JP6451128B2 - エネルギーマネジメントシステムおよび電力需給計画最適化方法 - Google Patents
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Description
ここで、
f:原目的関数
f´:代替目的関数
x(k):時刻kにおける機器または外部電力系統2の出力
右辺第2項:平滑化項
γ:平滑化係数、γ>0
右辺第3項:正則化項
β:正則化係数、β>0
である。なお、右辺第2項および第3項の係数1/2は、数式を取り扱いやすくするために便宜的に設けられたものであり、物理的な意味を持たない。
図8(a)に示されるように、凸関数を目的関数とする無制約最適化問題では、局所的最適解と大域的最適解は一致する。ただし、一般的に、解の一意性は必ずしも保証されない。
図8(b)に示されるように、狭義凸関数では、凸関数の性質に加え、最適解の一意性が保証される。よって、上記式(1)の右辺第3項が原目的関数に加算されることにより、代替目的関数f´は狭義凸関数となり、唯一の解を有する。図4にも示されるように、代替目的関数f´は、最適解が唯一となるように原目的関数fを変換したものである。上記式(1)の右辺第3項における正則化係数は、正則化項の値が原目的関数の値と比較して十分小さくなるように定められる。
2 外部電力系統
3 太陽光発電機
4 風力発電機
5 再生可能エネルギー発電機
6 負荷
7 原動機
8 電気自動車
9 蓄電池
20 エネルギーマネジメントシステム
22 計算部
22a 需給計画計算部
22b 制約条件判断部
22c 需給計画採否判断部
22d 表示制御部
23a 問題記憶部
23b 需給計画記憶部
G マイクログリッド
Claims (7)
- 蓄電装置を含む複数の出力制御可能な機器と再生可能エネルギーにより発電を行う発電機と負荷とを備えると共に外部電力系統に接続されたマイクログリッドにおける、エネルギーの需給計画を最適化するエネルギーマネジメントシステムであって、
最適化の指標であると共に凸関数である原目的関数と、前記原目的関数に加算され、複数の前記機器または前記外部電力系統の出力に関する変数の時間変動が大きいほど値が大きくなる平滑化項であって、連続する2点の評価時刻における前記変数の差の偶数乗和に平滑化係数を乗じた前記平滑化項と、を含む代替目的関数の最適化問題を解くことにより、前記需給計画を計算する需給計画計算部を備え、
前記代替目的関数は、複数の前記機器のそれぞれに対して設けられた前記平滑化項を含み、前記平滑化項における前記平滑化係数は、複数の前記機器のそれぞれに対して定められている、エネルギーマネジメントシステム。 - 前記代替目的関数は、連続する2点の評価時刻における前記変数の差の二乗和に平滑化係数を乗じた前記平滑化項を含む、請求項1に記載のエネルギーマネジメントシステム。
- 前記代替目的関数は、前記原目的関数に更に加算され、前記変数の偶数乗和に正則化係数を乗じた正則化項を含む、請求項1または2に記載のエネルギーマネジメントシステム。
- 前記代替目的関数に基づいた最適解を前記需給計画として採用し、採用した需給計画を前記機器の運転に反映する請求項1〜3のいずれか一項に記載のエネルギーマネジメントシステム。
- 前記需給計画は、前記蓄電装置の各時刻における充放電電力の出力値の最適解を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載のエネルギーマネジメントシステム。
- 前記マイクログリッドは、化石燃料により発電を行う原動機を更に備えており、
前記需給計画は、前記原動機の各時刻における発電電力の出力値の最適解を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のエネルギーマネジメントシステム。 - 蓄電装置を含む複数の出力制御可能な機器と再生可能エネルギーにより発電を行う発電機と負荷とを備えると共に外部電力系統に接続されたマイクログリッドにおける、エネルギーの需給計画を最適化する電力需給計画最適化方法であって、
エネルギーマネジメントシステムが、最適化の指標であると共に凸関数である原目的関数と、前記原目的関数に加算され、複数の前記機器または前記外部電力系統の出力に関する変数の時間変動が大きいほど値が大きくなる平滑化項であって、連続する2点の評価時刻における前記変数の差の偶数乗和に平滑化係数を乗じた前記平滑化項と、を含む代替目的関数の最適化問題を解くことにより、前記需給計画を計算するステップを含み、
前記代替目的関数は、複数の前記機器のそれぞれに対して設けられた前記平滑化項を含み、前記平滑化項における前記平滑化係数は、複数の前記機器のそれぞれに対して定められている、電力需給計画最適化方法。
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