JP6782181B2 - 太陽光発電量推定装置および方法 - Google Patents
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Description
電力系統の設備情報を記憶する記憶手段と、
記憶手段に記憶された設備情報、並びに潮流計測値から電力系統の送電損失を算出する第1の手段と、
算出した送電損失を用いて潮流計測値を補正する第2の手段と、
補正した潮流計測値を用いて太陽光発電装置による発電量を推定する第3の手段を備えることを特徴とする太陽光発電量推定装置。」としたものである。
電力系統の設備情報、並びに潮流計測値から電力系統の送電損失を算出し、
算出した送電損失を用いて潮流計測値を補正し、
補正した潮流計測値を用いて太陽光発電装置による発電量を推定することを特徴とする太陽光発電量推定方法。」としたものである。
(PX_L,QX_L):負荷特性上でPV出力が無いものと仮定した仮想の点(送電損失分含む)
(PX_NL,QX_NL):負荷特性上でPV出力が無いものと仮定した仮想の点(送電損失分含まず)
(Pm_L,Qm_L):変電所送り出し点等での潮流計測値(送電損失分含む)
(Pm_NL,Qm_NL):変電所送り出し点等での潮流計測値(送電損失分含まず)
LCL:変電所送り出し点等での負荷特性
LCNL:送電損失を含まない負荷特性
例えば、補正1と補正2を適用し、それぞれ送電損失を含まない(Pm_NL,Qm_NL)と(PX_NL,QX_NL)として両者の距離から太陽光発電量を求めれば、送電損失による誤差を回避できる。負荷の少ない系統では補正2のみを適用してもよい。補正1、2に代え、補正3を用いても良い。補正3では、累積演算をともなう太陽光発電量推定手法において、補正2毎に発生する送電損失の算出誤差の累積を防止できる。
a:送配電系統のインピーダンス(接続情報も含む)
b:ブランチ毎の需要家の負荷(以降負荷分布と記す)
c:ブランチ毎の太陽光発電量(以降、太陽光発電量分布と記す)
が必要である。
ここで、
図19に示した通り、発明者らの解析結果によれば、傾きapは、おおむね有効電力Pの値のみで決まることが判明している。これは、(1)、(2)式の右辺Σ記号の中身を変形して得られる(10)式を、Pmで微分すると、Qmの項が消えることが根拠となる。(10)式は、負荷のみの分布に対応した式であるが、負荷と太陽光発電装置の双方が分布した場合でも、同様である。
apを有効電力Pの関数ap(P)として扱う。ap(P)中のPは、例えばΔPmの差分算出時の中間の値を代表して用いる。また、補正3では、apの可変化に加え、圧縮・伸張用係数Zm(P)を使用しても良い。これらをふまえると、ベクトル分解法へ補正3を適用する場合には、式(3)を用いることになる。
PPV_M3:補正3の補正によるPV出力推定値
ap(P):PV出力変動の傾き(Pの関数)
Zm(P):圧縮・伸張用係数(Pの関数)
al_L:負荷特性の傾き(送電損失未補正)
ΔPm_L:潮流計測値の時間差分(有効電力分、送電損失未補正)
ΔQm_L:潮流計測値の時間差分(無効電力分、送電損失未補正)
Zm(P)は、潮流計算や近似式により求めた値から算出できる。具体的には、例えば図20で、同一の負荷量における送電損失ありの場合の太陽光発電出力変動による軌跡の隣接プロット間の距離を、おなじく送電損失無しの場合の距離で除すことでZm(P)を求められる。
101:発電所
102:変電所
103:計測点
104:送電線
105:配電系統
106:大口需要家
107:小口需要家
110:太陽光発電装置
225:負荷特性(太陽光発電が無い場合の負荷の有効電力P−無効電力Q座標平面上での軌跡)
226:潮流計測値
227:226の潮流計測値から太陽光発電量を除いたP、Q値
228:太陽光発電量
229:送電損失補正後の潮流計測値
230:負荷特性(送電損失補正後の太陽光発電が無い場合の負荷の有効電力P−無効電力Q座標平面上での軌跡)
231:送電損失補正後の太陽光発電量
520:ブランチ
521:ノード
522:ノードkの負荷
523:ノードkの太陽光発電
541:系統のインピーダンス分布
542:系統上の負荷の分布
543:系統上の太陽光発電量の分布
544:系統上の負荷の分布の変数化
545:系統上の太陽光発電量の分布_末端集中
600:送電損失の補正部
613:潮流計測値
614:潮流計測値取得部
615:負荷、太陽光発電量の分布仮定部又は変数定義部
616:負荷、太陽光発電分布に基づく送電損失算出用係数作成部
617:潮流計算での送電損失算出部
618:近似式での送電損失算出部
619:負荷、太陽光発電分布検証部
620:太陽光発電量推定部
621:太陽光発電量推定用係数保持部
622:太陽光発電量推定出力結果
623:設備情報保持部
624:太陽光発電量推定結果ログ保持部
Claims (16)
- 太陽光発電装置を含む電力系統の計測器設置点における潮流計測値を入力し、潮流計測値の有効電力と無効電力の座標上において電力系統の負荷の増減にともなう変動の軌跡を示す負荷特性と、計測した潮流計測値から、有効電力と無効電力の座標上での太陽光発電装置の出力変動に伴う軌跡の角度をもって負荷特性に下した直線の長さから太陽光発電装置の発電量を推定する太陽光発電量推定装置であって、
前記電力系統の設備情報を記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶された設備情報、並びに前記潮流計測値から電力系統の送電損失を算出する第1の手段と、
算出した送電損失を用いて前記潮流計測値を補正する第2の手段と、
補正した潮流計測値を用いて太陽光発電装置による発電量を推定する第3の手段を備えることを特徴とする太陽光発電量推定装置。 - 請求項1に記載の太陽光発電量推定装置であって、
送電損失に応じて前記負荷特性を補正する第4の手段を備えることを特徴とする太陽光発電量推定装置。 - 請求項1または請求項2に記載の太陽光発電量推定装置であって、
前記負荷特性と有効電力と無効電力の座標上での太陽光発電装置の出力変動に伴う軌跡の角度を、潮流計測値により可変に設定する第5の手段を備えることを特徴とする太陽光発電量推定装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の太陽光発電量推定装置であって、
該記憶手段に記憶された設備情報は、電力系統のインピーダンス、負荷、及び太陽光発電装置の発電量についての分布の情報を含むことを特徴とする太陽光発電量推定装置。 - 請求項4に記載の太陽光発電量推定装置であって、
前記第1の手段は、電力系統の負荷および太陽光発電装置の発電量についての分布を固定的に仮定する第6の手段と、電力系統の前記負荷および太陽光発電装置の発電量についての分布から、潮流計算を用いて送電損失を潮流計測値の関数として生成する第7の手段と、前記潮流計測値の関数としての送電損失を関数近似する係数を求める第8の手段を備え、
前記第2の手段は、前記関数近似する係数にもとづき潮流計測値を補正し、
前記第3の手段は、前記補正した潮流計測値を用いて太陽光発電量の推定を行うことを特徴とする太陽光発電量推定装置。 - 請求項4に記載の太陽光発電量推定装置であって、
前記第1の手段は、電力系統の負荷および太陽光発電装置の発電量についての分布を変数として定義する第9の手段と、送電損失の基本式に前記変数を代入するとともに潮流計測値の関数として変形し、変形した結果の潮流計測値の関数となる送電損失算出式にもとづき送電損失を算出する第10手段とを備え、
前記第2の手段は、算出した送電損失を用いて潮流計測値を補正し、
前記第3の手段は、前記補正した潮流計測値を用いて太陽光発電量の推定を行うことを特徴とする太陽光発電量推定装置。 - 請求項4に記載の太陽光発電量推定装置であって、
前記第1の手段は、電力系統の負荷および太陽光発電装置の発電量についての分布を仮定する第11の手段と、前記負荷および太陽光発電量の分布から潮流計算を用いて送電損失を算出する第12の手段と、算出した送電損失の妥当性を判定する第13の手段と、妥当性の判定結果にもとづき電力系統の負荷および太陽光発電量の分布を変える第14の手段とを備え、
前記第2の手段は、潮流計算により算出した送電損失にもとづき潮流計測値を補正し、
前記第3の手段は、前記補正した潮流計測値を用いて太陽光発電量の推定を行うことを特徴とする太陽光発電量推定装置。 - 請求項5に記載の太陽光発電量推定装置であって、
前記第1の手段は、仮定する電力系統の負荷および太陽光発電量の分布を複数組備え、潮流計測値の関数としての送電損失を関数近似する係数を複数組求め、複数の関数近似する係数を用いた送電損失算出結果の妥当性を判定することを特徴とする太陽光発電量推定装置。 - 太陽光発電装置を含む電力系統の計測器設置点における潮流計測値を入力し、潮流計測値の有効電力と無効電力の座標上において電力系統の負荷の特性を示す負荷特性と、計測した潮流計測値から、有効電力と無効電力の座標上での太陽光発電装置の出力変動に伴う軌跡の角度をもって負荷特性に下した直線の長さから太陽光発電装置の発電量を推定する太陽光発電量推定方法であって、
電力系統の設備情報、並びに前記潮流計測値から電力系統の送電損失を算出し、
算出した送電損失を用いて前記潮流計測値を補正し、
補正した潮流計測値を用いて太陽光発電装置による発電量を推定することを特徴とする太陽光発電量推定方法。 - 請求項9に記載の太陽光発電量推定方法であって、
送電損失に応じて前記負荷特性を補正することを特徴とする太陽光発電量推定方法。 - 請求項9または請求項10に記載の太陽光発電量推定方法であって、
前記負荷特性と有効電力と無効電力の座標上での太陽光発電装置の出力変動に伴う軌跡の角度を、潮流計測値により可変に設定することを特徴とする太陽光発電量推定方法。 - 請求項9から請求項11のいずれか1項に記載の太陽光発電量推定方法であって、
前記設備情報は、電力系統のインピーダンス、負荷、及び太陽光発電装置の発電量についての分布の情報を含むことを特徴とする太陽光発電量推定方法。 - 請求項9に記載の太陽光発電量推定方法であって、
前記電力系統の送電損失を算出するに当たり、電力系統の負荷および太陽光発電装置の発電量についての分布を固定的に仮定し、電力系統の前記負荷および太陽光発電装置の発電量についての分布から、潮流計算を用いて送電損失を潮流計測値の関数として生成し、前記潮流計測値の関数としての送電損失を関数近似する係数を求め、
前記関数近似する係数にもとづき潮流計測値を補正し、
前記補正した潮流計測値を用いて太陽光発電量の推定を行うことを特徴とする太陽光発電量推定方法。 - 請求項9に記載の太陽光発電量推定方法であって、
前記電力系統の送電損失を算出するに当たり、電力系統の負荷および太陽光発電装置の発電量についての分布を変数として定義し、送電損失の基本式に前記変数を代入するとともに潮流計測値の関数として変形し、変形した結果の潮流計測値の関数となる送電損失算出式にもとづき送電損失を算出し、
算出した送電損失を用いて潮流計測値を補正し、
前記補正した潮流計測値を用いて太陽光発電量の推定を行うことを特徴とする太陽光発電量推定方法。 - 請求項9に記載の太陽光発電量推定方法であって、
前記電力系統の送電損失を算出するに当たり、電力系統の負荷および太陽光発電装置の発電量についての分布を仮定し、前記負荷および太陽光発電量の分布から潮流計算を用いて送電損失を算出し、算出した送電損失の妥当性を判定し、妥当性の判定結果にもとづき電力系統の負荷および太陽光発電量の分布を変え、
潮流計算により算出した送電損失にもとづき潮流計測値を補正し、
前記補正した潮流計測値を用いて太陽光発電量の推定を行うことを特徴とする太陽光発電量推定方法。 - 請求項13に記載の太陽光発電量推定方法であって、
前記電力系統の送電損失を算出するに当たり、仮定する電力系統の負荷および太陽光発電量の分布を複数組備え、潮流計測値の関数としての送電損失を関数近似する係数を複数組求め、複数の関数近似する係数を用いた送電損失算出結果の妥当性を判定することを特徴とする太陽光発電量推定方法。
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