JP7229955B2 - Program, device and method for grouping members with multiple attribute values - Google Patents
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Description
本発明は、属性値を持つメンバをグループ化する技術に関する。用途としては、需給調整電力量に応じて、充放電電力量を制御するべく、1つ以上の蓄電池を持つ需要家をメンバとしてグループ化する技術に関する。 The present invention relates to technology for grouping members having attribute values. As an application, it relates to a technique of grouping consumers having one or more storage batteries as members in order to control the charge/discharge power amount according to the supply and demand adjustment power amount.
図1は、従来技術におけるシステム構成図である。 FIG. 1 is a system configuration diagram in the prior art.
従来、電力量の需給をバランスさせるために、発電側が一方的に電力量の需給調整をするだけでなく、需要家側の蓄電池を遠隔制御によってその電力を充放電させる技術がある。
図1によれば、アグリゲータ装置(電力仲介事業者)1は、需要家の各蓄電池3における電力利用情報を予め取得しているとする。
電力会社システム2は、アグリゲータ装置1へ、需給調整電力量に基づく需給調整要求を送信する。これに対し、アグリゲータ装置1は、需給調整電力量に基づいて、各需要家の蓄電池3における充放電電力量を計算し、その充放電電力量を各蓄電池3へ送信する。蓄電池3は、受信した充放電電力量に応じて、電力を充放電する。
Conventionally, in order to balance the supply and demand of electric energy, there is a technology in which not only the power generation side unilaterally adjusts the supply and demand of electric energy, but also the storage battery on the consumer side is charged and discharged by remote control.
According to FIG. 1, it is assumed that the aggregator device (power intermediary business operator) 1 acquires in advance the power usage information of each
The electric
また、所定地域で必要となる充放電電力量に対して、管理サーバ(アグリゲータ機能)が、需要家設備(エネルギー貯蔵装置)の各蓄電池の残量等から、当該蓄電池が充放電すべき分担比率を計算する技術もある(例えば特許文献1参照)。この技術によれば、需要家側設備は、管理サーバから分担比率を受信し、その分担比率に基づいて当該蓄電池が充放電すべき分担電力量を計算する。そして、蓄積池は、その分担電力量に応じて充放電を制御する。
In addition, the management server (aggregator function) determines the charging/discharging ratio of the storage battery to be charged/discharged from the remaining amount of each storage battery of the consumer equipment (energy storage device), etc. There is also a technique for calculating (see
ここで、アグリゲータ装置1としては、蓄電池毎に充放電電力量や分担比率を計算するために、制御対象となる蓄電池の数が増加するに従って、その計算量が増大する。それによって、計算時間も長くなり、各蓄電池の最新の電力利用情報(例えば残量)を計算結果に反映することができない。例えば需要家の蓄電池に対しては、その残量以上に放電を要求することはできない。蓄電池全ての分担比率の計算に長時間(例えば2時間)を要する場合、最長でその計算時間前の各蓄電池の電力利用情報から計算したものとなる。その場合、蓄電池の残量が既に少なかったりする場合もある。
即ち、最新の電力利用情報を用いて計算しない場合、需給調整電力量と各蓄電池の充放電電力量の総和との間に、誤差を生じることとなる。
Here, since the
That is, if the calculation is not performed using the latest power usage information, an error will occur between the supply and demand adjusted power amount and the sum of the charge/discharge power amounts of the storage batteries.
これに対し、アグリゲータ装置1としては、多数の蓄電池3に対する制御処理の負担を軽減するために、1つ以上の蓄電池3を持つ需要家をメンバとしてグループ化して制御したいと考える。この場合、最も類似する組み合わせから順番にグループ化(クラスタ化)していく階層型クラスタを用いることができる。代表的にはデンドログラムがある(例えば非特許文献1参照)。
On the other hand, as the
階層型クラスタにおける既存のデンドログラムの場合、最も類似する組合せを検索するための要素値としては、基本的に1つである。即ち、その要素値同士の類似度を比較することによって組合せを順に構築していく。 For existing dendrograms in hierarchical clusters, there is basically one element value for retrieving the most similar combination. That is, combinations are constructed in order by comparing the similarities between the element values.
図1のような充放電システムの場合、充電のみならず放電も必要となるために、メンバとなる1つ以上の蓄電池を持つ需要家は、当該需要家の消費電力や発電電力のように複数の要素値に基づいてグループ化する必要がある。
しかしながら、前述したように既存のデンドログラムでは、複数の要素値同士を適用してグループ化することはできない。
In the case of the charging/discharging system as shown in FIG. 1, since not only charging but also discharging is required, a consumer having one or more member storage batteries can handle multiple power consumption and generated power. should be grouped based on the element values of the .
However, as described above, existing dendrograms cannot be grouped by applying multiple element values.
そこで、本発明は、階層型クラスタを用いて、複数の属性値を持つメンバをグループ化するプログラム、装置及び方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a program, apparatus, and method for grouping members having multiple attribute values using hierarchical clusters.
本発明によれば、各メンバが第1の属性値及び第2の属性値を有し、複数のメンバをグループ化する装置に搭載されたコンピュータに実行させるプログラムであって、
n個のメンバを含むm個のグループを構成する制約条件を予め定義したグループ定義手段と、
1つ以上のメンバを1つのグループとして、第1の属性値に基づく第1のグループの群と、第2の属性値に基づく第2のグループの群と、第1の属性値及び第2の属性値に基づく第3のグループの群を設定する初期設定手段と、
第1の属性値同士が最も近い第1のグループ同士を組み合わせて第1のグループの群を再構成し、任意の第2のグループが任意の第1のグループに包含される場合、制約条件を満たす限り、その共通集合を第3のグループとして再構成する第1のグループ再構成手段と、
第2の属性値同士が最も近い第2のグループ同士を組み合わせて第2のグループの群を再構成し、任意の第1のグループが任意の第2のグループに包含される場合、制約条件を満たす限り、その共通集合を第3のグループとして再構成する第2のグループ再構成手段と
して、第1のグループ再構成手段及び第2のグループ再構成手段を交互に繰り返す
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする。
According to the present invention, each member has a first attribute value and a second attribute value, a program to be executed by a computer mounted on a device for grouping a plurality of members,
Group definition means predefining constraints for forming m groups containing n members;
With one or more members as one group, a first group group based on the first attribute value, a second group group based on the second attribute value, the first attribute value and the second group initialization means for setting a third group of groups based on attribute values;
Combine the first groups whose first attribute values are closest to each other to reconstruct the group of first groups, and if any second group is included in any first group, the constraint is a first group reconstruction means for reconstructing the intersection as a third group as long as it satisfies
Combine the second groups whose second attribute values are closest to each other to reconstruct the group of second groups, and if any first group is included in any second group, the constraint is causing the computer to alternately repeat the first group reconstruction means and the second group reconstruction means as the second group reconstruction means for reconstructing the intersection as the third group as long as it satisfies characterized by
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
初期設定手段は、1つのメンバを1つのグループとして、第1の属性値に基づく第1のグループの群と、第2の属性値に基づく第2のグループの群と、第1の属性値及び第2の属性値に基づく第3のグループの群を予め設定する
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
According to another embodiment of the program of the present invention,
The initial setting means, with one member as one group, a first group group based on the first attribute value, a second group group based on the second attribute value, the first attribute value and It is also preferred to have the computer function to preset a third group of groups based on the second attribute value.
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
第1のグループ再構成手段及び第2のグループ再構成手段は、デンドログラムに基づいてグループ同士を1段ずつ組み合わせる
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
According to another embodiment of the program of the present invention,
It is also preferable that the first group reconstruction means and the second group reconstruction means cause the computer to combine the groups step by step based on the dendrogram.
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
グループ定義手段は、以下のように定義し、
グループのメンバ数 :n、nmin≦n≦nmax
nmin≧1、nmax>1
同一メンバ数nのグループ数 :m
同一メンバ数nのグループの段階:k(メンバ数が少ないグループからの昇順)
グループの段階間のメンバ増分率:U(1<U≦2)
k=1のグループのメンバ数 :scale(1)=nmin
k番目のグループのメンバ数 :scale(k)=floor{U×scale(k-1)}
floor{}:切り上げ整数
K番目のグループのメンバ数 :scale(K)≦nmax
nを増分させつつK段階繰り返す
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
According to another embodiment of the program of the present invention,
The group definition means is defined as follows,
Number of group members: n, nmin ≤ n ≤ nmax
nmin≧1, nmax>1
Number of groups with the same number of members n: m
Level of groups with the same number of members n: k (ascending order from groups with fewer members)
Group member increment rate between stages: U (1 < U ≤ 2)
Number of members of group with k=1: scale(1)=nmin
Number of members of the kth group: scale(k)=floor{U×scale(k−1)}
floor{}: Rounded integer Number of members of the K-th group: scale (K) ≤ nmax
It is also preferred to have the computer function to iterate through K stages while incrementing n.
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
メンバは、蓄電池を持つ需要家であり、
第1の属性値は、消費電力に基づく属性値であり、
第2の属性値は、発電電力に基づく属性値である
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
According to another embodiment of the program of the present invention,
Members are consumers with storage batteries,
The first attribute value is an attribute value based on power consumption,
It is also preferred to cause the computer to act like the second attribute value is an attribute value based on generated power.
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
アグリゲータ機能として、需給調整電力量に応じて、複数の蓄電池それぞれの充放電電力量を制御するために、
各蓄電池の充放電可能電力量の総和が、需要調整電力量から算出可能な、依頼全体の充放電電力量に近くなるように、第3のグループの組み合わせを選択するグループ選択手段と、
組み合わされたグループの各蓄電池に、充放電電力量を指示する蓄電池制御手段と
してコンピュータを機能させることも好ましい。
According to another embodiment of the program of the present invention,
As an aggregator function, in order to control the charge/discharge power amount of each of multiple storage batteries according to the supply and demand adjustment power amount,
group selection means for selecting a combination of the third group such that the total chargeable/dischargeable power amount of each storage battery is close to the chargeable/dischargeable power amount of the entire request, which can be calculated from the demand adjustment power amount;
It is also preferable to have the computer function as storage battery control means for instructing the charge/discharge power amount for each storage battery in the combined group.
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
グループ選択手段は、
同一の需要調整電力量に対して、グループの複数の組み合わせを選択し、
同一の需要調整電力量の要求を受信する毎に、グループの組み合わせを変更する
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
According to another embodiment of the program of the present invention,
Group selection means
select multiple combinations of groups for the same demand regulation energy,
It is also preferable to have the computer function to change the combination of groups each time it receives the same demand regulation power amount request.
本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
蓄電池制御手段は、グループ毎に、当該グループの充放電電力量を、各蓄電池に等分する
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
According to another embodiment of the program of the present invention,
It is also preferable that the storage battery control means causes the computer to function so as to divide the charge/discharge power amount of the group equally among the storage batteries for each group.
本発明によれば、各メンバが第1の属性値及び第2の属性値を有し、複数のメンバをグループ化する装置であって、
n個のメンバを含むm個のグループを構成する制約条件を予め定義したグループ定義手段と、
1つ以上のメンバを1つのグループとして、第1の属性値に基づく第1のグループの群と、第2の属性値に基づく第2のグループの群と、第1の属性値及び第2の属性値に基づく第3のグループの群とを予め構成する初期設定手段と、
第1の属性値同士が最も近い第1のグループ同士を組み合わせて第1のグループの群を再構成し、任意の第2のグループが任意の第1のグループに包含される場合、制約条件を満たす限り、その共通集合を第3のグループとして構成する第1のグループ再構成手段と、
第2の属性値同士が最も近い第2のグループ同士を組み合わせて第2のグループの群を再構成し、任意の第1のグループが任意の第2のグループに包含される場合、制約条件を満たす限り、その共通集合を第3のグループとして構成する第2のグループ再構成手段と
を有し、第1のグループ再構成手段及び第2のグループ再構成手段を交互に繰り返すように機能させることを特徴とする。
According to the present invention, an apparatus for grouping a plurality of members, each member having a first attribute value and a second attribute value, comprising:
Group definition means predefining constraints for forming m groups containing n members;
With one or more members as one group, a first group group based on the first attribute value, a second group group based on the second attribute value, the first attribute value and the second group an initialization means for preconfiguring a group of third groups based on attribute values;
Combine the first groups whose first attribute values are closest to each other to reconstruct the group of first groups, and if any second group is included in any first group, the constraint is a first group reconstruction means for configuring the intersection as a third group as long as it satisfies
Combine the second groups whose second attribute values are closest to each other to reconstruct the group of second groups, and if any first group is included in any second group, the constraint is a second group reconstructing means for constructing the intersection as a third group as long as they satisfy characterized by
本発明によれば、各メンバが第1の属性値及び第2の属性値を有し、複数のメンバをグループ化する装置のグループ化方法であって、
装置は、
n個のメンバを含むm個のグループを構成する制約条件を予め定義し、
1つ以上のメンバを1つのグループとして、第1の属性値に基づく第1のグループの群と、第2の属性値に基づく第2のグループの群と、第1の属性値及び第2の属性値に基づく第3のグループの群とを予め構成しており、
第1の属性値同士が最も近い第1のグループ同士を組み合わせて第1のグループの群を再構成し、任意の第2のグループが任意の第1のグループに包含される場合、制約条件を満たす限り、その共通集合を第3のグループとして構成する第1のステップと、
第2の属性値同士が最も近い第2のグループ同士を組み合わせて第2のグループの群を再構成し、任意の第1のグループが任意の第2のグループに包含される場合、制約条件を満たす限り、その共通集合を第3のグループとして構成する第2のステップと
を実行し、第1のステップ及び第2のステップを交互に繰り返すように実行する
ことを特徴とする。
According to the present invention, a device grouping method for grouping a plurality of members, each member having a first attribute value and a second attribute value, comprising:
The device
Predefine constraints that constitute m groups containing n members,
With one or more members as one group, a first group group based on the first attribute value, a second group group based on the second attribute value, the first attribute value and the second group preconfiguring a group of third groups based on attribute values,
Combine the first groups whose first attribute values are closest to each other to reconstruct the group of first groups, and if any second group is included in any first group, the constraint is a first step of forming the intersection as a third group as long as it satisfies
Combine the second groups whose second attribute values are closest to each other to reconstruct the group of second groups, and if any first group is included in any second group, the constraint is A second step of forming the intersection as a third group is executed as long as the conditions are satisfied, and the first step and the second step are alternately executed.
本発明のプログラム、装置及び方法によれば、階層型クラスタを用いて、複数の属性値を持つメンバをグループ化することができる。
これによって、需給調整電力量に応じた各蓄電池に対する充放電電力量の決定について、制御対象となる蓄電池の数が増加しても、蓄電池の選択及び充放電電力量の決定における計算量を抑制することができる。
According to the program, device, and method of the present invention, members having multiple attribute values can be grouped using hierarchical clusters.
As a result, regarding the determination of the charge/discharge power amount for each storage battery according to the supply and demand adjustment power amount, even if the number of storage batteries to be controlled increases, the calculation amount in selecting the storage battery and determining the charge/discharge power amount is suppressed. be able to.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図2は、本発明におけるシステム構成図である。 FIG. 2 is a system configuration diagram in the present invention.
<電力会社システム2>
電力会社システム2は、アグリゲータ装置1へ「需給調整要求」を送信する。
需給調整要求には、「需給調整電力量」及び「時間」が含まれる。例えば以下のようなものである。
時刻2018/4/1 12:00 需給調整要求「2018/4/1 13:00-13:30、140kWh、放電」
充放電電力量の更新の時間間隔を、30分単位としているが、勿論、いずれの時間間隔(例えば5分、10分、15分など)であってもよい。また、需給調整電力量は、電力量であるkWhでなく、電力であるkWでもよい。
尚、需給調整外の時間帯については、例えば、23:00-翌06:59までは充電、07:00-22:59までは放電といったように、スケジュールが予め既定されたものであってもよい。
<
The electric
The demand/supply adjustment request includes a “supply/demand adjustment power amount” and a “time”. For example:
Time 2018/4/1 12:00 Supply and demand adjustment request "2018/4/1 13:00-13:30, 140 kWh, discharge"
The time interval for updating the charge/discharge power amount is set to 30 minutes, but of course, any time interval (for example, 5 minutes, 10 minutes, 15 minutes, etc.) may be used. Also, the supply and demand adjustment power amount may be kW, which is electric power, instead of kWh, which is the amount of power.
In addition, even if the schedule is predetermined, for example, charging from 23:00 to 06:59 the next day and discharging from 07:00 to 22:59 for the time period outside the supply and demand adjustment good.
需給調整電力量は、電力会社が供給量(=発電量)をどの程度用意する必要があるか、という意味である。即ち、通常時の供給量に比べて、どの程度調整できるのか、という意味である。
「需給調整電力量」とは、具体的には、需給調整要求のない通常時を基準とした差分(調整量)をいう。
以下では、需給調整要求のない通常時に、蓄電池が充放電を行っていない場合を想定した説明とする。従って、需給調整要求のない通常時は、蓄電池からの充放電電力がゼロであるため、需給調整量と蓄電池からの充放電電力量は一致する。
但し、蓄電池が通常時から充放電を行っている場合は、その充放電電力量も考慮した上で、どの程度調整できるのか、を見積もり、蓄電池の充放電制御を行う必要がある。
The supply and demand adjustment power amount means how much the power company needs to prepare the supply amount (=power generation amount). In other words, it means how much adjustment can be made compared to the normal supply amount.
“Supply and demand adjustment power amount” specifically refers to the difference (adjustment amount) based on the normal time when there is no supply and demand adjustment request.
The following description is based on the assumption that the storage battery is not charging or discharging during normal times when there is no demand-supply adjustment request. Therefore, since the charge/discharge power from the storage battery is zero during normal times when there is no demand/supply adjustment request, the supply/demand adjustment amount and the charge/discharge power amount from the storage battery match.
However, if the storage battery is charging/discharging normally, it is necessary to estimate how much adjustment can be made in consideration of the charge/discharge power amount, and perform charging/discharging control of the storage battery.
尚、本発明の実施形態によれば、アグリゲータ装置1と電力会社システム2とは、別システムとして説明するが、勿論、需給調整量を決定する機能を持つ電力会社システム2がアグリゲータ装置1を含むように一体的に構成されたものであってもよい。
According to the embodiment of the present invention, the
<蓄電池3>
蓄電池3は、グループ毎に構成され、受信した充放電電力量に従って充放電する。また、蓄電池の電力利用情報を、適宜、アグリゲータ装置1へ送信する。
蓄電池3は、HEMS-GW(Home Energy Management System - GateWay)やHOME-GW(HOME GateWay)、スマートメータ(通信機能が搭載された電力メータ、又は、分電盤に設置されたHEMS-GWと通信可能な電力計)によって管理されるものでもよい。アグリゲータ装置1は、各蓄電池の充放電電力量を、HEMS-GW等へ送信する。そして、HEMS-GW等は、各蓄電池の充放電を制御する。
尚、HEMS-GW又はHOME-GWは、アグリゲータ装置1からOpenADRのデータ形式で受信し、蓄電池へECHONet-Liteのデータ形式で送信するものであってもよい。
<
The
The HEMS-GW or HOME-GW may receive data in the OpenADR data format from the
<アグリゲータ装置1>
アグリゲータ装置1は、電力会社システム2から需給調整要求を受信し、需給調整電力量を知る。
アグリゲータ装置1は、需給調整電力量に応じて、複数の蓄電池それぞれの充放電電力量を制御する。そのために、複数の蓄電池をグループ化し、需給調整電力量に応じて各蓄電池に等分した充放電電力量を決定する。そして、その充放電電力量を、各蓄電池3へ通知する。
これによって、蓄電池の数が増加しても、計算量の増加を抑制し、需給調整電力量に応じた各蓄電池の充放電電力量を算出することができる。
特に、本発明のアグリゲータ装置1は、各需要家をメンバとして、各メンバが持つ第1の属性値及び第2の属性値に基づいて、複数のメンバをグループ化するものである。
<
The
The
As a result, even if the number of storage batteries increases, it is possible to suppress an increase in the amount of calculation and calculate the charge/discharge power amount of each storage battery according to the supply and demand adjustment power amount.
In particular, the
図3は、本発明におけるアグリゲータ装置の機能構成図である。 FIG. 3 is a functional configuration diagram of an aggregator device according to the present invention.
図3によれば、アグリゲータ装置1は、蓄電池データベース10と、グループ定義部11と、初期設定部12と、第1のグループ再構成部13と、第2のグループ再構成部14と、グループ選択部15と、蓄電池制御部16とを有する。これら機能構成部は、アグリゲータ装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。また、これら機能構成部の処理の流れは、アグリゲータ装置の需給調整方法としても理解できる。
According to FIG. 3, the
[蓄電池データベース10]
蓄電池データベース10は、蓄電池毎に、電力利用情報を対応付けたものである。電力利用情報は、各蓄電池3から定期的に受信して収集したものである。
[Storage battery database 10]
The
図4は、蓄電池毎の電力利用情報を表す蓄電池データベースである。 FIG. 4 is a storage battery database representing power usage information for each storage battery.
蓄電池データベース10は、蓄電池毎に、電力利用情報を対応付けて記憶する。電力利用情報としては、グループ化の要素となる蓄電池(メンバ)毎に、少なくとも2つの属性値を有するとする。
第1の属性値:消費データ(消費電力に基づく属性値)
(例えば平均消費電力、家族人数、オール電化の有無)
第2の属性値:発電データ(発電電力に基づく属性値)
(例えば平均発電電力、住所ID、発電装置種別)
尚、消費電力及び発電電力は、時間帯(例えば1日単位の日付)によって変化するものであるのために、所定時間帯における平均値として表す。
The
First attribute value: consumption data (attribute value based on power consumption)
(For example, average power consumption, number of family members, presence or absence of all electrification)
Second attribute value: power generation data (attribute value based on power generation)
(For example, average power generation, address ID, generator type)
Since the consumed power and the generated power change depending on the time period (for example, the date of each day), they are expressed as average values in a predetermined time period.
[グループ定義部11]
グループ定義部11は、n個のメンバを含むm個のグループを構成する制約条件を予め定義したものである。具体的には、グループ規模を設定するものであり、n個のメンバを含むm個のグループを構成することを、nを増分させつつk段階繰り返し、各グループを定義する。
[Group definition unit 11]
The
図5は、本発明におけるグループ定義部の処理を表す説明図である。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing the processing of the group definition section in the present invention.
グループ定義部11は、以下のようにパラメータを既定する。
グループのメンバ数 :n、nmin≦n≦nmax
nmin≧1、nmax>1
同一メンバ数nのグループ数 :m
同一メンバ数nのグループの段階:k(メンバ数が少ないグループからの昇順)
グループの段階間のメンバ増分率:U(1<U≦2)
k=1のグループのメンバ数 :scale(1)=nmin
k番目のグループのメンバ数 :scale(k)=floor{U×scale(k-1)}
floor{}:切り上げ整数
K番目のグループのメンバ数 :scale(K)≦nmax
The
Number of group members: n, nmin ≤ n ≤ nmax
nmin≧1, nmax>1
Number of groups with the same number of members n: m
Level of groups with the same number of members n: k (ascending order from groups with fewer members)
Group member increment rate between stages: U (1 < U ≤ 2)
Number of members of group with k=1: scale(1)=nmin
Number of members of the kth group: scale(k)=floor{U×scale(k−1)}
floor{}: Rounded integer Number of members of the K-th group: scale (K) ≤ nmax
そして、グループ定義部11は、全グループの全メンバ数が、蓄電池総数以上となるまで、nを増分させつつk段階繰り返す。具体的には、以下のように段階的に構成される。
scale(k) グループID(メンバ数)
k=1 A1(1),A2(1),A3(1)
1台の蓄電池で構成されるグループが最大3個
k=2 B1(2),B2(2),B3(2)
2台の蓄電池で構成されるグループが最大3個
k=3 C1(4),C2(4),C3(4)
4台の蓄電池で構成されるグループが最大3個
K=k=4 D1(8),D2(8),D3(8)
8台の蓄電池で構成されるグループが最大3個
各グループの蓄電池の上限数kを段階的に設定することによって、制御対象となる蓄電池の数が増加しても、グループ数の増加を抑制することができる。
Then, the
scale(k) group ID (number of members)
k=1 A1(1), A2(1), A3(1)
A maximum of 3 groups consisting of one storage battery k=2 B1(2), B2(2), B3(2)
A maximum of 3 groups consisting of 4 batteries K=k=4 D1(8), D2(8), D3(8)
Up to 3 groups consisting of 8 storage batteries By setting the upper limit k of storage batteries in each group in stages, even if the number of storage batteries to be controlled increases, the increase in the number of groups is suppressed. be able to.
本発明によれば、グループ単位でのみ、充放電電力量を計算することによって、計算量を抑制する。また、あえて、異なるメンバ数nのグループを複数m個構成する。
例えばメンバ数が多いグループのみを作成した場合、それらグループを組み合わせると、需給調整電力量に近い値に調整することが難しい。例えば需給調整電力量140kWhの場合、グループの組み合わせによって1kWhや2kWhのように細かく調整することが難しい。そのために、あえて、少ないメンバ数のグループから多数のメンバ数のグループまで、様々な規模のグループを作成しておく。
According to the present invention, the amount of calculation is suppressed by calculating the charge/discharge power amount only for each group. In addition, a plurality of m groups with different number of members n are intentionally formed.
For example, when only groups with a large number of members are created, it is difficult to adjust the value close to the supply and demand adjustment power amount by combining those groups. For example, in the case of 140 kWh of power supply and demand adjustment, it is difficult to make fine adjustments such as 1 kWh or 2 kWh depending on the group combination. For this purpose, groups of various sizes are created, ranging from groups with a small number of members to groups with a large number of members.
また、あるメンバ数のグループが1つしかない場合、そのグループを何度も選択する可能性がある。そのために、同じメンバ数のグループを複数m個作成しておく。こにによって、同じグループを何度も選択しないようにする。
例えば、全蓄電池の半数以上に依頼しないと需給調整電力量に満たない場合、メンバ数が最大となるグループが常に選択されることなる。そのためにも、メンバ数が最大となるグループを複数個用意しておくことによって、1つのグループに集中して選択されることがなくなる。
Also, if there is only one group with a certain number of members, the group may be selected many times. Therefore, a plurality of m groups with the same number of members are created. This avoids selecting the same group multiple times.
For example, if the supply and demand adjustment power amount is not reached without requesting more than half of all the storage batteries, the group with the largest number of members will always be selected. For this reason, by preparing a plurality of groups having the maximum number of members, it is possible to prevent selection from being concentrated in one group.
[初期設定部12]
初期設定部12は、1つ以上のメンバを1つのグループとして、以下の3つのグループを最初に設定する。
第1の属性値に基づく第1のグループの群
第2の属性値に基づく第2のグループの群
第1の属性値及び第2の属性値に基づく第3のグループの群
ここで、1つのメンバを1つのグループとして予め設定してもよいし、グループ毎に異なるメンバ数として予め設定してもよい。即ち、ある程度、グループが構成された段階から、グループの再構成をすることもできる。
[Initial setting part 12]
The initial setting unit 12 initially sets the following three groups with one or more members as one group.
a first group based on the first attribute value a second group based on the second attribute value a third group based on the first attribute value and the second attribute value wherein one The members may be set in advance as one group, or different numbers of members may be set in advance for each group. In other words, the group can be reconfigured to some extent from the stage when the group has been configured.
図6は、グループ再構成の経緯を表す第0~4段階の説明図である。 FIG. 6 is an explanatory diagram of stages 0 to 4 showing the process of group reconfiguration.
図6によれば、初期の第0段階(t0)として、以下のようにグループを設定している。
(t0)メンバ数1の6個の第1のグループと、メンバ数1の6個の第2のグループとが予め設定されている。
第1のグループ(消費) :{a}{b}{c}{d}{e}{f}
第2のグループ(発電) :{a}{b}{c}{d}{e}{f}
第3のグループ(消費/発電):{a}{b}{c}{d}{e}{f}
According to FIG. 6, groups are set as follows at the initial stage 0 (t0).
(t0) Six first groups with one member and six second groups with one member are set in advance.
First group (consumption): {a} {b} {c} {d} {e} {f}
Second group (power generation): {a} {b} {c} {d} {e} {f}
Third Group (Consumption/Generation): {a} {b} {c} {d} {e} {f}
[第1のグループ再構成部13・第2のグループ再構成部14]
第1のグループ再構成部13は、定義されたグループの制約の下、第1の属性値(例えば消費電力)が類似するメンバ(蓄電池)をクラスタ化したグループ同士を、階層型クラスタ(デンドログラム)に基づいて1段ずつ組み合わせていく。
同様に、第2のグループ再構成部14は、定義されたグループの制約の下、第2の属性値(例えば発電電力)が類似するメンバ(蓄電池)をクラスタ化したグループ同士を、階層型クラスタ(デンドログラム)に基づいて1段ずつ組み合わせていく。
[First
The first
Similarly, the second
尚、グループ同士の「類似」とは、各グループに含まれるメンバの消費データ又は発電データそれぞれについて、項目毎にベクトルで表したユークリッド距離に基づくものである。ユークリッド距離が最も短いグループ同士を組み合わせていく。 The “similarity” between groups is based on the Euclidean distance represented by a vector for each item of consumption data or power generation data of members included in each group. Groups with the shortest Euclidean distance are combined.
これによって、第1のグループ再構成部13は、第1の属性値同士が最も近い第1のグループ同士を組み合わせて第1のグループの群を再構成する。このとき、任意の第2のグループが任意の第1のグループに包含される場合、制約条件を満たす限り、その共通集合(∩)を第3のグループとして再構成する。
また、第2のグループ再構成部14は、第2の属性値同士が最も近い第2のグループ同士を組み合わせて第2のグループの群を再構成する。このとき、任意の第1のグループが任意の第2のグループに包含される場合、制約条件を満たす限り、その共通集合を第3のグループとして再構成する。
そして、第1のグループ再構成部13及び第2のグループ再構成部14を交互に繰り返す。
最終的に同一グループに属する複数の蓄電池(メンバ)は、電力利用情報(消費データ及び発電データ)が類似しているため、同一の充放電電力量を依頼することができる。即ち、アグリゲータ装置1は、グループの選択及び充放電電力量のみを計算すればよく、計算量を抑制することができる。
As a result, the first
The second
Then, the first
Ultimately, a plurality of storage batteries (members) belonging to the same group have similar power usage information (consumption data and power generation data), so the same charge/discharge power amount can be requested. That is, the
図6の例によれば、グループ定義部11は、最終的に、以下のグループ群の制約下にあるとする。
メンバ数1以下のグループを3個:{1}{1}{1}
メンバ数2以下のグループを3個:{2}{2}{2}
メンバ数4以下のグループを3個:{4}{4}{4}
尚、初期設定段階では、メンバ数1のグループが3個以上あっても許容するものとする。最終的に、グループ定義部11のグループ群の制約に収まるようにする。
メンバ数の制約の集合C(ただし、Cはメンバ数で降順にソート済み)(例:C={4,4,4,2,2,2,1,1,1})と、
再構成中における第3のグループの群のメンバ数の集合S(ただし、Sはメンバ数で降順にソート済み)(例:S={2,1,1,1,1})を比較し、
Sの各要素siのすべてについて、Cの各要素ci≧siを満たす場合に、再構成の結合処理を継続し、
それ以外の場合は結合作業を停止し、結合前の状態に戻って、再構成を再開する。
According to the example of FIG. 6, the
3 groups with 1 or less members: {1} {1} {1}
3 groups with 2 or less members: {2} {2} {2}
3 groups with 4 or less members: {4} {4} {4}
At the initial setting stage, even if there are three or more groups with one member, it is allowed. Finally, it is made to fit within the restrictions of the group group of the
A set C of constraints on the number of members (where C is sorted in descending order by the number of members) (e.g. C = {4, 4, 4, 2, 2, 2, 1, 1, 1}), and
Compare the set S of the number of members of the group of the third group under reconstruction, where S is sorted in descending order by the number of members (e.g. S = {2, 1, 1, 1, 1}),
continuing the joint process of reconstruction if for every element si of S satisfies ci≧si for each element of C;
Otherwise, stop the merging operation, return to the state before merging, and restart reconstruction.
図6によれば、以下のように、グループ再構成の経緯を辿る。
(t1)第1の属性値同士が最も近い第1のグループ同士を組み合わせて第1のグループの群を再構成する。このとき、第2のグループ{a}{b}はそれぞれ、第1のグループ{a,b}に包含されるが、メンバ数1{a}{b}であるために、第3のグループとしてはt0と全く同様となる。
第1のグループ(消費) :{a,b} {c}{d}{e}{f}
第2のグループ(発電) :{a}{b}{c}{d}{e}{f}
第3のグループ(消費/発電):{a}{b}{c}{d}{e}{f}
第3のグループ群のメンバ数の集合S={1,1,1,1,1,1}
制約のメンバ数の集合C={4,4,4,2,2,2,1,1,1}
ci≧siであるため、再構成処理を継続する。
According to FIG. 6, the process of group restructuring is traced as follows.
(t1) Combine the first groups whose first attribute values are the closest to each other to reconstruct a group of first groups. At this time, the second groups {a} {b} are included in the first groups {a, b}, respectively, but since the number of members is 1 {a} {b}, the third group is exactly the same as t0.
First group (consumption): {a,b} {c} {d} {e} {f}
Second group (power generation): {a} {b} {c} {d} {e} {f}
Third Group (Consumption/Generation): {a} {b} {c} {d} {e} {f}
A set S of the number of members of the third group group = {1, 1, 1, 1, 1, 1}
A set of constraint member counts C={4, 4, 4, 2, 2, 2, 1, 1, 1}
Since ci ≥ si, the reconstruction process continues.
(t2)次に、第2の属性値同士が最も近い第2のグループ同士を組み合わせて第2のグループの群を再構成する。このとき、第1のグループ{a,b}は、第2のグループ{a,b}に包含されるため、その共通集合を第3のグループとして再構成する。
第1のグループ(消費) :{a,b} {c}{d}{e}{f}
第2のグループ(発電) :{a,b} {c}{d}{e}{f}
第3のグループ(消費/発電):{a,b} {c}{d}{e}{f}
第3のグループ群のメンバ数の集合S={2,1,1,1,1}
制約のメンバ数の集合C={4,4,4,2,2,2,1,1,1}
ci≧siであるため、再構成処理を継続する。
(t2) Next, second groups having the closest second attribute values are combined to reconstruct a group of second groups. At this time, since the first group {a, b} is included in the second group {a, b}, the common set is reconstructed as the third group.
First group (consumption): {a,b} {c} {d} {e} {f}
Second group (power generation): {a, b} {c} {d} {e} {f}
Third group (consumption/generation): {a,b} {c} {d} {e} {f}
A set S of the number of members of the third group group = {2, 1, 1, 1, 1}
A set of constraint member counts C={4, 4, 4, 2, 2, 2, 1, 1, 1}
Since ci ≥ si, the reconstruction process continues.
(t3)次に、第1の属性値同士が最も近い第1のグループ同士を組み合わせて第1のグループの群を再構成する。このとき、第2のグループ{c}{d}それぞれは、第1のグループ{c,d}に包含されるが、メンバ数1{c}{d}であるために、第3のグループとしてはt2と全く同様となる。
第1のグループ(消費) :{a,b} {c,d} {e}{f}
第2のグループ(発電) :{a,b} {c}{d}{e}{f}
第3のグループ(消費/発電):{a,b} {c}{d}{e}{f}
第3のグループ群のメンバ数の集合S={2,1,1,1,1}
制約のメンバ数の集合C={4,4,4,2,2,2,1,1,1}
ci≧siを満たすため、再構成処理を継続する。
(t3) Next, the first groups having the closest first attribute values are combined to reconstruct a group of first groups. At this time, each of the second groups {c} {d} is included in the first group {c, d}, but since the number of members is 1 {c} {d}, the third group is exactly the same as t2.
First group (consumption): {a,b} {c,d} {e}{f}
Second group (power generation): {a, b} {c} {d} {e} {f}
Third group (consumption/generation): {a,b} {c} {d} {e} {f}
A set S of the number of members of the third group group = {2, 1, 1, 1, 1}
A set of constraint member counts C={4, 4, 4, 2, 2, 2, 1, 1, 1}
Since ci ≥si is satisfied, the reconstruction process continues.
(t4)次に、第2の属性値同士が最も近い第2のグループ同士を組み合わせて第2のグループの群を再構成する。このとき、第1のグループ{e}は、第2のグループ{d,e}に包含されるが、メンバ数1{e}であるために、第3のグループとしてはt3と全く同様となる。
第1のグループ(消費) :{a,b} {c,d} {e}{f}
第2のグループ(発電) :{a,b} {c} {d,e}{f}
第3のグループ(消費/発電):{a,b} {c}{d}{e}{f}
第3のグループ群のメンバ数の集合S={2,1,1,1,1}
制約のメンバ数の集合C={4,4,4,2,2,2,1,1,1}
ci≧siを満たすため、再構成処理を継続する。
(t4) Next, the second groups having the closest second attribute values are combined to reconstruct a group of second groups. At this time, the first group {e} is included in the second group {d, e}, but since the number of members {e} is 1, the third group is exactly the same as t3. .
First group (consumption): {a,b} {c,d} {e}{f}
Second group (power generation): {a, b} {c} {d, e} {f}
Third group (consumption/generation): {a,b} {c} {d} {e} {f}
A set S of the number of members of the third group group = {2, 1, 1, 1, 1}
A set of constraint member counts C={4, 4, 4, 2, 2, 2, 1, 1, 1}
Since ci ≥si is satisfied, the reconstruction process continues.
図7は、グループ再構成の経緯を表す第5~7段階の説明図である。 FIG. 7 is an explanatory diagram of fifth to seventh stages showing the background of group reconfiguration.
(t5)次に、第1の属性値同士が最も近い第1のグループ同士を組み合わせて第1のグループの群を再構成する。このとき、第2のグループ{f}は、第1のグループ{e,f}に包含されるが、メンバ数1{f}であるために、第3のグループとしてはt4と全く同様となる。
第1のグループ(消費) :{a,b} {c,d} {e,f}
第2のグループ(発電) :{a,b} {c}{d,e}{f}
第3のグループ(消費/発電):{a,b} {c}{d}{e}{f}
第3のグループ群のメンバ数の集合S={2,1,1,1,1}
制約のメンバ数の集合C={4,4,4,2,2,2,1,1,1}
ci≧siを満たすため、再構成処理を継続する。
(t5) Next, the first groups having the closest first attribute values are combined to reconstruct the group of first groups. At this time, the second group {f} is included in the first group {e, f}, but since the number of members {f} is 1, the third group is exactly the same as t4. .
First group (consumption): {a,b} {c,d} {e,f}
Second group (power generation): {a, b} {c} {d, e} {f}
Third group (consumption/generation): {a,b} {c} {d} {e} {f}
A set S of the number of members of the third group group = {2, 1, 1, 1, 1}
A set of constraint member counts C={4, 4, 4, 2, 2, 2, 1, 1, 1}
Since ci ≥si is satisfied, the reconstruction process continues.
(t6)次に、第2の属性値同士が最も近い第2のグループ同士を組み合わせて第2のグループの群を再構成する。このとき、第1のグループ{a,b}は、第2のグループ{a,b,c}に包含されるため、その共通集合を第3のグループとして再構成する。但し、第3のグループは、既に{a,b}を構成しているので、t5と全く同様となる。
第1のグループ(消費) :{a,b} {c,d} {e,f}
第2のグループ(発電) :{a,b,c} {d,e} {f}
第3のグループ(消費/発電):{a,b} {c}{d}{e}{f}
第3のグループ群のメンバ数の集合S={2,1,1,1,1}
制約のメンバ数の集合C={4,4,4,2,2,2,1,1,1}
ci≧siを満たすため、再構成処理を継続する。
(t6) Next, the second groups having the closest second attribute values are combined to reconstruct a group of second groups. At this time, since the first group {a, b} is included in the second group {a, b, c}, the common set is reconstructed as the third group. However, since the third group has already constructed {a, b}, it is exactly the same as t5.
First group (consumption): {a,b} {c,d} {e,f}
Second group (power generation): {a, b, c} {d, e} {f}
Third group (consumption/generation): {a,b} {c} {d} {e} {f}
A set S of the number of members of the third group group = {2, 1, 1, 1, 1}
A set of constraint member counts C={4, 4, 4, 2, 2, 2, 1, 1, 1}
Since ci ≥si is satisfied, the reconstruction process continues.
(t7)次に、第1の属性値同士が最も近い第1のグループ同士を組み合わせて第1のグループの群を再構成する。このとき、第2のグループ{a,b,c}は、第1のグループ{a,b,c,d}に包含されるため、その共通集合を第3のグループとして再構成する。
第1のグループ(消費) :{a,b,c,d} {e,f}
第2のグループ(発電) :{a,b,c} {d,e} {f}
第3のグループ(消費/発電):{a,b,c}{d}{e}{f}
第3のグループ群のメンバ数の集合S={3,1,1,1}
制約のメンバ数の集合C={4,4,4,2,2,2,1,1,1}
ci≧siを満たすため、再構成処理を継続する。
(t7) Next, the first groups having the closest first attribute values are combined to reconstruct a group of first groups. At this time, since the second group {a, b, c} is included in the first group {a, b, c, d}, the common set is reconstructed as the third group.
First group (consumption): {a,b,c,d} {e,f}
Second group (power generation): {a, b, c} {d, e} {f}
Third group (consumption/generation): {a,b,c}{d}{e}{f}
A set S of the number of members of the third group group = {3, 1, 1, 1}
A set of constraint member counts C={4, 4, 4, 2, 2, 2, 1, 1, 1}
Since ci ≥si is satisfied, the reconstruction process continues.
(t8)次に、第2の属性値同士が最も近い第2のグループ同士を組み合わせて第2のグループの群を再構成する。このとき、第1のグループ{a,b,c,d}は、第2のグループ{a,b,c,d,e}に包含されるため、その共通集合{a,b,c,d}を第3のグループとして再構成する。
第1のグループ(消費) :{a,b,c,d} {e,f}
第2のグループ(発電) :{a,b,c,d,e} {f}
第3のグループ(消費/発電):{a,b,c,d} {e}{f}
第3のグループ群のメンバ数の集合S={4,1,1}
制約のメンバ数の集合C={4,4,4,2,2,2,1,1,1}
ci≧siを満たすため、再構成処理を継続する。
(t8) Next, the second groups having the closest second attribute values are combined to reconstruct a group of second groups. At this time, since the first group {a, b, c, d} is included in the second group {a, b, c, d, e}, its intersection {a, b, c, d } as the third group.
First group (consumption): {a,b,c,d} {e,f}
Second group (power generation): {a, b, c, d, e} {f}
Third group (consumption/generation): {a, b, c, d} {e} {f}
A set S of the number of members of the third group group = {4, 1, 1}
A set of constraint member counts C={4, 4, 4, 2, 2, 2, 1, 1, 1}
Since ci ≥si is satisfied, the reconstruction process continues.
図8は、グループ再構成の経緯を表す第9、10段階の説明図である。 FIG. 8 is an explanatory diagram of the 9th and 10th stages showing the process of group reconfiguration.
(t9)次に、第1の属性値同士が最も近い第1のグループ同士を組み合わせて第1のグループの群を再構成する。このとき、第2のグループ{a,b,c,d,e}は、第1のグループ{a,b,c,d,e,f}に包含されるため、その共通集合{a,b,c,d}を第3のグループとして再構成する。
第1のグループ(消費) :{a,b,c,d,e,f}
第2のグループ(発電) :{a,b,c,d,e} {f}
第3のグループ(消費/発電):{a,b,c,d,e}{f}
第3のグループ群のメンバ数の集合S={5,1}
制約のメンバ数の集合C={4,4,4,2,2,2,1,1,1}
ci≧siを満たさないため、(t8)の状態に戻り、再構成処理を継続する。
(t9) Next, the first groups having the closest first attribute values are combined to reconstruct a group of first groups. At this time, since the second group {a, b, c, d, e} is included in the first group {a, b, c, d, e, f}, its intersection {a, b , c, d} as the third group.
First group (consumption): {a, b, c, d, e, f}
Second group (power generation): {a, b, c, d, e} {f}
Third group (consumption/generation): {a, b, c, d, e} {f}
A set S of the number of members of the third group group = {5, 1}
A set of constraint member counts C={4, 4, 4, 2, 2, 2, 1, 1, 1}
Since ci≧si is not satisfied, the state returns to (t8) and the reconstruction process is continued.
(t10)最後に、第2の属性値同士が最も近い第2のグループ同士を組み合わせて第2のグループの群を再構成する。このとき、第1のグループ{e,f}は、第2のグループ{a,b,c,d,e,f}に包含されるため、その共通集合{e,f}を第3のグループとして構成する。
第1のグループ(消費) :{a,b,c,d} {e,f}
第2のグループ(発電) :{a,b,c,d,e,f}
第3のグループ(消費/発電):{a,b,c,d} {e,f}
ci≧siを満たすが、デンドログラムによる結合処理が終了したため、再構成処理も終了し、(t10)における、第1のグループ、第2のグループ、第3のグループを最終的な状態とする。
(t10) Finally, the second groups having the closest second attribute values are combined to reconstruct a group of second groups. At this time, since the first group {e, f} is included in the second group {a, b, c, d, e, f}, the intersection {e, f} is the third group Configure as
First group (consumption): {a,b,c,d} {e,f}
Second group (power generation): {a, b, c, d, e, f}
Third group (consumption/generation): {a,b,c,d} {e,f}
Although ci≧si is satisfied, since the connection processing by the dendrogram is finished, the reconstruction processing is also finished, and the first group, the second group, and the third group at (t10) are brought to the final state.
前述した第1のグループ再構成部13及び第2のグループ再構成部14は、所定時間間隔で、又は、所定条件を満たした際に、グループを再構成するものであってもよい。例えば、1週間や1ヶ月といった一定期間、又は、制御対象とする蓄電池が追加されるタイミングで、グループを再構成することが好ましい。
The first
図9は、グループ毎の充放電可能電力量を表す説明図である。 FIG. 9 is an explanatory diagram showing chargeable/dischargeable power amounts for each group.
図9(a)によれば、グループ定義部11によって定義されたグループを表す。グループを表す矩形の大きさと、カッコ内の数字は、各グループのメンバ数の最大値を表す。
図9(b)によれば、例えば6個のグループが構成された例である。
図9(c)によれば、グループ毎に、全ての蓄電池における充放電可能電力量を表したものである。グループを表す矩形の大きさは、各グループの充放電可能電力量の大きさを表す。
図9(d)によれば、各グループを、充放電可能電力量に応じてソートしたものである。
According to FIG. 9A, groups defined by the
FIG. 9B shows an example in which, for example, six groups are configured.
FIG. 9(c) shows the chargeable/dischargeable power amounts of all the storage batteries for each group. The size of the rectangle representing the group represents the chargeable/dischargeable power amount of each group.
According to FIG.9(d), each group is sorted according to chargeable/dischargeable electric energy.
図9の例を、図8におけるt10の第3のグループの群に置き換えると、以下のように2つのグループとなる。
B1={e,f}
C1={a,b,c,d}
Replacing the example of FIG. 9 with the group of the third group of t10 in FIG. 8 results in two groups as follows.
B1={e,f}
C1={a, b, c, d}
[グループ選択部15]
グループ選択部15は、通常時の蓄電池からの充放電電力がゼロでなかった場合、各蓄電池の充放電可能電力量の総和が、需要調整電力量から算出可能な、依頼全体の充放電電力量に近くなるように、第3のグループの組み合わせを選択する。依頼全体の充放電電力量は、以下の式で計算される。
依頼全体の充放電電力量=
電力会社システムからの需給調整電力量+通常時の全体の充放電予測量
充放電電力量(プラスが放電、マイナスが充電)
需給調整電力量(プラスが削減依頼、マイナスが増加依頼)
通常時の全体の充放電予測量(プラスが放電、マイナスが充電)
通常時の全体の充放電予測量とは、需給調整がなかった場合に充放電すると予測した電力量である。
そして、例えば、充放電電力量の多い順を優先度として、図9(d)のように複数の蓄電池がソートされる。尚、複数の蓄電池におけるソートの優先順は、残量の加重平均であってもよい。
[Group selection unit 15]
If the charge/discharge power from the storage battery during normal operation is not zero, the
Amount of charge/discharge power for the entire request =
Supply and demand adjustment power amount from electric power company system + total charge/discharge prediction amount in normal time
Charge/discharge power (positive is discharging, negative is charging)
Supply and demand adjustment power amount (plus is request for reduction, minus is request for increase)
Overall predicted charge/discharge amount during normal operation (plus indicates discharge, minus indicates charge)
The total charge/discharge predicted amount during normal operation is the amount of electric power predicted to be charged/discharged when there is no supply and demand adjustment.
Then, for example, the plurality of storage batteries are sorted as shown in FIG. Note that the order of priority for sorting the plurality of storage batteries may be a weighted average of remaining amounts.
図10は、本発明におけるグループ選択部の処理を表す説明図である。 FIG. 10 is an explanatory diagram showing the processing of the group selection section in the present invention.
図10によれば、以下の需給調整要求に対応しようとしている。
時刻2019/4/1 12:00 需給調整要求「2019/4/1 13:00-13:30、140kWh、放電」
尚、ここでは、図9(d)の6個のグループについて説明する。
According to FIG. 10, it is going to respond to the following supply and demand adjustment requests.
Time 2019/4/1 12:00 Supply and demand adjustment request "2019/4/1 13:00-13:30, 140 kWh, discharge"
Here, six groups in FIG. 9D will be explained.
(S1)最初に、グループC2を選択する。このとき、グループC2の充放電可能電力量は、需要調整電力量よりも低いために、そのまま継続する。
(S2)次に、グループC2+C1を選択する。このとき、グループC2+C1の充放電可能電力量は、需要調整電力量以上となるために、その超える前に選択されたグループC2を確定する。また、グループC2+C1を組み合わせ候補をとして記憶する。
組み合わせ候補:C2+C1
(S3)次に、グループC2+A1を選択する。このとき、グループC2+A1の充放電可能電力量は、需要調整電力量と一致するために、グループC2+A1を組み合わせ候補をとして記憶する。
組み合わせ候補:C2+C1
C2+A1
(S4)次に、グループC2+B2を選択する。このとき、グループC2+B2の充放電可能電力量は、需要調整電力量よりも低いために、そのまま継続する。
(S5)次に、グループC2+B2+B3を選択する。このとき、グループC2+B2+B3の充放電可能電力量は、需要調整電力量以上となるために、その超える前に選択されたグループC2+B2を確定する。また、グループC2+B2+B3を組み合わせ候補をとして記憶する。
組み合わせ候補:C2+C1
C2+A1
C2+B2+B3
(S6)次に、グループC2+B2+A2を選択する。このとき、グループC2+B2+A2の充放電可能電力量は、需要調整電力量と一致するために、グループC2+B2+A2を組み合わせ候補をとして記憶する。
組み合わせ候補:C2+C1
C2+A1
C2+B2+B3
C2+B2+A2
最終的に、全ての組み合わせ候補の中で、充放電可能電力量が最も低い(需給調整電力量に最も近い)グループの組み合わせを選択する。図8によれば、以下の2つの組み合わせが選択される。
最終的に選択された組み合わせ:C2+A1
C2+B2+A2
このように、グループ選択部15は、同一の需要調整電力量に対して、グループの複数の組み合わせを選択することができる。
(S1) First, select group C2. At this time, since the chargeable/dischargeable power amount of group C2 is lower than the demand adjustment power amount, it continues as it is.
(S2) Next, group C2+C1 is selected. At this time, since the chargeable/dischargeable power amount of group C2+C1 is greater than or equal to the demand adjustment power amount, group C2 selected before exceeding the amount is determined. Also, the group C2+C1 is stored as a combination candidate.
Combination candidate: C2 + C1
(S3) Next, group C2+A1 is selected. At this time, since the chargeable/dischargeable power amount of the group C2+A1 matches the demand adjustment power amount, the group C2+A1 is stored as a combination candidate.
Combination candidate: C2 + C1
C2 + A1
(S4) Next, group C2+B2 is selected. At this time, since the chargeable/dischargeable power amount of group C2+B2 is lower than the demand adjustment power amount, it continues as it is.
(S5) Next, group C2+B2+B3 is selected. At this time, since the chargeable/dischargeable power amount of the group C2+B2+B3 is equal to or greater than the demand adjustment power amount, the selected group C2+B2 is determined before exceeding the demand adjustment power amount. Also, the group C2+B2+B3 is stored as a combination candidate.
Combination candidate: C2 + C1
C2 + A1
C2+B2+B3
(S6) Next, group C2+B2+A2 is selected. At this time, since the chargeable/dischargeable power amount of the group C2+B2+A2 matches the demand adjustment power amount, the group C2+B2+A2 is stored as a combination candidate.
Combination candidate: C2 + C1
C2 + A1
C2+B2+B3
C2+B2+A2
Finally, the combination of the group with the lowest chargeable/dischargeable power amount (closest to the supply and demand adjustment power amount) is selected from all the combination candidates. According to FIG. 8, the following two combinations are selected.
Final selected combination: C2+A1
C2+B2+A2
In this way, the
また、グループ選択部15は、同一の需要調整電力量に対して、グループの複数の組み合わせを選択するものであってもよい。これによって、同一の需要調整電力量の要求を受信する毎に、グループの組み合わせを変更する。特定のグループに依頼が集中するといった状況を回避することができる。
Moreover, the
[蓄電池制御部16]
蓄電池制御部16は、組み合わされたグループの各蓄電池に、充放電電力量を指示する。このとき、蓄電池制御部16は、グループ毎に、当該グループの充放電電力量を、各蓄電池に等分する。電力利用情報の類似度が高い蓄電池同士がグループ化されているために、充放電電力量も等分することができる。
[Storage battery control unit 16]
The storage
図11は、蓄電池数に対する処理時間を表すグラフである。 FIG. 11 is a graph showing the processing time with respect to the number of storage batteries.
図11によれば、本発明について、以下のパラメータに設定したとする。
グループのメンバ数 :nmin=1
nmax=32,768
同一メンバ数nのグループ数 :m=1
グループの段階間のメンバ増分率:U=2
ここで、図11によれば、蓄電池数65,535を制御しようとした場合、蓄電池毎の充放電電力量の計算時間は、6,553.5秒(約109分)必要になるのに対し、グループ毎の充放電電力量の計算時間では、1.6秒となる。例えば30分毎に蓄電池の電力利用情報を取得することができる場合、その充放電電力量の計算時間も30分以内とすることが好ましい。前述の例によれば、蓄電池毎に計算すると109分かかってしまい、30分以内に計算することもできず、需給調整電力量と各蓄電池の充放電電力量の総和との間の誤差も大きくなる。
According to FIG. 11, it is assumed that the following parameters are set for the present invention.
Number of group members: nmin = 1
nmax = 32,768
Number of groups with the same number of members n: m = 1
Group member increment rate between stages: U=2
Here, according to FIG. 11, when trying to control the number of storage batteries of 65,535, the calculation time of the charge/discharge power amount for each storage battery is 6,553.5 seconds (about 109 minutes). The power amount calculation time is 1.6 seconds. For example, if the power usage information of the storage battery can be acquired every 30 minutes, it is preferable that the calculation time of the charge/discharge power amount is also within 30 minutes. According to the above example, it takes 109 minutes to calculate for each storage battery, and it cannot be calculated within 30 minutes. Become.
以上、詳細に説明したように、本発明のプログラム、装置及び方法によれば、階層型クラスタを用いて、複数の属性値を持つメンバをグループ化することができる。
これによって、需給調整電力量に応じた各蓄電池に対する充放電電力量の決定について、制御対象となる蓄電池の数が増加しても、蓄電池の選択及び充放電電力量の決定における計算量を抑制することができる。
特に、蓄電池の数が増大しても、計算量が抑制され、計算時間が長くならない。そのために、各蓄電池における新しい電力利用情報を用いて計算することができ、需給調整電力量と各蓄電池の充放電電力量の総和との間の誤差も小さくすることができる。
As described in detail above, according to the program, apparatus and method of the present invention, hierarchical clusters can be used to group members having multiple attribute values.
As a result, regarding the determination of the charge/discharge power amount for each storage battery according to the supply and demand adjustment power amount, even if the number of storage batteries to be controlled increases, the calculation amount in selecting the storage battery and determining the charge/discharge power amount is suppressed. be able to.
In particular, even if the number of storage batteries increases, the amount of calculation is suppressed and the calculation time does not become long. Therefore, it is possible to calculate using the new power usage information in each storage battery, and it is possible to reduce the error between the supply and demand adjustment power amount and the sum total of the charge/discharge power amount of each storage battery.
前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。 For the various embodiments of the present invention described above, various changes, modifications and omissions within the spirit and scope of the present invention can be easily made by those skilled in the art. The foregoing description is exemplary only and is not intended to be limiting. The invention is to be limited only as limited by the claims and the equivalents thereof.
1 アグリゲータ装置
10 蓄電池データベース
11 グループ定義部
12 初期設定部
13 第1のグループ再構成部
14 第2のグループ再構成部
15 グループ選択部
15 蓄電池制御部
2 電力会社システム
3 蓄電池
1
Claims (10)
n個のメンバを含むm個のグループを構成する制約条件を予め定義したグループ定義手段と、
1つ以上のメンバを1つのグループとして、第1の属性値に基づく第1のグループの群と、第2の属性値に基づく第2のグループの群と、第1の属性値及び第2の属性値に基づく第3のグループの群を設定する初期設定手段と、
第1の属性値同士が最も近い第1のグループ同士を組み合わせて第1のグループの群を再構成し、任意の第2のグループが任意の第1のグループに包含される場合、制約条件を満たす限り、その共通集合を第3のグループとして再構成する第1のグループ再構成手段と、
第2の属性値同士が最も近い第2のグループ同士を組み合わせて第2のグループの群を再構成し、任意の第1のグループが任意の第2のグループに包含される場合、制約条件を満たす限り、その共通集合を第3のグループとして再構成する第2のグループ再構成手段と
して、第1のグループ再構成手段及び第2のグループ再構成手段を交互に繰り返す
ようにコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。 Each member has a first attribute value and a second attribute value, a program to be executed by a computer mounted on a device for grouping a plurality of members,
Group definition means predefining constraints for forming m groups containing n members;
With one or more members as one group, a first group group based on the first attribute value, a second group group based on the second attribute value, the first attribute value and the second group initialization means for setting a third group of groups based on attribute values;
Combine the first groups whose first attribute values are closest to each other to reconstruct the group of first groups, and if any second group is included in any first group, the constraint is a first group reconstruction means for reconstructing the intersection as a third group as long as it satisfies
Combine the second groups whose second attribute values are closest to each other to reconstruct the group of second groups, and if any first group is included in any second group, the constraint is causing the computer to alternately repeat the first group reconstruction means and the second group reconstruction means as the second group reconstruction means for reconstructing the intersection as the third group as long as it satisfies A program characterized by
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項1に記載のプログラム。 The initial setting means, with one member as one group, a first group group based on the first attribute value, a second group group based on the second attribute value, the first attribute value and 2. The program of claim 1, operable to cause a computer to preset a set of third groups based on second attribute values.
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項1又は2に記載のプログラム。 3. The program according to claim 1, wherein the first group reconstruction means and the second group reconstruction means cause a computer to function so as to combine groups step by step based on a dendrogram.
グループのメンバ数 :n、nmin≦n≦nmax
nmin≧1、nmax>1
同一メンバ数nのグループ数 :m
同一メンバ数nのグループの段階:k(メンバ数が少ないグループからの昇順)
グループの段階間のメンバ増分率:U(1<U≦2)
k=1のグループのメンバ数 :scale(1)=nmin
k番目のグループのメンバ数 :scale(k)=floor{U×scale(k-1)}
floor{}:切り上げ整数
K番目のグループのメンバ数 :scale(K)≦nmax
nを増分させつつK段階繰り返す
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のプログラム。 The group definition means is defined as follows,
Number of group members: n, nmin ≤ n ≤ nmax
nmin≧1, nmax>1
Number of groups with the same number of members n: m
Level of groups with the same number of members n: k (ascending order from groups with fewer members)
Group member increment rate between stages: U (1 < U ≤ 2)
Number of members of group with k=1: scale(1)=nmin
Number of members of the kth group: scale(k)=floor{U×scale(k−1)}
floor{}: Rounded integer Number of members of the K-th group: scale (K) ≤ nmax
4. A program according to any one of claims 1 to 3, causing the computer to repeat K steps while incrementing n.
第1の属性値は、消費電力に基づく属性値であり、
第2の属性値は、発電電力に基づく属性値である
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のプログラム。 Members are consumers with storage batteries,
The first attribute value is an attribute value based on power consumption,
5. The program according to any one of claims 1 to 4, wherein the second attribute value causes the computer to function as an attribute value based on generated power.
各蓄電池の充放電可能電力量の総和が、需要調整電力量から算出可能な、依頼全体の充放電電力量に近くなるように、第3のグループの組み合わせを選択するグループ選択手段と、
組み合わされたグループの各蓄電池に、充放電電力量を指示する蓄電池制御手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする請求項5に記載のプログラム。 As an aggregator function, in order to control the charge/discharge power amount of each of multiple storage batteries according to the supply and demand adjustment power amount,
group selection means for selecting a combination of the third group such that the total chargeable/dischargeable power amount of each storage battery is close to the chargeable/dischargeable power amount of the entire request, which can be calculated from the demand adjustment power amount;
6. The program according to claim 5, causing the computer to function as storage battery control means for instructing charge/discharge power amounts for each storage battery in the combined group.
同一の需要調整電力量に対して、グループの複数の組み合わせを選択し、
同一の需要調整電力量の要求を受信する毎に、グループの組み合わせを変更する
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項6に記載のプログラム。 Group selection means
select multiple combinations of groups for the same demand regulation energy,
7. The program according to claim 6, causing the computer to change the combination of groups each time it receives the same demand regulation power amount request.
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項6又は7に記載のプログラム。 8. The program according to claim 6, wherein the storage battery control means causes the computer to function so as to equally divide the charging/discharging power amount of the group to each storage battery for each group.
n個のメンバを含むm個のグループを構成する制約条件を予め定義したグループ定義手段と、
1つ以上のメンバを1つのグループとして、第1の属性値に基づく第1のグループの群と、第2の属性値に基づく第2のグループの群と、第1の属性値及び第2の属性値に基づく第3のグループの群とを予め構成する初期設定手段と、
第1の属性値同士が最も近い第1のグループ同士を組み合わせて第1のグループの群を再構成し、任意の第2のグループが任意の第1のグループに包含される場合、制約条件を満たす限り、その共通集合を第3のグループとして構成する第1のグループ再構成手段と、
第2の属性値同士が最も近い第2のグループ同士を組み合わせて第2のグループの群を再構成し、任意の第1のグループが任意の第2のグループに包含される場合、制約条件を満たす限り、その共通集合を第3のグループとして構成する第2のグループ再構成手段と
を有し、第1のグループ再構成手段及び第2のグループ再構成手段を交互に繰り返すように機能させることを特徴とする装置。 An apparatus for grouping a plurality of members, each member having a first attribute value and a second attribute value, comprising:
group definition means predefining constraints for forming m groups containing n members;
With one or more members as one group, a first group group based on the first attribute value, a second group group based on the second attribute value, the first attribute value and the second group an initialization means for preconfiguring a group of third groups based on attribute values;
Combine the first groups whose first attribute values are closest to each other to reconstruct the group of first groups, and if any second group is included in any first group, the constraint is a first group reconstruction means for configuring the intersection as a third group as long as it satisfies
Combine the second groups whose second attribute values are closest to each other to reconstruct the group of second groups, and if any first group is included in any second group, the constraint is a second group reconstructing means for constructing the intersection as a third group as long as they satisfy A device characterized by:
装置は、
n個のメンバを含むm個のグループを構成する制約条件を予め定義し、
1つ以上のメンバを1つのグループとして、第1の属性値に基づく第1のグループの群と、第2の属性値に基づく第2のグループの群と、第1の属性値及び第2の属性値に基づく第3のグループの群とを予め構成しており、
第1の属性値同士が最も近い第1のグループ同士を組み合わせて第1のグループの群を再構成し、任意の第2のグループが任意の第1のグループに包含される場合、制約条件を満たす限り、その共通集合を第3のグループとして構成する第1のステップと、
第2の属性値同士が最も近い第2のグループ同士を組み合わせて第2のグループの群を再構成し、任意の第1のグループが任意の第2のグループに包含される場合、制約条件を満たす限り、その共通集合を第3のグループとして構成する第2のステップと
を実行し、第1のステップ及び第2のステップを交互に繰り返すように実行する
ことを特徴とする装置のグループ化方法。
A device grouping method for grouping a plurality of members, each member having a first attribute value and a second attribute value, comprising:
The device
Predefine constraints that constitute m groups containing n members,
With one or more members as one group, a first group group based on the first attribute value, a second group group based on the second attribute value, the first attribute value and the second group preconfiguring a group of third groups based on attribute values,
Combine the first groups whose first attribute values are closest to each other to reconstruct the group of first groups, and if any second group is included in any first group, the constraint is a first step of forming the intersection as a third group as long as it satisfies
Combine the second groups whose second attribute values are closest to each other to reconstruct the group of second groups, and if any first group is included in any second group, the constraint is and a second step of forming the intersection as a third group as long as it satisfies the conditions, and alternately repeating the first step and the second step. .
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