JP6617476B2 - Demand power prediction apparatus, demand power prediction method, and computer program - Google Patents

Demand power prediction apparatus, demand power prediction method, and computer program Download PDF

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Description

本発明は、需要電力予測装置及び方法と、コンピュータプログラムに関する。
具体的には、管理対象の電力機器として負荷装置を含む電力設備の需要電力を予測する方法の改良に関する。
The present invention relates to a demand power prediction apparatus and method, and a computer program.
Specifically, the present invention relates to an improvement in a method for predicting demand power of power equipment including a load device as a power device to be managed.

エネルギー管理システム(Energy Management System:以下、「EMS」という。)の機能の1つとして、例えば線形計画法を利用して、電力設備に含まれる電力機器の運転計画を算出することが知られている(特許文献1参照)。
運転計画の算出処理は、管理対象である電力機器の時間ステップごとの変数でモデル化した機器条件などを含む制約条件を設定し、設定した制約条件の下で、コストを最小にするなどの目的関数が満たされるように、時間ステップごとの電力機器の変数の解(運転計画)を求めるものである。
As one of the functions of an energy management system (hereinafter referred to as “EMS”), for example, it is known to calculate an operation plan of electric power equipment included in electric power equipment by using linear programming. (See Patent Document 1).
The operation plan calculation process sets constraints such as device conditions modeled with variables for each time step of the power equipment to be managed, and aims to minimize costs under the set constraints. In order to satisfy the function, the solution (operation plan) of the variable of the electric power equipment for each time step is obtained.

上記の運転計画の算出では、電力設備の需要電力の予測値が入力情報の1つとなることから、需要電力の予測値を正確に算出する必要がある。
かかる需要電力の予測値を算出する方法の従来技術として、例えば、特許文献2〜4に記載の技術が知られている。
In the calculation of the above operation plan, since the predicted value of the demand power of the power equipment is one of the input information, it is necessary to accurately calculate the predicted value of the demand power.
For example, techniques disclosed in Patent Documents 2 to 4 are known as conventional techniques for calculating a predicted value of such demand power.

特許文献2では、需要電力の予測対象日とその直近を含む予測気象グループの期間の気象と類似した実績気象グループの期間を抽出し、この予測気象グループと実績気象グループの期間の気象データと需要実績を使って需要予測モデルを作成する。
この需要予測モデルに、気象実績、需要実績あるいは予想気象を入力することにより予測対象日の需要を予測して、この予測した需要を表示する。
In patent document 2, the period of the actual weather group similar to the weather of the predicted weather group including the forecast target date of the demand power and its immediate vicinity is extracted, and the weather data and demand for the period of the predicted weather group and the actual weather group are extracted. Create a demand forecast model using actual results.
By inputting the actual weather, the actual demand, or the predicted weather into this demand prediction model, the demand on the prediction target day is predicted, and the predicted demand is displayed.

特許文献3では、各日の最高気温と、その日の電力の最大需要量と最小需要量とを抽出する。最高気温が同じであるが、需要量が異なる日が存在する場合は、各日の需要量の平均値を求める。そして、各気温の最大需要量と最小需要量を結び、気温別の電力需要量を示す需要カーブを作成する。
同様に、各日の最低気温と、その日の電力の最大需要量と最小需要量とを抽出して、気温別の電力需要量を示す需要カーブを作成する。この需要カーブに予測気温を当て嵌めることで需要予測を行う。
In patent document 3, the maximum temperature of each day and the maximum demand amount and the minimum demand amount of the power of the day are extracted. If there are days with the same maximum temperature but different demand, the average value of the demand for each day is obtained. And the demand curve which connects the maximum demand amount and minimum demand amount of each temperature, and shows the electric power demand amount according to temperature is created.
Similarly, the minimum temperature of each day, the maximum demand amount and the minimum demand amount of power for the day are extracted, and a demand curve indicating the power demand amount by temperature is created. Demand prediction is performed by fitting the predicted temperature to this demand curve.

特許文献4では、3日間の暦区分が予測対象日と同一である過去日の中で、最高気温/最低気温が、予測対象日の最高気温/最低気温予報値に最も近い日を、上記予測対象日と最も類似する過去日(過去の類似日)として求める。そして、この過去の類似日の実績データを取得し、需要予測を行う。   In Patent Literature 4, the past day in which the three-day calendar division is the same as the prediction target day, the day in which the highest temperature / lowest temperature is closest to the highest temperature / lowest temperature forecast value of the prediction target day is predicted as described above. Obtained as the past date that is most similar to the target date (past similar date). And the performance data of this past similar day is acquired and demand prediction is performed.

特開2015−35941号公報JP 2015-35941 A 特許第5492848号公報Japanese Patent No. 5492848 特開2014−180187号公報JP, 2014-180187, A 特開2011−114944号公報JP 2011-114944 A

特許文献2では、気温変化が類似する期間について、需要電力の変化が類似すると見なすとともに、土日や祝日といった特異日の予測に関して、サンプル数が少ないために、平日の需要電力の実績値に補正値を考慮して過去実績値として利用している。
しかし、平日と休日の需要曲線の形状は異なり、また過去の同一時期の休日といった条件で得られる過去のサンプル数は少ないため、類似した期間をうまく抽出できない可能性も高く、予測に影響を与えることとなる。
In Patent Document 2, since the change in power demand is considered to be similar for periods with similar temperature changes, and there are few samples for forecasting singular days such as Saturdays, Sundays, and holidays, the correction value is added to the actual power demand value on weekdays. Is used as a past performance value.
However, the shape of the demand curve for weekdays and holidays is different, and the number of past samples obtained under conditions such as holidays during the same period in the past is small, so there is a high possibility that similar periods cannot be extracted well, which affects forecasting It will be.

特許文献3では、気温の影響による電力需要の変化と、人間活動による電力需要変化の値を混在させたまま、需要電力のピーク値と気温の関係を算出している。
しかし、類似日の需要電力曲線に純粋に気温のみの補正を加えるためには、気温による影響のみを考慮した係数の算出が必要である。例えば、明け方と夜間が同じ気温であったとしても、需要家設備における設備の使用量には差があり、空調による消費電力量は異なる。このため、人間活動が盛んでない時間帯における気温の需要電力に与える影響が、活動時間帯に比べて相対的に大きく現れることが考えられる。
In Patent Document 3, the relationship between the peak value of demand power and the temperature is calculated while the change in the power demand due to the influence of the temperature and the value of the power demand change due to human activities are mixed.
However, in order to add purely temperature correction to the demand power curve on similar days, it is necessary to calculate a coefficient considering only the effect of temperature. For example, even if the temperature is the same at dawn and night, there is a difference in the amount of equipment used in customer equipment, and the amount of power consumed by air conditioning is different. For this reason, it is conceivable that the influence of the temperature on the power demand during a time period when human activity is not active appears relatively larger than that during the activity time period.

特許文献4では、需要電力が同一傾向である過去日を選択し、最高/最低気温により類似度の判定を行っている。
しかし、一日の中での温度変化の様態が無視されている。例えば、気温が急激に変化したような場合の電力需要の変化が無視されているので、予測誤差が大きくなる要因となるおそれがある。
In Patent Document 4, a past day in which the demand power has the same tendency is selected, and the similarity is determined based on the maximum / minimum temperature.
However, changes in temperature during the day are ignored. For example, since the change in the power demand when the temperature changes suddenly is ignored, there is a risk that the prediction error becomes large.

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、電力設備の需要電力を正確に予測できる需要電力予測装置等を提供することを目的とする。   In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide a demand power prediction apparatus and the like that can accurately predict demand power of power equipment.

(1) 本発明の一態様に係る装置は、電力設備の需要電力を予測する装置であって、気温と需要電力との関係を表す適用可能な温度範囲が異なる2つの直線回帰式の係数及び切片を、各曜日の所定の時間帯ごとに記憶する記憶部と、現時点以後の予測時間と同じ曜日の同じ時間帯の前記係数及び切片のうち、前記予測時間の予測気温を含む前記温度範囲に用いる前記係数及び切片を前記記憶部から読み出し、読み出した前記係数及び切片を前記予測時間の予測気温に適用して、当該予測時間における前記電力設備の需要電力を算出する制御部と、を備える。 (1) An apparatus according to an aspect of the present invention is an apparatus for predicting demand power of power equipment, and includes two linear regression coefficients having different applicable temperature ranges representing a relationship between temperature and demand power, and A storage unit that stores the intercept for each predetermined time zone of each day of the week, and the coefficient and the intercept of the same time zone of the same day of the week as the predicted time after the current time in the temperature range including the predicted temperature of the predicted time A controller that reads out the coefficient and intercept to be used from the storage unit, applies the read coefficient and intercept to the predicted temperature of the predicted time, and calculates the demand power of the power facility at the predicted time.

(2) 本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、電力設備の需要電力を予測する処理を、コンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、前記処理には、気温と需要電力との関係を表す適用可能な温度範囲が異なる2つの直線回帰式の係数及び切片を、各曜日の所定の時間帯ごとに記憶部に記憶させる記憶処理と、現時点以後の予測時間と同じ曜日の同じ時間帯の前記係数及び切片のうち、前記予測時間の予測気温を含む前記温度範囲に用いる前記係数及び切片を前記記憶部から読み出し、読み出した前記係数及び切片を前記予測時間の予測気温に適用して、当該予測時間における前記電力設備の需要電力を算出する算出処理と、が含まれる。 (2) The computer program which concerns on 1 aspect of this invention is a computer program for making a computer perform the process which estimates the demand power of electric power installation, Comprising: In the said process, the relationship between temperature and demand power is included. The storage processing for storing the coefficients and intercepts of two linear regression equations representing different applicable temperature ranges in the storage unit for each predetermined time zone of each day of the week, and the same time zone of the same day of the week as the predicted time after the current time Of the coefficient and intercept, the coefficient and intercept used for the temperature range including the predicted temperature of the predicted time are read from the storage unit, and the read coefficient and intercept are applied to the predicted temperature of the predicted time, And a calculation process for calculating the power demand of the power facility at the predicted time.

(3) 本発明の一態様に係る方法は、電力設備の需要電力を予測する方法であって、気温と需要電力との関係を表す適用可能な温度範囲が異なる2つの直線回帰式の係数及び切片を、各曜日の所定の時間帯ごとに記憶部に記憶させるステップと、現時点以後の予測時間と同じ曜日の同じ時間帯の前記係数及び切片のうち、前記予測時間の予測気温を含む前記温度範囲に用いる前記係数及び切片を前記記憶部から読み出し、読み出した前記係数及び切片を前記予測時間の予測気温に適用して、当該予測時間における前記電力設備の需要電力を算出するステップと、を含む。 (3) A method according to an aspect of the present invention is a method for predicting demand power of power equipment, and includes two linear regression coefficients having different applicable temperature ranges representing the relationship between temperature and demand power, and Storing the intercept in the storage unit for each predetermined time zone of each day of the week, and the temperature including the predicted temperature of the predicted time among the coefficient and the intercept of the same time zone on the same day of the week as the predicted time after the current time Reading the coefficient and intercept used for the range from the storage unit, applying the read coefficient and intercept to the predicted temperature of the predicted time, and calculating demand power of the power facility at the predicted time. .

本発明によれば、電力設備の需要電力を精度よく予測することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the demand power of electric power equipment can be estimated accurately.

本発明の実施形態に係る電力システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the electric power system which concerns on embodiment of this invention. EMSサーバの機能的構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a functional structure of an EMS server. 計画期間と計画の刻み幅(ステップ間隔)の説明図である。It is explanatory drawing of a plan period and the step size (step space | interval) of a plan. 電力設備における1年間分の気温と需要電力の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the temperature for one year in electric power facilities, and demand electric power. 電力設備における特定の曜日の1時間の気温と需要電力の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the temperature of 1 hour of a specific day in power equipment, and demand power. 各曜日の1時間ごとの回帰式の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the regression equation for every hour of each day of the week. 気温に基づく需要予測の効果を表すグラフである。It is a graph showing the effect of the demand forecast based on temperature. 平日1日の時間帯と工場内の所内人数との関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between the time zone on weekdays and the number of people in the factory.

<本発明の実施形態の概要>
以下、本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
(1) 本発明の実施形態に係る装置は、電力設備の需要電力を予測する装置であって、気温と需要電力との関係を表す適用可能な温度範囲が異なる2つの直線回帰式の係数及び切片を、各曜日の所定の時間帯ごとに記憶する記憶部と、現時点以後の予測時間と同じ曜日の同じ時間帯の前記係数及び切片のうち、前記予測時間の予測気温を含む前記温度範囲に用いる前記係数及び切片を前記記憶部から読み出し、読み出した前記係数及び切片を前記予測時間の予測気温に適用して、当該予測時間における前記電力設備の需要電力を算出する制御部と、を備える。
<Outline of Embodiment of the Present Invention>
Hereinafter, an outline of embodiments of the present invention will be listed and described.
(1) An apparatus according to an embodiment of the present invention is an apparatus that predicts demand power of power equipment, and includes two linear regression coefficients having different applicable temperature ranges representing the relationship between temperature and demand power, and A storage unit that stores the intercept for each predetermined time zone of each day of the week, and the coefficient and the intercept of the same time zone of the same day of the week as the predicted time after the current time in the temperature range including the predicted temperature of the predicted time A controller that reads out the coefficient and intercept to be used from the storage unit, applies the read coefficient and intercept to the predicted temperature of the predicted time, and calculates the demand power of the power facility at the predicted time.

本実施形態の需要電力予測装置によれば、制御部が、現時点以後の予測時間と同じ曜日の同じ時間帯の係数及び切片のうち、予測時間の予測気温を含む温度範囲に用いる係数及び切片を記憶部から読み出し、読み出した係数及び切片を予測時間の予測気温に適用して、当該予測時間における前記電力設備の需要電力を算出する。
このため、負荷装置として空調設備などを有する電力設備の、人間活動の変化に応じて変動する需要電力を精度良く算出することができる。
According to the demand power prediction apparatus of the present embodiment, the control unit uses the coefficient and intercept used for the temperature range including the predicted temperature of the predicted time, among the coefficient and intercept of the same time zone on the same day of the week as the predicted time after the current time. Read from the storage unit, apply the read coefficient and intercept to the predicted temperature of the predicted time, and calculate the demand power of the power facility at the predicted time.
For this reason, the power demand which fluctuates according to the change of human activity of the power equipment having an air conditioning equipment or the like as the load device can be accurately calculated.

(2) 本実施形態の需要電力予測装置において、前記所定の時間帯の時間長は、前記電力設備を使用する事業体の就業時間(例えば8時間)以下に設定されていることが好ましい。
その理由は、所定の時間帯が上記の時間を超える場合には、所内人数が大きく異なる状態での需要電力のデータが同じ時間帯に混在することになり、係数及び切片の精度が悪化する可能性があるからである。
(2) In the demand power prediction apparatus of this embodiment, it is preferable that the time length of the predetermined time zone is set to be equal to or less than a working time (for example, 8 hours) of a business entity that uses the power equipment.
The reason is that when the predetermined time zone exceeds the above time, demand power data in a state where the number of people in the station is greatly different will be mixed in the same time zone, and the accuracy of the coefficient and intercept may be deteriorated. Because there is sex.

(3) 本実施形態のコンピュータプログラムは、上述の需要電力予測装置が行う処理をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。
このため、本実施形態のコンピュータプログラムは、上述の需要電力予測装置と同様の作用効果を奏する。
(3) The computer program of this embodiment is related with the program for making a computer perform the process which the above-mentioned demand power prediction apparatus performs.
For this reason, the computer program of this embodiment has the same operation effect as the above-mentioned demand power prediction device.

(4) 本実施形態の需要電力予測方法は、上述の需要電力予測装置が実行する需要電力の予測方法に関する。
このため、本実施形態の需要電力予測方法は、上述の需要電力予測装置と同様の作用効果を奏する。
(4) The demand power prediction method of the present embodiment relates to a demand power prediction method executed by the demand power prediction apparatus described above.
For this reason, the demand power prediction method of this embodiment has the same effect as the above-mentioned demand power prediction apparatus.

<本発明の実施形態の詳細>
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の詳細を説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
〔システムの全体構成〕
図1は、本発明の実施形態に係る電力システムの構成例を示すブロック図である。
<Details of Embodiment of the Present Invention>
Hereinafter, details of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, you may combine arbitrarily at least one part of embodiment described below.
[Overall system configuration]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a power system according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、本実施形態の電力システムは、EMSサーバ1と、EMSサーバ1の管理対象である電力設備2とを備える。EMSサーバ1は、電力設備2に含まれる各種の電力機器の運転状態を管理する。
本実施形態のEMSサーバ1は、例えばFEMS(Factory Energy Management System)サーバよりなる。従って、電力設備2は、工場内に配線された配電線3よりなる配電網と、配電線3に接続された負荷装置4、発電装置5及び蓄電装置6とを備える。
As shown in FIG. 1, the power system of this embodiment includes an EMS server 1 and a power facility 2 that is a management target of the EMS server 1. The EMS server 1 manages the operating states of various power devices included in the power facility 2.
The EMS server 1 of this embodiment consists of a FEMS (Factory Energy Management System) server, for example. Therefore, the power facility 2 includes a power distribution network composed of the distribution lines 3 wired in the factory, and a load device 4, a power generation device 5, and a power storage device 6 connected to the distribution lines 3.

負荷装置4には、例えば、生産機械などの電力調整が不可能あるいは可能であっても実際上調整が許されない非調整型の負荷装置が含まれる。負荷装置4には、照明、エアコンなどの、消費電力の調整が可能な調整型の負荷装置が含まれていてもよい。
負荷装置4は、スマートタップ(図示せず)やスマート分電盤などの、制御と電力情報の計測とが可能な機器を介して配電線3に接続されている。
The load device 4 includes, for example, a non-adjustable load device such as a production machine in which power adjustment is not possible or possible even if power adjustment is not possible. The load device 4 may include an adjustable load device capable of adjusting power consumption, such as lighting and an air conditioner.
The load device 4 is connected to the distribution line 3 via a device capable of controlling and measuring power information, such as a smart tap (not shown) or a smart distribution board.

発電装置5には、例えば、ガスやディーゼル油などの燃焼エネルギー又は燃料電池などの、化学変化によるエネルギーを電気エネルギーに変換する発電装置が含まれる。発電装置5は、片方向のDC/AC変換器(図示せず)を介して配電線3に接続されている。
蓄電装置6には、例えば、レドックスフロー(RF)電池、リチウムイオン電池、溶融塩電池、鉛蓄電池のうちの少なくとも1つが含まれる。蓄電装置6は、双方向のDC/AC変換器(図示せず)を介して配電線3に接続されている。
The power generation device 5 includes, for example, a power generation device that converts energy resulting from a chemical change into electrical energy, such as combustion energy such as gas or diesel oil, or a fuel cell. The power generator 5 is connected to the distribution line 3 via a one-way DC / AC converter (not shown).
The power storage device 6 includes, for example, at least one of a redox flow (RF) battery, a lithium ion battery, a molten salt battery, and a lead storage battery. The power storage device 6 is connected to the distribution line 3 via a bidirectional DC / AC converter (not shown).

本実施形態の電力設備2では、配電線3がスマートメーターなどの計測機器を介して電力系統(商用電源)7と繋がっている。このため、電力設備2は、電力系統7に対する系統連系が可能となっている。   In the power facility 2 of the present embodiment, the distribution line 3 is connected to the power system (commercial power source) 7 via a measuring device such as a smart meter. For this reason, the power facility 2 can be connected to the power system 7.

EMSサーバ1は、通信線8を介して電力設備2の各種の電力機器と接続されており、各種の電力機器と有線LAN(Local Area Network)を構成している。EMSサーバ1と電力機器との通信は、無線LANなどの無線通信であってもよい。
EMSサーバ1は、複数種類の制御指令E1〜E3を、電力設備2に含まれる通信可能な電力機器に送信可能である。EMSサーバ1は、電力設備2の運転状況を表す現在情報S1を、電力設備2に含まれる通信可能な電力機器から受信可能である。
The EMS server 1 is connected to various power devices of the power facility 2 via the communication line 8, and forms a wired LAN (Local Area Network) with the various power devices. The communication between the EMS server 1 and the power device may be wireless communication such as a wireless LAN.
The EMS server 1 can transmit a plurality of types of control commands E <b> 1 to E <b> 3 to communicable power devices included in the power facility 2. The EMS server 1 can receive current information S <b> 1 representing the operation status of the power equipment 2 from communicable power equipment included in the power equipment 2.

制御指令E1は、負荷装置4の制御に関連する制御指令である。例えば、EMSサーバ1は、負荷装置4が接続されたスマートタップを、制御指令E1によってオン又はオフすることができる。
EMSサーバ1は、負荷装置4に制御指令E1を送信することにより、当該負荷装置4に含まれる消費電力を調整可能な負荷の消費電力の調整を行うこともできる。
The control command E <b> 1 is a control command related to the control of the load device 4. For example, the EMS server 1 can turn on or off a smart tap to which the load device 4 is connected by a control command E1.
The EMS server 1 can also adjust the power consumption of a load capable of adjusting the power consumption included in the load device 4 by transmitting a control command E1 to the load device 4.

制御指令E2は、発電装置5の制御に関連する制御指令である。例えば、EMSサーバ1は、発電装置5に接続されたDC/AC変換器を、制御指令E2によってオン又はオフすることができる。
EMSサーバ1は、発電量を調整可能な発電装置5に制御指令E2を送信することにより、当該発電装置5の発電量の調整を行うこともできる。
The control command E <b> 2 is a control command related to the control of the power generation device 5. For example, the EMS server 1 can turn on or off the DC / AC converter connected to the power generation device 5 according to the control command E2.
The EMS server 1 can also adjust the power generation amount of the power generation device 5 by transmitting a control command E2 to the power generation device 5 capable of adjusting the power generation amount.

制御指令E3は、蓄電装置6の制御に関連する制御指令である。例えば、EMSサーバ1は、蓄電装置6に接続されたDC/AC変換器を、制御指令E3によってオン又はオフすることができる。
EMSサーバ1は、配電線3に接続中の蓄電装置6に対する充電電力及び放電電力の少なくとも一方の調整を、制御指令E3によって行うこともできる。この調整は、例えば、DC/AC変換器に含まれるPWM回路に対するデューティ比の調整によって行われる。
Control command E <b> 3 is a control command related to the control of power storage device 6. For example, the EMS server 1 can turn on or off the DC / AC converter connected to the power storage device 6 by the control command E3.
The EMS server 1 can also adjust at least one of charging power and discharging power for the power storage device 6 connected to the distribution line 3 by a control command E3. This adjustment is performed, for example, by adjusting the duty ratio for the PWM circuit included in the DC / AC converter.

EMSサーバ1は、電力設備2の各種の変換器及びスマートタップの接続状況(オン/オフ)や、各装置4〜6の稼働状況と電力値などよりなる現在情報S1を、所定時間(例えば1秒)ごとに収集している。
EMSサーバ1が取得する現在情報S1には、現時点における蓄電装置6の充電残量(以下、「SOC(State Of Charge)」ともいう。)の値もしくはSOCの算出に必要な現在情報も含まれる。
The EMS server 1 receives current information S1 including the connection status (on / off) of various converters and smart taps of the power equipment 2 and the operation status and power value of each device 4 to 6 for a predetermined time (for example, 1 Every second).
The current information S1 acquired by the EMS server 1 includes the value of the remaining amount of charge of the power storage device 6 (hereinafter also referred to as “SOC (State Of Charge)”) or the current information necessary for calculating the SOC. .

現時点のSOC値は、テーブル参照方式、電流積分方式、及びこれらの併用のいずれかの方式によって算出することができる。
テーブル参照方式は、電池セルの端子電圧から推定される開放電圧に対応するSOC値を、予め記憶された参照デーブルから求める方式である。電流積分方式は、電池セルに流れる電流を微小時間ごとに積分することにより、SOC値を算出する方式である。
The current SOC value can be calculated by any one of a table reference method, a current integration method, and a combination thereof.
The table reference method is a method for obtaining the SOC value corresponding to the open circuit voltage estimated from the terminal voltage of the battery cell from the reference table stored in advance. The current integration method is a method of calculating the SOC value by integrating the current flowing through the battery cell every minute time.

現時点のSOC値は、蓄電装置6が自律的に算出してEMSサーバ1に通知してもよいし、EMSサーバ1が算出してもよい。
前者の場合、蓄電装置6は、自身が算出したSOC値を現在情報S1としてEMSサーバ1に送信し、送信されたSOC値をEMSサーバ1の通信部13(図1参照)が受信する。従って、この場合には、EMSサーバ1の通信部13が現時点のSOC値の取得部となる。
The current SOC value may be autonomously calculated by the power storage device 6 and notified to the EMS server 1 or may be calculated by the EMS server 1.
In the former case, the power storage device 6 transmits the SOC value calculated by itself to the EMS server 1 as current information S1, and the communication unit 13 (see FIG. 1) of the EMS server 1 receives the transmitted SOC value. Therefore, in this case, the communication unit 13 of the EMS server 1 becomes a current SOC value acquisition unit.

後者の場合、蓄電装置6は、現時点の電池セルの電圧値及び電流値を現在情報S1としてEMSサーバ1に送信し、EMSサーバ1の制御部11(図1参照)が、受信した電圧値及び電流値に基づいてSOC値を算出すればよい。
従って、この場合には、EMSサーバ1の制御部11自身が、現時点のSOC値の取得部となる。
In the latter case, the power storage device 6 transmits the current voltage value and current value of the battery cell to the EMS server 1 as current information S1, and the control unit 11 (see FIG. 1) of the EMS server 1 receives the received voltage value and The SOC value may be calculated based on the current value.
Therefore, in this case, the control unit 11 of the EMS server 1 itself becomes a current SOC value acquisition unit.

〔EMSサーバの構成〕
図1に示すように、EMSサーバ1は、制御部11、記憶部12及び通信部13を含むコンピュータ装置によって構成されている。
制御部11は、CPU(Central Processing Unit)を含む情報処理装置よりなる。記憶部12は、RAM(Random Access Memory)を含むメモリと、HDD(Hard Disk Drive)などよりなる大容量記憶部とを有する。
[Configuration of EMS server]
As shown in FIG. 1, the EMS server 1 is configured by a computer device including a control unit 11, a storage unit 12, and a communication unit 13.
The control unit 11 includes an information processing apparatus including a CPU (Central Processing Unit). The storage unit 12 includes a memory including a RAM (Random Access Memory) and a large-capacity storage unit such as an HDD (Hard Disk Drive).

図1では図示を省略しているが、EMSサーバ1には、電力設備2の管理者が操作入力を行うためのマウス及びキーボードなどを含む入力装置と、制御部11が出力する画像データを管理者に提示する液晶ディスプレイなどよりなる表示装置が接続されている。
通信部13は、有線LAN又は無線LANあるいはその他の通信方式により、電力設備2に含まれる各種の電力機器と通信可能である。
Although not shown in FIG. 1, the EMS server 1 manages an input device including a mouse and a keyboard for an operation input by an administrator of the power equipment 2 and image data output from the control unit 11. A display device such as a liquid crystal display to be presented to a person is connected.
The communication unit 13 can communicate with various power devices included in the power facility 2 by a wired LAN, a wireless LAN, or other communication methods.

制御部11は、記憶部12に格納されたコンピュータプログラムを読み出して実行することにより、通信部13に対する通信制御、入力装置及び表示装置に対する入出力制御、管理対象である電力設備2のエネルギー管理などの各種の制御を行う。
通信部13は、制御部11による通信制御に基づき、電力設備2に含まれる通信可能な各電力機器に制御指令E1〜E3を送信し、電力設備2の運転状況を示す現在情報S1を、各電力機器から受信して制御部11に転送する。
The control unit 11 reads out and executes the computer program stored in the storage unit 12, thereby performing communication control on the communication unit 13, input / output control on the input device and the display device, energy management of the power equipment 2 to be managed, and the like. Various controls are performed.
The communication unit 13 transmits control commands E1 to E3 to each communicable power device included in the power facility 2 based on communication control by the control unit 11, and presents current information S1 indicating the operation status of the power facility 2 to each of the current information S1. Received from the power device and transferred to the control unit 11.

EMSサーバ1の制御部11は、電力設備2に対するエネルギー管理の一環として、「計画制御」と「動的制御」を実行することができる。
計画制御は、比較的長期(例えば24時間)に渡る電力設備2の将来の運転計画を算出し、算出した運転計画に従って電力機器を稼働させる制御である。動的制御は、例えば、運転計画の実行中に発生した需要増などの外乱に対応するために、所定の電力機器を稼働させる制御である。
The control unit 11 of the EMS server 1 can execute “plan control” and “dynamic control” as part of energy management for the power equipment 2.
The plan control is a control for calculating a future operation plan of the power facility 2 over a relatively long period (for example, 24 hours) and operating the power equipment according to the calculated operation plan. The dynamic control is control for operating a predetermined power device in order to cope with a disturbance such as an increase in demand that occurs during execution of an operation plan.

制御部11は、電力設備2に対するエネルギー管理に際して、電力系統7の受電点Q(図1参照)における電力需給がバランスするように、電力設備2に含まれる負荷装置4、発電装置5及び蓄電装置6の稼働状態を制御する。
その理由は、例えば受電電力(瞬時値)が大きく変動したために、受電電力の30分平均値が所定の目標電力(≦契約電力)を超えると、電力会社に対するペナルティが発生する可能性が高くなるからである。
When the energy management for the power facility 2 is performed, the control unit 11 loads the load device 4, the power generation device 5, and the power storage device included in the power facility 2 so that the power supply and demand at the receiving point Q (see FIG. 1) of the power system 7 is balanced. 6 is controlled.
The reason is that, for example, the received power (instantaneous value) fluctuates greatly, and if the 30-minute average value of the received power exceeds a predetermined target power (≦ contract power), there is a high possibility that a penalty for the power company will occur. Because.

このため、制御部11は、収集した各種の現在情報S1に基づいて、電力設備2における現時点の需要電力を算出している。
電力設備2における現時点の電力需要は、現時点における受電電力(例えばスマートメーターの計測値)と、発電装置5による現時点の発電電力と、蓄電装置6による現時点の放電電力を合計して算出することができる。電力設備2における現時点の需要電力は、負荷装置4の現時点の消費電力を合計して算出することもできる。
For this reason, the control part 11 is calculating the present demand power in the electric power equipment 2 based on the collected various present information S1.
The current power demand in the power facility 2 can be calculated by summing the current received power (for example, the measured value of the smart meter), the current generated power by the power generation device 5 and the current discharge power by the power storage device 6. it can. The current demand power in the power equipment 2 can also be calculated by summing the current power consumption of the load device 4.

〔運転計画の算出装置の構成〕
図2は、EMSサーバ1の制御部11の機能的構成の一例を示すブロック図である。
図2に示すように、EMSサーバ1の制御部11は、コンピュータプログラムの実行により実現される機能部分として、発電予測部31、需要予測部32、計画演算部33、及び計画実行部34を備えている。
[Configuration of operation plan calculation device]
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the control unit 11 of the EMS server 1.
As shown in FIG. 2, the control unit 11 of the EMS server 1 includes a power generation prediction unit 31, a demand prediction unit 32, a plan calculation unit 33, and a plan execution unit 34 as functional parts realized by execution of the computer program. ing.

発電予測部31は、太陽光発電装置などの自然エネルギー発電装置が電力設備2に含まれる場合に、気象情報などに基づいて、当該発電装置の発電量の予測値を算出する。発電予測部31は、算出した予測値を記憶部12に含まれる発電予測用のデータベースDB1に記録する。
なお、自然エネルギー発電装置が含まれない電力設備2の場合には、発電予測部31を省略してもよいし、発電予測部31を機能させなくしてもよい。
When a natural energy power generation device such as a solar power generation device is included in the power equipment 2, the power generation prediction unit 31 calculates a predicted value of the power generation amount of the power generation device based on weather information and the like. The power generation prediction unit 31 records the calculated predicted value in the power generation prediction database DB1 included in the storage unit 12.
In the case of the power equipment 2 that does not include the natural energy power generation device, the power generation prediction unit 31 may be omitted or the power generation prediction unit 31 may not function.

需要予測部32は、電力設備2における過去の需要電力の実績値(スマートメーターの計測値の時系列データ)及び気象情報などに基づいて、例えば統計的手法により電力設備2における将来の需要電力の予測値を算出する。
需要予測部32は、現時点から所定の予測期間(例えば24時間)だけ先までの需要電力の予測値を単位時間(例えば30分)ごとに算出し、算出した予測値を記憶部12に含まれる需要予測用のデータベースDB2に記録する。
Based on the past actual power demand values (time-series data of measured values of the smart meter) and weather information, etc., the demand prediction unit 32 uses, for example, a statistical method to calculate the future demand power in the power equipment 2. Calculate the predicted value.
The demand prediction unit 32 calculates a predicted value of demand power for a predetermined prediction period (for example, 24 hours) from the present time every unit time (for example, 30 minutes), and the calculated predicted value is included in the storage unit 12. It records in database DB2 for demand prediction.

記憶部12には、3つのデータベースDB1,DB2,DB3が含まれている。データベースDB1は、発電量の予測値用のデータベースである。発電予測部31は、算出した発電量の予測値を、年月日データと対応づけて時系列にデータベースDB1に蓄積する。
データベースDB2は、需要電力の予測値用のデータベースである。需要予測部32は、算出した需要電力の予測値を、年月日データと対応づけて時系列にデータベースDB2に蓄積する。
The storage unit 12 includes three databases DB1, DB2, and DB3. The database DB1 is a database for predicted power generation values. The power generation predicting unit 31 stores the calculated predicted power generation amount in the database DB1 in time series in association with the date data.
The database DB2 is a database for predicted power demand values. The demand prediction unit 32 stores the calculated predicted value of demand power in the database DB2 in time series in association with the date data.

データベースDB3には、複数の直線回帰式の係数a及び切片bあるいは規定時間帯毎に独立であるその他のパラメータが記録されている。係数a及び切片bは、気温と需要電力の関係を線形に近似した場合に時間帯毎に規定する係数及び切片であり、例えば日曜日から土曜日までの各曜日の1時間ごとに、当該時間帯において適用すべき係数値として予め定められている。係数a及び切片bを規定する時間帯の区切りは曜日ではなく、平日、休日といった区切りでもよい。また、規定する時間帯の1期間の時間長も1時間ではなく、その他の時間長を設定してもよい。
需要予測部32は、予測時間tpに該当する時間帯の係数a及び切片bをデータベースDB3から読み出し、この係数a及び切片bを予測時間tpにおける予測気温T(tp)に適用して、当該予測時間tpにおける電力設備の需要電力P(tp)を算出する。
In the database DB3, coefficients a and intercepts b of a plurality of linear regression equations or other parameters that are independent for each specified time zone are recorded. The coefficient a and the intercept b are coefficients and intercepts that are defined for each time zone when the relationship between the temperature and the power demand is linearly approximated. For example, for each hour of each day of the week from Sunday to Saturday, It is predetermined as a coefficient value to be applied. The time zone that defines the coefficient a and the intercept b may be a weekday, a holiday, etc., instead of a day of the week. Further, the time length of one period in the specified time zone is not limited to one hour, and other time lengths may be set.
The demand prediction unit 32 reads the coefficient a and the intercept b of the time zone corresponding to the forecast time tp from the database DB3, applies the coefficient a and the intercept b to the forecast temperature T (tp) at the forecast time tp, and performs the forecast Demand power P (tp) of the power equipment at time tp is calculated.

なお、予測時間tpにおける予測気温T(tp)は、例えば所定の発表時刻に気象庁から発表される気象情報に含まれる予想気温から求めた値を使用することができるほか、直近時刻の計測気温を代替的に使用してもよい。また、各曜日の1時間ごとの係数a及び切片bの具体例については、後述する。 As the predicted temperature T (tp) at the predicted time tp, for example, a value obtained from the predicted temperature included in the weather information announced by the Japan Meteorological Agency at a predetermined announcement time can be used, and the measured temperature at the latest time can be used. Alternatively, it may be used. Specific examples of the coefficient a and the intercept b for each hour of each day will be described later.

計画演算部33は、データベースDB1,DB2に記録された発電量及び需要電力の予測値と、現在情報S1に含まれる電力機器のステータス情報(状態変数)を用いて、電力設備2に含まれる電力機器4〜6の少なくとも1つの対象装置について、所定の計画期間Tpにおける運転計画の算出を、所定の再計画周期ごとに繰り返して実行する。   The plan calculation unit 33 uses the power generation amount and the predicted value of the demand power recorded in the databases DB1 and DB2 and the status information (state variable) of the power equipment included in the current information S1, and the power included in the power equipment 2 For at least one target device of the devices 4 to 6, the calculation of the operation plan in the predetermined planning period Tp is repeatedly executed every predetermined re-planning period.

図3は、計画期間Tpと計画の刻み幅(ステップ間隔)Tcの説明図である。
図3に示すように、計画演算部33は、現在から未来の所定時間長(例えば24時間)の計画期間Tpを所定時間長の計画の刻み幅(以下、「ステップ間隔」ともいう。)Tcごとの時間ステップt(t=1〜N:N=Tp/Tc)に区切る。
そして、計画演算部33は、電力設備2に含まれる電力機器の状態変数(当該装置のオンオフや接続、接続解除、電力量などを表す変数)を、N次元の時間ステップt(時間変数)の関係式に展開する。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the plan period Tp and the step size (step interval) Tc of the plan.
As shown in FIG. 3, the plan calculation unit 33 sets a plan period Tp having a predetermined time length (for example, 24 hours) from the present to the future to a step size of the plan having a predetermined time length (hereinafter also referred to as “step interval”) Tc. Each time step t is divided into t (t = 1 to N: N = Tp / Tc).
And the plan calculation part 33 makes the state variable (variable showing ON / OFF of the said apparatus, connection, connection cancellation | release, electric energy etc.) of the electric power equipment contained in the electric power installation 2 of the N-dimensional time step t (time variable). Expands to a relational expression.

その後、計画演算部33は、所定の目的関数が最小(または最大)となる各時間ステップtの変数値を求めることにより、電力設備2の各装置4〜6のうちの少なくとも1つについての、時間ステップtごとの運転計画を演算する。
すなわち、運転計画は、所定の計画期間Tpに含まれる時間ステップtごとの、対象装置の運転状態を表す。計画演算部33による計画演算を行う場合のアルゴリズムは、例えば、線形計画法に代表される数理計画法を用いることができる。
Thereafter, the plan calculation unit 33 obtains a variable value of each time step t at which the predetermined objective function is minimum (or maximum), thereby at least one of the devices 4 to 6 of the power equipment 2. An operation plan for each time step t is calculated.
That is, the operation plan represents the operation state of the target device for each time step t included in the predetermined plan period Tp. For example, mathematical programming represented by linear programming can be used as an algorithm when performing the planning calculation by the plan calculation unit 33.

本実施形態の計画演算部33は、計画期間Tpよりも大幅に短い所定の「再計画周期」(例えば30分)ごとに運転計画を繰り返し算出する処理能力を有する。この場合、計画演算部33は、算出した運転計画を再計画周期ごとに計画実行部34に出力する。   The plan calculation unit 33 according to the present embodiment has a processing capability to repeatedly calculate an operation plan every predetermined “re-planning period” (for example, 30 minutes) that is significantly shorter than the planning period Tp. In this case, the plan calculation unit 33 outputs the calculated operation plan to the plan execution unit 34 for each replanning period.

計画実行部34は、計画演算部33から運転計画が入力されると、その運転計画に基づいて制御指令E1〜E3を生成し、通信部13を介して制御指令E1〜E3を電力設備2の各電力機器に送信する。
具体的には、計画実行部34は、負荷装置4の接続又は接続解除や消費電力の調整のための制御指令E1を取得すると、その制御指令E2を、電力設備2内のスマートタップや消費電力の調整対象である負荷装置4に送信する。
When the operation plan is input from the plan calculation unit 33, the plan execution unit 34 generates control commands E <b> 1 to E <b> 3 based on the operation plan, and sends the control commands E <b> 1 to E <b> 3 of the power equipment 2 via the communication unit 13. Send to each power device.
Specifically, when the plan execution unit 34 acquires a control command E1 for connecting or disconnecting the load device 4 or adjusting power consumption, the plan execution unit 34 sends the control command E2 to a smart tap or power consumption in the power facility 2. To the load device 4 that is the adjustment target.

計画実行部34は、発電装置5の接続又は接続解除や発電量の調整のための制御指令E2を取得すると、その制御指令E2を、発電装置5用のDC/AC変換器や発電量を調整可能な発電装置5に送信する。
計画実行部34は、蓄電装置6の接続又は接続解除や充放電電力の調整のための制御指令E3を取得すると、その制御指令E3を、蓄電装置6のDC/AC変換器や当該蓄電装置6に送信する。
When the plan execution unit 34 acquires the control command E2 for connecting or disconnecting the power generation device 5 or adjusting the power generation amount, the plan execution unit 34 adjusts the DC / AC converter for the power generation device 5 or the power generation amount. Transmit to possible power generator 5.
When the plan execution unit 34 acquires the control command E3 for connecting or disconnecting the power storage device 6 or adjusting the charge / discharge power, the plan execution unit 34 sends the control command E3 to the DC / AC converter of the power storage device 6 or the power storage device 6. Send to.

〔需要電力の予測方法の原理〕
工場内の電力設備2の負荷装置4には、生産機械などの需要電力がほぼ一定のものの他に、エアコンや暖房設備など、気温によって需要電力が変動すると考えられる負荷装置も含まれる。
そこで、本願発明者は、自社工場における気温と需要電力との間に相関があるか否かを調査した。
[Principle of power demand forecasting method]
The load device 4 of the power facility 2 in the factory includes a load device whose demand power is considered to fluctuate depending on the air temperature, such as an air conditioner or a heating facility, in addition to a constant power demand of a production machine or the like.
Therefore, the inventor of the present application investigated whether or not there is a correlation between the air temperature and the power demand at the company's own factory.

図4は、電力設備2における1年間分の気温と需要電力の関係を示すグラフである。すなわち、図4は、本出願人の自社工場における気温と需要電力の実績値の1年間分のデータを、1つのグラフにプロットして作成したものである。
図4に示すように、データの総体を1年間分のすべての気温と需要電力の実績値とした場合には、気温と需要電力との間に有意な相関は認められなかった。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the temperature and power demand for one year in the power equipment 2. That is, FIG. 4 is created by plotting the data for one year of the actual values of the temperature and power demand in the applicant's own factory on a single graph.
As shown in FIG. 4, when the total data is the actual values of all temperatures and demand power for one year, no significant correlation was found between the temperature and demand power.

従って、需要電力は、気温の他にも人間の活動実態に影響を受け、気温の影響だけを独立に考えて需要電力との相関を取ることは困難であることが判明した。
そこで、本願発明者は、人間の活動実態に影響を与えるパラメータとして、曜日ごとの時間帯を想定した。すなわち、1年間分の気温と需要電力の実績値のデータを、各曜日の1時間ごとのデータに区分し、各曜日の1時間ごとの気温と需要電力の間に相関があるか否かを調査した。
Therefore, it has been found that demand power is affected by human activities in addition to temperature, and it is difficult to correlate with demand power considering only the influence of temperature independently.
Therefore, the present inventor assumed a time zone for each day of the week as a parameter that affects the actual activity of human beings. In other words, the temperature and power demand data for one year are divided into hourly data for each day of the week, and whether or not there is a correlation between the hourly temperature of each day and the power demand. investigated.

図5は、電力設備2における特定の曜日の1時間の気温と需要電力の関係を示すグラフである。すなわち、図5は、本出願人の自社工場における気温と需要電力の実績値の1年間分のデータのうち、月曜日の1:00〜2:00までの1時間分のデータを、1つのグラフにプロットしたものである。
図5に示すように、データを月曜日の1時間分の気温と需要電力の実績値に絞った場合には、気温と需要電力との間に有意な相関が認められた。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the temperature of one hour on a specific day of the week and the demand power in the power facility 2. That is, FIG. 5 shows one hour of data from 10:00 to 2:00 on Monday among the data for one year of the actual values of temperature and demand power at the applicant's own factory. Is plotted in
As shown in FIG. 5, when the data was narrowed down to the actual value of the temperature and demand power for one hour on Monday, a significant correlation was recognized between the temperature and demand power.

具体的には、月曜日の1:00〜2:00までの1時間では、需要電力P(t)は、約20°C以下の温度範囲で適用可能な第1直線L1と、約20°C以上の温度範囲で適用可能な第2直線L2との2つ直線によってほぼ表せることが判明した。
また、他の曜日の1時間ごとのデータの場合にも、需要電力P(t)は、2つの直線L1,L2の線形関係で表すことができることが判明した。すなわち、特に季節に影響されず、気温と需要電力と関係にそれぞれ異なる線形性が見られた。
Specifically, in 1 hour from 1:00 to 2:00 on Monday, the demand power P (t) is about a first straight line L1 applicable in a temperature range of about 20 ° C. or less and about 20 ° C. It has been found that it can be substantially represented by two straight lines that can be applied in the above temperature range and the second straight line L2.
It has also been found that the demand power P (t) can be expressed by a linear relationship between two straight lines L1 and L2 in the case of hourly data on other days of the week. That is, different linearity was seen in the relationship between temperature and demand power, regardless of the season.

上記例に従うと、過去の気温と需要電力の実績値を各曜日の1時間ごとのデータに分類し、各曜日の1時間ごとの気温と需要電力との間に成立する直線L1,L2の係数a及び切片bを、予め記憶部12に記憶しておけば、同じ曜日の同じ時間の予測気温に当該係数a及び切片bを適用して、現時点以後の需要電力の予測値を精度良く算出できるようになる。 According to the above example, past temperature and actual power demand values are classified into hourly data for each day of the week, and coefficients of straight lines L1 and L2 established between the hourly temperature and demand power for each day of the week. If a and the intercept b are stored in the storage unit 12 in advance, the predicted value of the demand power after the present time can be accurately calculated by applying the coefficient a and the intercept b to the predicted temperature of the same time on the same day of the week. It becomes like this.

〔需要電力の予測方法の具体例〕
図6は、各曜日の1時間ごとの回帰式の一例を示す説明図である。
この場合、図6に示すように、記憶部12のデータベースDB3には、日曜日から土曜日までの各曜日を1時間ごと計168個に区分した時間テーブルTbが含まれる。時間テーブルTbの各項目には、それぞれの曜日の時間帯で使用する直線回帰式の係数a及び切片bの値が予め格納されている。
[Specific examples of forecasting method of power demand]
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the regression equation for each hour of each day of the week.
In this case, as shown in FIG. 6, the database DB3 of the storage unit 12 includes a time table Tb in which each day of the week from Sunday to Saturday is divided into a total of 168 every hour. In each item of the time table Tb, the values of the coefficient a and the intercept b of the linear regression equation used in the time zone of each day of the week are stored in advance.

例えば、月曜日の0:00の項目には、20°C以下の温度範囲に適用する係数a1及び切片b1と、20°C以上の温度範囲に適用する係数a2及び切片b2が格納されている。
また、同様に、金曜日の22:00の項目には、20°C以下の温度範囲に適用する係数a3及び切片b3と、20°C以上の温度範囲に適用する係数a4及び切片b4が格納されている。
For example, in the item of 0:00 on Monday, a coefficient a1 and an intercept b1 applied to a temperature range of 20 ° C. or lower, and a coefficient a2 and an intercept b2 applied to a temperature range of 20 ° C. or higher are stored.
Similarly, the item of 22:00 on Friday stores a coefficient a3 and an intercept b3 applied to a temperature range of 20 ° C. or lower, and a coefficient a4 and an intercept b4 applied to a temperature range of 20 ° C. or higher. ing.

制御部11の需要予測部32(図2参照)は、電力設備2の需要電力の予測値を算出する場合には、現時点以後の同じ曜日でかつ同じ時間帯の係数a及び切片bを記憶部12から読み出す。
また、需要予測部32は、読み出した係数a及び切片bを予測時間における予測気温に適用して、当該予測時間における電力設備2の需要電力を算出する。
The demand prediction unit 32 (see FIG. 2) of the control unit 11 stores the coefficient a and the intercept b of the same day of the week and the same time zone after the current time when calculating the predicted value of the demand power of the power equipment 2. 12 is read out.
Moreover, the demand prediction part 32 calculates the demand power of the electric power equipment 2 in the said prediction time, applying the read coefficient a and intercept b to the prediction temperature in prediction time.

例えば、予測日の時間帯が月曜日の0:00の場合には、制御部11は、次のいずれかの線形式を予測時間における予測気温T(t)に適用して、需要電力を算出する。
P1(t)=a1×T(t)+b1 ……予測温度T(t)が20°以下の場合
P2(t)=a2×T(t)+b2 ……予測温度T(t)が20°以上の場合
For example, when the time zone of the forecast date is 0:00 on Monday, the control unit 11 calculates the demand power by applying one of the following linear formats to the forecast temperature T (t) at the forecast time. .
P1 (t) = a1 × T (t) + b1 When the predicted temperature T (t) is 20 ° or less P2 (t) = a2 × T (t) + b2… The predicted temperature T (t) is 20 ° or more in the case of

また、予測日の時間帯が金曜日の22:00の場合には、制御部11は、次のいずれかの線形式を予測時間における予測気温T(t)に適用して、需要電力を算出する。
P3(t)=a3×T(t)+b3 ……予測温度T(t)が20°以下の場合
P4(t)=a4×T(t)+b4 ……予測温度T(t)が20°以上の場合
When the time zone of the predicted date is 22:00 on Friday, the control unit 11 calculates the demand power by applying one of the following linear formats to the predicted temperature T (t) at the predicted time. .
P3 (t) = a3 × T (t) + b3 When the predicted temperature T (t) is 20 ° or less P4 (t) = a4 × T (t) + b4… The predicted temperature T (t) is 20 ° or more in the case of

図7は、本実施形態の需要予測の効果を表すグラフである。
図7において、横軸は1日の時間帯であり、縦軸は実績電力との差分量である。細い線のグラフは、気温を考慮しない場合の差分量(絶対平均誤差)であり、太い線のグラフは、気温を考慮した場合の差分量(絶対平均誤差)である。図7に示すように、1年分の気温と需要電力の実績値のデータを各曜日の所定の時間帯(例えば1時間)に分け、気温の影響を当該時間帯ごとに考慮すれば、予測値の誤差を小さくすることができる。
FIG. 7 is a graph showing the effect of the demand prediction of this embodiment.
In FIG. 7, the horizontal axis is the time zone for one day, and the vertical axis is the amount of difference from the actual power. The thin line graph is the difference amount (absolute average error) when the temperature is not considered, and the thick line graph is the difference amount (absolute average error) when the temperature is considered. As shown in FIG. 7, prediction is made by dividing the year-round temperature and power demand data into predetermined time zones (for example, 1 hour) of each day of the week and considering the influence of the temperature for each time zone. The error of the value can be reduced.

〔EMSサーバの効果〕
以上の通り、本実施形態のEMSサーバ1によれば、制御部11が、現時点以後の予測時間と同じ曜日の同じ時間帯の2つの直線回帰式の係数a及び切片bを記憶部12から読み出し、読み出した係数a及び切片bを予測時間の予測気温に適用して、当該予測時間における電力設備2の需要電力を算出する。
このため、例えば、負荷装置4として空調設備を有する電力設備2などの、人間活動に応じて変動する需要電力を正確に算出することができる。
[Effect of EMS server]
As described above, according to the EMS server 1 of the present embodiment, the control unit 11 reads from the storage unit 12 the coefficients a and intercepts b of two linear regression equations in the same time zone on the same day of the week as the predicted time after the current time. Then, by applying the read coefficient a and intercept b to the predicted temperature of the predicted time, the demand power of the power equipment 2 at the predicted time is calculated.
For this reason, for example, the power demand which fluctuates according to human activities, such as the power equipment 2 having the air conditioning equipment as the load device 4, can be accurately calculated.

また、本実施形態のEMSサーバ1によれば、各曜日の所定の時間帯ごとに分類して記憶された係数a及び切片bを用いるので、気温の変化や一日の特性に着目して類似日を設定する手法に比べて、データとなるサンプル数を確保し易くなるという効果や、季節による影響を避けて、気温と需用電力の相関性が得られるなどの効果もある。 Further, according to the EMS server 1 of the present embodiment, the coefficients a and the intercepts b classified and stored for each predetermined time zone of each day of the week are used. Compared to the method of setting the day, there are effects that it is easy to secure the number of samples to be data, and that there is an effect that a correlation between the temperature and power for demand is obtained by avoiding the influence of the season.

〔所定の時間帯の決定方法〕
図8は、平日1日の時間帯と工場内の所内人数との関係を表すグラフである。
図8に示すように、通常、電力設備2を含む工場などの建物の所内人数は、夜間操業などの特殊な場合を除いて定時の就業時間の前後で急変し、空調設備の使用量は所内人数の変化に対して同期的に変動するため、電力需要もまた定時の就業時間の前後で急変すると考えられる。例えば、図8の例では、午前の7:00〜9:00の時間帯に電力需要が急増し、夕方の17:00〜19:00の時間帯に電力需要が急減している。
[Method of determining a predetermined time zone]
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the time zone on weekdays and the number of people in the factory.
As shown in Fig. 8, the number of people in buildings such as factories including power facilities 2 usually changes suddenly before and after regular working hours except in special cases such as nighttime operation. Since demand fluctuates synchronously with changes in the number of people, electricity demand is also expected to change suddenly before and after regular working hours. For example, in the example of FIG. 8, the power demand sharply increases in the morning time from 7:00 to 9:00, and the power demand sharply decreases in the evening time from 17:00 to 19:00.

1年分の気温と需要電力の実績値のデータを、各曜日の所定の時間帯ごとに区分する場合に、区分する時間粒度が就業時間に比べて過度に大きい場合(例えば1日の場合)は、所内人数が大きく異なる状態の需要電力のデータが同じ時間帯に混在し、係数a及び切片bの精度が悪化すると考えられる。
これを考慮すると、データを区分する時間帯の最大粒度Tmaxは、 所内人数の急激な増加の完了時点から急激な減少の開始時点までの時間(例えば、電力設備2を使用する事業体の就業時間=約8時間)が適当であると考えられる。
When the yearly temperature and actual power demand data is divided into predetermined time zones on each day of the week, when the time granularity is too large compared to working hours (for example, one day) It is considered that the power demand data in a state where the number of people in the site is greatly different are mixed in the same time zone, and the accuracy of the coefficient a and the intercept b deteriorates.
Considering this, the maximum granularity Tmax of the time zone for dividing the data is the time from the completion of the rapid increase in the number of people in the station to the start of the rapid decrease (for example, the working hours of the entity using the power equipment 2) = About 8 hours) is considered appropriate.

これに対して、データを区分する時間帯の最小粒度Tminは、特に制限を設ける必要がない。もっとも、データを区分する時間帯を必要以上に小さくすると、同じ時間帯に含まれるデータ数が少なくなり過ぎて、予測モデルの精度が悪化する可能性がある。
このため、母数となる1年分のデータ数にも関係するが、データを区分する時間帯の最小粒度は、少なくとも同じ時間帯に有意な係数a及び切片bが発現する程度のデータ数を含み得る時間長に設定する必要がある。
On the other hand, the minimum granularity Tmin in the time zone for dividing the data does not need to be particularly limited. However, if the time zone for classifying the data is made smaller than necessary, the number of data included in the same time zone becomes too small, and the accuracy of the prediction model may deteriorate.
For this reason, although it is also related to the number of data for one year as a parameter, the minimum granularity of the time zone for dividing the data is the number of data at which significant coefficient a and intercept b are expressed at least in the same time zone. It is necessary to set the time length that can be included.

〔その他の変形例〕
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
[Other variations]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

上述の実施形態では、EMSサーバ1の管理対象である電力設備2に、負荷装置4、発電装置5及び蓄電装置6が含まれる場合を例示したが、EMSサーバ1が電力需給を管理する電力設備2の最小構成としては、電力系統7に連系されていることを前提として、少なくとも負荷装置4と蓄電装置6を含むものであればよく、発電装置5を含まない電力設備2であってもよい。   In the above-described embodiment, the case where the power equipment 2 that is the management target of the EMS server 1 includes the load device 4, the power generation device 5, and the power storage device 6 is illustrated, but the power equipment that the EMS server 1 manages power supply and demand. The minimum configuration of 2 is not limited as long as it includes at least the load device 4 and the power storage device 6 on the assumption that it is connected to the power system 7. Good.

上述の実施形態では、EMSサーバ1と電力設備2とを有するFEMSを例示したが、HEMS(Home Energy Management System)、BEMS(Building Energy Management System)、及びMEMS(Mansion Energy Management System)などにも、本実施形態の需要電力の予測を実行するEMSサーバ1を採用し得る。   In the above-described embodiment, the FEMS having the EMS server 1 and the power facility 2 is exemplified. However, HEMS (Home Energy Management System), BEMS (Building Energy Management System), MEMS (Mansion Energy Management System), etc. The EMS server 1 which performs the prediction of the demand power of this embodiment can be employ | adopted.

1 EMSサーバ
2 電力設備
3 配電線
4 負荷装置
5 発電装置(補助電源装置)
6 蓄電装置(補助電源装置)
7 電力系統(商用電源)
8 通信線
11 制御部
12 記憶部
13 通信部
31 発電予測部
32 需要予測部
33 計画演算部
34 計画実行部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 EMS server 2 Electric power equipment 3 Distribution line 4 Load apparatus 5 Power generation apparatus (auxiliary power supply apparatus)
6 Power storage device (auxiliary power supply device)
7 Power system (commercial power)
8 communication line 11 control unit 12 storage unit 13 communication unit 31 power generation prediction unit 32 demand prediction unit 33 plan calculation unit 34 plan execution unit

Claims (4)

電力設備の需要電力を予測する装置であって、
気温と需要電力との関係を表す適用可能な温度範囲が異なる2つの直線回帰式の係数及び切片を、各曜日の所定の時間帯ごとに記憶する記憶部と、
現時点以後の予測時間と同じ曜日の同じ時間帯の前記係数及び切片のうち、前記予測時間の予測気温を含む前記温度範囲に用いる前記係数及び切片を前記記憶部から読み出し、読み出した前記係数及び切片を前記予測時間の予測気温に適用して、当該予測時間における前記電力設備の需要電力を算出する制御部と、を備える需要電力予測装置。
A device for predicting the power demand of power equipment,
A storage unit that stores coefficients and intercepts of two linear regression equations having different applicable temperature ranges representing the relationship between temperature and demand power for each predetermined time zone of each day;
Among the coefficients and the intercept of the same time zone of the same day as the estimated time moment after, reading out the coefficient and the intercept is used to the temperature range that includes a predicted temperature of the predicted time from the storage unit, the coefficient and the intercept was read And a control unit that calculates the demand power of the power facility at the predicted time by applying the value to the predicted temperature of the predicted time.
前記所定の時間帯の時間長は、前記電力設備を使用する事業体の就業時間以下に設定されている請求項1に記載の需要電力予測装置。   The demand power prediction apparatus according to claim 1, wherein the time length of the predetermined time zone is set to be equal to or less than a working time of a business entity that uses the power equipment. 電力設備の需要電力を予測する処理を、コンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、前記処理には、
気温と需要電力との関係を表す適用可能な温度範囲が異なる2つの直線回帰式の係数及び切片を、各曜日の所定の時間帯ごとに記憶部に記憶させる記憶処理と、
現時点以後の予測時間と同じ曜日の同じ時間帯の前記係数及び切片のうち、前記予測時間の予測気温を含む前記温度範囲に用いる前記係数及び切片を前記記憶部から読み出し、読み出した前記係数及び切片を前記予測時間の予測気温に適用して、当該予測時間における前記電力設備の需要電力を算出する算出処理と、が含まれるコンピュータプログラム。
A computer program for causing a computer to execute a process for predicting power demand of power equipment, wherein the process includes:
A storage process for storing a coefficient and an intercept of two linear regression equations having different applicable temperature ranges representing the relationship between the temperature and demand power in a storage unit for each predetermined time zone of each day;
Among the coefficients and the intercept of the same time zone of the same day as the estimated time moment after, reading out the coefficient and the intercept is used to the temperature range that includes a predicted temperature of the predicted time from the storage unit, the coefficient and the intercept was read And a calculation process for calculating the demand power of the electric power facility at the predicted time by applying to the predicted temperature of the predicted time.
電力設備の需要電力を予測する方法であって、
気温と需要電力との関係を表す適用可能な温度範囲が異なる2つの直線回帰式の係数及び切片を、各曜日の所定の時間帯ごとに記憶部に記憶させるステップと、
現時点以後の予測時間と同じ曜日の同じ時間帯の前記係数及び切片のうち、前記予測時間の予測気温を含む前記温度範囲に用いる前記係数及び切片を前記記憶部から読み出し、読み出した前記係数及び切片を前記予測時間の予測気温に適用して、当該予測時間における前記電力設備の需要電力を算出するステップと、を含む需要電力予測方法。
A method for predicting the power demand of power equipment,
Storing the coefficients and intercepts of two linear regression equations having different applicable temperature ranges representing the relationship between temperature and demand power in the storage unit for each predetermined time zone of each day;
Among the coefficients and the intercept of the same time zone of the same day as the estimated time moment after, reading out the coefficient and the intercept is used to the temperature range that includes a predicted temperature of the predicted time from the storage unit, the coefficient and the intercept was read Applying the power to the predicted temperature of the predicted time to calculate the demand power of the power facility at the predicted time.
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