発電量の最適値を算出するとともに前記単位時間ごとの電力価格の最適値である第1の電力価格を算出する需給計画装置と、複数の水力発電所ごとに設けられる、与えられた電力価格に応じて前記水力発電による発電量を計画する複数の水力発電計画装置と、のそれぞれと通信可能に接続されるコンピュータに、
前記単位時間ごとの前記発電量の最適値及び前記第1の電力価格を前記需給計画装置から取得するステップと、
前記第1の電力価格に応じて前記発電量を計画するように前記水力発電計画装置のそれぞれを制御し、前記水力発電計画装置のそれぞれから前記発電量の計画値を取得するステップと、
前記発電量の計画値の合計値が前記発電量の最適値を超えている前記単位期間について前記第1の電力価格を減少させた第2の電力価格を作成し、前記第2の電力価格に応じて前記発電量を計画するように少なくとも1つの前記水力発電計画装置を制御するステップと、
を実行させるためのプログラム。 - 請求項7に記載のプログラムであって、
前記需給計画装置は、前記水力発電による前記発電量の最適値と、電気機器による電力の需要量の最適値とを算出し、前記発電量の最適値と前記需要量の最適値とに応じて前記第1の電力価格を算出しており、
前記コンピュータにさらに、前記第1の電力価格に応じて前記需要量を計画するように需要計画装置を制御し、前記需要計画装置から前記需要量の計画値を取得するステップを実行させ、
前記コンピュータにさらに、前記需要量の計画値が前記需要量の最適値を超えている前記単位時間について前記第1の電力価格を増加させた第3の電力価格を作成し、前記第3の電力価格に応じて前記需要量を計画するように前記需要計画装置を制御させるためのプログラム。
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