JP6520517B2 - Supply and demand planning device, program - Google Patents

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Description

本発明は、電力需給計画作成方法に関する。   The present invention relates to a power supply and demand planning method.

電力需要は、季節や時間帯、曜日等の様々な要因によって時々刻々と変化するが、電力の需要と供給のバランスが崩れると電力系統の周波数や電圧の変化、停電などが発生し、安定的な電力の供給に支障が生じる。   Electricity demand changes momentarily due to various factors such as seasons, time zones, days of the week, etc. However, if the balance between the demand and supply of electricity is lost, changes in the frequency and voltage of the electric power system, blackout etc. will occur and it is stable Power supply will be disrupted.

そのため、電力需要の予測を正確に行い、需要と供給のバランスを維持するように、電力系統を制御することが大切である。
このように、電力系統の運用では、予測した電力需要に対して、各種運用制約を考慮した上で、運用コスト(=発電機の発電コスト+買電料金−売電料金)が最小となるように需給計画を立案し、運用している。
Therefore, it is important to control the power system to accurately forecast the power demand and maintain the balance between the demand and the supply.
As described above, in the operation of the electric power system, the operation cost (= generation cost of the generator + purchasing fee-selling fee) is minimized in consideration of various operation constraints with respect to the predicted power demand. Supply and demand plan is formulated and operated.

また近年、太陽光や風力などの再生可能エネルギーを用いた分散型電源の普及に伴い、蓄電池の普及も進んでおり、需給計画を考える上で無視できない存在となってきている。
そのため、蓄電池の制約条件を考慮した最適化計画手法が考えられており、例えば特許文献1の発明では、蓄電池を含む電力系統において、運用コスト(=発電機の発電コスト+買電料金−売電料金)が最小となる需給計画の立案方法が提案されている。
Further, in recent years, along with the spread of distributed power sources using renewable energy such as solar light and wind power, the storage battery is also spread, and it can not be ignored when considering a supply and demand plan.
Therefore, an optimization planning method taking into consideration the constraint conditions of the storage battery is considered. For example, in the invention of Patent Document 1, the operation cost (= generation cost of generator + purchase price-selling electricity in the power system including the storage battery) A proposal method of supply and demand plan is proposed which minimizes the fee.

一般的に、需要家が電力会社から購入する月々の電気料金(買電料金)は、契約電力(アンペア)の大きさによって決められる「基本料金」と、使用電力量によって計算される「電力量料金」の合計となる。電力会社と需要家の間における電気料金契約は、年間を通じた需要家の最大需要を超過しない契約電力で契約する。つまり、基本料金を下げるためには年間を通じた需要家の最大需要を下げることが重要である。   Generally, the monthly electricity bill (purchasing bill) purchased by the customer from the power company is the “basic charge” determined by the size of the contract power (Amps), and “the amount of electricity calculated by the amount of power used. It will be the sum of fees. The electricity rate contract between the electric power company and the customer contracts with a contract power that does not exceed the maximum demand of the customer throughout the year. In other words, it is important to reduce the maximum demand of customers throughout the year in order to lower the basic charge.

尚、よく知られているように、需要家が一般家庭である場合には、需要家の最大需要が一時的でも契約電力を超えた場合には、ブレーカーが落ちるようになっている。一方、工場等の場合には、需要家の最大需要が契約電力を超えた場合には、ペナルティ金が課せられることになる。   As is well known, in the case where the consumer is a general household, the breaker falls when the maximum demand of the consumer temporarily exceeds the contract power even though it is temporary. On the other hand, in the case of a factory or the like, a penalty will be imposed if the maximum demand of the customer exceeds the contract power.

上記需要家の電気料金抑制のための蓄電池導入目的として、負荷平準化を図ることにより最大需要を下げ、以って契約電力自体を下げて「基本料金」が安い契約にすることが挙げられる。   As a battery introduction purpose for the electricity charge control of the above-mentioned customer, it is mentioned that the maximum demand is lowered by aiming at load leveling, and hence the contract power itself is lowered to make the “basic charge” a cheap contract.

特許第5540698号Patent No. 5540698

しかしながら、特許文献1の従来手法では、電気料金の中で日々の使用電力量によって計算される「電力量料金」は考慮しているが、需要家の年間最大需要の低減を考慮していないため、契約電力の大きさによって決められる「基本料金」が下がらない可能性がある。   However, in the conventional method of Patent Document 1, although the “electricity charge” calculated by the daily electricity consumption is taken into account in the electricity charge, the reduction of the annual maximum demand of the customer is not considered. There is a possibility that the "basic charge" decided by the size of the contract power does not fall.

電力系統の多くは、夜間が低負荷・低料金(電力料金単価が安い)、昼間が高負荷・高料金(電力料金単価が高い)であるため、特許文献1に記載の方法でも結果的に蓄電池による負荷平準化が行われる計画が出力され、契約電力が下がる可能性はある。しかし、今後、更なる分散型電源の普及に伴い、負荷の形態が多様化した場合、特許文献1に記載の方法では負荷平準化が期待できないことも考えられる。   Most of the power system has low load / low charge at night (low power unit price) and high load / high charge during daytime (high power unit price). There is a possibility that the contract power may be reduced by the output of a plan in which load leveling by storage batteries is performed. However, in the future, when the form of the load is diversified along with the spread of the distributed power source, it is conceivable that the method described in Patent Document 1 can not be expected to achieve load leveling.

本発明の課題は、発電設備と蓄電設備を備える電力系統における発電設備及び蓄電設備の需給計画を作成する装置等に係わり、系統受電電力の平準化を図ることにより、契約電力を下げ、以って基本料金を下げられるようにすることで、全体のコスト低減を図ることが可能な需給計画作成装置、プログラム等を、提供することである。   The subject of the present invention relates to an apparatus and the like for creating a supply and demand plan of power generation facilities and storage facilities in an electric power system including a power generation facility and a storage facility, and reduces contracted power by balancing system received power. It is possible to provide a supply and demand plan creation device, program and the like capable of reducing the overall cost by lowering the basic charge.

本発明の需給計画作成装置は、発電機と蓄電池と負荷設備を備える電力系統に関して、未来の所定期間における発電機と蓄電池の運用スケジュールを生成する装置であって、下記の構成を有する。   The supply and demand plan creation device of the present invention is a device that generates an operation schedule of a generator and a storage battery in a predetermined future period with respect to an electric power system including a generator, a storage battery and a load facility, and has the following configuration.

・前記所定期間における前記負荷設備による消費電力である負荷電力を予測する負荷電力予測手段;
・前記所定期間における前記発電機による発電コストと系統受電電力の買電コストと、該系統受電電力の最大値または/及び該最大値と最小値との差に応じたコストとに係わる第一目的関数を用いて、前記発電機と前記蓄電池に関する各種制約条件と、前記負荷電力予測手段で予測された前記負荷電力とに基づいて、前記第一目的関数を最小にする前記発電機と蓄電池の運用スケジュールを生成する運用スケジュール生成手段。
Load power predicting means for predicting load power which is power consumed by the load facility in the predetermined period;
-Related to the power generation cost by the generator , the purchase cost of the system reception power , and the cost according to the maximum value of the system reception power and / or the difference between the maximum value and the minimum value in the predetermined period using one objective function, and various constraints on the battery and the generator, the based on the load power the load power predicted by the predicting means, and the generator to minimize said first objective function Operation schedule generation means for generating an operation schedule of a storage battery.

本発明の需給計画作成装置、プログラム等によれば、発電設備と蓄電設備を備える電力系統における発電設備及び蓄電設備の需給計画を作成する装置等に係わり、系統受電電力の平準化を図ることにより、契約電力を下げ、以って基本料金を下げられるようにすることで、全体のコスト低減を図ることが可能となる。   According to the supply and demand plan creation device, program and the like of the present invention, it is related to an apparatus and the like for creating a supply and demand plan of power generation equipment and storage equipment in an electric power system provided with power generation equipment and storage equipment. By lowering the contract power and thus lowering the basic charge, it is possible to reduce the overall cost.

本例の電力系統計画作成装置のシステム構成図である。It is a system configuration figure of a power system plan creation device of this example. 電力需要実績DBの具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of electric power demand performance DB. 気象実績DBの具体例である。It is a specific example of the weather record DB.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本例の電力系統計画作成装置10のシステム構成図である。
尚、図示の電力系統計画作成装置10の構成のうち、上記特許文献1や先願(特開2011−114945号公報)の構成と略同様であっても構わない構成がある。例えば、先願の図2の構成と、略同様であっても構わない構成がある。これより、図1に示す構成について、上記先願や特許文献1等の構成と略同様であっても構わない構成については、簡単に説明するのみとし、詳細には説明しない場合もあるものとする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system configuration diagram of a power system plan creation device 10 of this example.
Among the configurations of the illustrated power system plan creation apparatus 10, there is a configuration that may be substantially the same as the configurations of the patent document 1 and the prior application (Japanese Patent Laid-Open No. 2011-114945). For example, there is a configuration that may be substantially similar to the configuration of FIG. 2 of the prior application. From this, the configuration shown in FIG. 1 may be substantially the same as the configuration of the above-mentioned prior application or the patent document 1 etc., but will be described only briefly and may not be described in detail. Do.

電力系統計画作成装置10は、電力需要実績DB11,気象実績DB12,発電機特性DB13,蓄電池特性DB14,運用制約DB15の各種DB(データベース)を有する。また、電力系統計画作成装置10は、電力需要予測部16,目的関数・制約条件生成部17,最適化部18の各種処理機能部を有する。   The power system plan creation device 10 has various DBs (databases) of a power demand record DB 11, a weather record DB 12, a generator characteristic DB 13, a storage battery characteristic DB 14, and an operation restriction DB 15. Further, the power system plan creation device 10 includes various processing function units of the power demand prediction unit 16, the objective function / constraint condition generation unit 17, and the optimization unit 18.

尚、電力系統計画作成装置10は、不図示の発電設備と不図示の蓄電設備と不図示の負荷設備を備える電力系統における発電設備及び蓄電設備の需給計画を作成する装置である。この電力系統は、例えば任意の需要家の施設内(工場など)に設けられている。発電設備(発電機)は、基本的には内燃力発電設備(火力発電設備)等であるが、この例に限らない。   The power system plan creation device 10 is a device that creates a supply and demand plan of power generation facilities and power storage facilities in a power system provided with power generation facilities (not shown), power storage facilities (not shown) and load facilities (not shown). The power system is provided, for example, in a facility (such as a factory) of any customer. The power generation facility (generator) is basically an internal combustion power generation facility (thermal power generation facility) or the like, but is not limited to this example.

需要家は、上記負荷設備による電力需要を、上記発電設備などによって賄うが、外部から買電する場合もある。外部からの買電とは、例えば、電力会社による系統受電電力の買電である。上記のように、需要家は電力会社と予め任意の契約電力で契約しており、契約電力の大きさによって決められる「基本料金」も支払っている。本手法では、系統受電電力の平準化を図ることにより、契約電力を下げ、以って基本料金を下げられるようにすることで、全体のコスト低減を図ることが可能となる。詳しくは後述する。   The customer meets the power demand from the load equipment by the power generation facility etc., but may purchase electricity from the outside. The purchase from outside is, for example, purchase of the system reception power by the electric power company. As described above, the customer contracts with the power company in advance with any contract power, and also pays a "basic charge" determined by the size of the contract power. In the present method, it is possible to reduce the overall cost by lowering the contract power and thereby reducing the basic charge by achieving equalization of the system reception power. Details will be described later.

電力系統計画作成装置10は、例えばパソコン、サーバ装置等の汎用のコンピュータ装置上で実現される。よって、特に図示しないが、一般的なパソコン等のハードウェア構成を備えている。例えば、CPU、メモリやハードディスク等の記憶部、通信機能部等を備えている。記憶部には予め所定のアプリケーションプログラムが記憶されている。CPUが、このアプリケーションプログラムを実行することで、例えば上記電力需要予測部16、目的関数・制約条件生成部17、最適化部18等の各種機能部の処理機能が実現される。   The power system plan creation device 10 is realized, for example, on a general-purpose computer device such as a personal computer or a server device. Therefore, although not shown in the drawings, the hardware configuration of a general personal computer or the like is provided. For example, a storage unit such as a CPU, a memory or a hard disk, a communication function unit, and the like are provided. A predetermined application program is stored in advance in the storage unit. When the CPU executes this application program, for example, processing functions of various functional units such as the power demand prediction unit 16, the objective function / constraint generation unit 17, and the optimization unit 18 are realized.

また、上記不図示の通信機能部により不図示のネットワークを介して他のコンピュータとの通信を行って、電力需要データ、気象データ(実績や予報など)を取得することができる。   Further, the communication function unit (not shown) can communicate with another computer via a network (not shown) to obtain power demand data and weather data (such as actual results and forecasts).

電力系統計画作成装置10は、上記各種DB(データベース)11〜15の格納データを用いて、上記各種機能部16〜18の処理を実行することで、最終的には、不図示の発電機(内燃力発電設備)の発電計画、および不図示の蓄電池の充放電計画を生成する。   The power system plan creation device 10 executes a process of the various functional units 16 to 18 using stored data of the various DBs (databases) 11 to 15, and finally, a generator (not shown) (not shown) Generate a power generation plan of the internal combustion power generation facility and a charge and discharge plan of a storage battery (not shown).

このように、特に図示しないが、本例の電力系統計画作成装置10は、例えば上記特許文献1や先願(特開2011−114945号公報)や参考文献(特開2006−94649号公報など)と同様に、発電機(内燃力発電設備)と蓄電池を有する電力系統に関して、これら発電機や蓄電池の運用スケジュール(発電計画および充放電計画)を生成するものである。但し、先願等とは異なり、対象となる電力系統には再生可能エネルギー利用発電設備(太陽光発電など)は無くてもよく、本例では無いものとして説明するが、この例に限らない。   As described above, although not illustrated, the power system plan creation device 10 of this example is, for example, the above-mentioned Patent Document 1, the prior application (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2011-114945), the reference (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2006-94649 etc.) Similarly to the above, regarding an electric power system having a generator (internal combustion power generation facility) and a storage battery, an operation schedule (a power generation plan and a charge and discharge plan) of the generator and the storage battery is generated. However, unlike the prior application etc., there is no need for a renewable energy utilization power generation facility (such as solar power generation) in the target power system, and although it is described as not being this example, it is not limited to this example.

上記発電計画および充放電計画(まとめて供給電力計画と呼ぶ場合もあるものとする)は、未来の所定の時間範囲(所定期間)における所定の単位時間毎のデータとなる。この単位時間は、例えば、30分単位或いは1時間単位等であり、ユーザ等が任意に設定することが可能である。また、上記所定の時間範囲(所定期間)は、例えば、1日分(24時間分)や1週間分等であり、この時間範囲についてもユーザ等が任意に設定することが可能である。   The power generation plan and the charge and discharge plan (collectively referred to as a power supply plan in some cases) are data for each predetermined unit time in a future predetermined time range (predetermined period). The unit time is, for example, in units of thirty minutes or one hour, and can be arbitrarily set by the user or the like. The predetermined time range (predetermined period) is, for example, one day (24 hours), one week, or the like, and the user can arbitrarily set this time range.

ここで、電力需要実績DB11は、先願(特開2011−114945号公報)の負荷DB16と略同様であってよく、気象実績DB12は先願の気象DB17と略同様であってよく、電力需要予測部16は先願の負荷予測部11と略同様であっても構わない。まず、これらについて、以下、簡単に説明する。   Here, the power demand record DB 11 may be substantially the same as the load DB 16 of the prior application (Japanese Patent Laid-Open No. 2011-114945), and the weather record DB 12 may be substantially the same as the weather DB 17 of the prior application. The prediction unit 16 may be substantially the same as the load prediction unit 11 of the prior application. First, these will be briefly described below.

(1)電力需要実績DB11
電力系統計画作成装置10は、電力需要の実績値を所定の時間単位毎に取得して電力需要実績DB11に蓄積する。電力系統計画作成装置10は、例えば不図示の各需要家(工場など)の負荷(電力需要)について、その実績値(計測値など)を、不図示の外部の装置/機器から不図示のネットワーク等を介して所定の単位時間毎に(30分毎、1時間毎など)取得して、電力需要実績DB11に格納する。
(1) Electricity demand record DB 11
The power system plan creation device 10 acquires the actual value of the power demand for each predetermined time unit and accumulates it in the power demand record DB 11. For example, regarding the load (power demand) of each customer (not shown) (not shown), for example, the power system plan creation device 10 does not show the actual values (measured values, etc.) from the not shown outside device / apparatus The information is acquired (every 30 minutes, every hour, etc.) every predetermined unit time through the like and stored in the power demand record DB 11.

例えば定期的に、不図示の各負荷設備に設置されている不図示の電力計測装置から、この電力計測装置による計測値(その負荷設備による消費電力)を、不図示の通信ネットワークを介して取得して、電力需要実績DB11に蓄積するものであってもよい。尚、その際、全ての負荷設備による消費電力の総和を算出して、これを上記電力需要実績値として電力需要実績DB11に蓄積するようにしてもよい。尚、本例の“電力需要”は、先願における“負荷電力”と同義であると見做して構わない。   For example, periodically, from the power measuring device (not shown) installed in each load equipment (not shown), the measured value (power consumption by the load equipment) obtained by this power measuring device is acquired via the communication network (not shown) Then, it may be accumulated in the power demand record DB 11. At this time, the sum of the power consumption by all the load equipment may be calculated, and this may be stored in the power demand record DB 11 as the power demand record value. Note that "power demand" in this example may be considered to be synonymous with "load power" in the prior application.

上記単位時間は、30分、60分など任意の値が、ユーザ等によって設定可能である。電力需要実績DB11には、単位時間毎の負荷(電力需要)の実績値が、日付と時間帯を紐付けて格納される。   As the unit time, an arbitrary value such as 30 minutes or 60 minutes can be set by the user or the like. The power demand record DB 11 stores the actual value of the load (power demand) for each unit time in association with the date and the time zone.

図2には、上記単位時間を60分とした場合の電力需要実績DB11の具体例を示している。
電力需要実績DB11は、例えば図示の日付21、時間帯22、負荷電力実績値23の各データ項目から成る。日付21及び時間帯22毎に、上記取得された電力需要実績値である負荷電力実績値23が格納される。尚、時間帯22が上記単位時間に対応するものであり、図示の例では60分単位(1時間単位)となっている。
FIG. 2 shows a specific example of the power demand record DB 11 when the unit time is 60 minutes.
The power demand record DB 11 includes, for example, data items such as a date 21, a time zone 22, and a load power record value 23 as illustrated. The load power result value 23 which is the obtained power demand result value is stored for each of the date 21 and the time zone 22. The time zone 22 corresponds to the above-mentioned unit time, and in the example shown in the figure, it is in the unit of 60 minutes (one hour unit).

(2)気象実績DB12
電力系統計画作成装置10は、気象データの実績値/予報等を所定の単位時間毎に取得して気象実績DB12に蓄積する。例えば、上記先願と同様に、不図示の気象サーバから気象データを、不図示のネットワークを介して取得するものであってもよいが、この例に限らない。
(2) Meteorological results DB12
The power system plan creation device 10 acquires the actual value / forecast etc. of the weather data for each predetermined unit time and accumulates it in the meteorological result DB 12. For example, as in the above prior application, weather data may be acquired from a weather server (not shown) via a network (not shown), but the present invention is not limited to this example.

気象データとは、気温、湿度等の実績データ/予報データである。上記単位時間は、30分、60分など任意の値が、ユーザ等によって設定可能である。気象実績DB12には、単位時間毎の気象実績値が格納される。つまり、日付と時間帯を紐付けて気象実績値が格納される。単位時間を60分(1時間単位)とした場合の気象実績DB12の例を、図3に示す。   Weather data is actual data / forecast data such as temperature and humidity. As the unit time, an arbitrary value such as 30 minutes or 60 minutes can be set by the user or the like. The weather record value for each unit time is stored in the weather record DB 12. That is, the weather result value is stored by tying the date and the time zone. An example of the weather result DB 12 when the unit time is 60 minutes (one hour unit) is shown in FIG.

気象実績DB12は、例えば図示の日付31、時間帯32、気温実績値33の各データ項目から成る。日付31及び時間帯32毎に、上記取得された気象データの一例である過去の気温データが、気温実績値33として格納される。尚、時間帯32が上記所定の単位時間に対応するものであり、図示の例では60分単位(1時間単位)となっている。 The weather record DB 12 includes, for example, data items such as date 31, time zone 32, and temperature record value 33 shown in the figure. The past temperature data, which is an example of the acquired weather data, is stored as the temperature actual value 33 for each of the date 31 and the time zone 32. The time zone 32 corresponds to the above-mentioned predetermined unit time, and in the example shown in the figure, it is in the unit of 60 minutes (one hour unit).

尚、基本的には、更に不図示の気象予報データ(予測対象日の気象予報値(気温の予報値等))も、気象実績DB12に格納される。尚、予測対象日は、上記未来の所定期間の一例である。   Basically, weather forecast data (not shown) (for example, weather forecast value of forecast target day (for example, forecast value of temperature)) is also stored in the weather record DB 12. The prediction target date is an example of the future predetermined period.

(3)電力需要予測部16
電力需要予測部16は、電力需要実績DB11に格納されている電力需要実績、気象実績DB12に格納されている気象実績及び予測対象日の気象予報値を用いて、上記未来の所定期間内における単位時間毎の電力需要を予測する。未来の所定期間(予測対象日等)は例えば翌日(24時間)であり、単位時間は電力需要実績DB11、気象実績DB12と同じ間隔とする(つまり、本例では1時間単位)。
(3) Power demand forecasting unit 16
The power demand prediction unit 16 uses the power demand record stored in the power demand record DB 11, the meteorological record stored in the meteorological record DB 12, and the weather forecast value of the forecast target date, and uses the unit in the future predetermined period. Forecast hourly power demand. A future predetermined period (for example, a forecast target date) is, for example, the next day (24 hours), and the unit time is the same interval as the power demand record DB 11 and the weather record DB 12 (that is, one hour in this example).

電力需要の予測方法としては、需要の形態に合わせて様々な手法を用いることができる。例えば、予測対象日と同じ曜日の過去の実績値と同じとする方法、予測対象日の前日の実績値と同じとする方法、電力需要と気温の関係をニューラルネットワークによりモデル化する方法など、様々な方法を用いることができる。   As a method of predicting the power demand, various methods can be used in accordance with the form of the demand. For example, there are various methods such as the same as the past actual value of the same day as the forecasted day, the same as the actual value of the previous day of the forecasted day, and the method of modeling the relationship between the power demand and the temperature by neural network. Methods can be used.

電力需要予測部16の処理は、例えば一例としては、上記先願(特開2011−114945号公報)や、特開2014−82932号公報などに、略同様の機能が開示されていると見做しても構わない。例えば、電力需要予測部16の処理は、上記先願に記載の負荷予測部11の処理と略同様であってもよい。よって、ここでは特に電力需要予測部16の処理の詳細については説明しないものとする。   The processing of the power demand prediction unit 16 is, for example, considered to have substantially the same function disclosed in the above-mentioned prior application (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-114945), Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-82932 etc. It does not matter. For example, the processing of the power demand prediction unit 16 may be substantially similar to the processing of the load prediction unit 11 described in the prior application. Therefore, the details of the processing of the power demand prediction unit 16 will not be particularly described here.

目的関数・制約条件生成部17は、上記電力需要予測部16の処理によって得られた電力需要予測値と、発電機特性DB13,蓄電池特性DB14,運用制約DB15等の各種データベースの格納データ等を用いて、目的関数値の算出、制約条件の算出を行う。この処理自体や各データベース(13,14,15)の格納データ自体は、上記特許文献1や先願等と同様であってよく、特に詳細には説明しないが、本手法では、この処理に使用する目的関数が、従来(特許文献1や先願など)とは異なることになる。目的関数については、後述するものとし、まず、上記各データベース(13,14,15)の格納データについて、具体例を挙げながら簡単に説明する。   The objective function / constraint condition generation unit 17 uses the power demand forecast value obtained by the processing of the power demand prediction unit 16 and stored data of various databases such as the generator characteristic DB 13, the storage battery characteristic DB 14, and the operation constraint DB 15. Calculation of the objective function value and calculation of the constraint condition. This process itself and the stored data itself of each database (13, 14, 15) may be the same as those of the above-mentioned Patent Document 1 and the prior application, etc., and will not be described in detail. The objective function to be used is different from that in the related art (Patent Document 1, prior application, etc.). The objective function will be described later. First, the stored data of each of the databases (13, 14, 15) will be briefly described by giving a specific example.

(4)発電機特性DB13
発電機特性DB13は、発電計画を作成する際に用いられる、各発電機の所定の特性データを格納するDB(データベース)である。発電機の特性としては、例えば以下に示す特性が具体例として挙がられるが、これらの例に限らない。
(4) Generator characteristic DB 13
The generator characteristic DB 13 is a DB (database) that stores predetermined characteristic data of each generator, which is used when creating a power generation plan. As a characteristic of a generator, although the characteristic shown below is mentioned as a specific example, for example, it is not restricted to these examples.

・燃料費特性
・起動費特性
・出力下限値
・出力上限値
・出力変化率下限
・出力変化率上限
・最小連続停止時間
・最小連続運転時間
・ Fuel cost characteristics ・ Startup cost characteristics ・ Output lower limit value ・ Output upper limit value ・ Output change rate lower limit ・ Output change rate upper limit ・ Minimum continuous stop time ・ Minimum continuous operation time

(5)蓄電池特性DB14
蓄電池特性DB14は、充放電計画を作成する際に用いられる、各蓄電池の所定の特性データを格納するDB(データベース)である。蓄電池の特性としては、例えば以下に示す特性が具体例として挙がられるが、これらの例に限らない。
(5) Storage battery characteristic DB 14
Storage battery characteristic DB14 is DB (database) which stores the predetermined characteristic data of each storage battery used when preparing charge-and-discharge plan. As the characteristics of the storage battery, for example, the following characteristics may be mentioned as specific examples, but are not limited to these examples.

・充電ロス
・充電電力下限値
・充電電力上限値
・放電電力下限値
・放電電力上限値
・充電電力量下限
・充電電力量上限
・ Charge loss ・ Charge power lower limit ・ Charge power upper limit ・ Discharge power lower limit ・ Discharge power upper limit ・ Charge power lower limit ・ Charge power upper limit

(6)運用制約DB15
運用制約DB15は、発電計画、充放電計画を作成する際に考慮する各種制約条件を格納するDB(データベース)である。制約条件としては以下に示す各種制約を考慮するのが一般的であるが、この例に限らず、これら以外の制約を考慮することも可能である。
(6) Operation restriction DB 15
The operation constraint DB 15 is a DB (database) that stores various constraint conditions to be considered when creating a power generation plan and a charge and discharge plan. Although various constraints shown below are generally considered as the constraint conditions, the present invention is not limited to this example, and other constraints may be considered.

(a)需給バランス制約
ただし、
Dt:時刻tにおける電力需要予測値
Pi,t:発電機iの時刻tにおける発電出力
BDj,t:蓄電池jの時刻tにおける放電電力
BCj,t:蓄電池jの時刻tにおける充電電力
vdj,t:蓄電池jの時刻tにおける放電モードフラグ(0:充電モード、1:放電モード)
vcj,t:蓄電池jの時刻tにおける充電モードフラグ(0:放電モード、1:充電モード)
PBt:系統受電の時刻tにおける受電電力
(A) Supply and demand balance constraints
However,
Dt: Power demand forecast value at time t
P i, t : Generation output of generator i at time t
BD j, t : Discharge power of storage battery j at time t
BC j, t : charging power of storage battery j at time t
vd j, t : Discharge mode flag of storage battery j at time t (0: charge mode, 1: discharge mode)
vc j, t : charge mode flag of storage battery j at time t (0: discharge mode, 1: charge mode)
P Bt : Received power at time t of grid reception

(b)発電機出力上下限制約
ただし、
Pi min:発電機iの出力下限値
Pi max:発電機iの出力上限値
(B) Generator output upper and lower limits
However,
P i min : Output lower limit value of generator i
P i max : Maximum output value of generator i

(c)発電機出力変化率上下限制約
ただし、
ΔPi downmax:発電機iの下降側最大変化率
ΔPi upmax:発電機iの上昇側最大変化率
(C) Generator output change rate upper and lower limit constraints
However,
ΔP i downmax : Maximum downward change rate of generator i ΔP i upmax : Maximum upward change rate of generator i

(d)発電機最小連続停止制約
ただし、
ui,t:発電機iの時刻tにおける起動停止変数(0:停止,1:運転)
minti:発電機iの最小連続停止時間
(D) Generator minimum continuous stop restriction
However,
u i, t : Start / stop variable of generator i at time t (0: stop, 1: operation)
mint i : Minimum continuous stop time of generator i

(e)発電機最小連続運転制約
ただし、
minri:発電機iの最小連続運転時間
(E) Generator minimum continuous operation restriction
However,
minr i : Minimum continuous operating time of generator i

(f)蓄電池充放電上下限制約
ただし、
HGj,t:蓄電池jの時刻tにおける充電電力
HGj min:蓄電池jの充電電力下限値
HGj max:蓄電池jの充電電力上限値
HPj,t:蓄電池jの時刻tにおける放電電力
HPj min:蓄電池jの放電電力下限値
HPj max:蓄電池jの放電電力上限値
(F) Storage battery charge / discharge upper and lower limit constraints
However,
HG j, t : charging power of storage battery j at time t
HG j min : Charge power lower limit value of storage battery j
HG j max : Charge power upper limit value of storage battery j
HP j, t : Discharge power at time t of storage battery j
HP j min : Discharge power lower limit value of storage battery j
HP j max : Discharge power upper limit value of storage battery j

(g)蓄電池充電電力量上下限制約
ただし、
LHj min:蓄電池jの充電電力量下限値
LHj max:蓄電池jの充電電力量上限値
(G) Upper and lower limits on storage battery charge power
However,
LH j min : Charged energy lower limit value of storage battery j
LH j max : Upper limit of charge energy of storage battery j

(7)目的関数・制約条件生成部17
目的関数・制約条件生成部17は、電力需要実績DB11,気象実績DB12,発電機特性DB13,蓄電池特性DB14,運用制約DB15の各種DB(データベース)の各種データを用いて、最適化計算に使用する目的関数および制約条件を生成する。
(7) Objective function / constraint generation unit 17
The objective function / constraint condition generation unit 17 uses various data of various DBs (databases) of the power demand record DB 11, the weather record DB 12, the generator characteristic DB 13, the storage battery characteristic DB 14, and the operation constraint DB 15 to use for optimization calculation. Generate objective functions and constraints.

尚、上記目的関数は、予め設定される複数の目的関数の中から1つを選択して用いてもよく、一例としては後述する目的関数Aと目的関数Bの何れかを選択するものであるが、この例に限らない。この選択処理についての具体例は後述する。   The objective function may be used by selecting one of a plurality of objective functions set in advance, and one example is to select one of an objective function A and an objective function B described later. However, it is not limited to this example. A specific example of this selection process will be described later.

(8)最適化部18
最適化部18は、電力需要予測部16にて予測した電力需要に対して目的関数・制約条件生成部17で生成した制約条件を基に、目的関数が最小となるように発電計画および充放電計画を作成する。最適化方法としては目的関数および制約条件の形態により様々な手法を用いることができる。例えば、線形計画法、二次計画法、各種メタヒューリスティック手法を用いることができる。
(8) Optimization unit 18
The optimization unit 18 generates a power generation plan and charges and discharges so that the objective function is minimized based on the constraint condition generated by the objective function / constraint condition generation unit 17 with respect to the power demand predicted by the power demand prediction unit 16. Create a plan. As the optimization method, various methods can be used depending on the form of the objective function and the constraints. For example, linear programming, quadratic programming, and various metaheuristic methods can be used.

何れにしても、目的関数・制約条件生成部17と最適化部18の処理自体は、既存の方法であってよく、ここでは特に詳細には説明しないが、例えば特許文献1や先願(特開2011−114945号公報)等に記載の処理方法を用いるようにしてもよい。   In any case, the processing itself of the objective function / constraint generation unit 17 and the optimization unit 18 may be an existing method, and will not be described in detail here. The processing method described in JP-A-2011-114945) may be used.

例えば、最適化部18は、目的関数・制約条件生成部17によって生成される目的関数および制約条件により、制約条件を満たしつつ目的関数(コスト合計)を最小化するような発電機運転計画と蓄電池充放電計画の計画変数を決定変数とする最適解を求める。   For example, the generator operation plan and the storage battery such that the optimization unit 18 minimizes the objective function (total cost) while satisfying the constraint condition by the objective function and the constraint condition generated by the objective function / constraint condition generation unit 17 Find the optimal solution with the design variable of charge / discharge plan as the decision variable

決定変数の探索による最適化手法は、一般的に、設定された決定変数に対して目的関数値を算出して、その結果に基づいて、決定変数を前回値からより最適値に近づけるような何等かのルールに基づいて、決定変数を調整する。なお、設定された決定変数では制約条件を満たしていない場合、制約条件を満たす方向に決定変数を調整する。調整後の決定変数に基づいて、再度、目的関数値を計算して、その結果を評価することを繰り返す。これを繰り返すことで、決定変数が最適値に近づいていき、計算された目的関数値が最適条件を満たしていれば、最適解に収束したと判断し、処理を終了する。   The optimization method by searching for the decision variable generally calculates the objective function value for the set decision variable, and based on the result, the decision variable is brought closer to the optimum value from the previous value, and so on. Adjust decision variables based on the rules of When the set decision variable does not satisfy the constraint condition, the decision variable is adjusted in the direction satisfying the constraint condition. Based on the adjusted decision variables, it is repeated to calculate the objective function value again and evaluate the result. By repeating this, the decision variable approaches the optimum value, and if the calculated objective function value satisfies the optimum condition, it is determined that the solution has converged to the optimum solution, and the processing is ended.

あるいは、最適化部18は、たとえば、上記各種制約条件を満たすようにして発電スケジュールの候補と充放電スケジュールの候補等を任意に決定する。例えば、計画対象期間(未来の所定期間)の各時点において、下記の制約項目(需給バランス)を維持するようにしてスケジュール候補を決定する。   Alternatively, for example, the optimization unit 18 arbitrarily determines a power generation schedule candidate, a charge / discharge schedule candidate, and the like so as to satisfy the various constraint conditions. For example, schedule candidates are determined by maintaining the following constraint items (supply and demand balance) at each point in the planned period (predetermined period in the future).

推定総需要電力=発電機発電電力合計+蓄電池充放電合計+買電電力合計
そして、該スケジュール候補に対して上記目的関数を用いた評価を行うことを繰り返し実行することで、最も評価の高い(目的関数の値が最小となる)スケジュール候補を、上記発電計画および充放電計画に決定する。
Estimated total demand power = total generator generated power + total battery charge / discharge total + purchased power total And, by repeatedly executing the evaluation using the above objective function for the schedule candidate, the highest evaluation ( Schedule candidates for which the value of the objective function is minimized are determined as the above power generation plan and charge / discharge plan.

尚、上記需給バランス以外の各種制約条件も満たすように、上記スケジュール候補を決定するようにしてもよい。あるいは、上記需給バランスを維持するようにしてスケジュール候補を決定した後、このスケジュール候補が上記需給バランス以外の各種制約条件を満たすか否かを判定し、満たさない場合には強制的に目的関数の値を大きくすることで、このスケジュール候補が選ばれないようにしてもよい。   Note that the schedule candidate may be determined so as to satisfy various constraint conditions other than the supply and demand balance. Alternatively, after determining the schedule candidate so as to maintain the supply and demand balance, it is determined whether or not the schedule candidate satisfies various constraint conditions other than the supply and demand balance, and if it does not satisfy the requirement candidate This schedule candidate may not be selected by increasing the value.

例えば、上記スケジュール候補に含まれる各発電機の有効電力出力値と、系統受電電力の電力量料金(買電の電気料金)を、後述する目的関数Aや目的関数Bの式(min以外の式)に代入することで、目的関数値(スケジュール候補に応じたコスト値)を算出する。これを繰り返して最も目的関数値が小さい場合を判別して(これがminの意味となる)、そのとき用いられたスケジュール候補を、上記発電計画および充放電計画に決定する。   For example, the active power output value of each generator included in the above schedule candidate and the power rate of the system received power (purchasing power rate), the objective function A described later and the formula of the objective function B By substituting for), the objective function value (the cost value according to the schedule candidate) is calculated. The above is repeated to determine the case where the objective function value is the smallest (this becomes the meaning of min), and the schedule candidate used at that time is determined as the power generation plan and the charge / discharge plan.

従来技術では、例えば、後述する目的関数Aを用いて上記処理を行っていた。後述する目的関数Aの具体例の場合には、例えば計画期間(未来の所定期間)は翌日の24時間分とし、1時間単位の上記スケジュール候補が任意に生成されることになる。このスケジュール候補には、後述する目的関数Aの具体例におけるPGi(t)(t=1〜24)が、含まれていることになり、PGi(t)(t=1〜24)を目的関数Aに代入することになる。 In the prior art, for example, the above process is performed using an objective function A described later. In the case of the specific example of the objective function A described later, for example, the planned period (predetermined period in the future) is for 24 hours of the next day, and the above-mentioned schedule candidate in an hour unit is arbitrarily generated. This schedule candidate includes P Gi (t) (t = 1 to 24) in the specific example of the objective function A described later, and P Gi (t) (t = 1 to 24) It will be assigned to the objective function A.

また、各時間帯t(t=1〜24)毎に、全ての発電機による有効電力出力値の合計を求め、これがその時間帯tにおける負荷予測値未満であれば、不足分を系統受電電力で補うことになる。つまり、不足分は外部から買電することになり、この各時間帯t(t=1〜24)毎の系統受電電力の買電量に応じたコスト(電気料金)が、後述する目的関数Aの具体例におけるPBcost(t)の一例であるが、この例に限らない。   In addition, for each time zone t (t = 1 to 24), the total of the active power output values of all the generators is obtained, and if this is less than the load predicted value in that time zone t, the shortage is Will make up for That is, the shortfall is to be purchased from the outside, and the cost (the electricity charge) according to the purchase amount of the system reception power for each time zone t (t = 1 to 24) is an objective function A described later. Although it is an example of PBcost (t) in a specific example, it is not restricted to this example.

そして、上記各時間帯t(t=1〜24)毎の系統受電電力の買電量の中から、所定期間内における最小値と最大値を求め、これらが後述する目的関数BにおけるPB(t)min、PB(t)maxとなる。例えば、t=5のときに最小値となり、t=14のときに最大値となる等の例が考えられる。   Then, the minimum value and the maximum value within a predetermined period are obtained from the purchased power amount of the system received power for each time zone t (t = 1 to 24), and these are PB (t) in the objective function B described later min and PB (t) max. For example, an example may be considered in which the minimum value is obtained when t = 5 and the maximum value is obtained when t = 14.

但し、この例に限らず、例えばPB(t)min、PB(t)maxの値は、任意に(ランダムに)生成するものであっても構わない。
尚、例えば電力会社から購入する上記系統受電電力の買電量が、たとえ一時的であっても、予め契約によって決められた契約電力を超えないようにする必要がある。つまり、系統受電電力のピーク値が、契約電力以下となるようにする必要がある。しかしながら、背景技術で説明したように、契約電力が高いと「基本料金」が高くなる。本手法では、上記目的関数Aの代わりに、後述する目的関数Bを用いることで、系統受電電力のピーク値を抑え、以って契約電力を抑えることで、「基本料金」を低減させることが期待できる。「基本料金」を低減させることで、仮に発電機による発電コスト等が多少上昇したとしても、全体としてのコストが低くなることが期待できる。
However, the present invention is not limited to this example. For example, the values of PB (t) min and PB (t) max may be generated arbitrarily (randomly).
In addition, for example, even if it is temporary, it is necessary to make it not exceed the contract electric power decided beforehand by the contract even if it is temporary purchase amount of said system | strain receiving electric power purchased from an electric power company. That is, the peak value of the system received power needs to be equal to or less than the contracted power. However, as described in the background art, the higher the contract power, the higher the "basic charge". In this method, the “basic charge” can be reduced by suppressing the peak value of the system received power by using an objective function B described later instead of the above-described objective function A, and thereby suppressing the contracted power. I can expect it. By reducing the “basic charge”, it can be expected that the overall cost will be lowered even if the cost of power generation by the generator has risen to some extent.

既に述べたように、最適化部18の処理自体は略従来と同様であっても、使用する目的関数は従来とは異なる。これについて、以下、具体例を用いて説明する。
まず、従来で用いた目的関数は、基本的には、下記の目的関数Aを用いるものと見做すことができる。尚、目的関数Aは、例えば上記特許文献1に開示されている目的関数における基本的な部分を、抽出したものと見做しても良い。よって、この例に限るものではなく、更に蓄電池の充電ロス費用等が加わっても構わない。
As described above, even if the processing itself of the optimization unit 18 is substantially the same as in the conventional case, the objective function to be used is different from the conventional one. This will be described below using a specific example.
First, an objective function used conventionally can be basically regarded as one using an objective function A described below. The objective function A may be regarded as an extracted basic part of the objective function disclosed in, for example, Patent Document 1 above. Therefore, the present invention is not limited to this example, and charging loss cost of the storage battery may be added.

*“目的関数A”
* "Objective function A"

但し、Giは発電機番号、Gnは発電機の数、PGi(t)は時刻tにおけるGi発電機の有効電力出力値、aGi、bGi、cGiは発電機Giの有効電力とコストの関係を示す係数である。コストは発電機の有効電力出力の二次関数で近似されるため、このような定式化が行われる。 Where Gi is a generator number, Gn is the number of generators, P Gi (t) is an active power output value of Gi generator at time t, a Gi , b Gi , c Gi is active power and cost of generator Gi Is a coefficient indicating the relationship of Such a formulation takes place as the cost is approximated by a quadratic function of the generator's active power output.

また、PBcost(t)は、時刻tにおける系統受電電力の電力量料金である。PBcost(t)は、買電コストであり、系統受電電力の購入コストである(外部からの電力購入コスト;電力会社からの電力購入コスト)。   Further, PBcost (t) is an electric power charge of the system received power at time t. PBcost (t) is a power purchase cost, and is a purchase cost of system received power (power purchase cost from the outside; power purchase cost from the power company).

一例としては、各時刻t毎に、推定総需要電力が、発電機による全発電量(PGi(t)の総和)と、蓄電池による放電量と合計値より大きい場合に、不足分の電力を外部(系統電力)から購入することになるが、この例に限らない。例えば、時刻tにおける不足分の電力量(買電量)をR(t)、買電単価をjとした場合、PBcost(t)=R(t)×jとなる。 As an example, when the estimated total demand power is larger than the total value of the total power generation amount ( PGi (t) by the generator) and the discharge amount by the storage battery at each time t, the power for the shortage is Although purchased from the outside (system power), it is not limited to this example. For example, assuming that the power amount (purchased amount) of the shortage at time t is R (t) and the purchased unit price is j, then PBcost (t) = R (t) × j.

目的関数Aは、「発電機による発電コスト」と「系統受電電力の購入コスト(電力量料金)」との合計値(総コスト)の最小化を図るものと言える。
このように、目的関数Aでは、電気料金の中で日々の使用電力量によって計算される「電力量料金」は考慮しているが、基本料金削減のために重要になる需要家の年間最大需要の低減を考慮していない。尚、年間最大需要は、年間を通して最も実質的な負荷(電力需要)が大きかったときの負荷値である。尚、実質的な負荷(電力需要)とは、例えば、電力会社側から見た負荷を意味する。よって、需要家の負荷設備による負荷が大きくても、この負荷を発電機と蓄電池によって賄えるのであれば、実質的な負荷(電力需要)は‘0’と考えることもできる。
The objective function A can be said to be to minimize the total value (total cost) of “generation cost by the generator” and “purchase cost of system received power (electricity charge)”.
Thus, the objective function A takes into account the “electricity charge” calculated by the daily electricity consumption among the electricity charges, but the annual maximum demand of the customers who become important for the basic charge reduction Not consider the reduction of The annual maximum demand is the load value when the most substantial load (power demand) is large throughout the year. The substantial load (power demand) means, for example, a load viewed from the side of the electric power company. Therefore, even if the load from the customer's load equipment is large, if this load can be covered by the generator and the storage battery, the substantial load (power demand) can be considered as '0'.

上記実質的な負荷値が、たとえ一時的でも基本料金に応じた契約電力値を超えることがないようにする必要がある。逆に言えば、計画期間内の系統受電電力の最大値が、出来るだけ小さくなるように、発電計画等を作成することで、契約電力値を下げることが期待でき、以って基本料金を下げることが期待できる。   It is necessary to ensure that the above-mentioned substantial load value does not exceed the contracted power value according to the basic charge even if it is temporary. Conversely speaking, it can be expected that the contract power value can be lowered by creating a power generation plan etc. so that the maximum value of the system received power within the planning period becomes as small as possible, thus lowering the basic charge Can be expected.

そこで、本手法では下記の目的関数Bを用いることを提案する。
ここで、目的関数Bとして下記の3種類を提案する。すなわち、下記の目的関数B−1、目的関数B−2、目的関数B−3の3種類を提案する。3種類のうちの何れを用いても構わないが、目的関数B−1が最も効果的であると考える。また、必ずしも常に目的関数Bを用いるとは限らず、何等かの条件(時期等)に応じて、目的関数Aと使い分けるようにしてもよい。これについては後述する。
Therefore, we propose using the following objective function B in this method.
Here, the following three types are proposed as the objective function B. That is, the following three types of objective function B-1, objective function B-2, and objective function B-3 are proposed. Although any of the three types may be used, the objective function B-1 is considered to be the most effective. Also, the objective function B is not always used, and it may be used separately from the objective function A according to some conditions (such as time). This will be described later.

*“目的関数B−1”
* "Objective function B-1"

*“目的関数B−2”
* "Objective function B-2"

*“目的関数B−3”
* "Objective function B-3"

但し、Giは発電機番号、Gnは発電機の数、PGi(t)は時刻tにおけるGi発電機の有効電力出力値、aGi、bGi、cGiは発電機Giの有効電力とコストの関係を示す係数である。PB(t)は系統受電の時点tにおける受電電力、PBcost(t)は時刻tにおける系統受電電力の電力量料金(従量料金)である。また、k、sはペナルティ係数であり、例えば電力値をコスト(料金)に変換する為の係数であり、開発者等が任意に決定・設定してよい。PB(t)maxは系統受電電力の計画期間内における最大値、PB(t)minは系統受電電力の計画期間内における最小値である。尚、k≠sであってもよいし、k=sであっても構わない。 Where Gi is a generator number, Gn is the number of generators, P Gi (t) is an active power output value of Gi generator at time t, a Gi , b Gi , c Gi is active power and cost of generator Gi Is a coefficient indicating the relationship of P B (t) is the received power at time t of system power reception, and PBcost (t) is the power amount charge of the system received power at time t (the amount-based charge). Further, k and s are penalty coefficients, for example, coefficients for converting a power value into a cost (charge), and may be arbitrarily determined and set by a developer or the like. PB (t) max is the maximum value within the planning period of the system reception power, and PB (t) min is the minimum value within the planning period of the system reception power. Note that k ≠ s may be satisfied, and k may be equal to s.

上記のことから、目的関数B−1は、目的関数Aに、“k(PB(t)max−PB(t)min)+sPB(t)max”の項が追加されたものと見做してよい。同様に、目的関数B−2は、目的関数Aに、“sPB(t)max”の項が追加されたものと見做してよい。目的関数B−3は、目的関数Aに、“k(PB(t)max−PB(t)min)”の項が追加されたものと見做してよい。   From the above, it is assumed that the objective function B-1 has the objective function A added with the term "k (PB (t) max-PB (t) min) + sPB (t) max". Good. Similarly, the objective function B-2 may be regarded as the objective function A to which the term "sPB (t) max" is added. The objective function B-3 may be regarded as the objective function A to which the term "k (PB (t) max-PB (t) min)" is added.

目的関数B−1は、“k(PB(t)max−PB(t)min)+sPB(t)max”の項により、系統受電電力の計画期間内における最大値を小さくすることが可能になると共に、最大値と最小値の差が小さくなり、変動が大きい場合の負荷形態に対する平準化に貢献することが可能となる。系統受電電力の最大値を小さくすることで、契約電力を下げることが可能となり、以って電気料金の基本料金を下げることが期待できる。   The objective function B-1 can reduce the maximum value of the system received power within the planning period by the term "k (PB (t) max-PB (t) min) + sPB (t) max" At the same time, the difference between the maximum value and the minimum value becomes smaller, and it becomes possible to contribute to the leveling of the load when the fluctuation is large. By reducing the maximum value of the system reception power, it is possible to reduce the contract power, and thus it is expected to lower the basic charge of the electricity charge.

また、目的関数B−2は、“sPB(t)max”の項により、系統受電電力の計画期間内における最大値を小さくすることが可能になり、これより契約電力を下げることが可能となり、以って電気料金の基本料金を下げることが期待できる。また、最大値が小さくなることで、最大値と最小値の差が小さくなることも期待でき、以って系統受電電力の平準化に貢献することが可能となる。   In addition, the objective function B-2 can reduce the maximum value of the system received power within the planning period by the term "sPB (t) max", and it is possible to lower the contracted power accordingly. Therefore, it can be expected to lower the basic rate of electricity charges. In addition, as the maximum value decreases, it can be expected that the difference between the maximum value and the minimum value also decreases, thereby contributing to equalization of the system received power.

また、目的関数B−3は、“k(PB(t)max−PB(t)min)”の項により、最大値と最小値の差が小さくなり、変動が大きい場合の負荷形態に対する平準化に貢献することが可能となる。また、最大値と最小値の差が小さくなることで、最大値が小さくなる可能性も期待できる。   Also, the objective function B-3 is equalized with respect to the load mode when the difference between the maximum value and the minimum value is small due to the term “k (PB (t) max−PB (t) min)” and the variation is large. It is possible to contribute to In addition, as the difference between the maximum value and the minimum value decreases, the possibility that the maximum value decreases can also be expected.

上述したことから、目的関数Bは、所定期間における発電機による発電コストと系統受電電力の買電コストと系統受電電力の最大値/最小値に応じたコストとによる総コストを、最小化するものである。目的関数Bは、上記所定期間における上記発電コストと上記系統受電電力の買電コストと、“該系統受電電力の最大値”または/及び“該最大値と最小値との差”に応じて決められるコストとによる総コストを、最小化するものである。   From the above, the objective function B is to minimize the total cost by the power generation cost by the generator in the predetermined period, the purchase cost of the system received power, and the cost according to the maximum value / minimum value of the system received power. It is. The objective function B is determined according to the power generation cost in the predetermined period, the purchase cost of the system received power, and the “maximum value of the system received power” or / and “the difference between the maximum value and the minimum value”. Cost and the total cost due to the cost is minimized.

尚、本説明における“/”は、OR条件(“または”や“あるいは”)を意味するものとする。よって、上記「または/及び」は、「またはOR及び」を意味する。これより、上記“該系統受電電力の最大値に応じたコスト”または/及び“該最大値と最小値との差に応じたコスト”は、以下の3通りの何れかを意味することになる。   In the present description, "/" means OR condition ("or" or "or"). Therefore, the above "or / and" means "or OR and". From the above, "the cost according to the maximum value of the system received power" or / and "the cost according to the difference between the maximum value and the minimum value" means one of the following three types: .

・“該系統受電電力の最大値に応じたコスト”
・“該最大値と最小値との差に応じたコスト”
・“該系統受電電力の最大値に応じたコスト”及び“該最大値と最小値との差に応じたコスト”
・ "Cost according to the maximum value of the system received power"
"Cost according to the difference between the maximum value and the minimum value"
"Cost according to the maximum value of the system received power" and "Cost according to the difference between the maximum value and the minimum value"

目的関数B−1、B−2、B−3は、何れも、系統受電電力の平準化を図るものであると言える。つまり、系統受電電力の最大値(ピーク値)を抑えることも、系統受電電力の最大値と最小値との差を小さくすることも、何れも、系統受電電力の平準化を図るものと見做すことができる。そして、これによって、契約電力を下げ、以って基本料金を下げられるようにすることで、全体のコスト低減を図ることができるものである。   It can be said that the objective functions B-1, B-2, and B-3 are all intended to equalize the system received power. In other words, both the reduction of the maximum value (peak value) of the system received power and the reduction of the difference between the maximum value and the minimum value of the system received power are considered to be equal to the system received power. You can As a result, by lowering the contract power and thereby lowering the basic charge, the overall cost can be reduced.

また、上述したことから、目的関数Aは、上記所定期間における上記発電機による発電コストと系統受電電力の買電コストとによる総コストを、最小化するものである。
ここで、既に述べたように、本手法では、必ずしも常に目的関数Bを用いるとは限らず、目的関数Aと目的関数Bのどちらかを選択的に使用するものであっても構わない。
Further, as described above, the objective function A is to minimize the total cost due to the power generation cost by the generator and the power purchase cost of the system reception power in the predetermined period.
Here, as described above, in the present method, the objective function B is not always used, and either the objective function A or the objective function B may be selectively used.

例えば一例としては、時期に応じて目的関数Aと目的関数Bとを使い分ける方法を提示する。目的関数Bは1日の最大需要を低減する効果があるため、契約電力低減に有効である。しかしながら、1日の最大需要を低減するために、目的関数Aに比べて運用コストには不利な計画を立案する可能性があるという課題がある。   For example, as an example, a method of selectively using the objective function A and the objective function B depending on the time is presented. The objective function B is effective for reducing the contract power since it has the effect of reducing the maximum daily demand. However, there is a problem that there is a possibility that a plan that is disadvantageous to the operation cost may be formulated as compared with the objective function A in order to reduce the maximum daily demand.

契約電力は一般的に需要家の年間最大需要で決めるため、年間の中で需要の多い時期(例えば、夏季や冬季)の最大需要を、目的関数Bを用いることで低減できれば、契約電力低減には有効である。しかし、夏季や冬季以外の時期すなわち春季や秋季は、目的関数Bにより最大需要を低減するが運用コストには不利な計画を立案するよりも、目的関数Aにより運用コストを最小化した方が、全体のコスト低減につながる。   Since the contract power is generally determined by the annual maximum demand of customers, if the maximum demand during the year of high demand (for example, summer or winter) can be reduced by using the objective function B, the contract power can be reduced. Is valid. However, in the summer and winter seasons, that is, in spring and autumn, the objective function A is used to reduce the maximum demand but the plan that is not favorable to the operation cost is better. It leads to the overall cost reduction.

上記のことから、例えばコンピュータ等によって、電力需要実績DB11に格納されている過去の需要実績を分析し、年間最大需要が発生した日を検出し、この日を含む所定期間(例えば、この日の前後数十日、あるいはこの日が含まれる月とその前後の数か月の期間など)、すなわち年間最大需要の発生日を含む所定期間を、目的関数Bの適用期間に決定し、この期間以外は目的関数Aを使用するものと決定する。   From the above, for example, the past demand record stored in the power demand record DB 11 is analyzed by a computer etc., and a day on which the annual maximum demand occurs is detected, and a predetermined period including this day (for example, The application period of the objective function B is determined as the application period of the objective function B, with a predetermined period including several days before or after, or a month including this day and several months after that) Decides to use the objective function A.

勿論、これは一例であり、この例に限らない。何れにしても、何らかの方法で、1年間において目的関数Bの適用期間と、目的関数Aの適用期間とを自動的に決定することができ、目的関数Aと目的関数Bとを使い分けることで、全体のコスト低減を実現させることができる。   Of course, this is an example, and it is not limited to this example. In any case, the application period of the objective function B and the application period of the objective function A can be automatically determined in one year in any way, and by using the objective function A and the objective function B properly, Overall cost reduction can be realized.

上述したように、本例の電力系統計画作成装置10は、需給計画の対象期間中における負荷設備の電力消費量の予測値に基づいて、発電設備および蓄電設備を備えた電力系統における発電設備及び蓄電設備の需給計画を行う電力需給計画作成装置であって、契約電力を下げるようにしつつ、発電設備および蓄電設備の運転コストを低減または最小化することができる。これより、発電電力と電力需要のバランスを取りつつ基本料金を下げることができ、コスト削減効果が更に得られる電力需給計画を作成することができる。   As described above, the power system plan creation device 10 of this example is based on the predicted value of the power consumption of the load facility during the target period of the supply and demand plan, the power generation facility in the power system including the power generation facility and the storage facility and A power supply and demand plan creation device that performs supply and demand planning of storage equipment, and can reduce or minimize operating costs of power generation equipment and storage equipment while reducing contract power. As a result, it is possible to lower the basic charge while balancing the generated power and the power demand, and it is possible to create a power supply and demand plan that can further obtain a cost reduction effect.

本発明により、蓄電池による負荷平準化をある程度の強制力を持って実施することにより、契約電力を下げ、以って基本料金を下げることで、コスト最小化を図ることが可能となる。   According to the present invention, by performing load leveling with a storage battery with a certain level of force, it is possible to minimize costs by lowering the contract power and thereby lowering the basic charge.

10 電力系統計画作成装置
11 電力需要実績DB
12 気象実績DB
13 発電機特性DB
14 蓄電池特性DB
15 運用制約DB
16 電力需要予測部
17 目的関数・制約条件生成部
18 最適化部
21 日付
22 時間帯
23 負荷電力実績値
31 日付
32 時間帯
33 気温実績値
10 Power System Planning Device 11 Power Demand Record DB
12 weather record DB
13 Generator Characteristic DB
14 Storage battery characteristic DB
15 Operation Constraint DB
16 power demand forecasting unit 17 objective function / constraint generating unit 18 optimization unit 21 date 22 time zone 23 load power actual value 31 date 32 time zone 33 air temperature actual value

Claims (10)

発電機と蓄電池と負荷設備を備える電力系統に関して、未来の所定期間における発電機と蓄電池の運用スケジュールを生成する装置であって、
前記所定期間における前記負荷設備による消費電力である負荷電力を予測する負荷電力予測手段と、
前記所定期間における前記発電機による発電コストと系統受電電力の買電コストと、該系統受電電力の最大値または/及び該最大値と最小値との差に応じたコストとに係わる第一目的関数を用いて、前記発電機と前記蓄電池に関する各種制約条件と、前記負荷電力予測手段で予測された前記負荷電力とに基づいて、前記第一目的関数を最小にする前記発電機と蓄電池の運用スケジュールを生成する運用スケジュール生成手段と、
を有することを特徴とする需給計画作成装置。
An apparatus for generating an operation schedule of a generator and a storage battery in a predetermined future period with respect to an electric power system including a generator, a storage battery, and a load facility,
Load power prediction means for predicting load power which is power consumption by the load facility in the predetermined period;
The first related to the power generation cost by the generator , the purchase cost of the system received power , and the cost according to the maximum value or / and the difference between the maximum value and the minimum value of the system received power in the predetermined period using an objective function, and various constraints on the battery and the generator, the based on the load power the load power predicted by the predicting means, the generator and the storage battery that minimizes the first objective function Operation schedule generating means for generating an operation schedule of
A supply and demand plan creation device characterized by having.
前記第一目的関数は、前記所定期間における、前記発電コストと、前記系統受電電力の買電コストと、該系統受電電力の最大値または/及び該最大値と最小値との差に応じたコストとによる総コストを、最小化するものであることを特徴とする請求項1記載の需給計画作成装置。   The first objective function is a cost according to the power generation cost, the purchase cost of the system reception power, and the maximum value or / and the difference between the maximum value and the minimum value of the system reception power in the predetermined period. The demand and supply plan creating apparatus according to claim 1, wherein the total cost due to and is minimized. 前記第一目的関数は、
であることを特徴とする請求項1または2記載の需給計画作成装置。
The first objective function is
The supply and demand plan creation device according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記第一目的関数は、
であることを特徴とする請求項1または2記載の需給計画作成装置。
The first objective function is
The supply and demand plan creation device according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記第一目的関数は、
であることを特徴とする請求項1または2記載の需給計画作成装置。
The first objective function is
The supply and demand plan creation device according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記運用スケジュール生成手段は、
前記発電機による発電コストと前記系統受電電力の買電コストとに係わる第二目的関数をさらに有し、前記第一目的関数と前記第二目的関数の何れか一方を選択して用いることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の需給計画作成装置。
The operation schedule generating means
Characterized by using the generator by the power generation costs and further the second objective function related to the power purchase cost of the mains power has, by selecting one of the first objective function and the second objective function The supply and demand plan creation device according to any one of claims 1 to 5, wherein
前記第二目的関数は、前記所定期間における前記発電機による発電コストと前記系統受電電力の買電コストとによる総コストを、最小化するものであることを特徴とする請求項6記載の需給計画作成装置。   The demand and supply plan according to claim 6, wherein the second objective function is to minimize the total cost of the power generation cost by the generator and the power purchase cost of the system received power during the predetermined period. Creation device. 前記第二目的関数は、
であることを特徴とする請求項7記載の需給計画作成装置。
The second objective function is
The supply and demand plan creation device according to claim 7, characterized in that:
前記第一目的関数と前記第二目的関数の選択は、年間最大需要が発生した日に基づいて決定することを特徴とする請求項〜8の何れかに記載の需給計画作成装置。 Wherein the first objective function selection of the second objective function, demand planning apparatus according to any one of claims 6-8, characterized in that determining, based on the date that annual maximum demand occurs. 発電機と蓄電池と負荷設備を備える電力系統に関して、未来の所定期間における発電機と蓄電池の運用スケジュールを生成するコンピュータを、
前記所定期間における前記負荷設備による消費電力である負荷電力を予測する負荷電力予測手段と、
前記所定期間における前記発電機による発電コストと系統受電電力の買電コストと、該系統受電電力の最大値または/及び該最大値と最小値との差に応じたコストとに係わる第一目的関数を用いて、前記発電機と前記蓄電池に関する各種制約条件と、前記負荷電力予測手段で予測された前記負荷電力とに基づいて、前記第一目的関数を最小にする前記発電機と蓄電池の運用スケジュールを生成する運用スケジュール生成手段と、
として機能させる為のプログラム。
A computer for generating an operation schedule of a generator and a storage battery in a predetermined future period with respect to a power system including the generator, the storage battery, and the load facility;
Load power prediction means for predicting load power which is power consumption by the load facility in the predetermined period;
The first related to the power generation cost by the generator , the purchase cost of the system received power , and the cost according to the maximum value or / and the difference between the maximum value and the minimum value of the system received power in the predetermined period using an objective function, and various constraints on the battery and the generator, the based on the load power the load power predicted by the predicting means, the generator and the storage battery that minimizes the first objective function Operation schedule generating means for generating an operation schedule of
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