TW201824043A - 運轉計畫擬訂裝置、運轉計畫擬訂方法及記憶媒體 - Google Patents
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Abstract
本發明之一實施形態之運轉計畫擬定裝置具備第1算出部、第2算出部、及第3算出部，並擬定與發電量相關之上述發電機之運轉計畫。上述第1算出部至少基於輸出變化率及負荷保持時間而算出虛設輸出極限。上述第2算出部基於上述虛設輸出極限、時段中之輸出電力之大小之初始值及增減方向之初始值、上述時段中之負荷保持剩餘時間之初始值，而算出上述時段中之發電量極限值。上述第3發電量算出部藉由解決至少具有與上述發電量極限值相關之制約條件之最佳化問題，而算出上述時段中之發電量。
Description
本發明之實施形態係關於一種運轉計畫擬訂裝置、運轉計畫擬訂方法及記憶媒體。
對於一般電氣工作者之發電部門等，制訂發電機之運轉計畫係重要業務之一。運轉計畫以於特定期間以發電機輸出與預測之電路需求相應之電力量之方式而擬定。 然而，於使發電機之輸出電力變化之情形時，輸出變化率與負荷保持時間成為制約。輸出變化率係發電機之輸出電力之變化程度。負荷保持時間係於發電機之輸出電力值成為特定值之情形時，保持對發電機之負荷使該輸出電力值持續之時間。因此，在經過負荷保持時間之前，無法使發電機之輸出電力變化。因此，存在若不考慮該等2個制約則無法擬定精確之運轉計畫之問題。
本發明之一實施形態係擬定考慮輸出變化率與負荷保持時間之發電機之運轉計畫。 本發明之一實施形態之運轉計畫擬定裝置具備虛設輸出極限算出部、發電量極限值算出部、及發電量算出部，且擬定發電機之發電量相關之上述發電機之運轉計畫。上述虛設輸出極限算出部至少基於發電機之輸出變化率及負荷保持時間，算出上述發電機之虛設輸出極限。上述發電量極限值算出部係基於上述虛設輸出極限、時段中上述發電機之輸出電力之大小之初始值及增減方向之初始值、上述時段中之上述發電機之負荷保持剩餘時間之初始值，算出上述時段中之上述發電機之發電量極限值。上述發電量算出部係藉由解決至少具有上述發電量極限值相關之制約條件之最佳化問題，而算出上述時段中之上述發電機之發電量。 以下，一面參照圖式一面對本發明之實施形態進行說明。 (本發明之一實施形態) 圖1係表示本發明之一實施形態之運轉計畫擬定裝置之概略構成之一例的方塊圖。圖1所示之運轉計畫擬定裝置1具備記憶部(取得部)11、虛設輸出極限算出部12、發電量極限值算出部13、發電量算出部14、下個時段初始值算出部15、及運轉計畫擬定部16。 運轉計畫擬定裝置1基於預測之電力需求等制約條件(制約式)、與表示特定目的之目標函數，而擬定發電機之運轉計畫。擬定之運轉計畫係與於特定時段中發電機輸出之發電量相關者。且，算出之發電量至少考慮發電機之輸出變化率與負荷保持時間之2個制約。 時段係擬定運轉計畫之期間之一部分。時段亦可基於要求發電機輸出之發電量、與預想之電力需求一致之期間而定。例如，於考慮30分鐘供應/需求平衡之情形時，可將時段設定為30分鐘。再者，發電量可為1台發電機之發電量，亦可為複數台發電機之各發電量之總和。擬定之運轉計畫之整體之期間藉由連續之複數個時段而構成。即，擬定之運轉計畫成為各時段中之發電量之集合。時段及擬定之運轉計畫之整體期間之長度並未特別限定。 再者，發電機之種類只要為具有上述輸出變化率及負荷保持時間者，則無特別限定。可為火力、水力、原子力發電機。亦可為風力、太陽能、地熱、生物能等自然能量之發電機。亦可為氫發電等發電機。又，各發電機之種類可相同亦可不同。 對運轉計畫擬定裝置1之構成要件進行說明。 記憶部(取得部)11係將用於運轉計畫之擬定之資訊作為資料取得並記憶。用於運轉計畫之擬定之資訊具有目標函數相關之資訊、及制約條件相關之資訊。例如，以減少表示發電機之運轉花費之費用之運轉成本為目的之情形時，發電機之每單位電力量之運轉成本記憶於記憶部11。又，例如，根據各發電機使用之燃料等物品之費用算出運轉成本之情形時，亦可將該物品之費用相關之資訊記憶於記憶部11。 又，作為制約條件相關之資訊，將擬定之運轉計畫之期間中預測之電力需求記憶於記憶部11。電力需求係複數台發電機所提供之電力，因而亦需要各發電機能夠輸出之電力資訊。因而，發電機之運轉相關之資訊亦記憶於記憶部11。將表示記憶部11所記憶之發電機之運轉相關之資訊的資料記述為發電機運轉資料。發電機之輸出變化率與負荷保持時間亦包含於發電機運轉資料。 再者，運轉計畫擬定裝置1亦可具有複數個記憶部。即，亦可藉由複數個記憶部構成記憶部11。例如，亦可於運轉計畫擬定裝置1存在複數個記憶部，且使各記憶部所記憶之資訊之種類不同。 記憶部11所記憶之資訊可由使用者預先記憶於記憶部11，亦可由運轉計畫擬定裝置1自外部裝置或系統取得而記憶。如圖1之例所示，運轉計畫擬定裝置1亦可自電力需求預測系統2取得電力需求，且自發電機運轉資料取得系統3取得發電機運轉資料，並自輸入輸出介面4取得由使用者輸入之發電機之運轉條件相關的資訊。將表示記憶部11所記憶之發電機之運轉條件相關之資訊的資料記述為運轉條件資料。運轉條件資料所示之資訊例如設想為發電機之維護期間、燃料之費用等於擬定運轉計畫之期間內值會變動般的資訊。 再者，如圖1之例所示，於自外部裝置或系統取得資訊之情形時，運轉計畫擬定裝置1係藉由通信介面或設備介面等與外部裝置或系統直接或間接地連接，而能夠收發資料。IP(Internet Protocol，網際網路協定)位址等資料之收發所需之資訊只要預先記憶於記憶部11即可。 又，記憶部11亦可取得並記憶運轉計畫擬定裝置1之各構成要件之處理所得的結果。例如，記憶部11亦可記憶擬定成之運轉計畫等。又，記憶部11所記憶之資訊可被輸出至輸入輸出介面4，亦可被輸送至外部裝置或系統。 虛設輸出極限算出部12基於發電機運轉資料，算出發電機之虛設輸出極限。該發電機運轉資料至少包含發電機之輸出變化率及負荷保持時間相關之資料。虛設輸出極限包含虛設輸出上限與虛設輸出下限。虛設輸出上限表示假想為發電機使輸出電力上升之情形時之輸出電力之上限值之時間序列推移。虛設輸出下限表示假想為發電機使輸出電力下降之情形時之輸出電力之下限值之時間序列推移。再者，於未考慮虛設輸出上限及虛設輸出下限之其中一者之情形時，未考慮一方亦可不含於虛設輸出極限。 圖2係說明發電機運轉資料之圖。圖2(A)係表示發電機運轉資料所含之輸出變化率相關之資料之一例的圖。於圖2(A)所示之表中示有單元ID(Identification，標識符)、方向、輸出下限、輸出上限、及輸出變化率。單元ID表示發電機之識別編號。方向表示輸出電力之增減方向。「上升」表示輸出電力不斷增加。「下降」表示輸出電力不斷減少。輸出下限及輸出上限分別表示輸出電力之範圍之下限值及上限值。輸出變化率表示輸出下限及輸出上限夾著之範圍中發電機之輸出電力之變化程度。例如，圖2(A)之上數第2列係表示單元ID為1之發電機之輸出電力於100 MW(兆瓦)至200 MW之範圍內上升時，該輸出電力之輸出變化率為5 MW/分(兆瓦/分)。 圖2(B)係表示作為發電機運轉資料之一的負荷保持時間相關之資料之一例之圖。於圖2(B)所示之表中示有單元ID、方向、輸出、及負荷保持時間。輸出係表示與負荷保持時間對應之輸出電力值(輸出電力之大小)。負荷保持時間係表示於發電機之輸出電力增加而成為輸出所示之值進而欲增加之情形時、或輸出電力減少而成為輸出所示之值進而欲減少之情形時使輸出電力值持續(繼續保持固定)之時間。例如，圖2(B)之上數第2列係表示單元ID為1之發電機之輸出電力上升且達到200 MW時之負荷保持時間為30分鐘。即，意指單元ID為1之發電機之輸出電力上升並到達200 MW進而欲上升時，30分鐘內輸出電力保持為200 MW。 圖3係說明虛設輸出極限之圖。圖3(A)係表示虛設輸出上限之圖。圖3(B)係表示虛設輸出下限之圖。圖3(A)及(B)之橫軸表示經過時間，縱軸表示輸出電力。 如圖3所示，虛設輸出極限之曲線圖滿足圖2所示之輸出變化率及負荷保持時間。例如，於圖3(A)之虛設輸出上限之曲線圖中，於輸出下限為100 MW且輸出上限為200 MW之範圍內，如圖2(A)之上數第2列所示，表示輸出變化率之曲線圖之斜率為5。因而，花費20分鐘使輸出電力自100 MW增加至200 MW。且，如圖2(B)之上數第2列所示，輸出電力上升而成為200 MW時之負荷保持時間為30分鐘，因而圖3(A)之虛設輸出上限之曲線圖中，於20分至50分之間，輸出電力固定為200 MW。再者，將藉由負荷保持時間使輸出電力為固定之時間段記述為負荷保持段。再者，於圖3(A)中，設想最大輸出電力為500 MW，因而輸出電力成為500 MW後，輸出電力不上升。 虛設輸出下限之曲線圖亦與虛設輸出上限之曲線圖同樣地，滿足發電機運轉資料之輸出變化率及負荷保持時間。例如，於圖3(B)之虛設輸出下限之曲線圖中，於輸出下限為200 MW且輸出上限為500 MW之範圍內，如圖2(A)之上數第5列所示，表示輸出變化率之曲線圖之斜率為10。因而，花費30分鐘使輸出電力自500 MW減少至200 MW。且，如圖2(B)之上數第4列所示，輸出電力下降而成為200 MW時之負荷保持時間為50分鐘，因而圖3(A)之虛設輸出下限之曲線圖中，於30分至80分之間，輸出電力固定為200 MW。再者，於圖3(B)中，設想最小輸出電力為100 MW，因而輸出電力成為100 MW後，輸出電力不下降。 發電量極限值算出部13係基於虛設輸出極限、時段中發電機之輸出電力之大小之初始值及增減方向之初始值、時段中之發電機之負荷保持剩餘時間之初始值，算出時段中之發電機之發電量極限值。虛設輸出極限中至少包含虛設輸出上限或虛設輸出下限，因而於算出之發電量極限值中至少包含發電量之上限值或下限值。 負荷保持剩餘時間係輸出電力值持續之剩餘時間，意指輸出電力變化之前之時間。負荷保持剩餘時間係藉由自與輸出電力值對應之負荷保持時間減去該輸出電力值持續之時間(持續時間)而算出。時段之負荷保持剩餘時間之初始值意指時段之開始時點之負荷保持剩餘時間。例如，於第1個時段之結束時點持續輸出電力值之情形時，於第2個時段中，自負荷保持時間減去之前之時段中之輸出電力值之持續時間的剩餘時間成為第2個時段中輸出電力值持續之時間。因而，該剩餘時間成為第2個時段之負荷保持剩餘時間的初始值。 圖4係表示發電量極限值之算出之一例之圖。於圖4之說明中，設想為時段之輸出電力之大小之初始值為300 MW，增減方向之初始值為「上升」(增加)，時段之負荷保持剩餘時間之初始值被指定為0。圖4(A)係表示使用虛設輸出上限算出發電量上限值之一例之圖。負荷保持剩餘時間之初始值被指定為0之情形時，因可使輸出電力立即變化，故輸出電力成為被指定之值之時點至時段之期間結束時為止，橫軸與虛設輸出上限之曲線圖夾著之面積成為該時段中之發電量上限值。 例如，於圖4(A)中，時間為60分時，輸出電力成為300 MW。因而，於時段之長度為30分鐘之情形時，60分至90分之間之橫軸與虛設輸出上限之曲線圖夾著之面積成為求得之發電量上限值。因此，算出之發電量上限值為192 MWh(兆瓦時)。 圖4(B)係表示使用虛設輸出下限算出發電量下限值之一例之圖。於圖4(B)中，時間為20分時，輸出電力成為300 MW。因而，於時段之長度為30分鐘之情形時，20分至50分之間之橫軸與虛設輸出下限之曲線圖夾著之面積成為求得之發電量下限值。因此，算出之發電量下限值為108 MWh。 圖5係表示發電量極限值之算出之另一例之圖。圖4中，輸出電力成為被指定之值之時點為1個，但在圖5中對所指定之輸出電力為有關負荷保持段之輸出電力之情形，即，輸出電力成為被指定之值之時點跨及固定期間之情形進行說明。於圖5之說明中，設想為輸出電力之大小之初始值為200 MW，增減方向之初始值為「上升」，負荷保持剩餘時間之初始值被指定為20分。 於輸出電力成為被指定之值之時點跨及固定期間之情形時，輸出電力自被指定之初始值變化之時點之前的時間與負荷保持剩餘時間之初始值一致之時點成為開始發電量極限值之算出的時點。其原因在於，只要經過與負荷保持剩餘時間相同之時間，則發電機可使輸出電力變化。例如，於圖5(A)中，時間為20分至50分時輸出電力為200 MW。然而，因負荷保持剩餘時間被指定為20分，故輸出電力自200 MW變化之時點即50分之前之時間與所指定之負荷保持剩餘時間20分鐘一致的時點即30分成為進行發電量極限值之算出的開始時點。因而，於時段之長度為30分鐘之情形時，時段之開始時點30分至結束時點60分之間之橫軸與虛設輸出上限之曲線圖夾著之面積成為求得之發電量上限值。因此，算出之發電量上限值為108 MWh。 例如，於圖5(B)中，時間為30分至80分之間時輸出電力為200 MW。然而，因增減方向之初始值未「下降」(減少)，故即便負荷保持剩餘時間被指定為20分，輸出電力自200 MW變化之時點即80分亦成為進行發電量極限值之算出的開始時點。因而，於時段之長度為30分鐘之情形時，時段之開始時點80分至結束時點110分之間之橫軸與虛設輸出下限之曲線圖夾著之面積成為求得之發電量下限值。因此，算出之發電量下限值約為67 MWh。 如此，發電量極限值算出部13係基於時段中之輸出電力之大小之初始值及增減方向之初始值、時段之負荷保持剩餘時間之初始值，使用虛設輸出上限算出發電量上限值，使用虛設輸出下限算出發電量下限值。再者，發電量極限值算出部13處理之最初之時段中之輸出電力之大小之初始值及增減方向之初始值以及負荷保持剩餘時間之初始值預先記憶於記憶部11。又，最初之時段後之時段中之輸出電力之大小之初始值及增減方向之初始值以及負荷保持剩餘時間之初始值係藉由下個時段初始值算出部15算出。詳細內容予以後述。 發電量算出部14係藉由解決基於所賦予之目標函數及制約條件引起之最佳化問題，而算出適當之發電量。發電量按各時段算出。所要求解之最佳化問題之制約條件中至少包含發電量極限值相關之制約條件。下式係表示某時段中之目標函數與制約條件之一例之式。 [數1]數1之式(1)表示目標函數。該目標函數意指以減少複數個發電機之運轉成本之總和為目的之情況。i為1以上l(l為正整數)以下之整數，表示發電機之識別編號(單元ID)。l表示擬定運轉計畫之對象之發電機之總數。xi
為連續變數，表示發電機i之發電量。ui
為離散變數，表示發電機i之運轉狀態。式(5)中示有表示ui
可取之值之制約條件。於式(5)中，ui
取0或1值。因而，發電機i之運轉狀態為2種。例如，亦可將運轉狀態設為運轉與停止之2種，於發電機i之運轉狀態為運轉之情形時ui
為1，於運轉狀態為停止之情形時ui
為0。COSTi
(xi
，ui
)係表示發電機i之發電量為xi
且發電機i之狀態為ui
時之運轉成本的函數。 式(2)至式(5)表示制約條件。式(2)係發電機之發電量極限值相關之制約條件，表示發電量xi
可獲得之範圍。LOWERi
表示發電量極限值算出部13算出之發電機i之發電量下限值。UPPERi
表示發電量極限值算出部13算出之發電機i之發電量上限值。如式(2)所示，最佳化問題至少具有與發電量極限值相關之制約條件。 式(3)之G表示藉由其他制約條件構成之可執行區域。例如，電力需求、維護等運轉條件作為用以算出G之制約條件而使用。因而，式(3)係表示發電量xi
與運轉狀態ui
可獲得之組合之制約條件。式(4)之R+表示非負之實數之集合。因而，式(4)表示發電量xi
為非負之實數之制約條件。 再者，如上所述之最佳化問題可藉由解算器等處理。因而，發電量算出部14可使用解算器實現。例如，於目標函數及制約式以1次或2次式等較低次元之式表示之情形時，亦可使用泛用解算器。又，解算器亦可新擬定。 再者，運轉成本只要為發電機之運轉花費之費用即可，亦可包含發電機之運轉所需之物品、人、或服務相關之費用。發電機之運轉所需之物品可為燃料等發電機之動力源，亦可為動力源以外之冷卻水、觸媒等。動力源亦無特別限定。例如，可為化石燃料、木質燃料、核燃料。亦可為蓄積於水庫等之蓄水。亦可為氫發電使用之甲基環己烷等化學物質。又，可包含藉由使發電機運轉而產生之費用。例如，亦可包含為了除去因發電而產生之廢氣中所含之化學物質而使用之石灰石、液氨相關之費用。再者，於發電機停止之情形時，亦會因上述費用而產生運轉成本。 再者，上述目標函數雖設為各發電機之運轉成本之總和，但亦可設為一部分之特定發電機之運轉成本之總和。例如，亦可考慮從屬於特定群組之發電機，而不考慮不從屬於特定群組之發電機之運轉成本。又，例如藉由對各發電機之運轉成本乘以加權係數後合計，而非僅合計各發電機之運轉成本，可使各發電機之間之重要程度不同。 於上述中，表示有以減少運轉成本為目的之目標函數，但亦可擬定基於其他成本之目標函數，還可擬定基於複數個成本之目標函數。 下個時段初始值算出部15基於發電機之發電量、虛設輸出極限，算出該發電量被算出之時段之結束時點之發電機之輸出電力值及該輸出電力值之持續時間。且，下個時段初始值算出部15係基於該輸出電力值、與該持續時間，算出發電量被算出之時段之下個時段中之發電機之輸出電力之大小之初始值及增減方向之初始值以及負荷保持剩餘時間之初始值。 圖6係說明下個時段初始值算出部15之處理之圖。圖6之虛線表示由下個時段初始值算出部15算出之虛設輸出線。虛設輸出線表示虛設輸出之時間序列之資料。虛設輸出係以時段中之發電機之發電量與藉由發電量算出部14算出之發電量一致之方式，表示藉由下個時段初始值算出部15算出之發電機之虛設輸出電力。於時段中橫軸與虛設輸出線夾著之面積成為該時段中之發電機之發電量。 虛設輸出線係基於發電機之發電量、與虛設輸出極限而算出。首先，下個時段初始值算出部15將假定為時段之開始時點中之輸出電力值持續至時段結束時點為止之情形時的發電量與藉由發電量算出部14算出之發電量進行比較。該假定之情形時之發電量小於由發電量算出部14算出之發電量時，必須使輸出電力上升，因而使用虛設輸出上限算出虛設輸出線。於該假定之情形時之發電量大於由發電量算出部14算出之發電量時，必須使輸出電力下降，故使用虛設輸出下限算出虛設輸出線。 例如，若時段中之發電量算出為172 MWh，則下個時段初始值算出部15確認時段之開始時點之輸出電力值。若如圖6所示般開始時點之輸出電力值為300 MW，則輸出電力值持續之情形時，30分鐘之時段中之發電量成為150 MWh，小於發電量172 MWh。因而，必須使輸出電力上升，故下個時段初始值算出部15使用虛設輸出上限算出虛設輸出線。 虛設輸出線只要以滿足輸出變化率與虛設輸出極限之方式算出即可。即，虛設輸出線之斜率與輸出變化率一致，虛設輸出線包含於虛設輸出上限及虛設輸出下限之範圍內。例如，亦可藉由使虛設輸出上限或虛設輸出下限沿時間軸正向平行移動之方法，而算出虛設輸出線。若為該方法，則虛設輸出上限及虛設輸出下限之曲線圖係基於輸出變化率而算出，因而虛設輸出線之斜率亦與輸出變化率一致。又，因平行移動，故虛設輸出線包含於虛設輸出上限及虛設輸出下限之範圍內。 下個時段初始值算出部15係基於算出之虛設輸出線，而算出下個時段中之輸出電力之大小之初始值及增減方向之初始值以及負荷保持時間之初始值。例如，若如圖6所示般算出第1時段中之虛設輸出線，則第1時段之結束時點之虛設輸出線之值為400 MW，故下個時段初始值算出部15算出下個時段即第2時段中之輸出電力之初始值為400 MW。又，若第1時段中於22分之時點輸出電力值為400 MW，則下個時段之前之8分鐘內輸出電力值持續為400 MW。如圖2(B)所示，增減方向為上升之情形時輸出電力成為400 MW時之負荷保持時間為30分鐘，因而負荷保持剩餘時間為22分鐘。因此，下個時段初始值算出部15算出下個時段中之負荷保持剩餘時間之初始值為22分鐘。 藉由下個時段初始值算出部15算出之下個時段中之參數之初始值被用於供發電量極限值算出部13算出下個時段中之發電量極限值。且，對於下個時段，再度進行發電量算出部14與下個時段初始值算出部15之處理。如此，藉由算出某個時段中之發電量，可決定下個時段中之初始值，並算出下個時段中之發電量。 運轉計畫擬定部16係匯集發電量算出部14算出之各時段中之發電量而擬定運轉計畫。圖7係表示運轉計畫之一例之圖。於圖7所示之表中，示有開始日期時間、時段ID、單元ID、及發電量。時段ID表示時段之識別編號。開始日期時間表示時段ID所示之時段之開始時點之日期時間。發電量表示單元ID所示之發電機之時段ID所示之時段中之發電量。如此，藉由運轉計畫擬定部16擬定之運轉計畫成為時段中之發電機之發電量相關的運轉計畫。再者，於擬定之運轉計畫中，除發電量外，亦可含有發電量上限值等其他處理結果。 其次，對由各構成要件進行之處理流程進行說明。 圖8係表示本實施形態之運轉計畫擬定裝置1之整體處理之概略流程圖之一例的圖。記憶部11取得並記憶運轉計畫之擬定所需之資訊(S101)。記憶所需之資訊後，虛設輸出極限算出部12基於記憶部11所記憶之輸出變化率及負荷保持時間相關之資訊，算出虛設輸出極限(S102)。 發電量極限值算出部13係基於虛設輸出極限、時段中之輸出電力之大小之初始值及增減方向之初始值、該時段之負荷保持時間之初始值，算出發電量極限值(S103)。發電量算出部14藉由解決將算出之發電量極限值設為制約條件之一之最佳化問題，而算出該時段之發電量(S104)。且，下個時段初始值算出部15係藉由算出滿足所算出之發電量之虛設輸出線，而算出下個時段之輸出電力之大小之初始值及增減方向之初始值、以及負荷保持時間之初始值(S105)。算出之各初始值被用於發電量極限值算出部13之下個時段之發電量極限值之算出處理。重複S103至S105之處理，對全時段算出各自之發電量。 運轉計畫擬定部16係匯集所算出之各時段之發電量而擬定運轉計畫(S106)。擬定成之運轉計畫被輸送至記憶部11，記憶部11記憶所取得之運轉計畫(S107)並結束處理。 再者，該流程圖係一例，只要可獲得必要之處理結果，則處理順序等不限。例如，S106之處理係於全時段算出發電量後進行，但亦可與S105之處理並行，使運轉計畫擬定部16於每次S106之處理時，對表示運轉計畫之表追加新的時段之發電量，而更新運轉計畫。又，亦可為，各處理之處理結果被逐次記憶於記憶部11，各構成要件參照記憶部11取得處理結果。 如上所述，根據本實施形態，使用基於輸出變化率與負荷保持時間之虛設輸出極限，算出各時段中之發電量極限值。基於該發電量極限值，而算出運轉計畫相關之發電量，因而可擬定考慮了輸出變化率與負荷保持時間之發電機之運轉計畫。 再者，上述實施形態為一例，上述實施形態之構成要件之一部分亦可位於外部之裝置，運轉計畫擬定裝置1亦可由能夠藉由通信或電氣信號進行資料交接之複數個裝置構成。換言之，計畫擬定裝置1亦可為由複數個裝置構成之系統。例如，上述實施形態具有虛設輸出極限算出部12，但虛設輸出極限算出部12亦可位於外部裝置。該情形時，記憶部11可自外部裝置取得虛設輸出極限，並傳輸至發電量極限值算出部13。 又，上述說明之實施形態中之各處理可藉由軟體(程式)實現。因而，上述說明之實施形態例如可藉由使用泛用之電腦裝置作為基本硬體，使搭載於電腦裝置之中央處理裝置(CPU：Central Processing Unit)等處理器執行程式而實現。 圖9係表示本實施形態之運轉計畫擬定裝置1之硬體構成之一例的方塊圖。運轉計畫擬定裝置1具備處理器51、主記憶裝置52、輔助記憶裝置53、網路介面54、設備介面55，可作為將其等經由匯流排56連接之電腦裝置5而實現。又，運轉計畫擬定裝置1亦可具備泛用之輸入裝置及輸出裝置，以實現輸入輸出介面4。 本實施形態中之運轉計畫擬定裝置1可藉由將由各裝置執行之程式預先安裝於電腦裝置5而實現，亦可藉由將程式記憶於CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory：唯讀光碟)等記憶媒體、或經由網路發佈並適宜安裝於電腦裝置5而實現。 處理器51係包含電腦之控制裝置及運算裝置之電子電路。處理器51基於自電腦裝置5之內部構成之各裝置等輸入之資料或程式進行運算處理，並將運算結果或控制信號輸出至各裝置等。具體而言，處理器51執行電腦裝置5之OS(操作系統)或應用等，控制構成電腦裝置5之各裝置。 處理器51只要可進行上述處理則無特別限定。處理器51例如亦可為泛用目標處理器、中央處理裝置(CPU)、微處理器、數位信號處理器(DSP：Digital Signal Processing)、控制器、微控制器、狀態機等。又，處理器51亦可為面向特定用途之積體電路、現場可程式閘陣列(FPGA：Field-Programmable Gate Array)、可程式化邏輯電路(PLD：Programmable Logic Device)等。又，處理器51亦可由複數個處理裝置構成。例如，可為DSP及微處理器之組合，亦可為與DSP核協動之1個以上之微處理器。 主記憶裝置52係記憶處理器51執行之命令及各種資料等之記憶裝置，主記憶裝置52所記憶之資訊被處理器51直接讀取。輔助記憶裝置53係主記憶裝置52以外之記憶裝置。再者，記憶裝置係可儲存電子資訊之任意電子零件。作為主記憶裝置52，主要使用RAM(Random Access Memory：隨機存取記憶體)、DRAM (Dynamic Random Acces Memory：動態隨機存取記憶體)、SRAM (Static Random Access Memory：靜態隨機存取記憶體)等用於暫時保存資訊之揮發性記憶體，但於本發明之實施形態中，主記憶裝置52並不限定於該等揮發性記憶體。作為主記憶裝置52及輔助記憶裝置53使用之記憶裝置可為揮發性記憶體，亦可為非揮發性記憶體。非揮發性記憶體具有可程式化唯讀記憶體(PROM：Programmable Read-Only Memory)、可抹除可程式化唯讀記憶體(EPROM：Erasable Programmable Read Only Memory)、電子可抹除可程式化唯讀記憶體(EEPROM：Electrically-Erasable Programmable Read Only Memory)非揮發性隨機存取記憶體(NVRAM：Non-Volatile Random Access Memory)、快閃記憶體、MRAM(Magnetic Random Access Memory：磁阻隨機存取記憶體)等。又，亦可使用磁氣或光學之資料儲存裝置作為輔助記憶裝置53。作為資料儲存裝置，可使用影碟等磁碟、DVD(Digital Versatile Disk：數位多功能光碟)等光碟、USB(Universal Serial Bus：泛用串列匯流排)等快閃記憶體、及磁帶等。 再者，若處理器51對主記憶裝置52或輔助記憶裝置53直接或間接讀取或寫入資訊或者進行該等兩者，則記憶裝置可與處理器電氣通信。再者，主記憶裝置52亦可整合於處理器。於此情形時，主記憶裝置52亦可與處理器電氣通信。 網路介面54係用以利用無線或有線而連接於通信網路之介面。網路介面54只要使用適合現有之通信規格者即可。此處，僅示有1個網路介面54，但亦可搭載有複數個網路介面54。亦可藉由網路介面54，對經由通信網路6而通信連接之外部裝置7發送輸出結果等。外部裝置7可為外部記憶媒體，亦可為顯示裝置，還可為資料庫等之儲存裝置。 設備介面55係與記錄輸出結果等之外部記憶媒體連接之USB等介面。外部記憶媒體可為HDD(Hard Disk Drive：硬碟機)、CD-R(Compact Disc-Recordable：可錄式光碟)、CD-RW(Compact Disc-Rewritable：可重寫光碟)、DVD-RAM(Digital Versatile Disc-Random Access Memory：數位多功能隨機存取光碟)、DVD-R(DVD-Recordable：數位多功能可錄式光碟)、SAN(Storage Area Network：儲存區域網路)等任意記錄媒體。亦可經由設備介面55而與儲存裝置等連接。 又，電腦裝置5之一部分或全部，即運轉計畫擬定裝置1之一部分或全部亦可由安裝有程式51等半導體積體電路等之專用電子電路(即硬體)構成。專用硬體亦可由與RAM、ROM(Read Only Memory：唯讀記憶體)等記憶裝置之組合而構成。 再者，於圖9中，示有1台電腦裝置，但亦可於複數個電腦裝置安裝軟體。亦可藉由使該複數個電腦裝置分別執行軟體之不同之一部分之處理，而算出處理結果。 雖然已描述特定實施例，但僅舉例而言來呈現此等實施例，且不意在限制本發明之範疇。事實上，本文中所描述之新穎裝置、方法及媒體可依各種其他形式體現；此外，可在不脫離本發明之精神的情況下對本文中所描述之裝置、方法及媒體作出各種省略、替換及變化。隨附申請專利範圍及其等等效物意在包含本發明之範疇及精神內之形式或變化。
1‧‧‧計畫擬定裝置
2‧‧‧電力需求預測系統
3‧‧‧發電機運轉資料取得系統
4‧‧‧輸入輸出介面
5‧‧‧電腦裝置
6‧‧‧通信網路
7‧‧‧外部裝置
11‧‧‧記憶部
12‧‧‧虛設輸出極限算出部
13‧‧‧發電量極限值算出部
14‧‧‧發電量算出部
15‧‧‧下個時段初始值算出部
16‧‧‧運轉計畫擬定部
51‧‧‧處理器
52‧‧‧主記憶裝置
53‧‧‧輔助記憶裝置
54‧‧‧網路介面
55‧‧‧設備介面
56‧‧‧匯流排
S101～S107‧‧‧步驟
圖1係表示本發明之一實施形態之運轉計畫擬定裝置之概略構成之一例之方塊圖。 圖2(A)、(B)係說明發電機運轉資料之圖。 圖3(A)、(B)係說明虛設輸出極限之圖。 圖4(A)、(B)係表示發電量極限值之算出之一例之圖。 圖5(A)、(B)係顯示發電量極限值之算出之另一例之圖。 圖6係說明下個時段初始值算出部15之處理之圖。 圖7係表示運轉計畫之一例之圖。 圖8係表示本實施形態之運轉計畫擬定裝置之整體處理之概略流程圖之一例的圖。 圖9係表示本實施形態之運轉計畫擬定裝置之硬體構成之一例的方塊圖。
Claims (6)
- 一種運轉計畫擬定裝置，其係擬定與發電機之發電量相關之上述發電機之運轉計畫者；且具備： 虛設輸出極限算出部，其至少基於發電機之輸出變化率及負荷保持時間，而算出上述發電機之虛設輸出極限； 發電量極限值算出部，其基於上述虛設輸出極限、時段中之上述發電機之輸出電力之大小之初始值及增減方向之初始值、上述時段中之上述發電機之負荷保持剩餘時間之初始值，而算出上述時段中之上述發電機之發電量極限值；及 發電量算出部，其藉由解決至少具有與上述發電量極限值相關之制約條件之最佳化問題，而算出上述時段中之上述發電機之發電量。
- 如請求項1之運轉計畫擬定裝置，其進而具備下個時段初始值算出部， 該下個時段初始值算出部係基於第1時段中之上述發電機之發電量、與上述虛設輸出極限，而算出上述第1時段之下個時段即第2時段中之上述發電機之輸出電力之大小之初始值即第1初始值及增減方向之初始值即第2初始值、以及上述第2時段中之上述發電機之負荷保持剩餘時間之初始值即第3初始值。
- 如請求項2之運轉計畫擬定裝置，其中 上述下個時段初始值算出部係 將上述第1時段之結束時點之上述發電機之輸出電力值及輸出電力之增減方向分別設為上述第1初始值及上述第2初始值；且 將自與上述輸出電力值對應之負荷保持時間減去上述輸出電力值之持續時間而剩餘之時間設為上述第3初始值。
- 如請求項3之運轉計畫擬定裝置，其中 上述下個時段初始值算出部係基於根據上述時段中之上述發電機之上述發電量、與上述虛設輸出極限而擬定之虛設輸出線，算出上述輸出電力值與上述持續時間。
- 一種運轉計畫擬定方法，其係擬定與發電機之發電量相關之上述發電機之運轉計畫的方法；且具備： 虛設輸出極限算出步驟，其係至少基於發電機之輸出變化率及負荷保持時間，算出上述發電機之虛設輸出極限； 發電量極限值算出步驟，其係基於上述虛設輸出極限、時段中之上述發電機之輸出電力之大小之初始值及增減方向之初始值、及上述時段中之上述發電機之負荷保持剩餘時間之初始值，而算出上述時段中之上述發電機之發電量極限值；及 發電量算出步驟，其係藉由解決至少具有與上述發電量極限值相關之制約條件之最佳化問題，而算出上述時段中之上述發電機之發電量。
- 一種記憶媒體，其記憶有程式，該程式用以擬定與發電機之發電量相關之上述發電機之運轉計畫，且使電腦執行下述步驟： 虛設輸出極限算出步驟，其係至少基於發電機之輸出變化率及負荷保持時間，算出上述發電機之虛設輸出極限； 發電量極限值算出步驟，其係基於上述虛設輸出極限、時段中之上述發電機之輸出電力之大小之初始值及增減方向之初始值、及上述時段中之上述發電機之負荷保持剩餘時間之初始值，而算出上述時段中之上述發電機之發電量極限值；及 發電量算出步驟，其係藉由解決至少具有與上述發電量極限值相關之制約條件之最佳化問題，而算出上述時段中之上述發電機之發電量。
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