JP7155689B2 - Power generation pattern generator and power generation pattern generation program - Google Patents
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Description
この発明は、水力発電所における発電パターンを生成する発電パターン生成装置および発電パターン生成プログラムに関する。 The present invention relates to a power generation pattern generation device and a power generation pattern generation program for generating a power generation pattern in a hydroelectric power station.
水力発電における発電計画は、責任放流量、逆調整池水位制約、貯水池流入量、貯水池目標水位などにかかる数値に基づいて作成される。また、水力発電における発電計画は、火力発電や水力発電など複数の発電方法による総合的な発電にかかるコスト低減を図るよう、火力発電発電機単価および水車の定格運転を踏まえて作成される。 The power generation plan in hydropower generation is prepared based on numerical values such as responsible discharge, reverse regulation reservoir water level constraint, reservoir inflow, and reservoir target water level. In addition, the power generation plan for hydroelectric power generation is prepared based on the unit price of thermal power generators and the rated operation of water turbines so as to reduce the overall cost of power generation by multiple power generation methods such as thermal power generation and hydroelectric power generation.
発電と送電とを分離する発送電分離にともない、送電や配電といった電力の流通に関する業務をおこなっている送配電部門と、発電に関する業務をおこなっている発電部門と、を有する既存の電力会社においては、翌日の発電計画の作成を発電部門が担当し、当日の発電計画を送配電部門が担当する。 In an existing electric power company that has a power transmission and distribution department that conducts business related to the distribution of power such as power transmission and distribution, and a power generation department that carries out business related to power generation, along with the separation of power generation and power transmission. , the power generation department is in charge of creating the power generation plan for the next day, and the power transmission and distribution department is in charge of the power generation plan for the day.
この発送電分離にともない、送配電部門は、送配電会社として発電部門(発電会社)から独立し、中立的立場で、送電や配電のネットワークをすべての電力事業者が平等に利用できるようにする必要がある。このため、発電計画の登録にかかる説明責任が大きくなる。 Along with this unbundling of power transmission and distribution, the power transmission and distribution division will be independent from the power generation division (power generation company) as a power transmission and distribution company, and from a neutral standpoint, all electric power companies will be able to use the power transmission and distribution networks equally. There is a need. Therefore, accountability for registration of power generation plans increases.
一方で、ダム水位運用幅や河川の制約などの発電設備の運用にかかる条件は、水力発電所ごとに異なる。このため、従来、送配電部門が担当する水力発電における発電計画の作成は、水力発電所を制御する制御所の当直員が、自身の経験などに基づいて計算することによっておこなっており、発電所ごとに作成基準や作成方法が統一されていない。 On the other hand, the operating conditions of power generation facilities, such as dam water level operation width and river restrictions, differ from hydroelectric power plant to hydroelectric power plant. For this reason, conventionally, generation plans for hydroelectric power generation, which is the responsibility of the power transmission and distribution department, have been created by shift staff at the control center that controls the hydroelectric power station, based on their own experience and other factors. There are no uniform standards and methods of creation for each.
発電計画の作成に関連する技術として、具体的には、従来、たとえば、前日の調整池への流入量から基準発電パターンを選択、補正および修正して翌日分の水位パターンを予想し、予想した水位パターンを目標値として実水位を目標水位に追従させる発電出力値を求める出力指令装置に関する技術があった(たとえば、下記特許文献1を参照。)。
Specifically, as a technology related to the creation of a power generation plan, in the past, for example, a standard power generation pattern was selected from the inflow amount to the regulating reservoir on the previous day, corrected and corrected, and the water level pattern for the next day was predicted. There is a technology related to an output command device that obtains a power generation output value that causes the actual water level to follow the target water level using a water level pattern as a target value (see, for example,
また、関連する技術として、具体的には、従来、たとえば、ダム水系の長期的な環境の変化や天候などの自然要因に対処するためのシフト量に基づいて流入量予測用のメンバシップ関数をシフトしたうえで演算して得られる流入量予測値に基づいて水位および放流量を計画し、水位計画値と水位計測値とに基づいて放流計画値を補正して放流目標値を求めるダム流量逆調整ゲートの制御装置に関する技術があった(たとえば、下記特許文献2を参照。)。
In addition, as a related technology, specifically, in the past, for example, a membership function for inflow prediction based on the amount of shift to deal with natural factors such as long-term environmental changes in the dam water system and weather. Plan the water level and discharge amount based on the predicted inflow amount obtained by shifting and calculating, correct the planned discharge value based on the planned water level value and the measured water level value, and obtain the target discharge value. There is a technique related to a control device for an adjustment gate (see, for example,
また、関連する技術として、具体的には、従来、たとえば、火力発電機の起動停止状態の変数を実数変数に緩和するとともに、起動停止状態の時間変化を制約条件として、二次計画問題あるいは線形計画問題に定式化して、二次計画法あるいは線形計画法により起動停止状態の変数および供給力の出力を計算するようにした供給力の運用計画作成方法に関する技術があった(たとえば、下記特許文献3を参照。)。 In addition, as a related technology, specifically, conventionally, for example, while relaxing the variable of the start-stop state of the thermal power generator to a real number variable, using the time change of the start-stop state as a constraint condition, a quadratic programming problem or a linear There is a technology related to a supply capacity operation planning method that formulates a planning problem and calculates the variables of the start and stop state and the output of the supply capacity by quadratic programming or linear programming (for example, the following patent document 3).
しかしながら、上述した特許文献1や特許文献2に記載された従来の技術は、いずれも単独の発電所における発電パターンを演算するものであり、複数の発電所の発電状況を考慮してコスト低減を実現できる発電パターンの生成を実現することが難しいという問題があった。
However, the conventional techniques described in
また、上述した特許文献3に記載された従来の技術は、火力発電所や揚水発電所などについて、制約条件の範囲内で発電費用が最小となるような発電機出力の運用計画を作成する技術であって、既存の計画内容を流入量予測や実績などに応じて修正し、既存の計画との差異を最小化することが難しいという問題があった。 In addition, the conventional technology described in the above-mentioned Patent Document 3 is a technology for creating a generator output operation plan that minimizes the power generation cost within the range of constraints for thermal power plants, pumped storage power plants, etc. However, there is a problem that it is difficult to minimize the difference from the existing plan by correcting the contents of the existing plan according to the inflow forecast and actual results.
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、発電にかかるコスト低減を図ることができる発電パターン生成装置および発電パターン生成プログラムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a power generation pattern generation device and a power generation pattern generation program capable of reducing the cost of power generation in order to solve the above-described problems of the prior art.
また、この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、送配電にかかる中立性を確保することができる発電パターン生成装置および発電パターン生成プログラムを提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a power generation pattern generation device and a power generation pattern generation program capable of ensuring neutrality in power transmission and distribution in order to solve the above-described problems of the conventional technology.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる発電パターン生成装置は、複数の発電所から発電所ごとの計画期間における発電計画に関する情報を取得する発電計画取得部と、前記複数の発電所のうち水力発電をおこなう水力発電所ごとに発電にかかる条件に関する情報を取得する発電条件取得部と、前記発電計画取得部によって取得された発電計画に関する情報および前記発電条件取得部によって取得された発電にかかる条件に関する情報に基づいて、前記計画期間における運転可能時間を前記水力発電所ごとに算出する運転時間算出部と、前記計画期間における電力取引価格に関する情報を取得する価格取得部と、前記運転時間算出部によって算出された運転可能時間および前記価格取得部によって取得された電力取引価格に関する情報に基づいて、前記計画期間における前記水力発電所ごとの発電パターンを生成する発電パターン生成部と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a power generation pattern generation apparatus according to the present invention includes a power generation plan acquisition unit that acquires information on a power generation plan in a plan period for each power plant from a plurality of power plants; a power generation condition acquiring unit that acquires information on conditions for power generation for each hydroelectric power plant that performs hydroelectric power generation among the power plants, and information on the power generation plan acquired by the power generation plan acquiring unit and acquired by the power generation condition acquiring unit an operation time calculation unit that calculates the operable time for each hydroelectric power station in the plan period based on the information on the conditions for power generation that has been obtained; and a price acquisition unit that acquires information on the power trading price in the plan period. a power generation pattern generation unit for generating a power generation pattern for each of the hydroelectric power stations during the planning period based on the information on the operable time calculated by the operation time calculation unit and the power trading price acquired by the price acquisition unit; and
また、この発明にかかる発電パターン生成装置は、上記の発明において、前記発電条件取得部が、所定時間ごとに、前記発電にかかる条件に関する情報を取得し、前記運転時間算出部が、前記発電条件取得部によって取得された情報に基づいて、前記計画期間内に取得された最新の発電にかかる条件が、先に取得された発電にかかる条件に対して所定閾値以上変動した場合に、当該計画期間のうち前記最新の発電にかかる条件が取得された時点以降の残余の期間における運転可能時間を前記水力発電所ごとに再算出し、前記発電パターン生成部が、再算出された運転可能時間および前記価格取得部によって取得された電力取引価格に関する情報に基づいて、前記残余の期間における前記水力発電所ごとの発電パターンを生成することを特徴とする。 Further, in the power generation pattern generation device according to the present invention, in the above invention, the power generation condition acquisition unit acquires information regarding the conditions for the power generation at predetermined time intervals, and the operation time calculation unit acquires the power generation condition Based on the information acquired by the acquisition unit, when the latest power generation conditions acquired within the planning period have changed by a predetermined threshold or more from the previously acquired power generation conditions, the planning period recalculates for each hydroelectric power station the operable time in the remaining period after the time when the conditions related to the latest power generation are acquired, and the power generation pattern generation unit calculates the recalculated operable time and the A power generation pattern for each hydroelectric power plant in the remaining period is generated based on the information on the power transaction price acquired by the price acquisition unit.
また、この発明にかかる発電パターン生成装置は、上記の発明において、前記運転時間算出部が、前記計画期間内に取得された最新の発電にかかる条件が、先の発電パターンを生成した時点における発電にかかる条件に対して所定閾値以上変動した場合に、当該計画期間のうち前記最新の発電にかかる条件が取得された時点以降の残余の期間における運転可能時間を前記水力発電所ごとに再算出することを特徴とする。 Further, in the power generation pattern generation device according to the present invention, in the above invention, the operation time calculation unit determines that the latest power generation condition acquired within the planning period is the power generation at the time when the previous power generation pattern was generated. recalculate the operable time for each of the hydroelectric power plants in the remaining period after the time when the latest conditions for power generation in the plan period are acquired, It is characterized by
また、この発明にかかる発電パターン生成装置は、上記の発明において、前記価格取得部が、所定時間ごとに、前記電力取引価格に関する情報を取得し、前記運転時間算出部が、前記価格取得部によって取得された情報に基づいて、前記計画期間内に取得された最新の電力取引価格が、先に取得された電力取引価格に対して所定閾値以上変動した場合に、当該計画期間のうち前記最新の電力取引価格が取得された時点以降の残余の期間における運転可能時間を前記水力発電所ごとに再算出し、前記発電パターン生成部が、再算出された運転可能時間および前記価格取得部によって取得された最新の電力取引価格に関する情報に基づいて、前記残余の期間における前記水力発電所ごとの発電パターンを生成することを特徴とする。 Further, in the power generation pattern generation device according to the present invention, in the above invention, the price acquisition unit acquires information on the power transaction price at predetermined intervals, and the operation time calculation unit obtains Based on the acquired information, if the latest power trading price acquired within the planning period fluctuates by a predetermined threshold or more from the previously acquired power trading price, the latest power trading price within the planning period The power generation pattern generation unit recalculates the operable time for the remaining period after the power trading price is acquired for each hydroelectric power plant, and the power generation pattern generation unit acquires the recalculated operable time and the price acquisition unit. generating a power generation pattern for each of the hydroelectric power plants in the remaining period based on information on the latest electricity trading price.
また、この発明にかかる発電パターン生成装置は、上記の発明において、前記運転時間算出部が、前記計画期間内に取得された最新の電力取引価格が、先の発電パターンを生成した時点における電力取引価格に対して所定閾値以上変動した場合に、当該計画期間のうち前記最新の電力取引価格が取得された時点以降の残余の期間における運転可能時間を前記水力発電所ごとに再算出することを特徴とする。 Further, in the power generation pattern generating device according to the present invention, in the above invention, the operation time calculation unit determines that the latest power trading price acquired within the planning period is the power trading price at the time when the previous power generation pattern was generated. When the price fluctuates by a predetermined threshold or more, recalculating the operable time for each of the hydroelectric power plants in the remaining period after the time when the latest electricity trading price is acquired in the planning period. and
また、この発明にかかる発電パターン生成装置は、上記の発明において、前記発電パターン生成部によって生成された発電パターンを、該当する前記水力発電所の制御コンピュータ装置に出力する出力部を備えたことを特徴とする。 Further, the power generation pattern generation device according to the present invention is characterized in that, in the above invention, an output unit for outputting the power generation pattern generated by the power generation pattern generation unit to a control computer device of the corresponding hydroelectric power plant. Characterized by
また、この発明にかかる発電パターン生成プログラムは、コンピュータに、複数の発電所から発電所ごとの計画期間における発電計画に関する情報を取得させ、前記複数の発電所のうち水力発電をおこなう水力発電所ごとに発電にかかる条件に関する情報を取得させ、取得された発電計画に関する情報および発電にかかる条件に関する情報に基づいて、前記計画期間における運転可能時間を前記水力発電所ごとに算出させ、前記計画期間における電力取引価格に関する情報を取得させ、算出された運転可能時間および取得された電力取引価格に関する情報に基づいて、前記計画期間における前記水力発電所ごとの発電パターンを生成させる、処理を実行させることを特徴とする。 Further, the power generation pattern generation program according to the present invention causes a computer to acquire information on a power generation plan in a planning period for each power plant from a plurality of power plants, and for each hydroelectric power plant that performs hydroelectric power generation among the plurality of power plants acquire information on the conditions for power generation, calculate the operable time for each hydroelectric power station in the plan period based on the acquired information on the power generation plan and the information on the conditions for power generation, and Acquiring information on power trading prices, and generating a power generation pattern for each hydroelectric power plant in the planning period based on the calculated operable time and the acquired information on power trading prices. Characterized by
この発明にかかる発電パターン生成装置および発電パターン生成プログラムによれば、発電にかかるコスト低減を図ることができるという効果を奏する。 According to the power generation pattern generation device and the power generation pattern generation program according to the present invention, it is possible to reduce the cost of power generation.
また、この発明にかかる発電パターン生成装置および発電パターン生成プログラムによれば、送配電にかかる中立性を確保することができるという効果を奏する。 Further, according to the power generation pattern generation device and the power generation pattern generation program according to the present invention, it is possible to ensure the neutrality of power transmission and distribution.
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる発電パターン生成装置および発電パターン生成プログラムの好適な実施の形態を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of a power generation pattern generation device and a power generation pattern generation program according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
まず、この発明にかかる実施の形態の発電パターン生成装置を備えた発電パターン生成システムのシステム構成について説明する。図1は、この発明にかかる実施の形態の発電パターン生成装置を備えた発電パターン生成システムのシステム構成を示す説明図である。 First, a system configuration of a power generation pattern generation system including a power generation pattern generation device according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram showing the system configuration of a power generation pattern generation system provided with a power generation pattern generation device according to an embodiment of the present invention.
図1において、発電パターン生成システム100は、制御装置110と、発電パターン生成装置120と、を備えている。制御装置110や発電パターン生成装置120は、たとえば、汎用的なパーソナルコンピュータあるいはサーバコンピュータなどのコンピュータ装置によって実現することができる(図3を参照)。
In FIG. 1 , the power generation
制御装置110は、発電所ごとに設置されている(図2を参照)。制御装置110は、発電パターン生成装置120に対して、該当する発電所における翌日の発電計画を送信する。1つの発電会社が複数の発電所を有する場合、制御装置110は、同一の発電会社であっても、発電所ごとの発電計画を送信する。
The
発電計画は、たとえば、発電所ごとに作成され、翌日(たとえば、0時~24時の24時間)における30分などの設定時間ごとの発電量を示す。発電計画は、たとえば、発電所における職員が、翌日の電力需要を予測して作成する。あるいは、発電計画は、たとえば、人手を介さずに、所定のコンピュータ装置を用いて作成されたものであってもよい。 A power generation plan is created, for example, for each power plant, and indicates the power generation amount for each set time such as 30 minutes on the next day (for example, 24 hours from 00:00 to 24:00). A power generation plan is created, for example, by a staff member at a power plant by forecasting the power demand for the next day. Alternatively, the power generation plan may be created using a predetermined computer device without human intervention, for example.
発電パターン生成装置120は、複数の発電所から送信される翌日の発電計画に基づいて、各発電所における発電パターンを生成する(図8A、図8Bを参照)。また、発電パターン生成装置120は、発電所ごとに生成した発電パターンを、該当する発電所に設置された制御装置110に送信する。
The power generation
発電パターン生成装置120は、JEPX(一般社団法人 日本卸電力取引所)が運営する卸電力取引市場の取引所が開示する電力取引価格に関する情報に基づいて、各発電所における発電パターンを生成する。また、発電パターン生成装置120は、各水力発電所に設置された制御装置110などから取得した、発電にかかる条件に関する情報に基づいて、発電パターンを生成する。水力発電所における発電にかかる条件は、たとえば、各水力発電所のダムの水位、ダムへの流入量、雨量(天候)、水位上下限制約、河川流入量制約、発電状況、作業制約などを含む。
The power generation
制御装置110および発電パターン生成装置120は、インターネットなどのネットワーク101を介して、相互に通信可能に接続されている。ネットワーク101には、JEPXが電力取引価格を開示するWEBページが開設されたコンピュータ装置102や、電力の小売り事業者の管理コンピュータ103などが接続されている。
(水力発電所の発電システムの概略構成の一例)
つぎに、水力発電所の発電システムの概略構成の一例について説明する。図2は、水力発電所の発電システムの概略構成の一例を示す説明図である。図2に示すように、水力発電所の発電システム200は、第1のダム201と、取水設備202と、導水設備203と、電気設備204と、第2のダム205と、放水設備206と、制御装置110と、を備えている。
(Example of schematic configuration of hydroelectric power plant system)
Next, an example of a schematic configuration of a power generation system of a hydroelectric power plant will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a schematic configuration of a power generation system of a hydroelectric power plant. As shown in FIG. 2, a hydroelectric power plant
第1のダム201は、貯水池201aに水を貯水し、必要な量を確保する。貯水池201aには、貯水池201aの水位を計測する水位計測器201bが設置されている。水位計測器201bは、計測した貯水池201aの水位に関する情報を、制御装置110に出力する。水位計測器201bによって貯水池201aの水位を計測することにより、当該水位から貯水池201aにおける貯水量を換算することができる。
The
取水設備202は、貯水池201aに連通し、開閉可能な取水ゲートが設けられた取水口202aを備えている。取水設備202は、取水ゲートを開くことによって、取水口202aを介して、貯水池201aに貯水された水から発電に使用する水を取水する。導水設備203は、導水路203a、水圧管路203b、余水路(図示を省略する)などを備えている。導水設備203は、導水路203aにおいて水量を安定させた後、水圧管路203bを介して、電気設備204が備える水車に水を流れ落とす。余水路は、貯水池201aにおいて一定量より多くなった余剰の水を放流する。
The
電気設備204は、水力発電所の建屋204a内に設けられている。電気設備204は、水車を備えており、水圧管路203bを流れ落ちる際の落差によって得られるエネルギーによって水車204bを回転させ、水車204bの回転エネルギーを発電機において電気に変換することによって発電する。発電により生じた電気は送電設備(図示を省略する)に出力される。
The
また、電気設備204は、逆調整池205aの水位や貯水量が適正な範囲内に収まるように、逆調整池205aの水位が下がった場合は貯水池201aから逆調整池205aへ水を流すことによって発電し、逆調整池205aの水位が上がった場合は水の流れを止めて発電を停止するように制御される。
In addition, the
第2のダム205は、第1のダム201の下流に設置されており、発電に使用した水を逆調整池205aに貯水する。逆調整池205aには、貯水池201aに設置された水位計測器201bと同様の水位計測器205bが設置されている。水位計測器205bは、計測した逆調整池205aの水位に関する情報を、制御装置110に出力する。水位計測器205bによって逆調整池205aの水位を計測することにより、当該水位から逆調整池205aにおける貯水量を換算することができる。
The
放水設備206は、逆調整池205aに連通し、開閉可能な排水ゲート206aが設けられた排水口206bを備えている。放水設備206は、排水口206bに連通された放水路206cを備え、当該放水路206cを介して、逆調整池205aに貯水されている、発電に使用した水を下流の河川207に放水する。逆調整池205aに貯水された水を下流の河川207に放流することによって、下流の河川207の流量を所定の状態に維持することができる。水力発電システム200は、排砂設備を備えていてもよい(図示を省略する)。排砂設備は、取水口202aから取水した水に含まれる土砂を沈殿させる。
The
制御装置110は、水力発電所の建屋204a内に設けられている。制御装置110は、取水ゲートの開閉制御をおこなうことにより電気設備204における運転や運転の停止をおこなう。また、制御装置110は、排水ゲート206aの開閉制御をおこなうことにより逆調整池205aに貯水された水の放流や放流の停止をおこなう。
The
また、制御装置110は、水位計測器201bによって計測される貯水池201aの水位に基づいて、貯水池201aにおける貯水量を算出する。さらに、制御装置110は、水位計測器によって計測される逆調整池205aの水位に基づいて、逆調整池205aにおける貯水量を算出する。制御装置110は、逆調整池205aの水位すなわち貯水量が適正な範囲内に収まるように、たとえば、逆調整池205aの水位が下がった場合には取水ゲートを開放して発電をおこない、逆調整池205aの水位が上がった場合には取水ゲートを閉塞して発電を停止する。
Further, the
また、制御装置110は、河川から貯水池201aへ流入する水の流入量を算出する。流入量は、貯水池201aへ流入する河川に設置された基準流量観測所に設置された計測器が計測する河川の水位に基づき、水位流量曲線(H-Q曲線)にしたがって得ることができる。水位流量曲線は、期間中における河川などの水位(Height)と流量(Quantity)の関係を図式化したものであり、二次曲線などによって示される。流入量は、基準流量観測所と貯水池201aとの間の残留域の流出率や降雨分布によって影響を受けるため、貯水池201a水位の時間的変化の割合によって適宜修正される。
The
図2においては、貯水池式の水力発電所の発電システム200を例にして説明したが、この発明にかかる発電パターン生成装置120が発電パターンの生成対象とする水力発電所の発電システムは、これに限るものではない。この発明にかかる発電パターン生成装置120は、たとえば、調整池式、流れ込み式など各種の水力発電所の発電システムにかかる発電パターンの生成を対象とする。また、複数の発電方式を組み合わせて発電する水力発電所の発電システムにかかる発電パターンの生成を対象とすることもできる。
In FIG. 2, the
(発電パターン生成装置120のハードウエア構成)
つぎに、発電パターン生成装置120のハードウエア構成について説明する。図3は、発電パターン生成装置120のハードウエア構成を示す説明図である。図3において、発電パターン生成装置120は、CPU(Central Processing Unit)301と、メモリ302と、ネットワークI/F(InterFace)303と、を備えている。発電パターン生成装置120が備える各部301~303は、それぞれ、バス304によって接続されている。
(Hardware Configuration of Power Generation Pattern Generation Device 120)
Next, the hardware configuration of the power generation
CPU301は、発電パターン生成装置120の全体の制御をつかさどる。メモリ302は、ブートプログラムなどのプログラムや各種のデータベースを構成するデータなどを記憶している。また、メモリ302は、たとえば、この発明にかかる実施の形態の発電パターン生成プログラムを記憶している。また、具体的に、メモリ302は、たとえば、実測情報データベースや制約情報データベースなどの、発電パターンの生成にかかる各種のデータベースを記憶している(図4、図5を参照)。
The
また、メモリ302は、CPU301のワークエリアとして使用される。メモリ302は、たとえば、ROM(Read-Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、NANDメモリとNANDメモリの制御をおこなうNANDメモリコントローラとによって構成されるSSD(Solid State Drive)、HDD(Hard Disc Drive)などによって実現することができる。
Also, the
ネットワークI/F303は、インターネットなどのネットワーク101に接続され、発電パターン生成装置120の内部と外部装置とのインターフェイスをつかさどる。具体的に、ネットワークI/F303は、たとえば、発電パターン生成装置120の内部と、発電所ごとに設置された制御装置110やJEPXが電力取引価格を開示するWEBページが開設されたコンピュータ装置102と、の間におけるデータの入出力を制御する。
Network I/
制御装置110のハードウエア構成は、発電パターン生成装置120を実現するコンピュータ装置と同様のコンピュータ装置によって実現することができる。制御装置110のメモリは、自装置が設置された発電所にかかる実測情報データベースや制約情報データベースを記憶する(図4および図5を参照)。
The hardware configuration of
(データベースの一例)
つぎに、発電パターン生成装置120が備えるデータベースの一例について説明する。図4は、実測情報データベースの一例を示す説明図である。図4において、実測情報データベース400は、発電所ごとに、実測情報を記憶している。実測情報は、計測や計測値に基づく演算によって得られる情報であって、具体的には、たとえば、ダム水位、流入量、雨量、河川流量、発電量などを示す数値によって実現される。
(Example of database)
Next, an example of the database included in the power generation
また、実測情報は、発電所ごとの、発電所周辺の天候に関する情報を含んでいてもよい。発電所周辺の天候は、たとえば、基準流量観測所の周辺など、各発電所の貯水池201aに流入する河川流域ごとの天候を含む。発電所周辺の天候は、発電所および基準流量観測所の周辺における、現在の天候であってもよく、予測される天候であってもよい。現在の天候は、たとえば、気象庁が配信する気象データから取得することができる。予測される天候は、たとえば、気象庁が配信する気象データに基づいて予測することができる。
The actual measurement information may also include information about the weather around the power plant for each power plant. The weather around the power plant includes, for example, the weather for each river basin that flows into the
発電パターン生成装置120は、所定のタイミングが到来した場合や所定時間ごとに、各発電所の制御装置110と通信をおこなって、各制御装置110が実測情報データベース400において記憶している実測情報を取得し、取得した実測情報に基づいて実測情報データベース400を更新する。
The power generation
所定時間は、たとえば、発電計画における基準となる30分に設定することができる。所定時間は、30分に限るものではなく、10分であってもよく、1時間であってもよく、連続した時間であってもよい。発電パターン生成装置120は、取得された実測情報を、各実測情報を取得した日時と対応づけて、実測情報データベース400に累積して記憶する。
The predetermined time can be set, for example, to 30 minutes, which is the standard in the power generation plan. The predetermined time is not limited to 30 minutes, and may be 10 minutes, 1 hour, or a continuous period of time. The power generation
実測情報データベース400は、計画期間中に貯水池201aに流入する水の総量の予想値である予想流入総量や、計画期間終了時における貯水池201aの貯水量の計画値(目標値)を示す計画貯水量などのように、実測値に基づいて算出される情報を記憶していてもよい。予想流入総量や計画貯水量などの情報は、各発電所の制御装置110から取得してもよく、各発電所の制御装置110から取得した実測情報に基づいて発電パターン生成装置120において算出されたものであってもよい。
The actual
計画期間は、発電パターン生成装置120の管理者などによって任意に設定することができる。具体的に、計画期間は、たとえば、「毎日、0時から24時までの24時間」のように設定することができる。このように、発電パターン生成装置120による発電パターンの生成にかかる基準となる期間を「毎日、0時から24時までの24時間」のように設定することにより、発電会社は、従来通りに発電計画を登録するだけでよく、発電会社の負担が増加することを回避することができる。
The planning period can be arbitrarily set by the administrator of the power generation
図5は、制約情報データベースの一例を示す説明図である。図5において、制約情報データベース500は、発電所ごとに、制約情報を記憶している。制約情報は、発電に際しての制約を示す情報であって、具体的には、たとえば、水位上限制約、水位下限制約、河川流量制約、作業制約などを示す情報によって実現される。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the constraint information database. In FIG. 5, the
水位上限制約は、たとえば、洪水期制限水位、設計洪水位、サーチャージ水位、常時満水位、予備放流水位などによって規定される。水位下限制約は、最低水位によって規定される。また、河川流量制約は、下流の河川207の流量を正常流量とするために規定される。
The water level upper limit restriction is defined by, for example, a flood season limit water level, a design flood level, a surcharge water level, a full water level, a preliminary discharge water level, and the like. The low water level constraint is defined by the lowest water level. Also, the river flow rate constraint is defined to make the flow rate of the
正常流量は、河川の正常な機能を維持するために必要な流量であって、維持流量および水利流量からなる流量を示す。具体的に、維持流量は、たとえば、動植物の保護、漁業、景観、清潔な流水の保持などを考慮して定められる。水利流量は、かんがい用水や工業用水などを考慮して定められる。 The normal discharge is the discharge necessary to maintain the normal function of the river, and indicates the discharge consisting of the maintenance discharge and the irrigation discharge. Specifically, the maintenance flow rate is determined in consideration of, for example, protection of animals and plants, fisheries, scenery, maintenance of clean running water, and the like. The water flow rate is determined in consideration of irrigation water and industrial water.
作業制約は、発電所における作業のうち、発電に影響を与える作業であって、当該作業の内容、作業日時や期間などを規定する。具体的には、作業制約は、たとえば、点検作業によって発電ができない期間を示す。 The work constraint is a work that affects power generation among the works in the power plant, and defines the contents of the work, the work date and time, and the period. Specifically, the work constraint indicates, for example, a period during which power cannot be generated due to inspection work.
制約情報データベース500は、さらに、最大出力流量、最大出力電力量などを記憶していてもよい。最大出力流量は、発電機を最大発電電力で運転するのに必要な流量(単位時間当たりに流れる水の量)を示す。最大出力電力量は、発電機を最大発電電力(具体的には定格出力)で単位時間運転した場合、すなわち、定格運転をおこなった場合の発電電力量を示す。発電パターン生成装置120は、発電所ごとに設置された各制御装置110から取得した最大出力流量や最大出力電力量を記憶していてもよく、自装置において演算によって得られた最大出力流量や最大出力電力量を記憶していてもよい。
The
(発電パターン生成装置120の機能的構成)
つぎに、発電パターン生成装置120の機能的構成について説明する。図6は、発電パターン生成装置120の機能的構成を示すブロック図である。図6において、発電パターン生成装置120の機能は、発電計画取得部601と、発電条件取得部602と、運転時間算出部603と、価格取得部604と、記憶部605と、発電パターン生成部606と、出力部607と、によって実現される。
(Functional Configuration of Power Generation Pattern Generation Device 120)
Next, the functional configuration of the power generation
発電計画取得部601は、複数の発電所から発電所ごとの計画期間における発電計画に関する情報を取得する。発電計画は、上記のように、発電所ごとに作成され、発電所ごとの制御装置110に登録される。発電計画取得部601は、たとえば、毎日、所定時刻(たとえば、「午前9時(09時)」など)になった場合に、発電所ごとの制御装置110と通信をおこない、各制御装置110から、各制御装置110に登録された翌日の発電計画を取得する。発電計画取得部601は、たとえば、発電パターン生成装置120を実現するコンピュータが備えるCPU301、メモリ302およびネットワークI/F303によって実現することができる。
The power generation
発電条件取得部602は、複数の発電所のうち水力発電をおこなう水力発電所ごとに、発電にかかる条件に関する情報を取得する。発電条件取得部602は、たとえば、毎日、所定時刻(たとえば、「午後9時(21時)」など)になった場合に、発電所ごとの制御装置110と通信をおこない、各制御装置110から、各制御装置110が備える実測情報データベース400に記憶された実測情報や、制約情報データベース500に記憶された制約情報を、発電にかかる条件に関する情報として取得する。
The power generation
発電条件取得部602は、実測情報データベース400が記憶する実測情報に基づいて、計画期間中に貯水池201aに流入する水の総量の予想値である予想流入総量を演算してもよい。予想流入総量は、発電所ごとの制御装置110においてそれぞれ演算し、発電条件取得部602は、各制御装置110において演算された予想流入総量を取得してもよい。
Based on the measured information stored in the measured
また、発電条件取得部602は、実測情報データベース400が記憶する実測情報や制約情報データベース500が記憶する制約情報に基づいて、計画期間終了時における貯水池201aの貯水量の計画値(目標値)を示す計画貯水量を演算してもよい。計画貯水量は、発電所ごとの制御装置110においてそれぞれ演算し、発電条件取得部602は、各制御装置110において演算された計画貯水量を取得してもよい。
In addition, the power generation
発電条件取得部602は、所定時間ごとに、発電にかかる条件に関する情報を取得する。発電条件取得部602は、たとえば、発電パターン生成装置120を実現するコンピュータが備えるCPU301、メモリ302およびネットワークI/F303によって実現することができる。
The power generation
運転時間算出部603は、発電計画取得部601によって取得された発電計画に関する情報、および、発電条件取得部602によって取得された発電にかかる条件に関する情報に基づいて、計画期間における運転可能時間を水力発電所ごとに算出する。運転時間算出部603は、たとえば、発電条件取得部602によって取得された情報に基づいて、発電にかかる条件に関する情報を考慮し、制約条件によって既定される制約を満たす運転可能時間を算出する。
The operation
運転時間算出部603は、たとえば、複数の発電所にかかる実測情報に基づいて、ダム水位が高く発電を多くおこなうことができる水力発電所が、ダム水位が低く発電可能な発電量が少ない水力発電所の分も発電するように、発電所ごとの運転可能時間を算出する。また、運転時間算出部603は、たとえば、複数の発電所にかかる実測情報や制約情報に基づいて、ダム水位が高く発電を多くおこなうことができる水力発電所が、翌日の点検作業などの制約により発電することができない水力発電所の分も発電するように、発電所ごとの運転可能時間を算出する。
For example, the operation
運転時間算出部603は、発電条件取得部602によって所定時間ごとに取得される情報に基づいて、計画期間内に取得された最新の発電にかかる条件が、先に取得された発電にかかる条件に対して所定閾値以上変動した場合に、当該計画期間のうち最新の発電にかかる条件が取得された時点以降の残余の期間における運転可能時間を水力発電所ごとに再算出する。運転時間算出部603は、たとえば、発電パターン生成装置120を実現するコンピュータが備えるCPU301およびメモリ302によって実現することができる。
Based on the information acquired by the power generation
価格取得部604は、計画期間における電力取引価格に関する情報を取得する。価格取得部604は、たとえば、毎日、所定時刻(たとえば、「午後9時(21時)」など)になった場合に、JEPXが電力取引価格を開示するWEBページが開設されたと通信をおこない、当該コンピュータ装置102から、当該電力取引価格に関する情報を取得する。価格取得部604は、たとえば、発電パターン生成装置120を実現するコンピュータが備えるCPU301、メモリ302およびネットワークI/F303によって実現することができる。
The
記憶部605は、発電計画取得部601、発電条件取得部602および価格取得部604が取得した各種の情報を記憶する。具体的に、記憶部605は、実測情報データベース400や制約情報データベース500を記憶している。記憶部605は、たとえば、発電パターン生成装置120を実現するコンピュータが備えるメモリ302によって実現することができる。
The
発電パターン生成部606は、運転時間算出部603によって算出された運転可能時間、および、価格取得部604によって取得された電力取引価格に関する情報に基づいて、計画期間における水力発電所ごとの発電パターンを生成する。発電パターン生成部606は、たとえば、運転時間算出部603によって算出された運転可能時間の範囲内で、極力、電力取引価格が高い時間帯に発電するような発電パターンを生成する。発電パターン生成部606は、たとえば、発電パターン生成装置120を実現するコンピュータが備えるCPU301およびメモリ302によって実現することができる。
The power generation
上記の運転時間算出部603は、計画期間内に取得された最新の発電にかかる条件が、先の発電パターンを生成した時点における発電にかかる条件に対して所定閾値以上変動した場合に、当該計画期間のうち最新の発電にかかる条件が取得された時点以降の残余の期間における運転可能時間を水力発電所ごとに再算出する。これにより、たとえば、天候が急変して貯水池201aへの流入量が増加するなど、発電にかかる条件が大きく変動した場合は、発電パターン生成部606によって生成された発電パターンにしたがって発電している途中であっても、残余の期間において、あらたな発電パターンにしたがって発電するように切り換えることができる。
The operating
また、上記の運転時間算出部603は、計画期間内に取得された最新の電力取引価格が、先の発電パターンを生成した時点における電力取引価格に対して所定閾値以上変動した場合に、当該計画期間のうち最新の電力取引価格が取得された時点以降の残余の期間における運転可能時間を水力発電所ごとに再算出する。これにより、たとえば、電力取引価格が大きく変動した場合は、発電パターン生成部606によって生成された発電パターンにしたがって発電している途中であっても、残余の期間において、あらたな発電パターンにしたがって発電するように切り換えることができる。
In addition, the operation
出力部607は、発電パターン生成部606によって生成された発電パターンを、該当する発電所の制御装置110に対して出力する。具体的に、出力部607は、たとえば、発電パターン生成部606によって生成された水力発電所ごとの複数の発電パターンのうち、A発電所(水力発電所)の発電パターンをA発電所に設置された制御装置110に出力し、B発電所(水力発電所)の発電パターンをB発電所に設置された制御装置110に出力する。
The
出力部607は、たとえば、生成された発電パターンにしたがって発電する当日の0時などの所定時刻に、当該発電パターンを出力する。出力部607は、たとえば、発電パターン生成装置120を実現するコンピュータが備えるCPU301、メモリ302およびネットワークI/F303によって実現することができる。
The
(発電パターン生成装置120の処理手順の一例)
つぎに、発電パターン生成装置120の処理手順の一例について説明する。図7Aは、発電パターン生成装置120の処理手順の一例を示すフローチャートである。図7Aのフローチャートにおいて、まず、翌日の発電計画の取得タイミングが到来するまで待機する(ステップS711:No)。翌日の発電計画の取得タイミングは、たとえば、発電パターンを生成する前日の9時とすることができる。
(Example of processing procedure of power generation pattern generation device 120)
Next, an example of the processing procedure of the power generation
ステップS711において、発電計画の取得タイミングが到来した場合(ステップS711:Yes)、各発電所の制御装置110から、翌日の発電計画に関する情報を取得する(ステップS712)。ステップS712においては、発電所ごとに設置された各制御装置110から、各制御装置110に登録されている発電計画に関する情報を取得する。
In step S711, when the acquisition timing of the power generation plan has arrived (step S711: Yes), information on the next day's power generation plan is acquired from the
つぎに、発電にかかる条件に関する情報の取得タイミングが到来するまで待機する(ステップS713:No)。発電にかかる条件に関する情報の取得タイミングは、たとえば、発電パターンを生成する前日の21時とすることができる。 Next, it waits until the acquisition timing of the information regarding the conditions for power generation comes (step S713: No). The acquisition timing of the information on the conditions for power generation can be set, for example, at 21:00 on the day before the generation of the power generation pattern.
ステップS713において、発電にかかる条件の取得タイミングが到来した場合(ステップS713:Yes)、発電にかかる条件に関する情報を取得する(ステップS714)。ステップS714においては、発電所ごとに設置された各制御装置110から、各制御装置110が備える実測情報データベース400に記憶された実測情報や、制約情報データベース500に記憶された制約情報を、発電にかかる条件に関する情報として取得する。
In step S713, if the timing for acquiring the conditions for power generation has arrived (step S713: Yes), information on the conditions for power generation is acquired (step S714). In step S714, from each
そして、ステップS712において取得された翌日の発電計画に関する情報、および、ステップS714において取得された発電にかかる条件に関する情報に基づいて、各水力発電所における運転可能時間を算出する(ステップS715)。ステップS715においては、たとえば、各水力発電所が備える水車204bが定格運転することができる時間を算出する。
Then, based on the information on the power generation plan for the next day acquired in step S712 and the information on the conditions for power generation acquired in step S714, the operable time at each hydroelectric power station is calculated (step S715). In step S715, for example, the time during which the
つぎに、電力取引価格を取得する(ステップS716)。ステップS716においては、たとえば、JEPXが電力取引価格を開示するWEBページが開設されたコンピュータ装置にアクセスして、最新の電力取引価格を取得する。 Next, the power trading price is acquired (step S716). In step S716, for example, JEPX accesses a computer device on which a WEB page for disclosing power trading prices is opened, and acquires the latest power trading prices.
そして、ステップS716において取得された電力取引価格と、ステップS715において算出された各水力発電所における運転可能時間と、に基づいて、計画期間における各水力発電所における運転可能時間を調整する(ステップS717)。ステップS717においては、たとえば、計画期間における運転可能時間の範囲内で、発電する時間帯が電力取引価格が高い時間帯に重複するように、各水力発電所における運転可能時間を調整する。 Then, based on the power trading price acquired in step S716 and the operable time at each hydroelectric power plant calculated in step S715, the operable time at each hydroelectric power plant in the planning period is adjusted (step S717 ). In step S717, for example, the operable time of each hydroelectric power plant is adjusted so that the power generation time period overlaps with the time period when the electricity trading price is high within the range of operable time in the planning period.
そして、ステップS717において調整された、各発電所における運転可能時間に基づいて、発電パターンを生成する(ステップS718)。ステップS718においては、たとえば、各水力発電所において連続して定格運転することができる時間が長くなるように、各水力発電所における運転可能時間を調整する。 Then, a power generation pattern is generated based on the operable time at each power plant adjusted in step S717 (step S718). In step S718, for example, the operable time at each hydroelectric power plant is adjusted so that the time during which continuous rated operation can be performed at each hydroelectric power plant becomes longer.
その後、ステップS718において生成された発電所ごとの発電パターンを、それぞれ、該当する発電所の制御装置110に出力して(ステップS719)、一連の処理を終了する。ステップS719においては、たとえば、ステップS718において生成された、各水力発電所ごとの複数の発電パターンのうち、A水力発電所の発電パターンをA発電所に設置された制御装置110に出力し、B水力発電所の発電パターンをB発電所に設置された制御装置110に出力する。これにより、各発電所に設置された制御装置110は、発電パターン生成装置120から自装置宛てに出力された発電パターンにしたがって発電機を運転することができる。
After that, the power generation pattern for each power plant generated in step S718 is output to the
(発電パターン生成装置120の処理手順の別の一例)
つぎに、発電パターン生成装置120の処理手順の別の一例について説明する。図7Bは、発電パターン生成装置120の処理手順の別の一例を示すフローチャートである。
(Another example of the processing procedure of the power generation pattern generation device 120)
Next, another example of the processing procedure of the power generation
図7Bのフローチャートにおいて、まず、計画期間中に発電にかかる条件に関する情報を取得したか否かを判断する(ステップS721)。ステップS721においては、翌日の発電にかかる条件に関する情報を取得する所定時刻ではなく、計画期間中に、たとえば、30分ごとなどの所定時間ごとに取得される、発電にかかる条件に関する情報を取得したか否かを判断する。ステップS721において、計画期間中に発電にかかる条件に関する情報を取得していない場合(ステップS721:No)、ステップS723に移行する。 In the flowchart of FIG. 7B, first, it is determined whether or not information regarding the conditions for power generation has been acquired during the planning period (step S721). In step S721, instead of the predetermined time for acquiring the information on the conditions for the next day's power generation, the information on the conditions for the power generation that is acquired every predetermined time, such as every 30 minutes, during the planning period is acquired. or not. In step S721, when the information regarding the conditions for power generation has not been acquired during the planning period (step S721: No), the process proceeds to step S723.
ステップS721において、計画期間中に発電にかかる条件に関する情報を取得した場合(ステップS721:Yes)、先の発電パターンを生成した時点における発電にかかる条件に対して、ステップS721:Yesにおいて取得された発電にかかる条件が、所定閾値以上変動したか否かを判断する(ステップS722)。ステップS722においては、制御装置110から所定時間ごとに取得される実測情報のそれぞれについて、制約情報を考慮してあらかじめ設定された所定閾値以上変動したか否かを判断する。
In step S721, if the information on the conditions for power generation during the planning period is acquired (step S721: Yes), the conditions for power generation at the time of generating the previous power generation pattern are changed to the conditions acquired in step S721: Yes It is determined whether or not the conditions for power generation have fluctuated by a predetermined threshold or more (step S722). In step S722, it is determined whether or not each piece of actual measurement information acquired from the
ステップS722において、発電にかかる条件が所定閾値以上変動していない場合(ステップS722:No)、電力取引価格に関する情報を取得したか否かを判断する(ステップS723)。ステップS723においては、翌日の電力取引価格に関する情報を取得する所定時刻ではなく、計画期間中に、たとえば、30分ごとなどの所定時間ごとに取得される、電力取引価格に関する情報を取得したか否かを判断する。ステップS723において、電力取引価格に関する情報を取得していない場合(ステップS723:No)、ステップS721に戻る。 In step S722, if the power generation conditions have not fluctuated by a predetermined threshold value or more (step S722: No), it is determined whether or not information on the power trading price has been acquired (step S723). In step S723, it is determined whether or not the information on the power trading price, which is acquired at predetermined intervals, such as every 30 minutes, during the planning period, is acquired instead of the predetermined time at which the information on the power trading price on the next day is acquired. to judge whether In step S723, if the information on the power trading price has not been acquired (step S723: No), the process returns to step S721.
ステップS723において、電力取引価格に関する情報を取得した場合(ステップS723:Yes)、先の発電パターンを生成した時点における電力取引価格に対して、ステップS723:Yesにおいて取得された電力取引価格が、所定閾値以上変動したか否かを判断する(ステップS724)。ステップS724においては、あらかじめ設定された所定閾値以上変動したか否かを判断する。ステップS724において、発電にかかる条件および電力取引価格が所定閾値以上変動していない場合(ステップS724:No)、一連の処理を終了する。 In step S723, if the information on the power trading price is acquired (step S723: Yes), the power trading price acquired in step S723: Yes is set to a predetermined A determination is made as to whether or not the variation has exceeded the threshold value (step S724). In step S724, it is determined whether or not the variation has exceeded a preset threshold value. In step S724, if the power generation conditions and the power trading price have not fluctuated by a predetermined threshold or more (step S724: No), the series of processes is terminated.
一方、ステップS724において、電力取引価格が所定閾値以上変動した場合(ステップS724:Yes)、ステップS723:Yesにおいて取得された電力取引価格を考慮して、各水力発電所における運転可能時間を再算出する(ステップS725)。ステップS725においては、たとえば、計画期間のうち、所定閾値以上変動した電力取引価格が取得された時点以降の残余の期間において、各水力発電所が備える水車204bが、電力取引価格が高い時間帯に定格運転することができる時間を算出する。
On the other hand, in step S724, if the power trading price fluctuates by a predetermined threshold or more (step S724: Yes), the operable time at each hydroelectric power plant is recalculated in consideration of the power trading price acquired in step S723: Yes. (step S725). In step S725, for example, within the planning period, during the remaining period after the acquisition of the power trading price that has fluctuated by a predetermined threshold or more, the
そして、ステップS725において再算出された運転可能時間に基づいて、発電パターンを生成し(ステップS726)、生成された発電パターンを該当する発電所の制御装置110に出力して(ステップS727)、一連の処理を終了する。
Then, based on the operable time recalculated in step S725, a power generation pattern is generated (step S726), and the generated power generation pattern is output to the
一方、ステップS722において、発電にかかる条件が所定閾値以上変動した場合(ステップS722:Yes)、ステップS721:Yesにおいて取得された発電にかかる条件を考慮して、各水力発電所における運転可能時間を再算出する(ステップS725)。この場合のステップS725においては、たとえば、計画期間のうち、所定閾値以上変動した発電にかかる条件が取得された時点以降の残余の期間において、各水力発電所が備える水車204bが定格運転することができる時間を算出する。
On the other hand, in step S722, if the power generation conditions fluctuate by a predetermined threshold or more (step S722: Yes), considering the power generation conditions acquired in step S721: Yes, the operable time at each hydroelectric power plant Recalculate (step S725). In this case, in step S725, for example, the
そして、電力取引価格の変動に応じて運転可能時間を再算出した場合と同様に、ステップS725において再算出された運転可能時間に基づいて、発電パターンを生成し(ステップS726)、生成された発電パターンを該当する発電所の制御装置110に出力して(ステップS727)、一連の処理を終了する。
Then, similarly to the case where the operable time is recalculated according to fluctuations in the electricity trading price, a power generation pattern is generated based on the operable time recalculated in step S725 (step S726), and the generated power generation The pattern is output to the
(発電パターン生成システム100を用いた運用例)
つぎに、発電パターン生成システム100を用いた運用例について説明する。図8Aおよび図8Bは、発電パターン生成システム100を用いた運用例を示す説明図である。
(Example of operation using power generation pattern generation system 100)
Next, an operation example using the power generation
図8Aおよび図8Bに示すように、従来は、水力発電所ごとに、火力発電にかかる運転費の単価の推移を示す火力運転費カーブ(火力運転費単価カーブ)801を参照して、水力発電所を制御する制御所の当直員が、自身の経験などに基づいて計算することによって、発電所ごとに独自に発電パターン802、803を生成していた。このため、発電パターン生成にかかる基準や方法が制御所ごとに異なり統一されていなかった。
As shown in FIGS. 8A and 8B, conventionally, hydroelectric power generation is performed by referring to a thermal power operating cost curve (thermal power operating cost unit price curve) 801 that indicates changes in the unit cost of operating costs for thermal power generation for each hydroelectric power plant. A person on duty at a control station who controls the station independently generates
これに対し、発電パターン生成装置120を備えた発電パターン生成システム100を利用することにより、複数の発電所の実測情報や制約情報などの発電にかかる条件804、805と電力取引価格806とを考慮し、発電パターン生成システム100を利用する複数の発電所の全体において、発電量や発電コストが最良となる発電パターン807、808で発電をおこなうことができる。
On the other hand, by using the power generation
具体的には、発電パターン生成システム100を利用することにより、たとえば、図8Aに示すように、A発電所は貯水池201aのダム水位が高く高い発電能力を備え、B発電所はダム水位が低く発電に制限が生じることを、発電の前日に把握することができる。これにより、翌日(○月△日)に、A発電所がB発電所の発電分も発電することができるような発電パターン807、808に調整することができる。
Specifically, by using the power generation
また、具体的には、発電パターン生成システム100を利用することにより、たとえば、図8Bに示すように、B発電所において、発電を停止しておこなう作業が翌日(○月△日)にあることを、発電の前日(○月□日)に把握することができる。これにより、翌日(○月△日)の発電パターン807、808を、A発電所がB発電所の発電分も発電することができるような発電パターンに調整することができる。翌日(○月△日)の発電パターン807、808は、発電の前日(○月□日)の発電パターン807’、808’や実測情報などを考慮して生成してもよい。
Further, specifically, by using the power generation
送電や配電のネットワークを発電設備から切り離して独立させてすべての電力事業者が平等に利用できるように発電と送電を分離する発送電分離において、電力の流通に関する送配電部門(送配電会社)は、既存の電力会社の一部となることなく、既存の電力会社や特定規模電気事業者(PPS:新電力)など複数の電力事業者に対して中立的な立場が要求される。このような背景において、複数の発電所における発電パターンを、発電パターン生成装置120によって一括して生成することにより、送配電部門(送配電会社)の中立性を確保し、電力自由化を促進することができる。
In the separation of power generation and power transmission, which separates the power transmission and distribution networks from the power generation facilities and makes them independent so that all electric power companies can use them equally, the power transmission and distribution department (power transmission and distribution company) , without becoming a part of the existing electric power company, a neutral position is required for a plurality of electric power companies such as existing electric power companies and power producers of specified scale (PPS: new electric power). Against this background, the power generation
以上説明したように、この発明にかかる実施の形態の発電パターン生成装置120は、複数の発電所から発電所ごとの計画期間における発電計画に関する情報を取得する発電計画取得部601と、複数の発電所のうち水力発電をおこなう水力発電所ごとに発電にかかる条件に関する情報を取得する発電条件取得部602と、発電計画取得部601によって取得された発電計画に関する情報および発電条件取得部602によって取得された発電にかかる条件に関する情報に基づいて、計画期間における運転可能時間を水力発電所ごとに算出する運転時間算出部603と、計画期間における電力取引価格に関する情報を取得する価格取得部604と、運転時間算出部603によって算出された運転可能時間および価格取得部604によって取得された電力取引価格に関する情報に基づいて、計画期間における水力発電所ごとの発電パターンを生成する発電パターン生成部606と、を備えたことを特徴としている。
As described above, the power generation
この発明にかかる実施の形態の発電パターン生成装置120によれば、水力発電所のそれぞれにおいて、電力取引価格を考慮した発電パターンで発電をおこなうことができる。また、複数の発電所の発電計画を考慮して、複数の水力発電所のそれぞれの発電パターンを発電パターン生成装置120が一括して生成することにより、担当者の経験などに基づいて水力発電所ごとに個別に発電パターンを生成する従来の方法と比較して、複数の水力発電所のそれぞれに対して公平な発電パターンを生成することができる。これにより、水力発電所のそれぞれにおいて水力発電機の定格運転を促進し、発電にかかるコスト低減を図ることができる。
According to the power generation
また、水力発電所を制御する制御所の当直員などが計算などをおこなうことなく、発電パターンを生成することができるので、作業者の作業負担の軽減を図ることができる。これによっても、発電にかかるコスト低減を図ることができる。 In addition, since the power generation pattern can be generated without the need for the duty staff of the control station that controls the hydroelectric power plant to perform calculations, etc., it is possible to reduce the workload of the workers. Also by this, the cost reduction concerning electric power generation can be aimed at.
また、火力発電設備を備えた発電会社のみが考慮できる火力運転費カーブ801ではなく、一般に開示されている電力取引価格を考慮することにより、既存の電力会社や特定規模電気事業者など複数の電力会社に対して中立的な立場で発電パターンを生成することができる。これにより、発送電分離により既存の電力会社から送配電会社として独立する送配電部門が、発送電分離前後にかかわらず、中立的な立場で送配電業務(水系運用)をおこなうことができ、送配電にかかる中立性を確保することができる。
In addition, by considering generally disclosed power transaction prices instead of the thermal power
また、この発明にかかる実施の形態の発電パターン生成装置120は、発電条件取得部602が、所定時間ごとに、発電にかかる条件に関する情報を取得し、運転時間算出部603が、発電条件取得部602によって取得された情報に基づいて、計画期間内に取得された最新の発電にかかる条件が、先に取得された発電にかかる条件に対して所定閾値以上変動した場合に、当該計画期間のうち最新の発電にかかる条件が取得された時点以降の残余の期間における運転可能時間を水力発電所ごとに再算出し、発電パターン生成部606が、再算出された運転可能時間および価格取得部604によって取得された電力取引価格に関する情報に基づいて、残余の期間における水力発電所ごとの発電パターンを生成することを特徴としている。
In addition, in the power generation
この発明にかかる実施の形態の発電パターン生成装置120によれば、たとえば、降雨量、日照量、下流の河川207における利用水量などに起因して発電にかかる条件が変動した場合は、運転可能時間を再算出し、変動後の条件に応じた水力発電所ごとの発電パターンを生成することができる。これにより、発電にかかる条件が変動した場合にも、担当者の経験などに基づいて発電パターンを生成しなおすことなく、発電にかかるコスト低減を図ることができる発電パターンを生成することができる。
According to the power generation
また、この発明にかかる実施の形態の発電パターン生成装置120は、運転時間算出部603が、計画期間内に取得された最新の発電にかかる条件が、先の発電パターンを生成した時点における発電にかかる条件に対して所定閾値以上変動した場合に、当該計画期間のうち最新の発電にかかる条件が取得された時点以降の残余の期間における運転可能時間を水力発電所ごとに再算出することを特徴としている。
Further, in the power generation
この発明にかかる実施の形態の発電パターン生成装置120によれば、先の発電パターンを生成した時点における発電にかかる条件に対して所定閾値以上変動した場合に限って、運転可能時間を再算出して、あらたな発電パターンを生成することができる。
According to the power generation
これにより、実測情報などのように、発電所ごとに日々刻々と変化する情報に基づいて発電パターンを生成する場合にも、発電当日に発電パターンが過剰に変更されることを回避し、発電にかかる条件が変動しても担当者の経験などに基づいて発電パターンを生成しなおさずに、発電にかかるコスト低減を図ることができる発電パターンを生成することができる。 This makes it possible to avoid excessive changes in the power generation pattern on the day of power generation, even when generating power generation patterns based on information such as actual measurement information that changes from day to day for each power plant. Even if such conditions change, it is possible to generate a power generation pattern that can reduce the cost of power generation without regenerating the power generation pattern based on the experience of the person in charge.
また、この発明にかかる実施の形態の発電パターン生成装置120は、価格取得部604が、所定時間ごとに、電力取引価格に関する情報を取得し、運転時間算出部603が、価格取得部604によって取得された情報に基づいて、計画期間内に取得された最新の電力取引価格が、先に取得された電力取引価格に対して所定閾値以上変動した場合に、当該計画期間のうち最新の電力取引価格が取得された時点以降の残余の期間における運転可能時間を水力発電所ごとに再算出し、発電パターン生成部606が、再算出された運転可能時間および価格取得部604によって取得された最新の電力取引価格に関する情報に基づいて、残余の期間における水力発電所ごとの発電パターンを生成することを特徴としている。
Further, in the power generation
この発明にかかる実施の形態の発電パターン生成装置120によれば、たとえば、電力取引価格が変動した場合は、運転可能時間を再算出し、変動後の電力取引価格を考慮した水力発電所ごとの発電パターンを生成することができる。これにより、電力取引価格が変動した場合にも、担当者の検討作業を介することなく、発電にかかるコスト低減を図ることができる発電パターンを生成することができる。
According to the power generation
また、この発明にかかる実施の形態の発電パターン生成装置120は、運転時間算出部603が、計画期間内に取得された最新の電力取引価格が、先の発電パターンを生成した時点における電力取引価格に対して所定閾値以上変動した場合に、当該計画期間のうち最新の電力取引価格が取得された時点以降の残余の期間における運転可能時間を水力発電所ごとに再算出することを特徴としている。
Further, in the power generation
この発明にかかる実施の形態の発電パターン生成装置120によれば、先の発電パターンを生成した時点における電力取引価格に対して所定閾値以上変動した場合に限って、運転可能時間を再算出して、あらたな発電パターンを生成することができる。これにより、発電当日も刻々と変化する電力取引価格に基づいて発電パターンを生成する場合にも、発電当日に発電パターンが過剰に変更されることなく、電力取引価格が所定閾値以上変動した場合に限って、発電にかかるコスト低減を図ることができる発電パターンを生成することができる。
According to the power generation
また、この発明にかかる実施の形態の発電パターン生成装置120は、発電パターン生成部606によって生成された発電パターンを、該当する水力発電所の制御コンピュータ装置に出力する出力部607を備えたことを特徴としている。
Further, the power generation
この発明にかかる実施の形態の発電パターン生成装置120によれば、作業者の作業を介することなく、生成された発電パターンを該当する水力発電所の制御コンピュータ装置に出力することができる。これにより、生成された発電パターンを正確かつ迅速に該当する水力発電所に伝えることができる。
According to the power generation
なお、この実施の形態で説明した発電パターン生成方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、CD-ROM、MO、DVDなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。 The power generation pattern generation method described in this embodiment can be realized by executing a prepared program on a computer such as a personal computer or a work station. This program is recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, flexible disk, CD-ROM, MO, DVD, etc., and is executed by being read from the recording medium by a computer. Also, this program may be a transmission medium that can be distributed via a network such as the Internet.
以上のように、この発明にかかる発電パターン生成装置および発電パターン生成プログラムは、水力発電所における発電パターンを生成する発電パターン生成装置および発電パターン生成プログラムに有用であり、特に、複数の水力発電所における発電パターンを生成する発電パターン生成装置および発電パターン生成プログラムに適している。 INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the power generation pattern generation device and the power generation pattern generation program according to the present invention are useful as a power generation pattern generation device and a power generation pattern generation program for generating a power generation pattern in a hydroelectric power station. suitable for a power generation pattern generation device and a power generation pattern generation program for generating a power generation pattern in
100 発電パターン生成システム
110 制御装置
120 発電パターン生成装置
200 水力発電所の発電システム
601 発電計画取得部
602 発電条件取得部
603 運転時間算出部
604 価格取得部
605 記憶部
606 発電パターン生成部
607 出力部
REFERENCE SIGNS
Claims (7)
前記複数の発電所のうち水力発電をおこなう水力発電所ごとに発電にかかる条件に関する情報を取得する発電条件取得部と、
前記発電計画取得部によって取得された発電計画に関する情報および前記発電条件取得部によって取得された発電にかかる条件に関する情報に基づいて、前記計画期間における運転可能時間を前記水力発電所ごとに算出する運転時間算出部と、
前記計画期間における電力取引価格に関する情報を取得する価格取得部と、
前記運転時間算出部によって算出された運転可能時間および前記価格取得部によって取得された電力取引価格に関する情報に基づいて、前記計画期間における前記水力発電所ごとの発電パターンを生成する発電パターン生成部と、
を備え、
前記発電条件取得部は、所定時間ごとに、前記発電にかかる条件に関する情報を取得し、
前記運転時間算出部は、前記発電条件取得部によって取得された情報に基づいて、前記計画期間内に取得された最新の発電にかかる条件が、先に取得された発電にかかる条件に対して所定閾値以上変動した場合に、当該計画期間のうち前記最新の発電にかかる条件が取得された時点以降の残余の期間における運転可能時間を前記水力発電所ごとに再算出し、
前記発電パターン生成部は、再算出された運転可能時間および前記価格取得部によって取得された電力取引価格に関する情報に基づいて、前記残余の期間における前記水力発電所ごとの発電パターンを生成することを特徴とする発電パターン生成装置。 a power generation plan acquisition unit that acquires information on a power generation plan in a planning period for each power plant from a plurality of power plants;
a power generation condition acquisition unit that acquires information about conditions for power generation for each hydroelectric power station that performs hydroelectric power generation among the plurality of power stations;
Operation for calculating the operable time for each of the hydroelectric power stations during the planned period based on the information on the power generation plan acquired by the power generation plan acquisition unit and the information on the conditions for power generation acquired by the power generation condition acquisition unit. a time calculation unit;
a price acquisition unit that acquires information about the electricity transaction price in the plan period;
a power generation pattern generation unit that generates a power generation pattern for each of the hydroelectric power stations during the planning period based on information on the operable time calculated by the operation time calculation unit and the power trading price acquired by the price acquisition unit; ,
with
The power generation condition acquisition unit acquires information about the conditions for power generation at predetermined time intervals,
Based on the information acquired by the power generation condition acquisition unit, the operation time calculation unit determines that the latest power generation conditions acquired within the planning period are predetermined with respect to the previously acquired power generation conditions. recalculate the operable time for each of the hydroelectric power plants in the remaining period after the time when the latest power generation conditions are acquired in the planning period when the fluctuation exceeds the threshold;
The power generation pattern generation unit generates a power generation pattern for each hydroelectric power plant in the remaining period based on the recalculated operable time and the information on the power trading price acquired by the price acquisition unit. A power generation pattern generator characterized by:
前記複数の発電所のうち水力発電をおこなう水力発電所ごとに発電にかかる条件に関する情報を取得する発電条件取得部と、
前記発電計画取得部によって取得された発電計画に関する情報および前記発電条件取得部によって取得された発電にかかる条件に関する情報に基づいて、前記計画期間における運転可能時間を前記水力発電所ごとに算出する運転時間算出部と、
前記計画期間における電力取引価格に関する情報を取得する価格取得部と、
前記運転時間算出部によって算出された運転可能時間および前記価格取得部によって取得された電力取引価格に関する情報に基づいて、前記計画期間における前記水力発電所ごとの発電パターンを生成する発電パターン生成部と、
を備え、
前記価格取得部は、所定時間ごとに、前記電力取引価格に関する情報を取得し、
前記運転時間算出部は、前記価格取得部によって取得された情報に基づいて、前記計画期間内に取得された最新の電力取引価格が、先に取得された電力取引価格に対して所定閾値以上変動した場合に、当該計画期間のうち前記最新の電力取引価格が取得された時点以降の残余の期間における運転可能時間を前記水力発電所ごとに再算出し、
前記発電パターン生成部は、再算出された運転可能時間および前記価格取得部によって取得された最新の電力取引価格に関する情報に基づいて、前記残余の期間における前記水力発電所ごとの発電パターンを生成することを特徴とする発電パターン生成装置。 a power generation plan acquisition unit that acquires information on a power generation plan in a planning period for each power plant from a plurality of power plants;
a power generation condition acquisition unit that acquires information about conditions for power generation for each hydroelectric power station that performs hydroelectric power generation among the plurality of power stations;
Operation for calculating the operable time for each of the hydroelectric power stations during the planned period based on the information on the power generation plan acquired by the power generation plan acquisition unit and the information on the conditions for power generation acquired by the power generation condition acquisition unit. a time calculation unit;
a price acquisition unit that acquires information about the electricity transaction price in the plan period;
a power generation pattern generation unit that generates a power generation pattern for each of the hydroelectric power stations during the planning period based on information on the operable time calculated by the operation time calculation unit and the power trading price acquired by the price acquisition unit; ,
with
The price acquisition unit acquires information on the power trading price at predetermined time intervals,
Based on the information acquired by the price acquisition unit, the operating time calculation unit determines that the latest power transaction price acquired within the planning period has changed by a predetermined threshold or more from the previously acquired power transaction price. If so, recalculate the operable time for each hydroelectric power plant in the remaining period after the time when the latest electricity trading price is acquired in the planning period,
The power generation pattern generation unit generates a power generation pattern for each of the hydroelectric power plants in the remaining period based on the recalculated operable time and the latest power trading price information acquired by the price acquisition unit. A power generation pattern generation device characterized by:
複数の発電所から発電所ごとの計画期間における発電計画に関する情報を取得させる第1の処理と、
前記複数の発電所のうち水力発電をおこなう水力発電所ごとに発電にかかる条件に関する情報を取得させる第2の処理と、
取得された発電計画に関する情報および発電にかかる条件に関する情報に基づいて、前記計画期間における運転可能時間を前記水力発電所ごとに算出させる第3の処理と、
前記計画期間における電力取引価格に関する情報を取得させる第4の処理と、
算出された運転可能時間および取得された電力取引価格に関する情報に基づいて、前記計画期間における前記水力発電所ごとの発電パターンを生成させる第5の処理と、
を実行させ、
前記第2の処理は、所定時間ごとに、前記発電にかかる条件に関する情報を取得させ、
前記第3の処理は、前記第2の処理によって取得された前記発電にかかる条件に関する情報に基づいて、前記計画期間内に取得された最新の発電にかかる条件が、先に取得された発電にかかる条件に対して所定閾値以上変動した場合に、当該計画期間のうち前記最新の発電にかかる条件が取得された時点以降の残余の期間における運転可能時間を前記水力発電所ごとに再算出させ、
前記第5の処理は、再算出された運転可能時間および前記第4の処理によって取得された電力取引価格に関する情報に基づいて、前記残余の期間における前記水力発電所ごとの発電パターンを生成することを特徴とする発電パターン生成プログラム。 to the computer,
a first process of acquiring information on a power generation plan in a plan period for each power plant from a plurality of power plants;
a second process of acquiring information about conditions for power generation for each hydroelectric power plant that performs hydroelectric power generation among the plurality of power plants;
a third process of calculating an operable time for each hydroelectric power plant in the plan period based on the acquired information about the power generation plan and information about the conditions for power generation;
a fourth process for acquiring information on the electricity trading price in the planning period;
a fifth process of generating a power generation pattern for each of the hydroelectric power plants during the planning period based on the calculated operable time and the obtained information on the electricity trading price;
and _
The second process acquires information about the conditions for the power generation at predetermined time intervals,
In the third process, based on the information about the conditions for power generation acquired by the second process, the latest conditions for power generation acquired within the planning period are changed from the previously acquired power generation conditions. recalculate the operable time for each of the hydroelectric power stations in the remaining period after the time when the latest conditions for power generation in the planning period are obtained when the conditions change by a predetermined threshold or more,
The fifth process generates a power generation pattern for each hydroelectric power plant in the remaining period based on the recalculated operable time and the information on the power trading price acquired by the fourth process. A power generation pattern generation program characterized by:
複数の発電所から発電所ごとの計画期間における発電計画に関する情報を取得させる第1の処理と、
前記複数の発電所のうち水力発電をおこなう水力発電所ごとに発電にかかる条件に関する情報を取得させる第2の処理と、
取得された発電計画に関する情報および発電にかかる条件に関する情報に基づいて、前記計画期間における運転可能時間を前記水力発電所ごとに算出させる第3の処理と、
前記計画期間における電力取引価格に関する情報を取得させる第4の処理と、
算出された運転可能時間および取得された電力取引価格に関する情報に基づいて、前記計画期間における前記水力発電所ごとの発電パターンを生成させる第5の処理と、
を実行させ、
前記第4の処理は、所定時間ごとに、前記電力取引価格に関する情報を取得し、
前記第3の処理は、前記第4の処理によって取得された情報に基づいて、前記計画期間内に取得された最新の電力取引価格が、先に取得された電力取引価格に対して所定閾値以上変動した場合に、当該計画期間のうち前記最新の電力取引価格が取得された時点以降の残余の期間における運転可能時間を前記水力発電所ごとに再算出させ、
前記第5の処理は、再算出された運転可能時間および前記第4の処理によって取得された最新の電力取引価格に関する情報に基づいて、前記残余の期間における前記水力発電所ごとの発電パターンを生成することを特徴とする発電パターン生成プログラム。 to the computer,
a first process of acquiring information on a power generation plan in a plan period for each power plant from a plurality of power plants;
a second process of acquiring information about conditions for power generation for each hydroelectric power plant that performs hydroelectric power generation among the plurality of power plants;
a third process of calculating an operable time for each hydroelectric power plant in the plan period based on the acquired information about the power generation plan and information about the conditions for power generation;
a fourth process for acquiring information on the electricity trading price in the planning period;
a fifth process of generating a power generation pattern for each of the hydroelectric power plants during the planning period based on the calculated operable time and the obtained information on the electricity trading price;
and _
The fourth process acquires information about the power trading price at predetermined time intervals,
In the third process, based on the information acquired in the fourth process, the latest power trading price acquired within the planning period is greater than or equal to a predetermined threshold value with respect to the previously acquired power trading price. When the price fluctuates, recalculate the operable time for each hydroelectric power plant in the remaining period after the time when the latest power trading price is acquired in the planning period,
The fifth process generates a power generation pattern for each hydroelectric power plant in the remaining period based on the recalculated operable time and information on the latest electricity trading price acquired by the fourth process. A power generation pattern generation program characterized by:
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