JP7313301B2 - Power system supply and demand adjustment device, power system load frequency control device, power system balancing group device, and power system supply and demand adjustment method - Google Patents
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Description
本発明は、電力系統の需給調整装置、電力系統の負荷周波数制御装置、電力系統のバランシンググループ装置および電力系統の需給調整方法に関する。 The present invention relates to a supply and demand adjustment device for an electric power system, a load frequency control device for an electric power system, a balancing group device for an electric power system, and a supply and demand adjustment method for an electric power system.
電力系統において負荷変動などにより需給インバランスが発生すると、周波数変動が発生する。負荷周波数制御(Load Frequency Control:以下、LFCと言う)では、数分~20分程度の負荷変動(再生可能エネルギー変動を含む)に対して、中央給電指令所で負荷変動量を計算し、この負荷変動量に追従する発電量を各発電機に指令することで、系統周波数を許容範囲に抑制する。この負荷変動量を地域要求量(Area Requirement:以下、ARと言うことがある)と定義し、このARを満たすように発電機に対し出力指令することで、需給平衡を保つことができる。 Frequency fluctuations occur when a demand-supply imbalance occurs in a power system due to load fluctuations or the like. In load frequency control (hereinafter referred to as LFC), for load fluctuations (including renewable energy fluctuations) of several minutes to 20 minutes, the central load dispatching center calculates the amount of load fluctuations, and by commanding each generator to generate power following this load fluctuation amount, the system frequency is suppressed to the allowable range. By defining this load fluctuation amount as an Area Requirement (hereafter sometimes referred to as AR) and issuing an output command to the generator so as to satisfy this AR, the supply and demand balance can be maintained.
出力指令は、全ての発電機に出されるわけではなく、短周期で出力を変更できる発電機に対して出される。通常の運用では、数分~20分程度の負荷変動の調整力は、系統容量の1~2%程度が確保される。連系された各電力系統では、主に以下の2つのLFC方式が採用される。 The output command is not issued to all generators, but is issued to generators whose output can be changed in short cycles. In normal operation, about 1 to 2% of the system capacity is secured for the load fluctuation adjustment capability of several minutes to 20 minutes. Each interconnected power system mainly employs the following two LFC methods.
第1のLFC方式は、定周波数制御方式(Flat Frequency Control:以下、FFC方式と言う)である。FFC方式では、系統周波数偏差Δfを検出し、系統周波数偏差Δfを低減すべくLFC対象発電機に対して発電機出力指令を送ることで、周波数を規定値に保つ。 The first LFC system is a constant frequency control system (Flat Frequency Control: hereinafter referred to as FFC system). In the FFC method, the system frequency deviation Δf is detected, and a generator output command is sent to the LFC target generator to reduce the system frequency deviation Δf, thereby maintaining the frequency at a specified value.
第2のLFC方式は、周波数バイアス連系線潮流制御方式(Tie Line Bias Control、以下、TBC方式と言う)である。TBC方式では、系統周波数偏差Δfと連系線潮流偏差ΔPtを検出し、系統周波数偏差Δfと連系線潮流偏差ΔPtで定まる値を低減すべくLFC対象発電機に対して発電機出力指令を送ることで、自エリア内の周波数を規定値に保つ。TBC方式におけるARは以下の(1)式で算出される。(1)式において、Kは系統定数である。なお、FFC方式では、TBC方式の(1)式から連系線潮流偏差ΔPtを省略することでARが算出される。
AR=-K×Δf+ΔPt・・・(1)
The second LFC system is a frequency bias tie line power flow control system (Tie Line Bias Control, hereinafter referred to as TBC system). In the TBC method, the system frequency deviation Δf and the interconnection line power flow deviation ΔPt are detected, and the generator output command is sent to the LFC target generator to reduce the value determined by the system frequency deviation Δf and the interconnection line power flow deviation ΔPt. AR in the TBC method is calculated by the following equation (1). (1) In the formula, K is a systematic constant. In addition, in the FFC method, AR is calculated by omitting the interconnection line power flow deviation ΔPt from the equation (1) of the TBC method.
AR=−K×Δf+ΔPt (1)
(1)式で算出したARを出力変化速度ごとなどに火力発電機または水力発電機に分担させることで、需給バランスを取る。ここで、太陽光発電および風力発電などによる再生可能エネルギーが電力系統に大量に導入され、それに伴う需給インバランスが大きくなると、周波数変動を防止できない恐れがある。 Supply and demand are balanced by allocating the AR calculated by the formula (1) to the thermal power generator or the hydroelectric power generator for each output change rate. Here, if a large amount of renewable energy such as photovoltaic power generation and wind power generation is introduced into the electric power system, and the resulting imbalance between supply and demand increases, there is a risk that frequency fluctuations cannot be prevented.
また、調整力の取引を行う需給調整市場が創設されると、一般送配電事業者は、この需給調整市場において調整力を調達することになる。また、その運用においては、出力変化速度ごとでなく、メリットオーダーに基づいて調整力を発動する仕組みが設けられる可能性がある。メリットオーダー方式によるAR配分では、燃料コストに基づく優先順位を基にLFC対象発電機にARを配分する。調整力の上げ方向については燃料コストの安い順にARを配分し、調整力の下げ方向については燃料コストの高い順にARを配分する。ただし、メリットオーダーに基づく配分では、ARを配分する発電機の台数が減少し、周波数変動が増加する可能性がある。 In addition, when a supply and demand adjustment market for trading of balancing capacity is established, general power transmission and distribution companies will procure balancing capacity in this supply and demand balancing market. In addition, in its operation, there is a possibility that a mechanism for activating the adjustment power based on the merit order rather than for each output change rate may be provided. In the AR allocation by the merit order method, the AR is allocated to the LFC target generators based on the priority based on the fuel cost. In the direction of increasing the control force, the AR is distributed in descending order of fuel cost, and in the direction of decreasing the control force, the AR is allocated in descending order of fuel cost. However, allocation based on the merit order may reduce the number of generators to which AR is allocated and increase frequency fluctuations.
電力系統の需給調整方法として、特許文献1に開示された技術がある。特許文献1によると、地域制御誤差(需給インバランスのことを、出力調整すべき量という意味のARとも、地域で制御しきれなかった量という意味の地域制御誤差(Area Control Error、以下、ACEと言う)とも呼ぶ)の大きさごとのゾーンに応じて、目標ゾーンを変更することで、LFC対象発電機へのACE配分を決定する方法が記載されている。
There is a technique disclosed in
しかしながら、特許文献1では、系統周波数を管理目標値以内に保持しつつ燃料コストを低減できるように、ACEのゾーンを決定すること難しい可能性がある。
However, in
本発明は上記の課題に鑑みてなされたもので、負荷変動に応じた周波数変動を抑制しつつ、コストを低減可能な電力系統の需給調整装置、電力系統の負荷周波数制御装置、電力系統のバランシンググループ装置および電力系統の需給調整方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a power system supply and demand adjustment device, a power system load frequency control device, a power system balancing group device, and a power system supply and demand adjustment method that can reduce costs while suppressing frequency fluctuations according to load fluctuations.
上記目的を達成するため、電力系統の需給調整装置は、出力配分1回あたりの対象調整力電源への出力配分可能上限値を変更する出力配分可能上限値変更部と、需給インバランスの大きさと出力配分可能上限値の関係を示す関数を格納する出力配分可能上限値決定モデルデータベースとを備える。 In order to achieve the above object, the supply and demand adjustment device for an electric power system includes: an output allocable upper limit value changing unit that changes an output allocable upper limit value to a target control power supply per output allocation;
本発明によれば、負荷変動や出力変動に応じた周波数変動を抑制しつつ、コストを低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, cost can be reduced, suppressing the frequency fluctuation|variation according to a load fluctuation and an output fluctuation.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments described below do not limit the invention according to the scope of claims, and not all of the elements and combinations thereof described in the embodiments are essential to the solution of the invention.
なお、実施例を説明する図において、同一の機能を有する箇所には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 In the drawings for explaining the embodiments, portions having the same functions are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted.
また、以下の説明では、情報の一例として「xxxデータ」といった表現を用いる場合があるが、情報のデータ構造はどのようなものでもよい。すなわち、情報がデータ構造に依存しないことを示すために、「xxxデータ」を「xxxテーブル」と言うことができる。さらに、「xxxデータ」を単に「xxx」と言うこともある。そして、以下の説明において、各情報の構成は一例であり、情報を分割して保持したり、結合して保持したりしても良い。 In addition, in the following description, an expression such as "xxx data" may be used as an example of information, but information may have any data structure. That is, "xxx data" can be referred to as "xxx tables" to indicate that the information is independent of the data structure. Furthermore, "xxx data" may be simply referred to as "xxx". In the following description, the configuration of each information is an example, and the information may be divided and held or combined and held.
図1は、実施例1に係る電力系統に接続された負荷周波数制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。なお、実施例1では、負荷周波数制御装置の構成要素の一部として、需給調整装置が存在する例を説明する。 FIG. 1 is a block diagram showing the hardware configuration of a load frequency control device connected to a power system according to the first embodiment. In addition, in the first embodiment, an example in which a supply and demand adjustment device exists as a part of the components of the load frequency control device will be described.
図1において、負荷周波数制御装置10は、例えば、計算機システムで構成される。負荷周波数制御装置10は、電力系統20の負荷変動などに起因する周波数変動を抑制する負荷周波数制御を行う。このとき、負荷周波数制御装置10は、数分~20分程度の負荷変動に対して負荷変動量を計算し、この負荷変動量に追従する調整力を各調整力電源に指令することで、系統周波数を許容範囲に抑制することができる。本明細書では、負荷周波数制御における出力配分の分配先を調整力電源と言う。調整力電源は、発電機、蓄電池およびデマンドレスポンスの少なくともいずれか1つから選択することができる。
In FIG. 1, the load
負荷周波数制御装置10は、負荷変動量を定義したARについて、経済性に応じた出力配分を決定する。経済性に応じた出力配分は、例えば、メリットオーダーに応じた出力配分である。メリットオーダーに応じた出力配分では、負荷周波数制御装置10は、コストに基づく優先順位を基に調整力電源にARを配分する。このとき、負荷周波数制御装置10は、調整力の上げ方向についてはコストの安い順にARを配分し、調整力の下げ方向についてはコストの高い順にARを配分することができる。ここで言うコストは、調整力電源の燃料コストの他、調達コストを含んでもよい。
The load
負荷周波数制御装置10は、通信ネットワーク300を介して、電力系統20の計測情報などにアクセスすることができる。電力系統20は、複数の発電機23A~23Dおよび負荷25A、25B、25D~25Fが、母線(ノード)21A~21F、変圧器22A~22Dおよび送電線路(ブランチ)24A~24Eなどを介して相互に連系されたシステムである。ここで言う発電機23A~23Dは、例えば、火力発電機、水力発電機または原子力発電機である。ノード21A~21Fには、電力系統20の保護、制御および監視のための各種の計測器が設置されている。また、各ノード21A~21Dには、蓄電池26A~26Dおよび再生可能エネルギー発電機27A~27Dが接続されている。再生可能エネルギー発電機27A~27Dは、例えば、太陽光発電機、太陽熱発電機または風力発電機である。
The load
負荷周波数制御装置10は、表示部21、入力部22、通信部23、プロセッサ24、メモリ25および記憶装置26を備える。表示部21、入力部22、通信部23、プロセッサ24、メモリ25および記憶装置26は、バス27を介して接続されている。
The load
表示部21は、負荷周波数制御装置10で扱われるパラメータおよび負荷周波数制御装置10での処理結果などを表示する。表示部21は、ディスプレイ装置であってもよいし、ディスプレイ装置とともにプリンタ装置または音声出力装置などを用いてもよい。
The
入力部22は、負荷周波数制御装置10を動作させるための各種条件などを入力する。入力部22は、キーボードおよびマウスなどを使用できる他、タッチパネルまたは音声指示装置などの少なくともいずれか一つを備えるようにしてもよい。
The
通信部23は、通信ネットワーク300に接続するための回路および通信プロトコルを備える。通信ネットワーク300は、インターネットなどのWAN(Wide Area Network)であってもよいし、WiFiまたはイーサネット(登録商標)などのLAN(Local Area Network)であってもよいし、WANとLANが混在していてもよい。
The
プロセッサ24は、コンピュータプログラムを実行し、記憶装置26に記憶されている各種データベース内のデータの検索、処理結果の表示指示、電力系統20の負荷周波数制御に関する処理などを行う。プロセッサ24は、CPU(Central Processing Unit)であってもよいし、GPU(Graphics Processing Unit)であってもよい。プロセッサ24は、シングルコアロセッサであってもよいし、マルチコアロセッサであってもよい。プロセッサ24は、処理の一部または全部を行うハードウェア回路(例えばFPGA(Field-Programmable Gate Array)またはASIC(Application Specific Integrated Circuit))を備えていてもよい。プロセッサ24は、ニューラルネットワークを備えていてもよい。プロセッサ24は、1つまたは複数の半導体チップとして構成してもよいし、計算サーバのようなコンピュータ装置として構成してもよい。プログラムの実行は、複数のプロセッサやコンピュータに分担させてもよい。あるいは、プロセッサ24は、通信ネットワーク300を介してクラウドコンピュータなどに負荷周波数制御プログラムの全部または一部の実行を指示し、その実行結果を受け取るようにしてもよい。
The
メモリ25は、例えば、RAM(Random Access Memory)として構成され、コンピュータプログラムおよび計算結果データを記憶したり、各処理に必要なワークエリアをプロセッサ24に提供したりする。
The
記憶装置26は、大容量の記憶容量を有する記憶デバイスであり、例えば、ハードディスク装置やSSD(Solid State Drive)である。記憶装置26は、各種プログラムの実行ファイルやプログラムの実行に用いられるデータを保持することができる。記憶装置26は、過去データデータベース(databese:DB)DB1、出力配分可能上限値データベースDB2、出力配分指令値データベースDB3を保持することができる。また、記憶装置26は、負荷周波数制御プログラムを保持することができる。負荷周波数制御プログラムは、負荷周波数制御装置10にインストール可能なソフトウェアであってもよいし、負荷周波数制御装置10にファームウェアとして組み込まれていてもよい。
The
過去データデータベースDB1は、調整力電源出力や再生可能エネルギー出力等の過去データを格納する。 The past data database DB1 stores past data such as control power output and renewable energy output.
出力配分可能上限値データベースDB2は、周波数変動と出力配分可能上限値の関係を示す関数を格納する。 The allocable upper limit value database DB2 stores a function indicating the relationship between the frequency fluctuation and the allocable upper limit value.
出力配分指令値データベースDB3は、各調整力電源への出力配分指令値を格納する。 The output distribution command value database DB3 stores output distribution command values for each adjustable power source.
また、図1では、負荷周波数制御装置10が、過去データデータベースDB1、出力配分可能上限値データベースDB2、出力配分指令値データベースDB3を保持する例を示したが、過去データデータベースDB1、出力配分可能上限値データベースDB2、出力配分指令値データベースDB3の少なくともいずれか1つをクラウドサーバに保持させるようにしてもよい。
1 shows an example in which the load
図2は、実施例1に係る負荷周波数制御装置の機能的な構成を示すブロック図である。なお、以下の説明では、"○○部は"と動作主体を記した場合、図1のプロセッサ24がプログラムである○○部を読み出し、DRAM(Dynamic Random Access Memory)にロードした上で○○部の機能を実現するものとする。
FIG. 2 is a block diagram of a functional configuration of the load frequency control device according to the first embodiment; In the following description, when the operator is described as "Part XX", the
図2において、負荷周波数制御装置10は、電力系統の需給調整装置11、出力配分指令値データベースDB3、AR計算部14、メリットオーダーに応じた出力配分部15を備える。
In FIG. 2, the load
また、図2において、需給調整装置11は、過去データデータベースDB1、出力配分可能上限値データベースDB2、需給解析部12、出力配分可能上限値変更部13を備える。
2, the supply and
AR計算部14は、系統周波数偏差Δfおよび連系線潮流変動ΔPtを入力として、ARを計算し、メリットオーダーに応じた出力配分部15に出力する。AR計算部14は、ARの計算に(1)式を用いることができる。なお、ARの計算では、系統周波数偏差Δfおよび連系線潮流偏差ΔPtのうち、両方を用いるようにしてもよいし、どちらか一方を用いるようにしてもよい。
The
ARの計算には、FFC方式を用いてもよいし、TBC方式を用いてもよい。TBC方式では、(1)式からARを計算することができる。FFC方式では、TBC方式の(1)式から連系線潮流偏差ΔPtを省略することでARを計算することができる。なお、系統周波数偏差Δfおよび連系線潮流偏差ΔPtのうち、系統周波数偏差Δfのみを用いてARを計算するようにしてもよい。 The FFC method or the TBC method may be used to calculate the AR. In the TBC method, AR can be calculated from equation (1). In the FFC method, the AR can be calculated by omitting the interconnection line power flow deviation ΔPt from the TBC method equation (1). Of the system frequency deviation Δf and the interconnection line power flow deviation ΔPt, only the system frequency deviation Δf may be used to calculate AR.
出力配分可能上限値変更部13は、AR計算部14で計算されたARについてのメリットオーダーに応じた出力配分可能上限値を決定する。
The output allocatable upper
ここで、出力配分可能上限値変更部13は、電力系統20の周波数変動に基づいて、メリットオーダーに応じた出力配分可能上限値を変化させることができる。この周波数変動は、系統周波数偏差Δfで与えることができる。このとき、出力配分可能上限値変更部13は、出力配分可能上限値データベースDB2を参照し、周波数変動と出力配分可能上限値との関係を示す出力配分可能上限値変更モデルに従って、メリットオーダーに応じた出力配分可能上限値を、周波数変動に応じて変化させることができる。
Here, the allocatable output upper
あるいは、出力配分可能上限値変更部13は、連系線潮流偏差ΔPtに基づいて、メリットオーダーに応じた出力配分可能上限値を変化させるようにしてもよい。このとき、出力配分可能上限値データベースDB2には、連系線潮流偏差ΔPtと出力配分可能上限値との関係を示す出力配分可能上限値モデルを登録することができる。
Alternatively, the allocatable output upper
メリットオーダーに応じた出力配分部15は、出力配分可能上限値変更部13で決定された出力配分可能上限値に基づいて、調整力電源への出力配分を決定する。
The
なお、上述した出力配分の指令方法(指令値またはパルス)について、配分対象および指令値の送信方法は多数あるが、特定のシステムに限定されない。 Regarding the command method (command value or pulse) for output distribution described above, although there are many methods for transmitting the distribution target and the command value, it is not limited to a specific system.
図3は、図2の負荷周波数制御装置の処理を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flow chart showing processing of the load frequency control device of FIG.
図3において、ステップS1では、図2のAR計算部14は、系統周波数偏差Δfおよび連系線潮流変動ΔPtに基づいて、ARを計算する。
3, in step S1, the
次に、ステップS2では、出力配分可能上限値変更部13は、AR計算部14で計算されたARと、外部から入力された系統周波数偏差Δfと、出力配分可能上限値データベースDB2に格納されている出力配分可能上限値モデルに基づいて、メリットオーダーに応じた出力配分を決定する。このとき、出力配分可能上限値変更部13は、AR計算部14で計算されたARについて、系統周波数が許容範囲に収まるようにしつつメリットオーダーに応じた出力配分を決定することができる。
Next, in step S2, the allocatable upper
まず、出力配分可能上限値モデルを手動で作成する方法の例を説明する。 First, an example of a method for manually creating an output allocable upper limit model will be described.
図4は、図2の出力配分可能上限値変更部で参照される周波数変動に応じた出力配分可能上限値との関係の一例を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the relationship between the allocatable upper limit value and the allocable upper limit value according to the frequency fluctuation referred to by the allocatable upper limit value changer in FIG. 2 .
図4において、図2の出力配分可能上限値データベースDB2は、出力配分可能上限値の関数を保持する。この出力配分可能上限値は、周波数変動の増大に従って、減少させる。 In FIG. 4, the output allocatable upper limit value database DB2 of FIG. 2 holds the function of the output allocatable upper limit value. This output allocable upper limit is decreased as the frequency fluctuation increases.
例えば、出力配分可能上限値モデルは、周波数変動が0.00Hzの場合、出力配分可能上限値を定格出力に設定する。出力配分可能上限は、周波数変動が0.00Hzより大きく、0.10Hzより小さい場合、0.0より大きく、1.0より小さい比率に設定する。出力配分可能上限は、周波数変動が0.10Hz以上の場合、出力配分可能上限値を指令周期当たりの出力変化可能幅に設定する。 For example, when the frequency fluctuation is 0.00 Hz, the output allocable upper limit model sets the output allocable upper limit to the rated output. When the frequency variation is greater than 0.00 Hz and less than 0.10 Hz, the output allocation upper limit is set to a ratio greater than 0.0 and less than 1.0. When the frequency fluctuation is 0.10 Hz or more, the output allocable upper limit is set to the output changeable width per command cycle.
なお、出力配分可能上限値変更部13は、図4の出力配分可能上限値に参照結果に基づいて、出力配分可能上限値を決定してもよいし、周波数が閾値を超えた場合に出力配分可能上限を切替えてもよい。また、周波数の閾値は、数段階で設定してもよい。
Note that the allocatable output upper
次に、出力配分可能上限値モデルを自動で作成する方法の例を説明する。 Next, an example of a method for automatically creating an output allocable upper limit model will be described.
例えば、過去データデータベースに格納された過去の実績データ(発電機出力、再エネ出力、周波数変動等)と周波数変動などの管理目標値(例えば、Δfを±0.1Hz)を入力とし、出力配分可能上限値をパラメータとして変更しながら需給解析することで、元の周波数変動に対して管理目標値以内に抑制可能な出力配分可能上限値を算出し、回帰モデルを作成しておく。 For example, past performance data (generator output, renewable energy output, frequency fluctuations, etc.) stored in the past data database and management target values such as frequency fluctuations (for example, Δf ± 0.1 Hz) are input, and by performing supply and demand analysis while changing the upper limit of possible output distribution as a parameter, the upper limit of possible output distribution that can be suppressed within the control target value for the original frequency fluctuation is calculated, and a regression model is created.
次に、ステップS3では、メリットオーダーに応じた出力配分部15は、出力配分可能上限値変更部13で決定されたメリットオーダーに応じた出力配分可能上限値に基づいて、個々の調整力電源へのメリットオーダーに応じた出力配分を決定する。
Next, in step S3, the
このとき、メリットオーダーに応じた出力配分部15は、メリットオーダーに応じた出力配分が地域要求量を満たすように、メリットオーダーに応じて各調整力電源の出力配分を決定する。メリットオーダーに応じて各調整力電源の出力配分を決定する場合、調整力の上げ方向については、各調整力電源に割り当て可能な制約の範囲内において、コストの安い各調整力電源から順に調整力を割り当てることができる。調整力の下げ方向については、各調整力電源に割り当て可能な制約の範囲内において、コストの高い各調整力電源から順に調整力を割り当てることができる。
At this time, the
図5は、図3の出力配分可能上限値決定時の周波数変動の参照方法の一例を示すである。 FIG. 5 shows an example of a method of referring to frequency fluctuations when determining the output allocable upper limit value of FIG. 3 .
図5において、図2の出力配分可能上限値変更部13は、周波数変動を監視する。出力配分可能上限値変更部13は、周波数変動の瞬時値に基づいて、出力配分可能上限値を決定する。このとき、出力配分可能上限値変更部13は、周波数変動が大きければ、出力配分可能上限値を減少させ、周波数変動が小さければ、出力配分可能上限値を増加させる。
In FIG. 5, the output allocable upper
例えば、出力配分可能上限値変更部13は、時刻t1における周波数変動を参照して、出力配分可能上限値を決定するものとすると、時刻t1における周波数変動は0.1であるので、周波数変動が0.1に対応する出力配分可能上限値を図4の出力配分可能上限値関数から取得する。図4の出力配分可能上限値関数では、周波数変動が0.1に対応する出力配分可能上限値は1.0であるので、出力配分可能上限値変更部13は、メリットオーダーに応じた出力配分可能上限値を1.0とする。
For example, if the allocatable output upper
このとき、出力配分可能上限値変更部13は、LFCで想定される数分~20分程度の負荷変動時間よりも短い周期で出力配分可能上限値を更新することができる。例えば、出力配分可能上限値変更部13は、5秒周期で出力配分可能上限値を更新することができる。
At this time, the output allocable upper
なお、時間帯P11の幅は、LFCで想定される数分~20分程度の負荷変動時間に基づいて設定することができる。 The width of the time period P11 can be set based on the load fluctuation time of several minutes to 20 minutes assumed in LFC.
また、上記のように、時間帯の幅に対する最大値によって周波数変動を監視する方法だけでなく、時間帯の幅に対する標準偏差によって周波数変動を監視する方法等であっても良い。 Moreover, as described above, not only the method of monitoring the frequency fluctuation by the maximum value for the width of the time slot, but also the method of monitoring the frequency fluctuation by the standard deviation of the width of the time slot, or the like may be used.
図6(a)は、出力配分可能上限値(各調整力電源で20とする)に基づく調整力電源ごとの出力配分の一例を示す図、図6(b)は、出力配分可能上限値(各調整力電源で10とする)に基づく調整力電源ごとの出力配分の一例を示す図である。 FIG. 6(a) is a diagram showing an example of output distribution for each controllability power supply based on the output allocable upper limit (20 for each controllability power supply), and FIG. 6(b) is a diagram showing an example of output distribution for each controllability power supply based on the output allocable upper limit (10 for each controllability power supply).
図6(a)において、図2の出力配分可能上限値変更部13は、例えば、出力配分の配分目標値40に対して、各調整力電源で20に決定したものとする。
In FIG. 6( a ), it is assumed that the output allocable upper limit
このとき、例えば、メリットオーダーに応じた出力配分部15は、発電コストが最も安い調整力電源Aに10を割り当てる。さらに、メリットオーダーに応じた出力配分部15は、発電コストが2番目に安い調整力電源Bに10を割り当てる。
At this time, for example, the
例えば、ARの配分先が調整力電源A~Eであるものとする。このとき、各調整力電源A~Eの発電コストMA~MEは、MA<MB<MC<MD<MEであるものとする。また、各調整力電源A~Eの出力変化速度VA~VEは、VA=VB=VC=VD=VEであるものとする。また、各調整力電源A~Eに分配可能な制約値が、AR計算部14で計算されたARの大きさが40であるものとする。
For example, it is assumed that the allocation destinations of AR are control power sources A to E. At this time, it is assumed that the power generation costs MA to ME of the control power sources A to E satisfy MA<MB<MC<MD<ME. In addition, it is assumed that the output change speeds VA to VE of the control power sources A to E satisfy VA=VB=VC=VD=VE. It is also assumed that the AR value calculated by the
このとき、例えば、メリットオーダーに応じた出力配分部15は、発電コストが最も安い調整力電源AにARを20割り当てる。さらに、メリットオーダーに応じた出力配分部15は、発電コストが2番目に安い調整力電源BにARを20割り当てる。
At this time, for example, the
また、図6(b)において、図2の出力配分可能上限値変更部13は、例えば、出力配分の配分目標値40に対して、各調整力電源で10に決定したものとする。
Further, in FIG. 6B, it is assumed that the output allocable upper limit
このとき、例えば、メリットオーダーに応じた出力配分部15は、発電コストが最も安い調整力電源AにARを10割り当てる。さらに、メリットオーダーに応じた出力配分部15は、発電コストが2番目に安い調整力電源BにARを10割り当てる。さらに、メリットオーダーに応じた出力配分部15は、発電コストが3番目に安い調整力電源CにARを10割り当てる。さらに、メリットオーダーに応じた出力配分部15は、発電コストが4番目に安い調整力電源DにARを10割り当てる。
At this time, for example, the
図7(a)は、メリットオーダーに応じた出力配分に基づく調整力電源ごとの出力配分の時系列の出力変化の一例を示す図、図7(b)は、出力配分可能上限値を小さくし、メリットオーダーに応じた出力配分に基づく調整力電源ごとの出力配分の時系列の出力変化の一例を示す図である。 FIG. 7(a) is a diagram showing an example of a time-series output change in the output distribution for each controllability power supply based on the output distribution according to the merit order, and FIG. 7(b) is a diagram showing an example of a time-series output change in the output distribution for each controllability power supply based on the output distribution according to the merit order, with a lower upper limit value of the output allocatable output.
図7(a)において、t0に出力配分後、2台の調整力電源A、Bに対して出力が配分される。t1に出力配分の配分目標値40に達する。
In FIG. 7A, after the output is distributed at t0, the output is distributed to the two adjustable power sources A and B. In FIG. At t1, the
図7(b)において、t0に出力配分後、4台の調整力電源A、B、C、Dに対して出力が配分される。t2に出力配分の配分目標値40に達する。
In FIG. 7(b), after the output is distributed at t0, the output is distributed to the four adjustable power sources A, B, C, and D. At t2, the
出力配分の配分目標値に達するまでの時間は、出力配分可能上限値が小さいほど、短くなり、結果として、t2はt1より小さくなる。 The time required to reach the distribution target value of the output distribution becomes shorter as the output allocatable upper limit value becomes smaller, and as a result, t2 becomes smaller than t1.
以上説明したように、上述した実施例1によれば、系統周波数が許容範囲に収まるように出力変化速度に応じて調整力を調整力電源に割り当てつつ、メリットオーダーに応じて調整力を調整力電源に割り当てることが可能となり、負荷変動に応じた周波数変動を抑制しつつ、コストを低減することができる。 As described above, according to the first embodiment described above, while allocating the control power to the control power supply according to the output change speed so that the system frequency falls within the allowable range, it is possible to allocate the control power to the control power power supply according to the merit order, and it is possible to reduce the cost while suppressing the frequency fluctuation according to the load fluctuation.
これにより、周波数変動が大きい場合は、出力配分可能上限値を小さくすることで、系統周波数を管理目標値以内に保持することができる。一方、周波数変動が小さい場合は、出力配分可能上限値を大きくすることで、コスト低減の寄与が大きな配分先への出力配分の比率を大きくすることができ、コストを低減することができる。 As a result, when the frequency fluctuation is large, the system frequency can be kept within the management target value by decreasing the output allocable upper limit value. On the other hand, when the frequency fluctuation is small, by increasing the output allocable upper limit value, it is possible to increase the ratio of output allocation to allocation destinations that greatly contribute to cost reduction, thereby reducing costs.
図8は、実施例2に係る負荷周波数制御装置の機能的な構成を示すブロック図である。 FIG. 8 is a block diagram of a functional configuration of the load frequency control device according to the second embodiment.
図8において、負荷周波数制御装置10は、図2の負荷周波数制御装置10の出力配分可能上限値変更部13への入力先を周波数変動Δf、連系線潮流変動ΔPからARに変更する。
In FIG. 8, the load
また、図8の負荷周波数制御装置10の出力配分可能上限値データベースDB2は、周波数変動と出力配分可能上限値の関係を示す関数から、ARと出力配分可能上限値の関係を示す関数に変更する。
Also, the allocatable output upper limit value database DB2 of the load
まず、出力配分可能上限値モデルを手動で作成する方法の例を説明する。 First, an example of a method for manually creating an output allocable upper limit model will be described.
図9は、図8の出力配分可能上限値変更部で参照されるARに応じた出力配分可能上限値との関係の一例を示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing an example of the relationship with the allocatable upper limit value according to the AR referred to by the allocatable upper limit value changing unit of FIG. 8 .
図9において、図8の出力配分可能上限値データベースDB2は、出力配分可能上限値の関数を保持する。この出力配分可能上限値は、AR変動の増大に従って、減少させる。 In FIG. 9, the output allocatable upper limit value database DB2 of FIG. 8 holds the function of the output allocatable upper limit value. This output allocable upper limit is decreased as the AR fluctuation increases.
例えば、出力配分可能上限値モデルは、AR変動が0MWの場合、出力配分可能上限値を定格出力に設定する。出力配分可能上限は、AR変動が0MWより大きく、200MWより小さい場合、0.0より大きく、1.0より小さい比率に設定する。出力配分可能上限は、AR変動が200MW以上の場合、出力配分可能上限値を指令周期当たりの出力変化可能幅に設定する。 For example, when the AR fluctuation is 0 MW, the output allocable upper limit model sets the output allocable upper limit to the rated output. When the AR variation is greater than 0 MW and less than 200 MW, the output allocatable upper limit is set to a ratio greater than 0.0 and less than 1.0. When the AR fluctuation is 200 MW or more, the output allocatable upper limit is set to the output changeable width per command cycle.
なお、出力配分可能上限値変更部13は、図8の出力配分可能上限値に参照結果に基づいて、出力配分可能上限値を決定してもよいし、ARが閾値を超えた場合に出力配分可能上限を切替えてもよい。また、ARの閾値は、数段階で設定してもよい。
Note that the allocatable output upper
次に、出力配分可能上限値モデルを自動で作成する方法の例を説明する。 Next, an example of a method for automatically creating an output allocable upper limit model will be described.
例えば、過去データデータベースに格納された過去の実績データ(発電機出力、再エネ出力、周波数変動等)と周波数変動などの管理目標値(例えば、Δfを±0.1Hz)を入力とし、出力配分可能上限値をパラメータとして変更しながら需給解析することで、元の周波数変動に対して管理目標値以内に抑制可能な出力配分可能上限値を算出し、回帰モデルを作成しておく。 For example, past performance data (generator output, renewable energy output, frequency fluctuations, etc.) stored in the past data database and management target values such as frequency fluctuations (for example, Δf ± 0.1 Hz) are input, and by performing supply and demand analysis while changing the upper limit of possible output distribution as a parameter, the upper limit of possible output distribution that can be suppressed within the control target value for the original frequency fluctuation is calculated, and a regression model is created.
図10は、図8の出力配分可能上限値決定時のAR変動の参照方法の一例を示すである。 FIG. 10 shows an example of a method of referring to AR fluctuations when determining the output allocable upper limit value of FIG. 8 .
図10において、図8の出力配分可能上限値変更部13は、AR変動を監視する。出力配分可能上限値変更部13は、AR変動の瞬時値に基づいて、出力配分可能上限値を決定する。このとき、出力配分可能上限値変更部13は、AR変動が大きければ、出力配分可能上限値を減少させ、AR変動が小さければ、出力配分可能上限値を増加させる。
In FIG. 10, the output allocable upper limit
例えば、出力配分可能上限値変更部13は、時刻t1におけるAR変動を参照して、出力配分可能上限値を決定するものとすると、時刻t1におけるAR変動は100であるので、AR変動が100に対応する出力配分可能上限値を図9の出力配分可能上限値関数から取得する。図9の出力配分可能上限値関数では、AR変動が100に対応する出力配分可能上限値は1.0であるので、出力配分可能上限値変更部13は、メリットオーダーに応じた出力配分可能上限値を1.0とする。
For example, if the allocatable output upper
このとき、出力配分可能上限値変更部13は、LFCで想定される数分~20分程度の負荷変動時間よりも短い周期で出力配分可能上限値を更新することができる。例えば、出力配分可能上限値変更部13は、5秒周期で出力配分可能上限値を更新することができる。
At this time, the output allocable upper
なお、時間帯P11の幅は、LFCで想定される数分~20分程度の負荷変動時間に基づいて設定することができる。 The width of the time period P11 can be set based on the load fluctuation time of several minutes to 20 minutes assumed in LFC.
また、上記のように、時間帯の幅に対する最大値によってARを監視する方法だけでなく、時間帯の幅に対する標準偏差によってARを監視する方法等であっても良い。 Moreover, as described above, in addition to the method of monitoring the AR based on the maximum value for the width of the time period, a method of monitoring the AR based on the standard deviation for the width of the time period may be used.
以上説明したように、上述した実施例2によれば、ARを指標として用いた場合においても、系統周波数が許容範囲に収まるように出力変化速度に応じて調整力を調整力電源に割り当てつつ、メリットオーダーに応じて調整力を調整力電源に割り当てることが可能となり、負荷変動に応じた周波数変動を抑制しつつ、コストを低減することができる。 As described above, according to the second embodiment described above, even when the AR is used as an index, it is possible to allocate the controllability to the controllable power supply according to the merit order while allocating the controllability to the controllable power supply according to the output change rate so that the system frequency falls within the allowable range, and it is possible to reduce the cost while suppressing the frequency fluctuation according to the load fluctuation.
これにより、AR変動が大きい場合は、出力配分可能上限値を小さくすることで、系統周波数を管理目標値以内に保持することができる。一方、AR変動が小さい場合は、出力配分可能上限値を大きくすることで、コスト低減の寄与が大きな配分先への出力配分の比率を大きくすることができ、コストを低減することができる。 As a result, when the AR fluctuation is large, the system frequency can be kept within the management target value by decreasing the output allocable upper limit value. On the other hand, when the AR fluctuation is small, by increasing the output allocable upper limit value, it is possible to increase the ratio of output allocation to allocation destinations that greatly contribute to cost reduction, thereby reducing costs.
図11は、実施例3に係る負荷周波数制御装置の機能的な構成を示すブロック図である。 FIG. 11 is a block diagram of a functional configuration of the load frequency control device according to the third embodiment.
図11において、負荷周波数制御装置10は、図2の負荷周波数制御装置10の出力配分可能上限値変更部13への入力先を周波数変動Δf、連系線潮流変動ΔPから再生可能エネルギー出力変動に変更する。ここで、再生可能エネルギー出力変動とは、LFCで想定される数分~20分程度の変動成分を抽出した値などを想定する。
In FIG. 11, load
また、図11の負荷周波数制御装置10の出力配分可能上限値データベースDB2は、周波数変動と出力配分可能上限値の関係を示す関数から、再生可能エネルギー出力変動と出力配分可能上限値の関係を示す関数に変更する。
Further, the allocatable output upper limit value database DB2 of the load
まず、出力配分可能上限値モデルを手動で作成する方法の例を説明する。 First, an example of a method for manually creating an output allocable upper limit model will be described.
図12は、図11の出力配分可能上限値変更部で参照される再生可能エネルギー出力に応じた出力配分可能上限値との関係の一例を示す図である。 FIG. 12 is a diagram showing an example of the relationship between the output allocable upper limit value and the output allocable upper limit value according to the renewable energy output referred to by the output allocable upper limit value changing unit in FIG.
図12において、図11の出力配分可能上限値データベースDB2は、出力配分可能上限値モデルを保持する。この出力配分可能上限値は、再生可能エネルギー出力変動の増大に従って、減少させる。 In FIG. 12, the output allocatable upper limit value database DB2 of FIG. 11 holds an output allocatable upper limit value model. This output allocable upper limit is decreased as the renewable energy output fluctuation increases.
例えば、出力配分可能上限値モデルは、再生可能エネルギー出力変動が0MWの場合、出力配分可能上限値を定格出力に設定する。出力配分可能上限は、再生可能エネルギー出力変動が0MWより大きく、200MWより小さい場合、0.0より大きく、1.0より小さい比率に設定する。出力配分可能上限は、再生可能エネルギー出力変動が200MW以上の場合、出力配分可能上限値を指令周期当たりの出力変化可能幅に設定する。 For example, the allocatable output upper limit model sets the allocatable upper limit to the rated output when the renewable energy output fluctuation is 0 MW. If the renewable energy output fluctuation is greater than 0 MW and less than 200 MW, the upper limit of allocatable output is set to a ratio greater than 0.0 and less than 1.0. As for the allocable output upper limit, when the renewable energy output fluctuation is 200 MW or more, the allocable output upper limit is set to the output changeable width per command cycle.
なお、出力配分可能上限値変更部13は、図12の出力配分可能上限値に参照結果に基づいて、出力配分可能上限値を決定してもよいし、再生可能エネルギー出力が閾値を超えた場合に出力配分可能上限を切替えてもよい。また、再生可能エネルギー出力の閾値は、数段階で設定してもよい。
Note that the allocatable output upper
次に、出力配分可能上限値モデルを自動で作成する方法の例を説明する。 Next, an example of a method for automatically creating an output allocable upper limit model will be described.
例えば、過去データデータベースに格納された過去の実績データ(発電機出力、再エネ出力、周波数変動等)と周波数変動などの管理目標値(例えば、Δfを±0.1Hz)を入力とし、出力配分可能上限値をパラメータとして変更しながら需給解析することで、元の周波数変動に対して管理目標値以内に抑制可能な出力配分可能上限値を算出し、回帰モデルを作成しておく。 For example, past performance data (generator output, renewable energy output, frequency fluctuations, etc.) stored in the past data database and management target values such as frequency fluctuations (for example, Δf ± 0.1 Hz) are input, and by performing supply and demand analysis while changing the upper limit of possible output distribution as a parameter, the upper limit of possible output distribution that can be suppressed within the control target value for the original frequency fluctuation is calculated, and a regression model is created.
図13は、図11の出力配分可能上限値決定時の再生可能エネルギー出力変動の参照方法の一例を示すである。 FIG. 13 shows an example of a method of referring to renewable energy output fluctuations when determining the upper limit value of allocatable output in FIG. 11 .
図13において、図11の出力配分可能上限値変更部13は、再生可能エネルギー出力変動を監視する。出力配分可能上限値変更部13は、再生可能エネルギー出力変動の瞬時値に基づいて、出力配分可能上限値を決定する。このとき、出力配分可能上限値変更部13は、再生可能エネルギー出力変動が大きければ、出力配分可能上限値を減少させ、再生可能エネルギー出力変動が小さければ、出力配分可能上限値を増加させる。
In FIG. 13, the output allocable upper
例えば、出力配分可能上限値変更部13は、時刻t1における再生可能エネルギー出力変動を参照して、出力配分可能上限値を決定するものとすると、時刻t1における再生可能エネルギー出力変動は100であるので、再生可能エネルギー出力変動が100に対応する出力配分可能上限値を図12の出力配分可能上限値関数から取得する。図12の出力配分可能上限値関数では、再生可能エネルギー出力変動が100に対応する出力配分可能上限値は1.0であるので、出力配分可能上限値変更部13は、メリットオーダーに応じた出力配分可能上限値を1.0とする。
For example, if the allocatable output upper
このとき、出力配分可能上限値変更部13は、LFCで想定される数分~20分程度の負荷変動時間よりも短い周期で出力配分可能上限値を更新することができる。例えば、出力配分可能上限値変更部13は、5秒周期で出力配分可能上限値を更新することができる。
At this time, the output allocable upper
なお、時間帯P11の幅は、LFCで想定される数分~20分程度の負荷変動時間に基づいて設定することができる。 The width of the time period P11 can be set based on the load fluctuation time of several minutes to 20 minutes assumed in LFC.
また、上記のように、時間帯の幅に対する最大値によって再生可能エネルギー出力変動を監視する方法だけでなく、時間帯の幅に対する標準偏差によって再生可能エネルギー出力変動を監視する方法等であっても良い。 Moreover, as described above, in addition to the method of monitoring renewable energy output fluctuations based on the maximum value for the width of the time period, a method of monitoring renewable energy output fluctuations based on the standard deviation of the width of the time period may be used.
以上説明したように、上述した実施例3によれば、再生可能エネルギー出力を指標として用いた場合においても、出力変化速度に応じた調整力とメリットオーダーに応じた調整力との間で出力配分可能上限値を決定することが可能となり、負荷変動に応じた周波数変動を抑制しつつ、コストを低減することができる。 As described above, according to the above-described third embodiment, even when the renewable energy output is used as an index, it is possible to determine the upper limit of the possible output allocation between the adjustability according to the output change speed and the adjustability according to the merit order, and it is possible to reduce the cost while suppressing the frequency fluctuation according to the load fluctuation.
これにより、再生可能エネルギー出力変動が大きい場合は、出力配分可能上限値を小さくすることで、系統周波数を管理目標値以内に保持することができる。一方、再生可能エネルギー出力変動が小さい場合は、出力配分可能上限値を大きくすることで、コスト低減の寄与が大きな配分先への出力配分の比率を大きくすることができ、コストを低減することができる。 As a result, when the renewable energy output fluctuation is large, the grid frequency can be kept within the management target value by decreasing the output allocable upper limit value. On the other hand, when renewable energy output fluctuations are small, by increasing the output allocable upper limit, it is possible to increase the ratio of output allocation to allocation destinations that contribute significantly to cost reduction, thereby reducing costs.
図14は、実施例4に係る電力系統のバランシンググループ装置の機能的な構成を示すブロック図である。なお、バランシンググループとは、グループを形成する複数の小売事業者または発電事業者に対して、全体で同時同量(発電実績と需要実績のインバランス、または計画と実績のインバランスを一致させること)を達成したり、市場取引の利益最大化をめざしたりする機能のことである。インバランスが発生する場合には、出力配分などの計画を更新することなどにより、インバランスを解消する。 FIG. 14 is a block diagram illustrating a functional configuration of a power system balancing group device according to a fourth embodiment. A balancing group is a function that aims to simultaneously achieve the same amount (matching the imbalance between actual power generation and actual demand, or the imbalance between planned and actual results) as a whole for multiple retailers or power generation companies that form a group, and to maximize profits in market transactions. When an imbalance occurs, the imbalance is eliminated by updating the plan such as output distribution.
バランシンググループは、需要バランシンググループと発電バランシンググループのどちらでも良いものとする。 A balancing group can be either a demand balancing group or a power generation balancing group.
図14において、電力系統のバランシンググループ装置16は、図2の負荷周波数制御装置10の出力配分可能上限値変更部13への入力先を周波数変動Δf、連系線潮流変動ΔPから需給インバランスに変更する。
In FIG. 14, the power system balancing
また、図14において、電力系統のバランシンググループ装置16は、図2の負荷周波数制御装置10の需給解析部12に入力する管理目標値の周波数変動Δf 、ARから需給インバランスに変更する。
14, the power system balancing
また、図14のバランシンググループ装置16の出力配分可能上限値データベースDB2は、需給インバランスと出力配分可能上限値の関係を示す関数から、需給インバランスと出力配分可能上限値の関係を示す関数に変更する。
Also, the output allocable upper limit value database DB2 of the
以上説明したように、上述した実施例4によれば、需給インバランスを指標として用いた場合においても、系統周波数が許容範囲に収まるように出力変化速度に応じて調整力を調整力電源に割り当てつつ、メリットオーダーに応じて調整力を調整力電源に割り当てることが可能となり、負荷変動に応じた周波数変動を抑制しつつ、コストを低減することができる。 As described above, according to the above-described fourth embodiment, even when the supply and demand imbalance is used as an index, it is possible to allocate the controllability to the controllability power supply according to the merit order while allocating the controllability to the controllability power supply according to the output change rate so that the system frequency falls within the allowable range, and it is possible to reduce the cost while suppressing the frequency fluctuation according to the load fluctuation.
これにより、需給インバランスが大きい場合は、出力配分可能上限値を小さくすることで、系統周波数を管理目標値以内に保持することができる。一方、需給インバランスが小さい場合は、出力配分可能上限値を大きくすることで、コスト低減の寄与が大きな配分先への出力配分の比率を大きくすることができ、コストを低減することができる。 As a result, when the supply-demand imbalance is large, the system frequency can be kept within the management target value by decreasing the output allocable upper limit value. On the other hand, when the imbalance between supply and demand is small, the ratio of output allocation to allocation destinations that greatly contribute to cost reduction can be increased by increasing the output allocable upper limit, thereby reducing costs.
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除または置換をすることが可能である。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the described configurations. Also, part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Moreover, it is possible to add, delete, or replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、本発明は、実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードによっても実現できる。この場合、プログラムコードを記録した記憶媒体をコンピュータに提供し、そのコンピュータが備えるプロセッサが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそれを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。このようなプログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、CD-ROM、DVD-ROM、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)、光ディスク、光磁気ディスク、CD-R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMなどが用いられる。 Further, each of the above configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware, for example, by designing them in an integrated circuit. The present invention can also be implemented by software program code that implements the functions of the embodiments. In this case, a computer is provided with a storage medium recording the program code, and a processor included in the computer reads the program code stored in the storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium implements the functions of the above-described embodiments, and the program code itself and the storage medium storing it constitute the present invention. Examples of storage media for supplying such program code include flexible disks, CD-ROMs, DVD-ROMs, hard disks, SSDs (Solid State Drives), optical disks, magneto-optical disks, CD-Rs, magnetic tapes, non-volatile memory cards, ROMs, and the like.
また、本実施例に記載の機能を実現するプログラムコードは、例えば、アセンブラ、C/C++、perl、Shell、PHP、Java(登録商標)等の広範囲のプログラムまたはスクリプト言語で実装できる。 Also, the program code that implements the functions described in this embodiment can be implemented in a wide range of program or script languages such as assembler, C/C++, perl, Shell, PHP, and Java (registered trademark).
さらに、実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを、ネットワークを介して配信することによって、それをコンピュータのハードディスクやメモリ等の記憶手段またはCD-RW、CD-R等の記憶媒体に格納し、コンピュータが備えるプロセッサが当該記憶手段や当該記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行するようにしてもよい。 Furthermore, by distributing the program code of the software that implements the functions of the embodiments via a network, it may be stored in storage means such as a hard disk or memory of a computer or in a storage medium such as a CD-RW or CD-R, and a processor provided in the computer may read and execute the program code stored in the storage means or storage medium.
上述の実施例において、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。全ての構成が相互に接続されていてもよい。 In the above-described embodiments, the control lines and information lines indicate those considered necessary for explanation, and not all control lines and information lines are necessarily indicated on the product. All configurations may be interconnected.
DB1 過去データデータベース、DB2 出力配分可能上限値データベース、DB3 出力配分指令値データベース、20 電力系統、10 負荷周波数制御装置、11 電力系統の需給調整装置、12 需給解析部、13 出力配分可能上限値変更部、14 AR計算部、15 メリットオーダーに応じた出力配分部、16 バランシンググループ装置、21 表示部、22 入力部、23 通信部、24 プロセッサ、25 メモリ、26 記憶装置、27 バス、300 通信ネットワーク
DB1 past data database, DB2 output allocable upper limit value database, DB3 output allocation command value database, 20 power system, 10 load frequency control device, 11 supply and demand adjustment device for power system, 12 supply and demand analysis unit, 13 output allocable upper limit value change unit, 14 AR calculation unit, 15 output distribution unit according to merit order, 16 balancing group device, 21 display unit, 22 input unit, 23 communication unit, 24 processor, 25 memory, 2 6 storage device, 27 bus, 300 communication network
Claims (6)
需給インバランスの大きさと出力配分可能上限値の関係を示す関数を格納する出力配分可能上限値データベースと、
前記関数を参照して、前記出力配分1回あたりの前記調整力電源への前記出力配分可能上限値を変更する出力配分可能上限値変更部と
前記調整力電源の出力及び再生可能エネルギーの出力の過去データを格納する過去データデータベースと、
前記過去データデータベースに格納された前記調整力電源の出力及び前記再生可能エネルギーの出力の過去データを基に需給解析を行う需給解析部と
を備え、
前記電力系統の需給調整監視装置は、前記需給解析部による需給解析に基づいて前記関数を作成し、
前記出力配分可能上限値変更部は、前記需給インバランスとして、再生可能エネルギーの出力変動の大きさに基づいて、経済性に応じた前記出力配分の前記出力配分可能上限値を決定する、電力系統の需給調整装置。 A supply and demand adjustment device for a power system used to determine output distribution to a control power supply that constitutes the power system,
an output allocable upper limit value database that stores a function indicating the relationship between the magnitude of the supply and demand imbalance and the output allocable upper limit value;
an output allocable upper limit value changing unit that refers to the function and changes the output allocable upper limit value to the adjustable power supply per one output allocation;
a past data database that stores past data of the output of the adjustable power supply and the output of the renewable energy;
a supply and demand analysis unit that performs a supply and demand analysis based on the past data of the output of the adjustable power supply and the output of the renewable energy stored in the past data database;
with
The supply and demand adjustment monitoring device for the electric power system creates the function based on the supply and demand analysis by the supply and demand analysis unit,
The output allocable upper limit value change unit determines the output allocable upper limit value of the output allocation according to economic efficiency as the supply and demand imbalance based on the magnitude of output fluctuation of renewable energy. A supply and demand adjustment device for a power system.
前記出力配分可能上限値変更部は、前記需給インバランスとして、前記電力系統の周波数変動に基づいて、経済性に応じた前記出力配分の前記出力配分可能上限値を決定する電力系統の需給調整装置。 In the supply and demand adjustment device for a power system according to claim 1,
The output allocable upper limit value changing unit determines the output allocable upper limit value of the output allocation according to economic efficiency as the supply and demand imbalance based on the frequency fluctuation of the power system.
前記出力配分可能上限値変更部は、前記需給インバランスとして、地域要求量の大きさに基づいて、経済性に応じた前記出力配分の前記出力配分可能上限値を決定する電力系統の需給調整装置。 In the power system supply and demand adjustment device according to claim 1,
The output allocable upper limit value change unit determines the output allocable upper limit value of the output allocation according to economic efficiency as the supply and demand imbalance based on the magnitude of the regional demand amount.
請求項1に記載の電力系統の需給調整装置と、
系統周波数偏差および連系線潮流変動を入力として地域要求量(AR:Area Requriment)を計算するAR計算部と、
前記出力配分可能上限値に基づいて、メリットオーダーに応じて出力配分するメリットオーダーに応じた出力配分部と、
各々の前記調整力電源への出力配分指令値を格納する出力配分指令値データベースと
を備える電力系統の負荷周波数制御装置。 In a load frequency control device for a power system that determines the output distribution to the regulating power sources that make up the power system,
A supply and demand adjustment device for a power system according to claim 1;
an AR calculation unit that calculates an area requirement (AR) with the system frequency deviation and the power flow fluctuation of the interconnection line as inputs;
an output distribution unit according to the merit order for distributing the output according to the merit order based on the output allocable upper limit;
and an output distribution command value database storing output distribution command values for each of the control power sources.
請求項1に記載の電力系統の需給調整装置と、
前記出力配分可能上限値に基づいて、メリットオーダーに応じて出力配分するメリットオーダーに応じた出力配分部と、
各々の前記調整力電源への出力配分指令値を格納する出力配分指令値データベースと
を備える電力系統のバランシンググループ装置。 In a power system balancing group device that determines the output distribution to the regulating power sources that make up the power system,
A supply and demand adjustment device for a power system according to claim 1;
an output distribution unit according to the merit order for distributing the output according to the merit order based on the output allocable upper limit;
and an output distribution command value database storing output distribution command values for each of the control power sources.
前記調整力電源の出力及び再生可能エネルギーの出力の過去データを基に需給解析を行い、
前記需給解析に基づいて、需給インバランスの大きさと出力配分可能上限値の関係を示す関数を作成し、
前記関数を参照して、前記出力配分1回あたりの前記調整力電源への前記出力配分可能上限値を変更し、
前記出力配分可能上限値の変更では、前記需給インバランスとして、再生可能エネルギーの出力変動の大きさに基づいて、経済性に応じた前記出力配分の前記出力配分可能上限値を決定する、ことを特徴とする電力系統の需給調整方法。 A supply and demand adjustment method by a supply and demand adjustment device of an electric power system used for determining output distribution to a control power supply that constitutes an electric power system,
Perform supply and demand analysis based on the past data of the output of the adjustable power supply and the output of renewable energy,
Based on the supply and demand analysis, create a function that indicates the relationship between the magnitude of the supply and demand imbalance and the upper limit of possible output allocation,
referring to the function to change the output allocable upper limit to the adjustable power supply per one output allocation ;
In changing the output allocable upper limit value, the output allocable upper limit value of the output allocation according to economic efficiency is determined as the supply and demand imbalance based on the magnitude of output fluctuation of renewable energy. A power system supply and demand adjustment method.
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005020916A (en) | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Tm T & D Kk | System, method and program for adjusting frequency |
JP2007202346A (en) | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Toshiba Corp | Load frequency control system of electric power system |
JP2013162563A (en) | 2012-02-02 | 2013-08-19 | Mitsubishi Electric Corp | Power demand/supply control device and power demand/supply control method |
JP2015037371A (en) | 2013-08-14 | 2015-02-23 | 富士電機株式会社 | Demand controller |
US20160149409A1 (en) | 2014-11-21 | 2016-05-26 | Siemens Industry, Inc. | Systems, methods and apparatus for improved regulation of energy delivery systems |
JP2018143045A (en) | 2017-02-28 | 2018-09-13 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | Power generation system, control method for power generation system, and program |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11196530A (en) * | 1997-12-26 | 1999-07-21 | Hitachi Ltd | Generator load distributing device |
-
2020
- 2020-03-04 JP JP2020037230A patent/JP7313301B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005020916A (en) | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Tm T & D Kk | System, method and program for adjusting frequency |
JP2007202346A (en) | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Toshiba Corp | Load frequency control system of electric power system |
JP2013162563A (en) | 2012-02-02 | 2013-08-19 | Mitsubishi Electric Corp | Power demand/supply control device and power demand/supply control method |
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US20160149409A1 (en) | 2014-11-21 | 2016-05-26 | Siemens Industry, Inc. | Systems, methods and apparatus for improved regulation of energy delivery systems |
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