JPWO2016136323A1 - Energy prediction system, method of operating energy prediction system, computer program for executing the same, computer-readable recording medium storing this program, and driving support system - Google Patents
Energy prediction system, method of operating energy prediction system, computer program for executing the same, computer-readable recording medium storing this program, and driving support system Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2016136323A1 JPWO2016136323A1 JP2016550284A JP2016550284A JPWO2016136323A1 JP WO2016136323 A1 JPWO2016136323 A1 JP WO2016136323A1 JP 2016550284 A JP2016550284 A JP 2016550284A JP 2016550284 A JP2016550284 A JP 2016550284A JP WO2016136323 A1 JPWO2016136323 A1 JP WO2016136323A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time
- series data
- prediction
- energy
- load
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 238000004590 computer program Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 124
- 238000007621 cluster analysis Methods 0.000 claims abstract description 68
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 59
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000007774 longterm Effects 0.000 claims description 37
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 13
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000002354 daily effect Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 2
- 241001123248 Arma Species 0.000 description 1
- 208000037309 Hypomyelination of early myelinating structures Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16Z—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G16Z99/00—Subject matter not provided for in other main groups of this subclass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Economics (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Marketing (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Public Health (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
当日の実測値に即した精度の高い予測値を算出することの可能なエネルギー予測システム、エネルギー予測方法、これを実行させるためのコンピュータプログラム及びこのプログラムを記録した記録媒体並びに運転支援システムを提供すること。クラスター分析を行う比較時間及び比較日数を設定すると共に比較対象を分類された負荷パターンから選択する分析条件設定部40と、当日時系列データと過去時系列データとを選択された負荷パターンに分類された実測値により設定する時系列データ設定部50と、類似度が高い過去時系列データを複数選定し、選定した過去時系列データの所定時刻から所定の予測時間先の時刻における実測値を類似度に応じて重み付け加算して予測当日の所定時刻から予測時間先の予測時刻におけるエネルギー負荷の予測値を算出する予測値算出部60とを備える。Provided are an energy prediction system capable of calculating a prediction value with high accuracy in accordance with the actual measurement value on the day, an energy prediction method, a computer program for executing the energy prediction method, a recording medium storing the program, and an operation support system. thing. The analysis condition setting unit 40 that sets the comparison time and the number of comparison days for performing the cluster analysis and selects the comparison target from the classified load patterns, and the current date and time series data and the past time series data are classified into the selected load patterns. A plurality of time series data setting unit 50 set by the actually measured value and a plurality of past time series data having a high degree of similarity, and the measured value at a predetermined predicted time ahead from a predetermined time of the selected past time series data And a predicted value calculation unit 60 that calculates the predicted value of the energy load at the predicted time ahead of the predicted time from the predetermined time on the predicted day by weighting and adding according to the above.
Description
本発明は、エネルギー予測システム、エネルギー予測方法、これを実行させるためのコンピュータプログラム及びこのプログラムを記録した記録媒体並びに運転支援システムに関する。さらに詳しくは、電力、冷房、暖房、蒸気、給湯等のエネルギーを使用又は製造するエネルギー設備における現時点以降のエネルギー負荷を予測するエネルギー予測システム、エネルギー予測方法、これを実行させるためのコンピュータプログラム及びこのプログラムを記録した記録媒体並びに運転支援システムに関する。 The present invention relates to an energy prediction system, an energy prediction method, a computer program for executing the energy prediction method, a recording medium storing the program, and an operation support system. More specifically, an energy prediction system that predicts an energy load after the present time in an energy facility that uses or manufactures energy such as electric power, cooling, heating, steam, and hot water, an energy prediction method, a computer program that executes this, and a computer program The present invention relates to a recording medium on which a program is recorded and a driving support system.
予測日の熱や電力等の各種エネルギー負荷は、その日の気象状況、施設や建物等の利用状況(人間の数やイベントの有無等)、設置設備の稼働状況等の各種要因が複雑に絡み合って影響を受ける。重回帰式やカルマンフィルター等を用いて負荷を予測する従来の手法では、各種説明変数を設定することで、理論的には予測値の精度向上を図ることができる。しかし、あらゆる状況を網羅(考慮)する説明変数を設定することは現実的に困難であり、予測精度の向上にも限界があった。 Various energy loads such as heat and electric power for the predicted day are intricately intertwined with various factors such as the weather conditions of the day, the usage status of facilities and buildings (number of people, presence of events, etc.), and the operating status of installed equipment. to be influenced. In the conventional method of predicting a load using a multiple regression equation, a Kalman filter, or the like, it is theoretically possible to improve the accuracy of a predicted value by setting various explanatory variables. However, it is practically difficult to set an explanatory variable that covers (considerates) every situation, and there is a limit to improving the prediction accuracy.
他のエネルギー負荷の予測方法として、例えば特許文献1,2に記載の如きものも知られている。特許文献1の手法では、ARMAモデル式を用いて算出した予測負荷を外部環境予測情報(翌日の予想最高外気温)に基づき修正している。しかしながら、外気温以外の他の要因が考慮されておらず、さらなる予測精度の向上が望まれていた。
As other energy load prediction methods, for example, those described in
また、特許文献2の手法では、過去の気象実績データと予測対象日の気象予測データとの類似度を計算し、過去の気象実績データに対応する電力需要データから電力需要量を予測している。しかし、気象データに依存しているため、突発的な気象変動の影響を受ける場合があり、さらなる予測精度の向上が望まれていた。
Moreover, in the method of
かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、当日の実測値に即した精度の高い予測値を算出することの可能なエネルギー予測システム、エネルギー予測方法、これを実行させるためのコンピュータプログラム及びこのプログラムを記録した記録媒体並びに運転支援システムを提供することを目的とする。 In view of such a conventional situation, the present invention provides an energy prediction system, an energy prediction method, a computer program for executing the same, and a computer program for executing the energy prediction system capable of calculating a highly accurate predicted value corresponding to the actual measurement value of the day. An object of the present invention is to provide a recording medium on which the information is recorded and a driving support system.
上記目的を達成するため、本発明に係るエネルギー予測システムの特徴は、電力、冷房、暖房、蒸気、給湯等のエネルギーを使用又は製造するエネルギー設備における現時点以降のエネルギー負荷を予測する構成において、前記現時点までの前記エネルギー負荷の実測値を計測時間毎に記憶する実測値記憶部と、前記実測値を日毎に前記エネルギー負荷の特性に基づく負荷パターンに分類する負荷パターン分類部と、クラスター分析を行う比較時間及び比較日数を設定すると共に前記クラスター分析を行う比較対象を分類された負荷パターンから選択する分析条件設定部と、予測当日の所定時刻から設定された比較時間前までの当日時系列データと、前記当日時系列データと同一時間帯における過去の設定された比較日数の日毎の過去時系列データとを選択された負荷パターンに分類された実測値により設定する時系列データ設定部と、前記クラスター分析により前記過去時系列データ毎に前記当日時系列データに対する類似度を計算して類似度が高い過去時系列データを複数選定し、選定した過去時系列データの前記所定時刻から所定の予測時間先の時刻における実測値を前記類似度に応じて重み付け加算して前記予測当日の前記所定時刻から前記予測時間先の予測時刻における前記エネルギー負荷の予測値を算出する予測値算出部とを備えたことにある。
なお、本発明で用いるクラスター分析とは、エネルギー負荷の時系列データから、予測当日の所定の時刻から比較時間前までの抽出したデータを1つのクラスターとして、日の異なるクラスター間の類似度を評価する手法である。In order to achieve the above object, the energy prediction system according to the present invention is characterized in that the energy load after the present time in an energy facility that uses or manufactures energy such as electric power, cooling, heating, steam, and hot water is predicted. Performs cluster analysis with an actual value storage unit that stores the actual value of the energy load up to the present time for each measurement time, a load pattern classification unit that classifies the actual value into a load pattern based on the characteristics of the energy load every day An analysis condition setting unit that sets the comparison time and the number of comparison days and selects a comparison target for performing the cluster analysis from the classified load pattern, and the current date and time series data from the predetermined time on the predicted day to the set comparison time before, , The past time series for each day of the comparison days set in the past in the same time zone as the current time series data A time-series data setting unit that sets data based on measured values classified into the selected load pattern, and calculates a similarity to the current date / time series data for each of the past time-series data by the cluster analysis. A plurality of past time-series data having a high value are selected, and measured values of the selected past time-series data at a time ahead of a predetermined prediction time from the predetermined time are weighted and added according to the degree of similarity, and the predetermined time on the prediction day To a predicted value calculation unit that calculates a predicted value of the energy load at the predicted time ahead of the predicted time.
The cluster analysis used in the present invention is an evaluation of the similarity between clusters of different days, with the data extracted from the predetermined time on the prediction day to the comparison time as one cluster from the time series data of energy load. It is a technique to do.
上記特徴によれば、クラスター分析の対象となる時系列データは、現時点までのエネルギー負荷の実測値により設定される。実測値は測定時の環境・状況の影響を受けたものであるので、実測値により設定される時系列データは、あらゆる条件(要素)が反映したものとなり、複雑な設定を行うことなく、現実に即した予測が可能となる。しかも、この実測値には選択されたエネルギー負荷の特性に基づく負荷パターンに分類されたものを用いるので、設定される時系列データは共通又は類似する環境下での測定結果に基づくものであり、互いに類似することとなる。よって、クラスター分析の精度はさらに向上する。そして、算出した類似度に応じて重み付け加算して予測値を算出するので、さらに精度が向上することとなる。 According to the above feature, the time series data to be subjected to cluster analysis is set by the actual measured value of the energy load up to the present time. Since the actual measurement values are influenced by the environment and situation at the time of measurement, the time-series data set by the actual measurement values reflect all conditions (elements), and can be realized without complicated settings. It is possible to make predictions according to. In addition, since the measured values are classified into load patterns based on the characteristics of the selected energy load, the set time series data is based on the measurement results in a common or similar environment, They will be similar to each other. Therefore, the accuracy of cluster analysis is further improved. Since the predicted value is calculated by weighting and adding according to the calculated similarity, the accuracy is further improved.
前記予測値は、前記選定した過去時系列データの前記所定時刻の実測値と前記予測時刻の実測値との差分の加重平均が前記予測当日の前記所定時刻の実測値に加算されて算出されるとよい。予測当日の所定時刻の実測値と予測時刻の実測値との差分の加重平均を予測当日の所定時刻の実測値に加算するので、より現実に即した高精度の予測値となる。 The predicted value is calculated by adding a weighted average of the difference between the measured value at the predetermined time and the measured value at the predicted time of the selected past time series data to the measured value at the predetermined time on the prediction day. Good. Since the weighted average of the difference between the actual measurement value at the predetermined time on the prediction day and the actual measurement value at the prediction time is added to the actual measurement value at the predetermined time on the prediction day, a more accurate predicted value that is more realistic.
前記予測値算出部は、前記類似度が高い順に過去時系列データを複数選択するとよい。類似度が高い順に過去時系列データを選択するので、より精度が向上する。 The predicted value calculation unit may select a plurality of past time series data in descending order of the similarity. Since the past time series data is selected in descending order of similarity, the accuracy is further improved.
前記負荷パターンは、全日、休日、平日、特異日、生産計画及び気象情報を少なくとも含む群から選択される少なくとも1種以上の組合せであるとよい。これにより、現実の状況に即した予測ができ、より現実に即した高精度の予測値となる。 The load pattern may be a combination of at least one selected from a group including at least all days, holidays, weekdays, singular days, production plans, and weather information. Thereby, prediction according to the actual situation can be performed, and a highly accurate prediction value according to reality can be obtained.
前記予測値算出部は、前記選定した過去時系列データの前記所定時刻から所定の第二予測時間先の時刻における実測値を前記類似度に応じて重み付け加算して前記予測当日の前記所定時刻から前記第二予測時間先の次回第二予測時刻における前記エネルギー負荷の予測値を当該時刻の仮実測値として設定する仮実測値設定部を有し、前記時系列データ設定部は、前記予測当日の前記次回第二予測時刻から前記比較時間前までの新たな当日時系列データと、前記新たな当日時系列データと同一時間帯における過去の前記設定された比較日数の日毎の過去時系列データとを前記選択された負荷パターンに分類された実測値及び前記仮実測値により更新する時系列データ更新部を有し、前記仮実測値設定部が前記第二予測時間毎に前記仮実測値を設定すると共に、前記時系列データ更新部が前記第二予測時間毎に時系列データを更新し、前記予測値算出部が前記クラスター分析を前記第二予測時間毎に繰り返し行うことで前記予測当日の前記所定時刻から長期予測時間先までのエネルギー負荷の予測を行うとよい。第二予測時間毎に算出した予測値を当該時刻の仮実測値として設定すると共に時系列データを更新するので、クラスター分析を第二予測時間毎に繰り返し行うことで設定した長期予測時間先までのエネルギー負荷の予測を行うことが可能となる。例えば、予測当日の24時間先や48時間先など任意の時間経過後までのエネルギー負荷の予測も可能となる。 The predicted value calculation unit weights and adds an actual measurement value of the selected past time-series data at a time that is a predetermined second predicted time ahead from the predetermined time according to the similarity, and from the predetermined time on the prediction day A temporary actual measurement value setting unit that sets a predicted value of the energy load at the next second prediction time ahead of the second prediction time as a temporary actual measurement value of the time, and the time-series data setting unit includes the prediction day New current date and time series data from the next second predicted time to the comparison time before, and past time series data for each day of the set comparison days in the same time zone as the new current date and time series data. A time-series data updating unit that updates the measured value classified into the selected load pattern and the temporary measured value, and the temporary measured value setting unit sets the temporary measured value for each second predicted time. And the time-series data update unit updates the time-series data for each second prediction time, and the prediction value calculation unit repeatedly performs the cluster analysis for each second prediction time, so that the prediction day It is good to predict the energy load from a predetermined time to a long-term predicted time ahead. Since the predicted value calculated for each second prediction time is set as a temporary actual measurement value at that time and the time series data is updated, the cluster analysis is repeated every second prediction time until the long-term prediction time set The energy load can be predicted. For example, it is possible to predict an energy load until an arbitrary time elapses, such as 24 hours ahead or 48 hours ahead on the prediction day.
係る場合、前記仮実測値は、前記予測当日の前記次回第二予測時刻における実測値が記憶される度にその実測値に置換されることが望ましい。これにより、仮実測値が常に最新の実測値に置換されることとなるので、予測精度が向上する。 In this case, it is desirable that the temporary actual measurement value is replaced with the actual measurement value every time the actual measurement value at the next second prediction time on the prediction day is stored. As a result, the temporary actual measurement value is always replaced with the latest actual measurement value, so that the prediction accuracy is improved.
また、前記負荷パターン分類部は、少なくとも連続する2日以上の日数単位で設定された長期負荷パターンをさらに有するとよい。これにより、長期間を通じて生じる変化をも考慮でき、さらに現実に即した予測となり、さらに予測精度を向上させることができる。 Moreover, the said load pattern classification | category part is good to further have a long-term load pattern set in the unit of the number of days of at least 2 continuous days. As a result, changes that occur over a long period of time can be taken into consideration, and the prediction is more realistic, and the prediction accuracy can be further improved.
前記エネルギー設備は、複数の発電機器及び/又は熱電機器を有する施設を複数備えた複合施設又は地域であり、前記予測算出部は、前記施設単位で前記予測値を算出すると共にその予測値を合算して前記複合施設又は地域全体の前記エネルギー負荷の予測値を算出するようにしてもよい。これにより、複数の発電機器及び/又は熱電機器を有する単一の施設におけるエネルギー負荷の予測だけではなく、そのような施設が複数集合した複合施設、集合住宅、地域の全体のエネルギー負荷の予測も可能となり、省エネにも寄与する。 The energy facility is a complex facility or region including a plurality of facilities having a plurality of power generation devices and / or thermoelectric devices, and the prediction calculation unit calculates the prediction value for each facility and adds the prediction values. Then, the predicted value of the energy load of the complex facility or the entire area may be calculated. This not only predicts the energy load at a single facility with multiple generators and / or thermoelectric devices, but also predicts the overall energy load of a complex facility, apartment house, or area where multiple such facilities are assembled. It becomes possible and contributes to energy saving.
前記クラスター分析は、例えば群間平均距離法であるとよい。係る場合、前記類似度は、前記過去時系列データの前記当日時系列データに対する距離の逆数であるとよい。また、前記類似度は、前記過去時系列データと前記当日時系列データとのベクトル間角度の余弦であってもよい。 The cluster analysis may be, for example, an intergroup average distance method. In this case, the similarity may be a reciprocal of a distance of the past time series data with respect to the current date / time series data. The similarity may be a cosine of an angle between vectors of the past time series data and the current date and time series data.
上記目的を達成するため、本発明に係るエネルギー予測方法の特徴は、電力、冷房、暖房、蒸気、給湯等のエネルギーを使用又は製造するエネルギー設備における現時点以降のエネルギー負荷を予測するエネルギー予測方法において、前記現時点までの前記エネルギー負荷の実測値を計測時間毎に記憶し、前記実測値を日毎に前記エネルギー負荷の特性に基づく負荷パターンに分類し、クラスター分析を行う比較時間及び比較日数を設定すると共に前記クラスター分析を行う比較対象を分類された負荷パターンから選択し、予測当日の所定時刻から設定された比較時間前までの当日時系列データと、前記当日時系列データと同一時間帯における過去の設定された比較日数の日毎の過去時系列データとを選択された負荷パターンに分類された実測値により設定し、前記クラスター分析により前記過去時系列データ毎に前記当日時系列データに対する類似度を計算して類似度が高い過去時系列データを複数選定し、選定した過去時系列データの前記所定時刻から所定の予測時間先の時刻における実測値を前記類似度に応じて重み付け加算して前記予測当日の前記所定時刻から前記予測時間先の予測時刻における前記エネルギー負荷の予測値を算出することにある。 In order to achieve the above object, the energy prediction method according to the present invention is characterized by an energy prediction method for predicting an energy load after the present time in an energy facility that uses or manufactures energy such as electric power, cooling, heating, steam, and hot water. The actual measured value of the energy load up to the present time is stored for each measurement time, the measured value is classified into load patterns based on the characteristics of the energy load for each day, and the comparison time and the number of comparison days for performing the cluster analysis are set. The comparison target for performing the cluster analysis is selected from the classified load patterns, and the current date / time series data from the predetermined time on the predicted day to the set comparison time and the past in the same time zone as the current date / time series data. Actual past time series data for the set comparison days and actual load classified into the selected load pattern A plurality of past time series data having a high degree of similarity is selected by calculating a similarity to the current date / time series data for each of the past time series data by the cluster analysis, and the predetermined past time series data is selected. To calculate the predicted value of the energy load at the predicted time ahead of the predicted time from the predetermined time on the prediction day by weighting and adding the measured values at the time ahead of the predetermined predicted time from the time according to the similarity. is there.
上記のいずれかに記載のエネルギー予測システムは、それを実行させるためのコンピュータプログラムにより実現され、このコンピュータプログラムは記録媒体に記録される。 The energy prediction system according to any one of the above is realized by a computer program for executing the system, and the computer program is recorded on a recording medium.
上記目的を達成するため、本発明に係る運転支援システムの特徴は、電力、冷房、暖房、蒸気、給湯等のエネルギーを使用又は製造するエネルギー設備の運転を支援する構成において、前記現時点までの前記エネルギー負荷の実測値を計測時間毎に記憶する実測値記憶部と、前記実測値を日毎に前記エネルギー負荷の特性に基づく負荷パターンに分類する負荷パターン分類部と、クラスター分析を行う比較時間及び比較日数を設定すると共に前記クラスター分析を行う比較対象を分類された負荷パターンから選択する分析条件設定部と、予測当日の所定時刻から設定された比較時間前までの当日時系列データと、前記当日時系列データと同一時間帯における過去の設定された比較日数の日毎の過去時系列データとを選択された負荷パターンに分類された実測値により設定する時系列データ設定部と、前記クラスター分析により前記過去時系列データ毎に前記当日時系列データに対する類似度を計算して類似度が高い過去時系列データを複数選定し、選定した過去時系列データの前記所定時刻から所定の予測時間先の時刻における実測値を前記類似度に応じて重み付け加算して前記予測当日の前記所定時刻から前記予測時間先の予測時刻における前記エネルギー負荷の予測値を算出する予測値算出部とを備え、前記予測値に基づいて前記エネルギー設備の運転を支援することにある。 In order to achieve the above object, the operation support system according to the present invention is characterized in that, in a configuration that supports the operation of energy equipment that uses or manufactures energy such as electric power, cooling, heating, steam, hot water supply, etc. A measured value storage unit that stores measured values of energy load at each measurement time, a load pattern classification unit that classifies the measured values into load patterns based on the characteristics of the energy load every day, comparison time and comparison for performing cluster analysis An analysis condition setting unit that sets the number of days and selects a comparison target to be subjected to the cluster analysis from the classified load patterns, current date / time series data from a predetermined time on the predicted date to the set comparison time, and the current date / time Series data and past time series data for each day of comparison days set in the same time zone as the selected load pattern A time-series data setting unit that is set based on the actually measured values, and a plurality of past time-series data having a high degree of similarity are calculated by calculating a similarity to the current date / time series data for each of the past time-series data by the cluster analysis. The measured value of the selected past time-series data at the predetermined time ahead from the predetermined time is weighted according to the degree of similarity, and the predicted time at the prediction time ahead from the predetermined time on the prediction day A predicted value calculation unit for calculating a predicted value of the energy load, and supporting operation of the energy equipment based on the predicted value.
上記本発明に係るエネルギー予測システム、エネルギー予測方法、これを実行させるためのコンピュータプログラム及びこのプログラムを記録した記録媒体並びに運転支援システムの特徴によれば、当日の実測値に即した精度の高い予測値を算出することが可能となった。 According to the features of the energy prediction system, the energy prediction method, the computer program for executing the program, the recording medium storing the program, and the driving support system according to the present invention, the prediction with high accuracy according to the actual measurement value of the day The value can be calculated.
本発明の他の目的、構成及び効果については、以下の発明の実施の形態の項から明らかになるであろう。 Other objects, configurations, and effects of the present invention will become apparent from the following embodiments of the present invention.
次に、適宜添付図面を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。
本発明に係るエネルギー予測システム1は、電力、冷房、暖房、蒸気、給湯等のエネルギーを使用又は製造するエネルギー設備における現時点以降のエネルギー負荷を予測する。エネルギー設備としては、例えばコージェネレーション、太陽光発電等の発電系機器、高圧ボイラ等のボイラ系機器、吸収冷凍機等の冷水系機器、温水ボイラ等の温水系機器、給湯ボイラ等の給湯系機器等の各種発電機器や熱電機器、これら機器を含むビル、工場、各種店舗や施設、これらを複数備える複合施設や地域である。また、エネルギー負荷としては、例えば電力、冷水、温水、蒸気等の各需要量(消費量、使用量)や製造量(供給量)が挙げられる。Next, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings as appropriate.
The
本発明に係るエネルギー予測システム1のハードウエアは、図1に示すように、大略、ユーザーインターフェイス2と、エネルギー予測システム1のソフトウエア10を処理する処理部3とから構成される。ユーザーインターフェイス2は、モニタ2a、キーボード2b、マウス2cを備え、モニタ2aに表示される画面上のボタンや入力欄をユーザーが操作するためのものである。また、処理部3は、CPU3a、一時記憶メモリ3b、HDD3c等とデータバス、アドレスバス等のバス3dにより接続されている。CPU3a、一時記憶メモリ3b、HDD3c等は連携して、ソフトウエア10を稼働させる。
As shown in FIG. 1, the hardware of the
図2に示すように、エネルギー予測システム1のソフトウエア10は、大略、実測値記憶部20、負荷パターン分類部30、分析条件設定部40、時系列データ設定部50、予測値算出部60、出力部70及び記録部80から構成される。
As shown in FIG. 2, the
実測値記憶部20は、現時点までのエネルギー負荷の実測値を計測時間毎に記憶する。実測値記憶部20には、エネルギー予測システム1に接続されたエネルギー設備の各種センサから測定値が入力される。計測時間とは、エネルギー負荷を計測する周期であり、例えば30秒、10分、1時間等のように、秒(second)、分(minute)、時(hour)の単位を問わない。計測時間(周期)を短くすることで予測精度は向上するが、計算に要する時間(回数)は増大するので、要求される精度に応じて適宜設定すればよい。なお、実測値と共に後述の気象情報を取り込むことも可能である。
The actual measurement
負荷パターン分類部30は、実測値記憶部20に記憶される実測値を日毎にエネルギー負荷の特性に基づく負荷パターンに分類する。負荷パターンとは、全日、休日、平日、特異日、生産計画及び気象情報を少なくとも含む群から選択される少なくとも1種以上の組合せである。特異日とは、例えば商業施設等におけるイベントの開催や特売日等の通常の営業日と異なる状態(環境)となる日を示す。生産計画とは、工場等での稼働する機械の台数や生産する製品等の生産スケジュール等を示す。気象情報とは、例えば所定の時間毎の気温、1日の平均気温、最高気温、最低気温、平均相対湿度、最高湿度、天気、気圧、風速、降水量等の気象庁が公表している各種気象データや季節等である。このように、エネルギー負荷のパターンに影響を与える特性で分類しておくことで、比較する時系列データ相互間での特異な相違を減らし、類似する環境下の時系列データで後述の類似度計算を行うことができ、予測精度を向上させることができる。
The load
分析条件設定部40は、クラスター分析を行う比較時間を設定する比較時間設定部41と、クラスター分析を行う比較日数を設定する比較日数設定部42と、クラスター分析を行う比較対象を負荷パターン分類部30によって分類された負荷パターンから選択する負荷パターン選択部43を有する。比較時間は、クラスター分析の対象とする時系列データの時間帯(開始時刻から終了時刻までの期間)を指し、上記と同様に時間の単位を問わずに適宜設定することができる。また、比較日数は、当日時系列データと比較(類似度計算)する後述の過去時系列データの個数を指し、好ましくは、2以上の複数である。比較日数を多くすることで予測精度は向上するが、計算時間(回数)は増大するので、要求される精度に応じて適宜設定すればよい。本実施形態では、後述するクラスター分析による類似度が高い過去時系列データを選定する日数(個数)を設定する上位選定日数設定部44を有する。
The analysis
また、分析条件設定部40は、当日時系列データに対する過去時系列データの類似度を計算する計算時間及び予測時間も合わせて設定する。これらの時間も上記と同様に時間の単位を問わずに適宜設定することができる。計算時間とは、類似度を計算する周期であり、例えば上述の計測時間と一致させる。予測時間とは、予測当日の所定時刻から予測したい所定の時刻(予測時刻)までの所定時間である。さらに、本実施形態では、分析条件設定部40は、第二予測時間も設定する。この第二予測時間は、後述する長期間予測における予測当日の所定時刻から予測したい所定の時刻(次回第二予測時刻)までの所定時間である。予測時間と第二予測時間は任意に設定でき、同一であってもよく、例えば上述の計測時間に一致させることもできる。
The analysis
時系列データ設定部50は、予測当日の所定時刻から比較時間設定部41によって設定された比較時間前までの当日時系列データと、当日時系列データと同一時間帯における比較日数設定部42によって設定された比較日数の過去の日毎の過去時系列データとを負荷パターン選択部43によって選択された負荷パターンに分類された実測値により設定する。
The time series
ここで、予測当日のt時点(所定時刻)からN時点前までの当日時系列データは、下記数1で表される。なお、Nは、比較時間を計測時間で除した数である。
Here, the current date and time series data from the time t (predetermined time) to the time N before the prediction date is expressed by the following
また、当日時系列データと同一時間帯における予測当日よりm日前の過去時系列データは、下記数2で表される。
Further, the past time series data m days before the predicted date in the same time zone as the current date and time series data is expressed by the following
また、時系列データ設定部50は、予測当日の所定時刻の第二予測時間先となる次回第二予測時刻から比較時間設定部41によって設定された比較時間前までの新たな当日時系列データと、当該新たな当日時系列データと同一時間帯における過去の比較日数設定部42によって設定された比較日数の日毎の過去時系列データとを負荷パターン選択部43によって選択された負荷パターンに分類された実測値及び後述の仮実測値により更新する時系列データ更新部51を有する。
Further, the time series
予測値算出部60は、類似度を計算する類似度計算部61と、類似度が高い過去時系列データを選定する過去時系列データ選定部62と、類似度に応じた重み係数を算出する重み係数算出部63を備える。類似度計算部61は、クラスター分析により時系列データ設定部50で作成された過去時系列データ毎に当日時系列データに対する類似度を計算する。過去時系列データ選定部62は、設定された選定条件に従い過去時系列データを複数選定する。例えば、本実施形態では、設定した過去時系列データの中から類似度が高い順に上位選定日数設定部44で設定された日数(個数)分の過去時系列データを選定する。重み係数算出部63は、過去時系列データ選定部62が選定した過去時系列データの類似度に応じた重み係数を算出する。そして、予測値算出部60は、過去時系列データ選定部62が選定した過去時系列データの所定時刻から所定の予測時間先の時刻における実測値を重み係数算出部63が算出した重み係数により重み付け加算して予測当日の所定時刻から所定の予測時間先の予測時刻におけるエネルギー負荷の予測値として算出する(短時間予測)。
The predicted
ここで、本実施形態において、クラスター分析には群間平均距離法を用いる。この群間平均距離法は、当日時系列データ(クラスター)と過去時系列データ(クラスター)とのすべての個体のペア(計算時間毎の実測値)について距離を求めてその平均を類似度として算出する。類似度(距離の逆数)が大きい程、当日時系列データと過去時系列データとは類似することとなる。
群間平均距離法では、当日時系列データとm(m≦M)日前の時系列データと距離を下記数3で定義する。なお、Mは、比較日数である。Here, in this embodiment, an intergroup average distance method is used for cluster analysis. This average distance method between groups calculates distances for all individual pairs (measured values for each calculation time) of the current time series data (cluster) and past time series data (cluster) and calculates the average as the similarity. To do. The greater the similarity (the reciprocal of the distance), the more similar the current date / time series data and the past time series data.
In the intergroup average distance method, the current date / time series data, the time series data m (m ≦ M) days ago, and the distance are defined by the following equation (3). M is the number of comparison days.
図3(a)に示す当日時系列データ(第1のクラスター)Pと、同図(b)に示す予測当日よりm日前の過去時系列データ(第2のクラスター)Qは、同図(c)に示す如く、tとt−1とt−2で形成される空間に配置される点p,qとして捉えることができる。群間平均距離法では、この点p,q間の距離dmを算出し、距離dmが短い(小さい)ものが類似度が高い。類似度計算部61はこの距離dmを過去時系列データ毎に計算し、過去時系列データ選定部62は距離dmの逆数が大きい(類似度が高い)順に過去時系列データを複数選定する。
The current date / time series data (first cluster) P shown in FIG. 3A and the past time series data (second cluster) Q m days before the forecast date shown in FIG. ), It can be understood as points p and q arranged in a space formed by t, t-1, and t-2. In the group average distance method, the distance dm between the points p and q is calculated, and the distance dm that is short (small) has high similarity. The
重み係数算出部63は、過去時系列データ選定部62が選定した過去時系列データの距離dmの逆数(類似度)から重み係数wmを算出する。重み係数wmは、下記数4の通り、距離dmの逆数(類似度)を上位選定日数設定部44で設定された日数(個数、S)分の選定した過去時系列データの求めた距離dmの逆数の和で除した数(相対重み)である。
The weight
そして、t時点(所定時刻)から所定時間(予測時間l)先の予測時刻t+lの予測値xt+lは、下記数5により算出される。本実施形態では、上位選定日数設定部44で設定された日数(個数、S)分の選定した過去時系列データにおけるt+l時点とt時点との差分の加重平均を予測当日のt時点の実測値xtに加算して予測値xt+1とする。
Then, the predicted value xt + l of the predicted time t + l that is a predetermined time (predicted time l) ahead of the time point t (predetermined time) is calculated by the following equation (5). In the present embodiment, the weighted average of the differences between the time points t + 1 and t in the selected past time series data for the number of days (number, S) set by the upper selection
さらに、予測値算出部60は、選定した過去時系列データの所定時刻から所定の第二予測時間先の時刻における実測値を類似度に応じて重み付け加算して予測当日の所定時刻から第二予測時間先の次回第二予測時刻におけるエネルギー負荷の予測値を当該時刻の仮実測値として設定する仮実測値設定部64を有する。上述の短時間予測と同様の処理を実測値の第二予測時間毎に繰り返し行うことで、長期予測時間経過後(例えば24時間先や48時間先の予測(長期間予測))が可能となる。そして、仮実測値は、予測当日の次回第二予測時刻における実測値が記憶される度にその実測値に置換される。
Further, the predicted
出力部70は、例えば予測値算出部60が求めた予測値や予測グラフをモニタや紙等に出力する。例えば、実測値とその後の予測値とを区別させてグラフに表示する。また、長期間予測のグラフの色を変えて表示すると共に、予測値と実測値との平均2乗誤差平方根の割合(EEP)を表示する。また、これらを帳票として表形式で出力することも可能である。記録部80は、求めた予測値や出力した帳票等の各種データを記録する。
The
次に、図4aを参照しながら予測当日のエネルギー負荷の短時間予測の手順について説明する。
短時間予測手順は、図4aに示すように、クラスター分析による当日予測の条件を設定し(S1)、設定された条件に基づいてクラスター分析による過去時系列データの類似度を計算し(S2)、類似度の高い順番に過去時系列データを複数選定し(S3)、重み係数を算出してその重み係数を用いて所定時間先の予測値を算出し(S4)、その結果を出力する(S5)。なお、実測値は、実測値記憶部20により計測時間毎に記憶されると共に、負荷パターン分類部30によりエネルギー負荷の特性に基づく負荷パターンに分類される。Next, a procedure for short-term prediction of the energy load on the prediction day will be described with reference to FIG. 4a.
As shown in FIG. 4a, the short-term prediction procedure sets conditions for the day prediction by cluster analysis (S1), and calculates the similarity of past time series data by cluster analysis based on the set conditions (S2). A plurality of past time series data are selected in descending order of similarity (S3), a weighting factor is calculated, a predicted value ahead of a predetermined time is calculated using the weighting factor (S4), and the result is output ( S5). The actual measurement values are stored for each measurement time by the actual measurement
条件設定ステップ(S1)では、比較時間設定部41により比較時間が設定され、比較日数設定部42により比較日数が設定される。また、分析条件設定部40により、計算時間及び予測時間も設定される。例えば、現時点(所定時刻)は5時30分、比較時間は4時間、比較日数は30日、計算時間は10分、予測時間は30分として設定される。また、上位選定日数設定部44により上位選定日数も設定され、例えば上位6位(個)である。
In the condition setting step (S1), the comparison
さらに、負荷パターン選択部43により負荷パターン分類部30によって分類された負荷パターンが選択される。この負荷パターンの選択は、予測当日の負荷パターンと同一のものが選択される。これにより、予測当日に類似する環境下における過去の実測値をクラスター分析の対象とすることができ、より精度が向上する。そして、分析条件設定部40の設定条件に従い、時系列データ設定部50は、実測値により当日時系列データと、当日時系列データと同一時間帯における過去時系列データを日毎に複数設定する。例えば、平日の予測当日の当日時系列データと同じ負荷パターンとして平日のデータが選択され、直近の平日30日分の同じ時間帯(所定時刻から比較時間前)で日毎に過去時系列データが作成される。
Further, the load pattern classified by the load
類似度計算ステップ(S2)では、類似度計算部61により上述の群間平均距離法により設定された過去時系列データ毎に当日時系列データに対する距離(類似度)が計算される。そして、過去時系列データ選定ステップ(S3)では、過去時系列データ選定部62により、求めた距離が短い(類似度が高い)上位6位を選定する。例えば、直近の平日30分の過去時系列データ毎に予測当日の当日時系列データに対する距離が計算され、その距離dmの短い(類似度1/dmが大きい)上位6位が類似日として選定される。
In the similarity calculation step (S2), the distance (similarity) to the current date / time series data is calculated for each past time series data set by the above-mentioned average distance method between groups by the
次に、予測値算出ステップ(S4)では、重み係数算出部63により選定した類似日の重み係数が算出され、予測値算出部60により選定した過去時系列データにおける予測時間先の予測時刻と所定時刻との実測値の差分の加重平均を予測当日の所定時刻の実測値に加算して予測値を算出する。例えば、選定した類似日の過去時系列データでは、予測時間先の予測時刻と所定時刻(現時点)との実測値の差分にその日の重み係数wmを乗じた値を求める。これを上位6位で各々計算してその合計を求め、その合計値を予測当日の所定時刻の実測値に加算して、予測時刻の予測値となる。
Next, in the predicted value calculation step (S4), the weighting factor of the similar day selected by the weighting
ここで、図4bに示す長期間予測は、上述の短時間予測と同時に又は単独に実行することが可能である。
同図に示すように、予測当日のエネルギー負荷の長期間予測としての終日(予測当日の24時(PM12時)まで)予測は、まず、クラスター分析による当日予測の条件を設定し(S11)、次回第二予測時間における仮実測値を設定し(S12)、設定された条件に基づいて時系列データを更新して(S13)、クラスター分析により更新した過去時系列データの類似度を計算し(S14)、類似度の高い順番に過去時系列データを複数選定し(S15)、重み係数を算出してその重み係数を用いて計測時間先の予測値を算出する(S16)。そして、設定した長期予測時間先となるまで(S17)、上記ステップ(S12〜S16)が繰り返される。長期予測時間(予測当日の24時(PM12時)まで)の予測が完了すれば、その結果が出力される(S18)。条件設定ステップ(S11)は、先の条件設定ステップ(S1)と同様である。Here, the long-term prediction shown in FIG. 4b can be performed simultaneously with the short-time prediction described above or independently.
As shown in the figure, the all-day prediction (until 24:00 (PM 12:00) on the prediction day) as the long-term prediction of the energy load on the prediction day, first, sets the conditions for the day prediction by cluster analysis (S11), A temporary actual measurement value at the next second predicted time is set (S12), the time series data is updated based on the set condition (S13), and the similarity of the past time series data updated by the cluster analysis is calculated ( S14), a plurality of past time-series data are selected in descending order of similarity (S15), a weighting factor is calculated, and the predicted value of the measurement time ahead is calculated using the weighting factor (S16). The above steps (S12 to S16) are repeated until the set long-term predicted time is reached (S17). If the prediction of the long-term prediction time (until 24:00 (PM 12:00) on the prediction day) is completed, the result is output (S18). The condition setting step (S11) is the same as the previous condition setting step (S1).
仮実測値設定ステップ(S12)では、仮実測値設定部64により所定時刻から第二予測時間先における次回第二予測時刻の予測値を仮実測値として算出する。次回第二予測時刻の予測値の算出は、上記短時間予測ステップ(S2〜S4)と同様である。例えば、所定時刻(現時点)から10分(第二予測時間、計算時間)先の次回第二予測時刻の予測値を仮実測値して算出する。この仮実測値の算出は、上述の短時間予測と同様の処理である。
In the provisional actual measurement value setting step (S12), the provisional actual measurement
次に、時系列データ更新ステップ(S13)では、時系列データ更新部51により先の当日時系列データ及び過去時系列データの時間帯が変更される。例えば、先のステップ(S12)にて仮実測値を算出した次回第二予測時刻を新たな所定時刻と仮定して、その時刻から比較時間前までの時間帯における実測値及び仮実測値により時系列データを更新する。当日時系列データには、次回第二予測時刻の現実の実測値は存在しないので、上述の仮実測値を用いて当日時系列データとする。そして、上記短時間予測と同様に、第二予測時間(計算時間)先の新たな次回第二予測時刻の予測値を算出する。すなわち、短時間予測では所定の予測時間先(上記の例では30分)の予測を行うが、長期間予測では第二予測時間(本例では10分)毎に第二予測時間先の予測を長期予測時間経過後(本例では、予測当日の24時(PM12時))まで繰り返して行う。このように、時間の経過によるエネルギー負荷の推移(変動)の予測も可能である。
Next, in the time series data update step (S13), the time series
ここで、実測値記憶部20には、第二予測時間が経過すれば、エネルギー負荷の実測値が記憶される。そこで、実測値が記憶される度に対応する仮実測値を現実の実測値に置換する。そして、上記処理を実行することで、第二予測時間経過毎に予測は修正(更新)されることとなり、より現実に即した高精度な予測となる。例えば、図5に示すように、時間経過と共に仮実測値を現実の実測値に置き換えてエネルギー負荷の予測線を修正していくので、精度の高い予測が可能となる。
Here, if the second predicted time has elapsed, the actual value of the energy load is stored in the actual
さらに、上述の如く算出した予測当日のエネルギー負荷予測(短時間予測及び/又は長期間予測)を用いて、エネルギー設備の運転を支援することも可能である。
例えば図6(a)に示すように、例えば店舗、工場、銀行、オフィスよりなる複合施設の前日の24時間の電力負荷を施設ごとにその需要量A1〜4を予測して複合施設全体の翌日の電力需要Aを予測する。この前日予測には、例えば、従来周知のカルマンフィルターを用いた予測方法を適用できる。Furthermore, it is also possible to support the operation of the energy equipment using the energy load prediction (short-term prediction and / or long-term prediction) on the prediction day calculated as described above.
For example, as shown in FIG. 6 (a), for example, the next day of the entire complex facility by predicting the demand amount A1 to A4 for each facility for the 24-hour power load of the complex facility consisting of stores, factories, banks and offices. Power demand A is predicted. For example, a prediction method using a conventionally known Kalman filter can be applied to the previous day prediction.
そして、図6(b)に示すように、この電力需要予測Aに対する電力需給バランスを予測する。再生可能エネルギーの発電量Eb5について、例えば翌日の天気予報による外気温度及び日照時間予測により太陽光発電量を例えば30分ごとに予測する。再生可能エネルギーは、太陽光発電に限られず風力発電でも良い。このように、上記の再生可能エネルギーによる発電量Eb5を含めて、電力需要予測値Aに基づいて電力供給を予定している発電所の発電供給能力と発電単価を考慮して発電計画が決定される。同図の例では、第一、第二発電所の発電量Eb1,2及び第一、第二調整電力量Eb3,4が決定される。 And as shown in FIG.6 (b), the electric power supply-and-demand balance with respect to this electric power demand prediction A is estimated. Regarding the power generation amount Eb5 of renewable energy, for example, the solar power generation amount is predicted every 30 minutes, for example, by predicting the outside air temperature and the sunshine duration according to the weather forecast on the next day. Renewable energy is not limited to photovoltaic power generation but may be wind power generation. In this way, the power generation plan is determined in consideration of the power supply capacity and unit price of the power plant that is scheduled to supply power based on the predicted power demand A, including the power generation amount Eb5 from the above-mentioned renewable energy. The In the example of the figure, the power generation amounts Eb1, 2 and the first and second adjustment power amounts Eb3, 4 of the first and second power plants are determined.
当日の各施設の電力使用量は、上述した前日の予測電力量Aと相違が出ると共に太陽光発電量E5も異なる。そこで、例えば図6(c)に示すように、エネルギー予測システム1が各施設の電力実測値E1〜5を用いてクラスター分析法により所定時間先(例えば12時の30分先)の予測値を算出する。そして、その短時間予測による予測値に基づいて、例えばその予測時刻における調整電力2の発電量を制御することができる。さらに、同図に示すように、予測当日の24時までの電力負荷予測(長期間予測)を行っているので、1時間、2時間先の電力負荷予測値Ef1〜5をも予測することができるので、調整電力2で調整できないような場合には、調整電力1も含めて発電量を調整する準備を行うことが可能である。さらに、必要に応じて電力市場からの電力調達に事前に対応することが可能である。このように、エネルギー予測システム1で算出される予測値に基づいてエネルギー設備の運転を制御(支援)することができる。同図において、符号E1,2は第一、第二発電所の電力実測値、符号E3,4は第一、第二調整電力実測値を示す。また、符号Ef1,2は第一、第二発電所の予測発電値、符号Ef3,4は第一、第二調整電力予測値、符号E5は太陽光発電予測値を示す。複数の発電機器及び/又は熱電機器を有する単一の施設におけるエネルギー負荷の予測だけではなく、そのような施設が複数集合した複合施設、集合住宅、地域の全体のエネルギー負荷の予測も可能である。
The power consumption of each facility on the day differs from the predicted power consumption A of the previous day and also the solar power generation amount E5. Therefore, for example, as shown in FIG. 6 (c), the
最後に、本発明の他の実施形態の可能性について言及する。なお、上述の実施形態と同様の部材には同一の符号を附してある。 Finally, reference is made to the possibilities of other embodiments of the invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member similar to the above-mentioned embodiment.
上記実施形態における長期間予測として、長期予測時間を短時間予測の当日の24時(PM12時)とした終日予測を例に説明した。しかし、長期予測時間は、予測当日の24時までの予測に限られるものではなく、例えば、24時間、48時間(連続する2日間)やその他任意の期間(時間)を設定することができる。しかし、設定する長期予測時間によっては、予測当日だけでなくその翌日にまで予測が及ぶ場合がある。そこで、係る場合、負荷パターン分類部30は、少なくとも連続する2日以上の日数単位で設定された長期負荷パターンをさらに有しているとよい。ここで、少なくとも連続する2日以上の日数単位とは、平日2日間、全平日(月曜日から金曜日)、週末(金曜日及び土曜日や土曜日及び日曜日、金曜日から日曜日)、休み明け(日祝日及びその翌日の平日)、一週間等の数日間、1ヶ月間、長期休暇、イベント開催期間、季節などが挙げられる。このように、任意の長期予測時間が属する期間毎にエネルギー負荷のパターンに影響を与える特性(長期負荷パターン)で分類しておくことで、期間を通じて生じる共通の変化をも考慮して類似する期間での時系列データで後述の類似度計算を行うことができ、予測精度を向上させることができる。
As an example of the long-term prediction in the above-described embodiment, the all-day prediction in which the long-term prediction time is 24:00 (PM 12:00) on the day of the short-time prediction has been described as an example. However, the long-term prediction time is not limited to the prediction until 24:00 on the prediction day, and for example, 24 hours, 48 hours (two consecutive days), or any other arbitrary period (time) can be set. However, depending on the long-term forecast time to be set, the forecast may extend to the next day as well as the forecast day. Therefore, in such a case, the load
特に、長期負荷パターンが例えば曜日の組み合わせより構成される場合、気象条件を用いることなく翌日の予測が可能となる。すなわち、地理的に離れた場所にある建物や施設のエネルギー予測も可能となり、離れた地点であっても図6に示す如き合算(集計)して予測することができる。また、上記実施形態では、前日予測にカルマンフィルターを用いた予測手法を適用したが、カルマンフィルターに代えて前日予測から当日予測まで(例えば48時間)を連続して予測することも可能となる。もちろん、さらに精度を向上させるために、曜日の組み合わせに気象条件も加味して長期負荷パターンを設定することも可能である。なお、翌日に跨いで予測する長期間予測においても、短時間予測と同様にその予測当日毎にそれぞれの負荷パターンを適用して予測しても構わない。 In particular, when the long-term load pattern is composed of, for example, a combination of days of the week, the next day can be predicted without using weather conditions. In other words, it is possible to predict the energy of buildings and facilities that are geographically distant from each other, and even a distant point can be predicted by addition (aggregation) as shown in FIG. In the above embodiment, the prediction method using the Kalman filter is applied to the previous day prediction, but it is also possible to continuously predict from the previous day prediction to the current day prediction (for example, 48 hours) instead of the Kalman filter. Of course, in order to further improve the accuracy, it is possible to set a long-term load pattern in consideration of weather conditions in combination with the day of the week. In addition, in the long-term prediction that is predicted over the next day, similarly to the short-term prediction, prediction may be performed by applying each load pattern for each prediction day.
上記実施形態において、群間平均距離法を用いて過去時系列データの当日時系列データに対する距離を類似度として求めたが、これに代えてベクトル間角度の余弦を用いることも可能である。 In the above embodiment, the distance between the past time series data and the current date / time series data is obtained as the similarity using the intergroup average distance method, but it is also possible to use the cosine of the angle between vectors instead.
図7(a)に示す当日時系列データP1と同図(b)に示す過去時系列データQ1の例は、比率が異なるだけで同じ形状を呈する。そのため、同図(c)に示す如く、時系列データのベクトルp1,q1間の角度は0となる。他方、図8(a)に示す当日時系列データP2と同図(b)に示す過去時系列データQ2の例では、同図(c)に示す如く、時系列データのベクトルp1,q1間の角度はθとなり、このベクトル間角度を用いる。 The example of the current date / time series data P1 shown in FIG. 7 (a) and the past time series data Q1 shown in FIG. 7 (b) have the same shape except for the ratio. Therefore, the angle between the vectors p1 and q1 of the time series data is 0 as shown in FIG. On the other hand, in the example of the current date / time series data P2 shown in FIG. 8A and the past time series data Q2 shown in FIG. 8B, as shown in FIG. 8C, between the time series data vectors p1 and q1. The angle is θ, and this vector angle is used.
ここで、上記時系列データを各時間での大きさを座標値とするN+1次元空間のベクトルで表すと、当日時系列データとm日前の過去時系列データの2つのベクトル角θの余弦は、以下となる。 Here, when the time series data is represented by a vector in an N + 1 dimensional space with the size at each time as a coordinate value, the cosines of the two vector angles θ of the current date and time series data and the past time series data m days ago are: It becomes as follows.
本実施形態では、このcosθmを類似の指標として、上記実施形態の距離の逆数に相当する。例えば、このcosθmを大きい順に上位S個を抽出し、下記数7の重み係数を用いるとよい。図8に示すように、時系列データの大きさが相違していても類似を判定することができる。
In the present embodiment, this cos θm is used as a similar index and corresponds to the reciprocal of the distance in the above embodiment. For example, it is preferable to extract the top S in the descending order of cos θm and use the weighting coefficient of
なお、短時間予測において、下記数8の比率を適用することで、過去時系列データの大きさを当日時系列データの大きさの程度に合わせることができる。 In addition, in the short-time prediction, the size of the past time series data can be matched with the size of the current date / time series data by applying the ratio of the following formula (8).
ベクトル間角度による類似の判定では、時系列データの形状が全く同じ場合、1となり実際の値は極めて小さくても最も類似している可能性もあり、予測値にずれが生じる恐れがある。そこで、下記数9の補正により予測値のずれを抑制する。 In the similar determination based on the inter-vector angle, when the shape of the time-series data is exactly the same, it becomes 1, and even if the actual value is very small, there is a possibility that it is the most similar, and there is a possibility that the predicted value will be shifted. Therefore, the deviation of the predicted value is suppressed by the correction of the following formula (9).
また、クラスター分析は群間平均距離法に限られるものではなく、例えば重心間距離法(二つのクラスターの重心間の距離)、最近距離法(異なるクラスターに属する二つの個体間の距離の最小値)、最遠距離法(異なるクラスターに属する二つの個体間の距離の最大値)等の手法を採用することも可能である。 In addition, cluster analysis is not limited to the average distance between groups method, for example, the distance between centroids (distance between centroids of two clusters), the nearest distance method (minimum value of the distance between two individuals belonging to different clusters) ), The farthest distance method (maximum value of the distance between two individuals belonging to different clusters), and the like can also be employed.
上記実施形態において、抽出した比較日数の各過去時系列データについて距離dmを算出し、その距離が短い過去時系列データを上位から順に6位まで選定した。しかし、選定する個数はあくまで例示に過ぎず、適宜設定できる。また、上位から順に選定する場合に限らず、例えば下記数10の関係を満たすものを選定するようにしてもよい。なお、Rは任意に設定でき、例えばR=1.62である。
In the above embodiment, the distance dm is calculated for each past time series data of the extracted comparison days, and the past time series data with the short distance is selected from the top to the sixth. However, the number to be selected is merely an example and can be set as appropriate. Further, the selection is not limited to the order from the top, but, for example, a selection satisfying the following
さらに、上記実施形態における短時間予測において、予測値を選定した過去時系列データの所定時刻の実測値と予測時刻の実測値との差分の加重平均を予測当日の所定時刻の実測値に加算して算出した。しかし、これに限らず、下記数11の通り、過去時系列データの予測時刻の実測値の加重平均でも構わない。
Further, in the short-time prediction in the above embodiment, the weighted average of the difference between the actual measurement value at the predetermined time and the actual measurement value at the prediction time of the past time series data for which the prediction value is selected is added to the actual measurement value at the predetermined time on the prediction day. Calculated. However, the present invention is not limited to this, and a weighted average of actually measured values of predicted times of past time-series data may be used as shown in the following
上記実施形態において、比較日数を30日としたがあくまで例示に過ぎず、適宜設定することができる。また、特定の日数を設定するのではなく、予測当日と負荷パターンが共通する過去時系列データの全て或いは特定の期間を対象とすることもできる。よって、実測値の蓄積が増えるほど、予測値の精度を向上する。また、負荷パターンの選択においては、例えば天気予報(平均気温、最高気温、最低気温、平均相対湿度、最大湿度、時間毎の気温)の各種データを用いてカルマンフィルター等の各種周知の手法により負荷パターンをさらに分類し、その分類結果に基づいてクラスター分析の対象とする過去時系列データ(類似日)を設定するようにしてもよい。 In the above embodiment, the number of comparison days is 30 days, but it is merely an example and can be set as appropriate. Further, instead of setting a specific number of days, it is also possible to target all or a specific period of past time series data having a common load pattern with the predicted day. Therefore, the accuracy of the predicted value is improved as the accumulation of actually measured values increases. In selecting a load pattern, for example, various known methods such as a Kalman filter are used to load data by using various data of weather forecasts (average temperature, maximum temperature, minimum temperature, average relative humidity, maximum humidity, hourly temperature). The patterns may be further classified, and the past time series data (similar date) to be subjected to cluster analysis may be set based on the classification result.
また、上記実施形態において、計測時間(計測時刻)は現実にエネルギー負荷を測定する時間(時刻)に限られるものではなく、実測値も計測時間(計測時刻)に現実に測定される数値に限られるものではない。例えば、実際の計測時間(例えば60分)を複数に分割し、その分割された時間(例えば10分)での実測値を例えば直線補間等により求め、これらの値を実測値とすることも可能である。 In the above embodiment, the measurement time (measurement time) is not limited to the time (time) at which the energy load is actually measured, and the actual measurement value is also limited to a numerical value that is actually measured at the measurement time (measurement time). Is not something For example, it is also possible to divide the actual measurement time (for example, 60 minutes) into a plurality of parts, obtain actual measurement values at the divided time (for example, 10 minutes), for example, by linear interpolation, and use these values as actual measurement values. It is.
本発明に係るエネルギー予測システムを実行するプログラムは、例えば、地域冷暖房及びビル熱源の運転支援システムとしてパソコンにソフトを組み込み、実負荷データを取り込むと共に実データを蓄えて運転員の支援システムとして構成することができる。また、電力及び集中方式の熱源設備のBEMS、FEMSの制御装置、制御盤に組み込んで最適運転制御に使用でき、家庭用の電力見える化(HEMS)等のパネルに組込んで使用することもできる。 The program for executing the energy prediction system according to the present invention is configured as a support system for operators by incorporating software into a personal computer as an operation support system for district heating and cooling and building heat sources, capturing actual load data and storing actual data, for example. be able to. It can also be used for optimal operation control by incorporating it into BEMS and FEMS control devices and control panels for electric power and centralized heat source equipment, and it can also be used by incorporating it into panels for household power visualization (HEMS) and the like. .
本発明は、エネルギー予測システムとして利用することができる。また、エネルギー予測システムにより算出される予測値を用いてエネルギー設備の運転を支援する運転支援システムとして利用することができる。例えば、発電設備及び熱源設備の翌日の電力、冷熱、温熱、蒸気、給湯の負荷予測をして発電設備、熱電設備の最適運転パターンを想定することができる。また、ビル、工場等の稼働当初の実測データから所定時間先の負荷を予測し、更にその時点のデータからその日の長期予測時間先までの熱負荷予測カーブから最適運転管理に利用することもできる。さらに、電力負荷も同様に所定時間先の電力負荷を予測し、更にその時点の電力データからその日の長期予測時間先までの電力負荷カーブをデマンドコントロールに利用し、必要に応じて生産設備の運転計画に利用でき、発電設備を持つ場合は発電設備の最適運転管理にも利用することができる。さらに、ビル、工場に限らず家庭においても、任意時間毎の電力使用量のデータから長期間予測の結果に基づいてデマンドコントロールを行うことができる。また、本発明によりある地域で電力を使用している全ての電力使用量の予測値を時間毎に集計し、スマートメータと組み合わせて地域の1日の電力使用予測ができ、デマンド管理と共にこの電力負荷予測値を利用して太陽光発電、風力発電を含め分散型発電機の台数制御及び負荷の調整ができる。 The present invention can be used as an energy prediction system. Moreover, it can utilize as a driving | operation assistance system which assists the driving | operation of an energy installation using the predicted value calculated by an energy prediction system. For example, the optimum operation pattern of the power generation facility and the thermoelectric facility can be assumed by predicting the load of the power, cold heat, heat, steam, and hot water supply on the next day of the power generation facility and the heat source facility. It is also possible to predict a load ahead of a predetermined time from actual measurement data at the beginning of operation of a building, factory, etc., and further use it for optimum operation management from a heat load prediction curve from the data at that time to the long-term prediction time ahead of the day. . In addition, the power load is similarly predicted for a predetermined time ahead, and the power load curve from the current power data to the long-term prediction time ahead of the day is used for demand control, and the production equipment is operated as necessary. It can be used for planning, and if it has power generation facilities, it can also be used for optimal operation management of power generation facilities. Furthermore, demand control can be performed based on the result of long-term prediction from data on the amount of power used every arbitrary time, not only in buildings and factories, but also at home. In addition, according to the present invention, the predicted values of all power consumptions that use power in a certain region can be aggregated every hour, and combined with a smart meter to predict the daily power usage in the region. By using the predicted load value, the number of distributed generators including solar power generation and wind power generation can be controlled and the load can be adjusted.
1:エネルギー予測システム、2:ユーザーインターフェイス、2a:モニタ、2b:キーボード、2c:マウス、3:処理部、3a:CPU、3b:一時記憶メモリ、3c:HDD、3d:バス、10:ソフトウエア、20:実測値記憶部、30:負荷パターン分類部、40:分析条件設定部、41:比較時間設定部、42:比較日数設定部、43:負荷パターン選択部、44:上位選定日数設定部、50:時系列データ設定部、51:時系列データ更新部、60:予測値算出部、61:類似度計算部、62:過去時系列データ選定部、63:重み係数算出部、64:仮実測値設定部、70:出力部、80:記録部、100:エネルギー設備、P:当日時系列データ、Q:過去時系列データ 1: Energy prediction system, 2: User interface, 2a: Monitor, 2b: Keyboard, 2c: Mouse, 3: Processing unit, 3a: CPU, 3b: Temporary storage memory, 3c: HDD, 3d: Bus, 10: Software 20: Measured value storage unit, 30: Load pattern classification unit, 40: Analysis condition setting unit, 41: Comparison time setting unit, 42: Comparison day setting unit, 43: Load pattern selection unit, 44: Upper selection day setting unit , 50: time series data setting unit, 51: time series data update unit, 60: predicted value calculation unit, 61: similarity calculation unit, 62: past time series data selection unit, 63: weight coefficient calculation unit, 64: temporary Actual value setting unit, 70: output unit, 80: recording unit, 100: energy equipment, P: current date / time series data, Q: past time series data
【0002】
予測データとの類似度を計算し、過去の気象実績データに対応する電力需要データから電力需要量を予測している。しかし、気象データに依存しているため、突発的な気象変動の影響を受ける場合があり、さらなる予測精度の向上が望まれていた。
先行技術文献
特許文献
[0005]
特許文献1:特開平5−18565号公報
特許文献2:特開2013−66318号公報
発明の概要
発明が解決しようとする課題
[0006]
かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、当日の実測値に即した精度の高い予測値を算出することの可能なエネルギー予測システム、エネルギー予測方法、これを実行させるためのコンピュータプログラム及びこのプログラムを記録した記録媒体並びに運転支援システムを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0007]
上記目的を達成するため、本発明に係るエネルギー予測システムの特徴は、電力、冷房、暖房、蒸気、給湯等のエネルギーを使用又は製造するエネルギー設備における現時点以降のエネルギー負荷を予測する構成において、前記現時点までの前記エネルギー負荷の実測値を計測時間毎に記憶する実測値記憶部と、前記実測値を日毎に前記エネルギー負荷の特性に基づく負荷パターンに分類する負荷パターン分類部と、クラスター分析を行う比較時間及び比較日数を設定すると共に前記クラスター分析を行う比較対象を分類された負荷パターンから選択する分析条件設定部と、予測当日の所定時刻から設定された比較時間前までの当日時系列データと、前記当日時系列データと同一時間帯における設定された比較日数の日毎の過去時系列データとを選択された負荷パターンに分類された実測値により設定する時系列データ設定部と、[0002]
The degree of similarity with the forecast data is calculated, and the power demand amount is predicted from the power demand data corresponding to the past weather performance data. However, since it depends on weather data, it may be affected by sudden weather fluctuations, and further improvement in prediction accuracy has been desired.
Prior Art Literature Patent Literature [0005]
Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. Hei 5-18565 Patent Document 2: Japanese Patent Laid-Open No. 2013-66318 Summary of the Invention Problems to be Solved by the Invention [0006]
In view of such a conventional situation, the present invention provides an energy prediction system, an energy prediction method, a computer program for executing the same, and a computer program for executing the energy prediction system capable of calculating a highly accurate predicted value corresponding to the actual measurement value of the day. An object of the present invention is to provide a recording medium on which the information is recorded and a driving support system.
Means for Solving the Problems [0007]
In order to achieve the above object, the energy prediction system according to the present invention is characterized in that the energy load after the present time in an energy facility that uses or manufactures energy such as electric power, cooling, heating, steam, and hot water is predicted. Performs cluster analysis with an actual value storage unit that stores the actual value of the energy load up to the present time for each measurement time, a load pattern classification unit that classifies the actual value into a load pattern based on the characteristics of the energy load every day An analysis condition setting unit that sets the comparison time and the number of comparison days and selects a comparison target for performing the cluster analysis from the classified load pattern, and the current date and time series data from the predetermined time on the predicted day to the set comparison time before, , Past time series data for each day of the set comparison days in the same time zone as the current date and time series data And time-series data setting unit for setting a selected classified Found load pattern,
【0003】
前記予測当日の前記所定時刻から所定の予測時間先の予測時刻における前記エネルギー負荷の予測値を算出する予測値算出部とを備え、前記分析条件設定部は、前記クラスター分析による類似度が高い過去時系列データを前記時系列データ設定部で設定された過去時系列データから選定する日数を設定する上位選定日数設定部を有し、前記予測値算出部は、設定された過去時系列データ毎に前記クラスター分析により前記当日時系列データに対する類似度を計算する類似度計算部と、設定された日数分の過去時系列データを計算された類似度が高い順に前記設定された過去時系列データから複数選定する過去時系列データ選定部と、選定された過去時系列データ毎に前記計算された類似度を前記選定された過去時系列データの類似度の和で除して重み係数を算出する重み係数算出部を有し、前記選定された過去時系列データ毎に過去時系列データにおける前記所定時刻の実測値と前記予測時刻の実測値との差分に算出された重み係数を乗じた値を求め、求めた値の合計を前記予測当日の前記所定時刻の実測値に加算して前記予測値とすることにある。
なお、本発明で用いるクラスター分析とは、エネルギー負荷の時系列データから、予測当日の所定の時刻から比較時間前までの抽出したデータを1つのクラスターとして、日の異なるクラスター間の類似度を評価する手法である。
[0008]
上記特徴によれば、クラスター分析の対象となる時系列データは、現時点までのエネルギー負荷の実測値により設定される。実測値は測定時の環境・状況の影響を受けたものであるので、実測値により設定される時系列データは、あらゆる条件(要素)が反映したものとなり、複雑な設定を行うことなく、現実に即した予測が可能となる。しかも、この実測値には選択されたエネルギー負荷の特性に基づく負荷パターンに分類されたものを用いるので、設定される時系列データは共通又は類似する環境下での測定結果に基づくものであり、互いに類似することとなる。よって、クラスター分析の精度はさらに向上する。さらに、分析条件設定部は、クラスター分析による類似度が高い過去時系列データを時系列データ設定部で設定された過去時系列データから選定する日数を設定する上位選定日数設定部を有するので、より精度が向上する。そして、選定された過去時系列データ毎に過去時系列データにおける所定時刻の実測値と予測時刻の実測値との差分に算出された重み係数を乗じた値を求め、求めた値の合計を予測当日の所定時刻の実測値に加算して予測値とするため現実に即した高精度の予測値となる。
[0009]
[0010]
[0011]
前記負荷パターンは、全日、休日、平日、特異日、生産計画及び気象情報[0003]
A prediction value calculation unit that calculates a prediction value of the energy load at a prediction time ahead of a predetermined prediction time from the predetermined time on the prediction day, and the analysis condition setting unit has a high similarity based on the cluster analysis in the past An upper selection day setting unit for setting the number of days for selecting time series data from the past time series data set by the time series data setting unit, and the predicted value calculation unit for each set past time series data A similarity calculation unit that calculates a similarity to the current date / time series data by the cluster analysis, and a plurality of past time series data for a set number of days from the set past time series data in descending order of the calculated similarity Divide past time series data selection unit to be selected and the calculated similarity for each selected past time series data by the sum of the similarities of the selected past time series data A weighting factor calculating unit that calculates a weighting factor, and for each of the selected past time series data, a weight calculated as a difference between the actual measurement value of the predetermined time and the actual measurement value of the predicted time in the past time series data A value obtained by multiplying the coefficient is obtained, and the sum of the obtained values is added to the actual measurement value at the predetermined time on the prediction day to obtain the predicted value.
The cluster analysis used in the present invention is an evaluation of the similarity between clusters of different days, with the data extracted from the predetermined time on the prediction day to the comparison time as one cluster from the time series data of energy load. It is a technique to do.
[0008]
According to the above feature, the time series data to be subjected to cluster analysis is set by the actual measured value of the energy load up to the present time. Since the actual measurement values are influenced by the environment and situation at the time of measurement, the time-series data set by the actual measurement values reflect all conditions (elements), and can be realized without complicated settings. It is possible to make predictions according to. In addition, since the measured values are classified into load patterns based on the characteristics of the selected energy load, the set time series data is based on the measurement results in a common or similar environment, They will be similar to each other. Therefore, the accuracy of cluster analysis is further improved. Furthermore, since the analysis condition setting unit has a higher selection day setting unit for setting the number of days for selecting past time series data with high similarity by cluster analysis from the past time series data set by the time series data setting unit, Accuracy is improved. Then, for each selected past time series data, a value obtained by multiplying the difference between the measured value at the predetermined time in the past time series data and the measured value at the predicted time is multiplied by the calculated weighting factor, and the total of the obtained values is predicted. Since it is added to the actual measurement value at the predetermined time of the day to obtain the predicted value, it becomes a highly accurate predicted value that matches the reality.
[0009]
[0010]
[0011]
The load pattern is all day, holiday, weekday, singular day, production plan and weather information
【0004】
を少なくとも含む群から選択される少なくとも1種以上の組合せであるとよい。これにより、現実の状況に即した予測ができ、より現実に即した高精度の予測値となる。
[0012]
前記予測値算出部は、前記選定した過去時系列データの前記所定時刻から所定の第二予測時間先の時刻における実測値を前記類似度に応じて重み付け加算して前記予測当日の前記所定時刻から前記第二予測時間先の次回第二予測時刻における前記エネルギー負荷の予測値を当該時刻の仮実測値として設定する仮実測値設定部を有し、前記時系列データ設定部は、前記予測当日の前記次回第二予測時刻から前記比較時間前までの新たな当日時系列データと、前記新たな当日時系列データと同一時間帯における前記設定された比較日数の日毎の過去時系列データとを前記選択された負荷パターンに分類された実測値及び前記仮実測値により更新する時系列データ更新部を有し、前記仮実測値設定部が前記第二予測時間毎に前記仮実測値を設定すると共に、前記時系列データ更新部が前記第二予測時間毎に時系列データを更新し、前記予測値算出部が前記クラスター分析を前記第二予測時間毎に繰り返し行うことで前記予測当日の前記所定時刻から長期予測時間先までのエネルギー負荷の予測を行うとよい。第二予測時間毎に算出した予測値を当該時刻の仮実測値として設定すると共に時系列データを更新するので、クラスター分析を第二予測時間毎に繰り返し行うことで設定した長期予測時間先までのエネルギー負荷の予測を行うことが可能となる。例えば、予測当日の24時間先や48時間先など任意の時間経過後までのエネルギー負荷の予測も可能となる。
[0013]
係る場合、前記仮実測値は、前記予測当日の前記次回第二予測時刻における実測値が記憶される度にその実測値に置換されることが望ましい。これにより、仮実測値が常に最新の実測値に置換されることとなるので、予測精度が向上する。
[0014]
また、前記負荷パターン分類部は、少なくとも連続する2日以上の日数単位で設定された長期負荷パターンをさらに有するとよい。これにより、長期[0004]
It is good in it being a combination of at least 1 sort (s) or more selected from the group containing at least. Thereby, prediction according to the actual situation can be performed, and a highly accurate prediction value according to reality can be obtained.
[0012]
The predicted value calculation unit weights and adds an actual measurement value of the selected past time-series data at a time that is a predetermined second predicted time ahead from the predetermined time according to the similarity, and from the predetermined time on the prediction day A temporary actual measurement value setting unit that sets a predicted value of the energy load at the next second prediction time ahead of the second prediction time as a temporary actual measurement value of the time, and the time-series data setting unit includes the prediction day The new current date / time series data from the next second predicted time to the comparison time and the previous time series data for each day of the set comparison days in the same time zone as the new current date / time series data A time-series data updating unit that updates the actual measured values classified into the load patterns and the temporary actual measured values, and the temporary actual value setting unit sets the temporary actual measured values every second predicted time. Both the time-series data update unit updates the time-series data every second prediction time, and the prediction value calculation unit repeatedly performs the cluster analysis every second prediction time, so that the predetermined day of the prediction It is better to predict the energy load from the time to the long-term predicted time ahead. Since the predicted value calculated for each second prediction time is set as a temporary actual measurement value at that time and the time series data is updated, the cluster analysis is repeated every second prediction time until the long-term prediction time set The energy load can be predicted. For example, it is possible to predict an energy load until an arbitrary time elapses, such as 24 hours ahead or 48 hours ahead on the prediction day.
[0013]
In this case, it is desirable that the temporary actual measurement value is replaced with the actual measurement value every time the actual measurement value at the next second prediction time on the prediction day is stored. As a result, the temporary actual measurement value is always replaced with the latest actual measurement value, so that the prediction accuracy is improved.
[0014]
Moreover, the said load pattern classification | category part is good to further have a long-term load pattern set in the unit of the number of days of at least 2 continuous days. This makes long-term
【0005】
間を通じて生じる変化をも考慮でき、さらに現実に即した予測となり、さらに予測精度を向上させることができる。
[0015]
前記エネルギー設備は、複数の発電機器及び/又は熱電機器を有する施設を複数備えた複合施設又は地域であり、前記予測算出部は、前記施設単位で前記予測値を算出すると共にその予測値を合算して前記複合施設又は地域全体の前記エネルギー負荷の予測値を算出するようにしてもよい。これにより、複数の発電機器及び/又は熱電機器を有する単一の施設におけるエネルギー負荷の予測だけではなく、そのような施設が複数集合した複合施設、集合住宅、地域の全体のエネルギー負荷の予測も可能となり、省エネにも寄与する。
[0016]
前記クラスター分析は、例えば群間平均距離法であるとよい。係る場合、前記類似度は、前記過去時系列データの前記当日時系列データに対する距離の逆数であるとよい。また、前記類似度は、前記過去時系列データと前記当日時系列データとのベクトル間角度の余弦であってもよい。
[0017]
上記目的を達成するため、本発明に係るエネルギー予測方法の特徴は、電力、冷房、暖房、蒸気、給湯等のエネルギーを使用又は製造するエネルギー設備における現時点以降のエネルギー負荷を予測するエネルギー予測方法において、前記現時点までの前記エネルギー負荷の実測値を計測時間毎に記憶し、前記実測値を日毎に前記エネルギー負荷の特性に基づく負荷パターンに分類し、クラスター分析を行う比較時間及び比較日数を設定すると共に前記クラスター分析を行う比較対象を分類された負荷パターンから選択し、予測当日の所定時刻から設定された比較時間前までの当日時系列データと、前記当日時系列データと同一時間帯における設定された比較日数の日毎の過去時系列データとを選択された負荷パターンに分類された実測値により設定し、前記クラスター分析による類似度が高い過去時系列データを設定された過去時系列データから選定する日数を設定し、前記設定された過去時系列データ毎に前記クラスター分析により前記当日時系列データに対する類似度を計算し、設定された日数分の過去時系列データを計算された類似度が高い順に前記設定された過去時系列データから過去時系列データを複数選定し、選定された過去時系列データ毎に前記計算された類似度を前記選定された過去時系列データの類似度の和で除して重み係数を算出し、前記選定された過去時系列データ毎に過去時系列データにおける前記所定時刻の実測値と前記予測時刻の実測値との差分に算出された重み係数を乗じた値を求め、求めた値の合計を前記予測当日の前記所定時刻の実測値に加算して前記予測当日の前記[0005]
It is also possible to take into account changes that occur throughout the period, and to achieve a more realistic prediction, further improving the prediction accuracy.
[0015]
The energy facility is a complex facility or region including a plurality of facilities having a plurality of power generation devices and / or thermoelectric devices, and the prediction calculation unit calculates the prediction value for each facility and adds the prediction values. Then, the predicted value of the energy load of the complex facility or the entire area may be calculated. This not only predicts the energy load at a single facility with multiple generators and / or thermoelectric devices, but also predicts the overall energy load of a complex facility, apartment house, or area where multiple such facilities are assembled. It becomes possible and contributes to energy saving.
[0016]
The cluster analysis may be, for example, an intergroup average distance method. In this case, the similarity may be a reciprocal of a distance of the past time series data with respect to the current date / time series data. The similarity may be a cosine of an angle between vectors of the past time series data and the current date and time series data.
[0017]
In order to achieve the above object, the energy prediction method according to the present invention is characterized by an energy prediction method for predicting an energy load after the present time in an energy facility that uses or manufactures energy such as electric power, cooling, heating, steam, and hot water. The actual measured value of the energy load up to the present time is stored for each measurement time, the measured value is classified into load patterns based on the characteristics of the energy load for each day, and the comparison time and the number of comparison days for performing the cluster analysis are set. In addition, the comparison target for performing the cluster analysis is selected from the classified load patterns, and the current date / time series data from a predetermined time on the predicted day to the set comparison time and the same date / time series data are set in the same time zone. The past time series data for each comparison day is converted into the measured values classified into the selected load pattern. Set the number of days to select past time series data having a high degree of similarity according to the cluster analysis from the set past time series data, and the current time series by the cluster analysis for each set past time series data. Calculates the degree of similarity to the data, selects the past time series data for the set number of days, selects a plurality of past time series data from the set past time series data in descending order of the degree of similarity, and selects the past time A weighting factor is calculated by dividing the calculated similarity for each series data by the sum of the similarities of the selected past time series data, and the past time series data for each selected past time series data A value obtained by multiplying the difference between the actual measurement value at the predetermined time and the actual measurement value at the predicted time is multiplied by the calculated weighting factor, and the sum of the calculated values is added to the actual measurement value at the predetermined time on the prediction day. Said of the prediction on the day and
【0006】
所定時刻から前記予測時間先の予測時刻における前記エネルギー負荷の予測値を算出することにある。
[0018]
上記のいずれかに記載のエネルギー予測システムは、それを実行させるためのコンピュータプログラムにより実現され、このコンピュータプログラムは記録媒体に記録される。
[0019]
上記目的を達成するため、本発明に係る運転支援システムの特徴は、電力、冷房、暖房、蒸気、給湯等のエネルギーを使用又は製造するエネルギー設備の運転を支援する構成において、前記現時点までの前記エネルギー負荷の実測値を計測時間毎に記憶する実測値記憶部と、前記実測値を日毎に前記エネルギー負荷の特性に基づく負荷パターンに分類する負荷パターン分類部と、クラスター分析を行う比較時間及び比較日数を設定すると共に前記クラスター分析を行う比較対象を分類された負荷パターンから選択する分析条件設定部と、予測当日の所定時刻から設定された比較時間前までの当日時系列データと、前記当日時系列データと同一時間帯における設定された比較日数の日毎の過去時系列データとを選択された負荷パターンに分類された実測値により設定する時系列データ設定部と、前記予測当日の前記所定時刻から所定の予測時間先の予測時刻における前記エネルギー負荷の予測値を算出する予測値算出部とを備え、前記分析条件設定部は、前記クラスター分析による類似度が高い過去時系列データを前記時系列データ設定部で設定された過去時系列データから選定する日数を設定する上位選定日数設定部を有し、前記予測値算出部は、設定された過去時系列データ毎に前記クラスター分析により前記当日時系列データに対する類似度を計算する類似度計算部と、設定された日数分の過去時系列データを計算された類似度が高い順に前記設定された過去時系列データから複数選定する過去時系列データ選定部と、選定された過去時系列データ毎に前記計算された類似度を前記選定された過去時系列データの類似度の和で除して重み係数を算出する重み係数算出部を有し、前記選定された過去時系列データ毎に過去時系列データにおける前記所定時刻の実測値と前記予測時刻の実測値との差分に算出された重み係数を乗じた値を求め、求めた値の合計を前記予測当日の前記所定時刻の実測値に加算して前記予測値とし、前記予測値に基づいて前記エネルギー設備の運転を支援することにある。
発明の効果
[0020]
上記本発明に係るエネルギー予測システム、エネルギー予測方法、これを実行させるためのコンピュータプログラム及びこのプログラムを記録した記録媒体並びに運転支援システムの特徴によれば、当日の実測値に即した精度の高い予測値を算出することが可能となった。
[0021]
本発明の他の目的、構成及び効果については、以下の発明の実施の形態の[0006]
It is to calculate a predicted value of the energy load at a predicted time ahead of the predicted time from a predetermined time.
[0018]
The energy prediction system according to any one of the above is realized by a computer program for executing the system, and the computer program is recorded on a recording medium.
[0019]
In order to achieve the above object, the operation support system according to the present invention is characterized in that, in a configuration that supports the operation of energy equipment that uses or manufactures energy such as electric power, cooling, heating, steam, hot water supply, etc. A measured value storage unit that stores measured values of energy load at each measurement time, a load pattern classification unit that classifies the measured values into load patterns based on the characteristics of the energy load every day, comparison time and comparison for performing cluster analysis An analysis condition setting unit that sets the number of days and selects a comparison target to be subjected to the cluster analysis from the classified load patterns, current date / time series data from a predetermined time on the predicted date to the set comparison time, and the current date / time The series data and the past time series data of the set comparison days in the same time zone are classified into the selected load pattern. A time-series data setting unit that is set based on the actual measurement value, and a prediction value calculation unit that calculates a predicted value of the energy load at a prediction time ahead of a predetermined prediction time from the predetermined time on the prediction day. The setting unit has an upper selection day setting unit for setting the number of days for selecting past time-series data having high similarity by the cluster analysis from the past time-series data set by the time-series data setting unit, and the predicted value The calculation unit includes a similarity calculation unit that calculates a similarity to the current date and time series data by the cluster analysis for each set past time series data, and a similarity that is calculated past time series data for a set number of days A past time series data selection unit for selecting a plurality of past time series data set in descending order, and the calculated similarity for each selected past time series data. A weight coefficient calculation unit for calculating a weight coefficient by dividing by the sum of the similarities of the selected past time series data, and measuring the predetermined time in the past time series data for each selected past time series data A value obtained by multiplying the difference between the value and the actual value of the predicted time by the weighting factor calculated, and adding the calculated value to the actual value at the predetermined time on the prediction day to obtain the predicted value, It is to support the operation of the energy equipment based on the predicted value.
Effects of the Invention [0020]
According to the features of the energy prediction system, the energy prediction method, the computer program for executing the program, the recording medium storing the program, and the driving support system according to the present invention, the prediction with high accuracy according to the actual measurement value of the day The value can be calculated.
[0021]
Other objects, configurations, and effects of the present invention are described in the following embodiments of the present invention.
本発明は、エネルギー予測システム、エネルギー予測システムの動作方法、これを実行させるためのコンピュータプログラム及びこのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体並びに運転支援システムに関する。さらに詳しくは、電力、冷房、暖房、蒸気、給湯等のエネルギーを使用又は製造するエネルギー設備における現時点以降のエネルギー負荷を予測するエネルギー予測システム、エネルギー予測システムの動作方法、これを実行させるためのコンピュータプログラム及びこのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体並びに運転支援システムに関する。 The present invention relates to an energy prediction system, an operation method of the energy prediction system, a computer program for executing the energy prediction system, a computer-readable recording medium storing the program, and an operation support system. More specifically, an energy prediction system that predicts an energy load after the present in an energy facility that uses or manufactures energy such as electric power, cooling, heating, steam, and hot water, an operation method of the energy prediction system, and a computer that executes the energy prediction system The present invention relates to a program, a computer-readable recording medium in which the program is recorded, and a driving support system.
かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、当日の実測値に即した精度の高い予測値を算出することの可能なエネルギー予測システム、エネルギー予測システムの動作方法、これを実行させるためのコンピュータプログラム及びこのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体並びに運転支援システムを提供することを目的とする。 In view of the conventional situation, the present invention provides an energy prediction system capable of calculating a predicted value with high accuracy according to the actual measurement value on the day, an operation method of the energy prediction system, and a computer program for executing the energy prediction system Another object of the present invention is to provide a computer-readable recording medium in which the program is recorded and a driving support system.
前記エネルギー設備は、複数の発電機器及び/又は熱電機器を有する施設を複数備えた複合施設又は地域であり、前記予測値算出部は、前記施設単位で前記予測値を算出すると共にその予測値を合算して前記複合施設又は地域全体の前記エネルギー負荷の予測値を算出するようにしてもよい。これにより、複数の発電機器及び/又は熱電機器を有する単一の施設におけるエネルギー負荷の予測だけではなく、そのような施設が複数集合した複合施設、集合住宅、地域の全体のエネルギー負荷の予測も可能となり、省エネにも寄与する。 The energy facility is a complex facility or a region including a plurality of facilities having a plurality of power generation devices and / or thermoelectric devices, and the predicted value calculation unit calculates the predicted value and calculates the predicted value for each facility. You may make it calculate the predicted value of the said energy load of the said complex facility or the whole area in total. This not only predicts the energy load at a single facility with multiple generators and / or thermoelectric devices, but also predicts the overall energy load of a complex facility, apartment house, or area where multiple such facilities are assembled. It becomes possible and contributes to energy saving.
上記目的を達成するため、本発明に係るエネルギー予測システムの動作方法の特徴は、電力、冷房、暖房、蒸気、給湯等のエネルギーを使用又は製造するエネルギー設備における現時点以降のエネルギー負荷を予測するエネルギー予測システムの動作方法において、前記現時点までの前記エネルギー負荷の実測値を計測時間毎に記憶し、前記実測値を日毎に前記エネルギー負荷の特性に基づく負荷パターンに分類し、クラスター分析を行う比較時間及び比較日数を設定すると共に前記クラスター分析を行う比較対象を分類された負荷パターンから選択し、予測当日の所定時刻から設定された比較時間前までの当日時系列データと、前記当日時系列データと同一時間帯における設定された比較日数の日毎の過去時系列データとを選択された負荷パターンに分類された実測値により設定し、前記クラスター分析による類似度が高い過去時系列データを設定された過去時系列データから選定する日数を設定し、前記設定された過去時系列データ毎に前記クラスター分析により前記当日時系列データに対する類似度を計算し、設定された日数分の過去時系列データを計算された類似度が高い順に前記設定された過去時系列データから過去時系列データを複数選定し、選定された過去時系列データ毎に前記計算された類似度を前記選定された過去時系列データの類似度の和で除して重み係数を算出し、前記選定された過去時系列データ毎に過去時系列データにおける前記所定時刻の実測値と前記予測時刻の実測値との差分に算出された重み係数を乗じた値を求め、求めた値の合計を前記予測当日の前記所定時刻の実測値に加算して前記予測当日の前記所定時刻から前記予測時間先の予測時刻における前記エネルギー負荷の予測値を算出することにある。 In order to achieve the above object, the operation method of the energy prediction system according to the present invention is characterized by the energy that predicts the energy load after the present time in an energy facility that uses or manufactures energy such as electric power, cooling, heating, steam, and hot water. In the operation method of the prediction system, the actual measurement value of the energy load up to the present time is stored for each measurement time, and the actual measurement value is classified into load patterns based on the characteristics of the energy load every day, and a comparison time for performing cluster analysis And setting the comparison days and selecting the comparison target for performing the cluster analysis from the classified load patterns, and the current date / time series data from the predetermined time on the predicted day to the set comparison time before, the current date / time series data, The selected load with the past time series data for each day of the set comparison days in the same time zone Set by the measured values classified into turns, set the number of days to select from the set past time series data with high past time series data with a high degree of similarity by the cluster analysis, for each set past time series data Calculates the similarity to the current time series data by cluster analysis, and selects the past time series data from the set past time series data in descending order of the calculated similarity of the past time series data for the set number of days And calculating a weighting factor by dividing the calculated similarity for each selected past time-series data by the sum of the similarities of the selected past time-series data, and for each selected past time-series data. Is obtained by multiplying the difference between the measured value at the predetermined time and the measured value at the predicted time in the past time series data by the calculated weighting factor, and the total of the calculated values is calculated as the predicted value. There from the predetermined time the predetermined time of the addition to the measured values the prediction day of to calculate the predicted value of the energy load at the prediction time of the predicted time later.
上記のいずれかに記載のエネルギー予測システムは、それを実行させるためのコンピュータプログラムにより実現され、このコンピュータプログラムはコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録される。 The energy prediction system according to any one of the above is realized by a computer program for executing the system, and the computer program is recorded on a computer-readable recording medium.
上記目的を達成するため、本発明に係る運転支援システムの特徴は、電力、冷房、暖房、蒸気、給湯等のエネルギーを使用又は製造するエネルギー設備の運転を支援する構成において、前記エネルギー設備における現時点までのエネルギー負荷の実測値を計測時間毎に記憶する実測値記憶部と、前記実測値を日毎に前記エネルギー負荷の特性に基づく負荷パターンに分類する負荷パターン分類部と、クラスター分析を行う比較時間及び比較日数を設定すると共に前記クラスター分析を行う比較対象を分類された負荷パターンから選択する分析条件設定部と、予測当日の所定時刻から設定された比較時間前までの当日時系列データと、前記当日時系列データと同一時間帯における設定された比較日数の日毎の過去時系列データとを選択された負荷パターンに分類された実測値により設定する時系列データ設定部と、前記予測当日の前記所定時刻から所定の予測時間先の予測時刻における前記エネルギー負荷の予測値を算出する予測値算出部とを備え、前記分析条件設定部は、前記クラスター分析による類似度が高い過去時系列データを前記時系列データ設定部で設定された過去時系列データから選定する日数を設定する上位選定日数設定部を有し、前記予測値算出部は、設定された過去時系列データ毎に前記クラスター分析により前記当日時系列データに対する類似度を計算する類似度計算部と、設定された日数分の過去時系列データを計算された類似度が高い順に前記設定された過去時系列データから複数選定する過去時系列データ選定部と、選定された過去時系列データ毎に前記計算された類似度を前記選定された過去時系列データの類似度の和で除して重み係数を算出する重み係数算出部を有し、前記選定された過去時系列データ毎に過去時系列データにおける前記所定時刻の実測値と前記予測時刻の実測値との差分に算出された重み係数を乗じた値を求め、求めた値の合計を前記予測当日の前記所定時刻の実測値に加算して前記予測値とし、前記予測値に基づいて前記エネルギー設備の運転を支援することにある。 In order to achieve the above object, the operation support system according to the present invention is characterized in that, in a configuration that supports operation of an energy facility that uses or manufactures energy such as electric power, cooling, heating, steam, and hot water, A measured value storage unit that stores measured values of energy loads up to every measurement time, a load pattern classification unit that classifies the measured values into load patterns based on the characteristics of the energy load every day, and a comparison time for performing cluster analysis And an analysis condition setting unit that selects a comparison target for performing the cluster analysis while setting the comparison days, the current date and time series data from the predetermined time on the predicted day to the set comparison time, and the The current time series data and the past time series data for each day of the set comparison days in the same time zone are selected negative A time-series data setting unit that is set based on actually measured values classified into patterns, and a predicted value calculating unit that calculates a predicted value of the energy load at a predicted time ahead of a predetermined predicted time from the predetermined time on the prediction day. The analysis condition setting unit has a higher selection day setting unit for setting the number of days for selecting past time series data having a high degree of similarity by the cluster analysis from the past time series data set by the time series data setting unit. The predicted value calculation unit calculates a similarity to the current date / time series data by the cluster analysis for each set past time series data, and calculates past time series data for the set number of days. A plurality of past time-series data selection units for selecting a plurality of past time-series data set in descending order of similarity, and for each selected past time-series data A weight coefficient calculating unit that calculates a weight coefficient by dividing the calculated similarity by the sum of the similarities of the selected past time-series data, and the past time-series data for each of the selected past time-series data To obtain a value obtained by multiplying the difference between the actual measurement value at the predetermined time and the actual measurement value at the predicted time by the weighting factor calculated, and add the total of the obtained values to the actual measurement value at the predetermined time on the prediction day The predicted value is used to support the operation of the energy facility based on the predicted value.
上記本発明に係るエネルギー予測システム、エネルギー予測システムの動作方法、これを実行させるためのコンピュータプログラム及びこのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体並びに運転支援システムの特徴によれば、当日の実測値に即した精度の高い予測値を算出することが可能となった。
According to the characteristics of the energy prediction system according to the present invention, the operation method of the energy prediction system, the computer program for executing the system, the computer-readable recording medium storing the program, and the driving support system, This makes it possible to calculate a highly accurate predicted value in line with the above.
Claims (15)
前記現時点までの前記エネルギー負荷の実測値を計測時間毎に記憶する実測値記憶部と、
前記実測値を日毎に前記エネルギー負荷の特性に基づく負荷パターンに分類する負荷パターン分類部と、
クラスター分析を行う比較時間及び比較日数を設定すると共に前記クラスター分析を行う比較対象を分類された負荷パターンから選択する分析条件設定部と、
予測当日の所定時刻から設定された比較時間前までの当日時系列データと、前記当日時系列データと同一時間帯における過去の設定された比較日数の日毎の過去時系列データとを選択された負荷パターンに分類された実測値により設定する時系列データ設定部と、
前記クラスター分析により前記過去時系列データ毎に前記当日時系列データに対する類似度を計算して類似度が高い過去時系列データを複数選定し、選定した過去時系列データの前記所定時刻から所定の予測時間先の時刻における実測値を前記類似度に応じて重み付け加算して前記予測当日の前記所定時刻から前記予測時間先の予測時刻における前記エネルギー負荷の予測値を算出する予測値算出部とを備えたエネルギー予測システム。An energy prediction system that predicts the energy load after the present time in an energy facility that uses or manufactures energy such as electric power, cooling, heating, steam, and hot water,
An actual value storage unit that stores the actual value of the energy load up to the present time for each measurement time;
A load pattern classification unit for classifying the actual measurement values into load patterns based on the characteristics of the energy load every day;
An analysis condition setting unit for setting a comparison time and a comparison day for performing cluster analysis and selecting a comparison target for performing the cluster analysis from classified load patterns;
The load in which the current date / time series data from the predetermined time on the prediction day to the set comparison time and the past time series data of the past set comparison days in the same time zone as the current date / time series data are selected. A time-series data setting unit that is set based on actual measurement values classified into patterns,
A plurality of past time series data having a high degree of similarity is selected by calculating a similarity to the current date / time series data for each of the past time series data by the cluster analysis, and a predetermined prediction is made from the predetermined time of the selected past time series data. A prediction value calculation unit that calculates the predicted value of the energy load at the prediction time ahead of the prediction time from the predetermined time on the prediction day by weighting and adding the actual measurement values at the time ahead in accordance with the similarity. Energy prediction system.
前記現時点までの前記エネルギー負荷の実測値を計測時間毎に記憶し、
前記実測値を日毎に前記エネルギー負荷の特性に基づく負荷パターンに分類し、
クラスター分析を行う比較時間及び比較日数を設定すると共に前記クラスター分析を行う比較対象を分類された負荷パターンから選択し、
予測当日の所定時刻から設定された比較時間前までの当日時系列データと、前記当日時系列データと同一時間帯における過去の設定された比較日数の日毎の過去時系列データとを選択された負荷パターンに分類された実測値により設定し、
前記クラスター分析により前記過去時系列データ毎に前記当日時系列データに対する類似度を計算して類似度が高い過去時系列データを複数選定し、選定した過去時系列データの前記所定時刻から所定の予測時間先の時刻における実測値を前記類似度に応じて重み付け加算して前記予測当日の前記所定時刻から前記予測時間先の予測時刻における前記エネルギー負荷の予測値を算出するエネルギー予測方法。An energy prediction method for predicting an energy load after the present time in an energy facility that uses or manufactures energy such as electric power, cooling, heating, steam, and hot water,
Storing the actual measured value of the energy load up to the present time for each measurement time;
Classify the measured values into load patterns based on the characteristics of the energy load every day;
Set comparison time and comparison days for cluster analysis and select comparison target for cluster analysis from classified load patterns,
The load in which the current date / time series data from the predetermined time on the prediction day to the set comparison time and the past time series data of the past set comparison days in the same time zone as the current date / time series data are selected. Set according to the measured values classified into patterns,
A plurality of past time series data having a high degree of similarity is selected by calculating a similarity to the current date / time series data for each of the past time series data by the cluster analysis, and a predetermined prediction is made from the predetermined time of the selected past time series data. An energy prediction method for calculating a predicted value of the energy load at a prediction time ahead of the prediction time from the predetermined time on the prediction day by weighting and adding measured values at a time ahead in accordance with the similarity.
前記現時点までの前記エネルギー負荷の実測値を計測時間毎に記憶する実測値記憶部と、
前記実測値を日毎に前記エネルギー負荷の特性に基づく負荷パターンに分類する負荷パターン分類部と、
クラスター分析を行う比較時間及び比較日数を設定すると共に前記クラスター分析を行う比較対象を分類された負荷パターンから選択する分析条件設定部と、
予測当日の所定時刻から設定された比較時間前までの当日時系列データと、前記当日時系列データと同一時間帯における過去の設定された比較日数の日毎の過去時系列データとを選択された負荷パターンに分類された実測値により設定する時系列データ設定部と、
前記クラスター分析により前記過去時系列データ毎に前記当日時系列データに対する類似度を計算して類似度が高い過去時系列データを複数選定し、選定した過去時系列データの前記所定時刻から所定の予測時間先の時刻における実測値を前記類似度に応じて重み付け加算して前記予測当日の前記所定時刻から前記予測時間先の予測時刻における前記エネルギー負荷の予測値を算出する予測値算出部とを備え、
前記予測値に基づいて前記エネルギー設備の運転を支援する運転支援システム。An operation support system that supports the operation of energy equipment that uses or manufactures energy such as electric power, cooling, heating, steam, and hot water,
An actual value storage unit that stores the actual value of the energy load up to the present time for each measurement time;
A load pattern classification unit for classifying the actual measurement values into load patterns based on the characteristics of the energy load every day;
An analysis condition setting unit for setting a comparison time and a comparison day for performing cluster analysis and selecting a comparison target for performing the cluster analysis from classified load patterns;
The load in which the current date / time series data from the predetermined time on the prediction day to the set comparison time and the past time series data of the past set comparison days in the same time zone as the current date / time series data are selected. A time-series data setting unit that is set based on actual measurement values classified into patterns,
A plurality of past time series data having a high degree of similarity is selected by calculating a similarity to the current date / time series data for each of the past time series data by the cluster analysis, and a predetermined prediction is made from the predetermined time of the selected past time series data. A prediction value calculation unit that calculates the predicted value of the energy load at the prediction time ahead of the prediction time from the predetermined time on the prediction day by weighting and adding the actual measurement values at the time ahead in accordance with the similarity. ,
A driving support system that supports driving of the energy facility based on the predicted value.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015038926 | 2015-02-27 | ||
JP2015038926 | 2015-02-27 | ||
PCT/JP2016/051186 WO2016136323A1 (en) | 2015-02-27 | 2016-01-15 | Energy predict system, energy predict method, computer program for causing execution thereof, recording medium whereupon said program is recorded, and operation assistance system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2016136323A1 true JPWO2016136323A1 (en) | 2017-04-27 |
JP6118975B2 JP6118975B2 (en) | 2017-05-10 |
Family
ID=56788103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016550284A Active JP6118975B2 (en) | 2015-02-27 | 2016-01-15 | Energy prediction system, method of operating energy prediction system, computer program for executing the same, computer-readable recording medium storing this program, and driving support system |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6118975B2 (en) |
WO (1) | WO2016136323A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112700033A (en) * | 2020-12-16 | 2021-04-23 | 浙江中控技术股份有限公司 | Gas calorific value estimation method and device based on combustion timing sequence model |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018124727A (en) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | 株式会社東芝 | Electric power demand prediction device |
KR102393418B1 (en) | 2017-03-30 | 2022-05-03 | 삼성전자주식회사 | Data learning server and method for generating and using thereof |
WO2018182357A1 (en) | 2017-03-30 | 2018-10-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Data learning server and method for generating and using learning model thereof |
JP6728323B2 (en) * | 2018-03-12 | 2020-07-22 | 株式会社E.I.エンジニアリング | Driving support system, driving support method, computer program for executing the same, and recording medium recording the program |
US10970128B2 (en) | 2018-04-13 | 2021-04-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Server, air conditioner and method for controlling thereof |
KR102668861B1 (en) | 2018-11-19 | 2024-05-23 | 한국전기연구원 | System and method for estimating net load fluctuation reflecting renewable energy supply expansion |
JP7210338B2 (en) * | 2019-03-14 | 2023-01-23 | 株式会社東芝 | Prediction device, prediction method and computer program |
JP2020166622A (en) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 三菱重工業株式会社 | Power generation amount prediction device, power generation amount prediction method, and program |
CN109978277B (en) * | 2019-04-09 | 2023-05-30 | 江苏安纳泰克能源服务有限公司 | Regional internet load prediction method and device in photovoltaic power generation |
JP7399631B2 (en) * | 2019-06-06 | 2023-12-18 | 株式会社日立製作所 | Water demand forecasting system and its method |
CN110570041B (en) * | 2019-09-11 | 2023-05-09 | 国网天津市电力公司 | Remote year typical daily load prediction method based on AP clustering |
US20230038902A1 (en) * | 2020-01-09 | 2023-02-09 | Nec Corporation | Information processing device, control method, and storage medium |
JP7345408B2 (en) * | 2020-01-29 | 2023-09-15 | 株式会社日立製作所 | Energy management system and energy management method |
JP7481862B2 (en) * | 2020-03-05 | 2024-05-13 | 株式会社東芝 | Information processing device, information processing method, and computer program |
JP7328940B2 (en) * | 2020-07-16 | 2023-08-17 | Kddi株式会社 | Power demand forecasting method and system |
CN112418545A (en) * | 2020-12-04 | 2021-02-26 | 国网湖南省电力有限公司 | Load characteristic and model fusion based electricity sales amount prediction method and system |
CN113326985B (en) * | 2021-05-31 | 2023-01-20 | 广东电网有限责任公司 | Short-term load prediction method and device |
CN113408795A (en) * | 2021-06-03 | 2021-09-17 | 国网河北省电力有限公司高邑县供电分公司 | Power load prediction system and method based on grey theory |
CN113743673B (en) * | 2021-09-09 | 2023-12-22 | 中国南方电网有限责任公司 | Power load prediction method during typhoon |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997025676A1 (en) * | 1996-01-08 | 1997-07-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Time-series signal predicting apparatus |
JP2000285098A (en) * | 1999-03-29 | 2000-10-13 | Toshiba Corp | Time series predicting device and method and recording medium recording software for predicting time series |
JP2001188772A (en) * | 1999-12-28 | 2001-07-10 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Method and device for predicting demand of plant |
JP2002260187A (en) * | 2001-03-02 | 2002-09-13 | Nippon Telegraph & Telephone East Corp | Method, device, and program for predicting parking state |
-
2016
- 2016-01-15 WO PCT/JP2016/051186 patent/WO2016136323A1/en active Application Filing
- 2016-01-15 JP JP2016550284A patent/JP6118975B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997025676A1 (en) * | 1996-01-08 | 1997-07-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Time-series signal predicting apparatus |
JP2000285098A (en) * | 1999-03-29 | 2000-10-13 | Toshiba Corp | Time series predicting device and method and recording medium recording software for predicting time series |
JP2001188772A (en) * | 1999-12-28 | 2001-07-10 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Method and device for predicting demand of plant |
JP2002260187A (en) * | 2001-03-02 | 2002-09-13 | Nippon Telegraph & Telephone East Corp | Method, device, and program for predicting parking state |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112700033A (en) * | 2020-12-16 | 2021-04-23 | 浙江中控技术股份有限公司 | Gas calorific value estimation method and device based on combustion timing sequence model |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2016136323A1 (en) | 2016-09-01 |
JP6118975B2 (en) | 2017-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6118975B2 (en) | Energy prediction system, method of operating energy prediction system, computer program for executing the same, computer-readable recording medium storing this program, and driving support system | |
Erdinc et al. | End-user comfort oriented day-ahead planning for responsive residential HVAC demand aggregation considering weather forecasts | |
Gholamzadehmir et al. | Adaptive-predictive control strategy for HVAC systems in smart buildings–A review | |
Pratt et al. | Transactive home energy management systems: The impact of their proliferation on the electric grid | |
Daut et al. | Building electrical energy consumption forecasting analysis using conventional and artificial intelligence methods: A review | |
Yun et al. | Building hourly thermal load prediction using an indexed ARX model | |
Hahn et al. | Electric load forecasting methods: Tools for decision making | |
El-Baz et al. | Short-term smart learning electrical load prediction algorithm for home energy management systems | |
JP2020501491A (en) | System and method for dynamic energy storage system control | |
Wen et al. | Demand side management in smart grid: A dynamic-price-based demand response model | |
CN105989420A (en) | Method of determining user electricity consumption behavior features, method of predicting user electricity consumption load and device | |
JP2013066318A (en) | Power demand prediction system and method | |
JP7114956B2 (en) | Power demand calculation device and program | |
Mohammadi et al. | A multi-objective fuzzy optimization model for electricity generation and consumption management in a micro smart grid | |
Qin et al. | A data-driven linear approximation of HVAC utilization for predictive control and optimization | |
Maki et al. | Employing electricity-consumption monitoring systems and integrative time-series analysis models: A case study in Bogor, Indonesia | |
JP6293291B2 (en) | Power consumption estimation device, device management system, power consumption estimation method and program | |
KR101705869B1 (en) | System for performing optimal managing of complex equipments based thermal energy demanding forcasting and method thereof | |
Esrafilian-Najafabadi et al. | Transfer learning for occupancy-based HVAC control: A data-driven approach using unsupervised learning of occupancy profiles and deep reinforcement learning | |
Gelažanskas et al. | Forecasting hot water consumption in dwellings using artificial neural networks | |
WO2021026369A1 (en) | Model predictive maintenance system with degradation impact model | |
Ma et al. | A synchronous prediction method for hourly energy consumption of abnormal monitoring branch based on the data-driven | |
van der Klauw et al. | Assessing the potential of residential HVAC systems for demand-side management | |
Ma et al. | Residential high-power load prediction based on optimized LSTM network | |
KR20150087986A (en) | Method Prodicting Energy Usage Based on Gaussian Process Modeling |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20161111 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161206 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161228 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170207 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170221 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6118975 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |