JP2016197948A - 電力推定装置および電力推定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】入力された推定日までの電力需要家が消費する負荷の有効電力と日射量から回帰式の学習データを作成する(S1)。作成した学習データを基に回帰式を用いて太陽光発電装置の第1の実稼動容量αPVを算出する(S2)。算出した実稼動容量αPVは、推定のつどメモリ部内に蓄積する。推定した太陽光発電装置の第1の実稼動容量αPVには誤差が少なからず含まれているため、検定により妥当な実稼動容量αPVを抽出し、それらのデータから信頼性の高い太陽光発電装置の第2の実稼動容量ΑPVを推定する(S3)。推定した実稼動容量ΑPV及び推定時刻の電力需要家が消費する負荷の有効電力と日射量を用いて、実負荷と太陽光発電装置の有効電力を推定する(S4)。
【選択図】図6
Description
また下記特許文献2には、計測した負荷の有効電力と日射量から、太陽光発電装置が出力する有効電力と、負荷が消費する有効電力を推定する技術が開示されている。
該電力推定装置は、
1もしくは複数の電力需要家が消費する負荷の有効電力を計測する有効電力計測手段と、
1もしくは複数の日射量を計測又は推定する日射量計測・推定手段と、
前記有効電力計測手段で計測して蓄積した過去の電力需要家が消費する負荷の有効電力と前記日射量計測・推定手段で計測又は推定して蓄積した過去の日射量とから回帰式を用いて、前記太陽光発電装置の第1の実稼動容量を推定する第1の実稼動容量推定手段と、
前記第1の実稼動容量推定手段が推定した第1の実稼動容量に対して所定の演算を行い第2の実稼動容量を推定する第2の実稼動容量推定手段と、を備え、
前記第2の実稼動容量並びに所望の推定時点における計測負荷の有効電力及び日射量を用いて、太陽光発電装置の有効電力または実負荷の有効電力を推定する、ことを特徴とする。
上記課題を解決するために本発明の電力推定方法は、電力系統に複数の太陽光発電装置及び複数の負荷が接続され、計測した電力の値と計測もしくは推定した日射量の値から太陽光発電装置が出力する有効電力又は負荷が消費する有効電力を推定する電力推定装置における電力推定方法であって、
1もしくは複数の電力需要家が消費する負荷の有効電力を計測するステップ、
1もしくは複数の日射量を計測又は推定するステップ、
前記計測して蓄積した過去の電力需要家が消費する負荷の有効電力と前記計測又は推定して蓄積した過去の日射量とから回帰式を用いて、前記太陽光発電装置の第1の実稼動容量を推定するステップ、
推定した前記第1の実稼動容量に対して所定の演算を行い第2の実稼動容量を推定するステップ、
前記第2の実稼動容量並びに所望の推定時点における計測負荷の有効電力及び日射量を用いて、太陽光発電装置の有効電力または実負荷の有効電力を推定するステップ、を含むことを特徴とする。
図1は、本発明の実施形態に係る配電系統の構成例を示す図である。図1において本発明の実施形態に係る配電系統は、変電所1以下の配電線に、日射量計I、負荷および太陽光発電装置がつながる構成になっている。図示例で配電線は、A系統、B系統に分けられているが、配電線には1もしくは複数の電力計P1,・・・,P4が設けられており、当該電力計P1,・・・,P4が計測した有効電力は定期的に電力推定装置10に伝送される。
また、図1に示す配電系統の構成例は、単なる例示であり、実際は、これより多くの一般家庭、工場等が配電線に接続されることになる。
入力部11は、電力計P1〜P4から計測された有効電力、日射量計Iから計測された日射量を収集する。なお、日射量は、電力推定装置10によって推定された値でも良い。例えば、日照時間が、「直達日射量が0.12kW/m2以上」として定義されていることから、気象庁によって配信されている日照時間から日射量を推定することができる。また、気象情報・暦情報も外部装置(不図示)から収集、もしくはオペレータ(不図示)により直接入力できるものとする。
出力部13は、装置内に設けられた上記CPU(不図示)が予め格納されているアプリケーションプログラム(不図示)を用いて計算してメモリ部12内に蓄積された情報を、例えば装置内のディスプレイ(不図示)に表示したり、紙にプリントアウトすることができ、更に外部(不図示)に出力することもできる。
図3は、本発明の実施形態に係る配電系統における定式化の系統構成縮約を示す図である。なお本発明は、配電系統だけではなく、送電系統にも適用可能である。
学習データの抽出方法は、実負荷が一定となるように、時間帯、気象情報、イベント情報、電力価格、暦情報等の需要要因から推定日に類似した日を抽出する。例えば推定日の暦情報が平日、推定時間帯の気温が 25℃ と与えられた場合は、暦情報が平日、同時間帯の気温が 25℃±3℃ 以内の過去データを複数抽出する。また、学習データのサンプル数は、任意に決定できるものとする。このとき、作成した学習データの形式は、以下の表1のように示すことができる。
10 電力推定装置
11 入力部
12 メモリ部
13 出力部
14 推定処理部
15 バス
20 無効電力補償装置
30 開閉器S5
I 日射量計
P1〜P4 電力計
S1〜S4 開閉器
Claims (12)
- 電力系統に複数の太陽光発電装置及び複数の負荷が接続され、計測した電力の値と計測もしくは推定した日射量の値から太陽光発電装置が出力する有効電力又は負荷が消費する有効電力を推定する電力推定装置において、
該電力推定装置は、
1もしくは複数の電力需要家が消費する負荷の有効電力を計測する有効電力計測手段と、
1もしくは複数の日射量を計測又は推定する日射量計測・推定手段と、
前記有効電力計測手段で計測して蓄積した過去の電力需要家が消費する負荷の有効電力と前記日射量計測・推定手段で計測又は推定して蓄積した過去の日射量とから回帰式を用いて、前記太陽光発電装置の第1の実稼動容量を推定する第1の実稼動容量推定手段と、
前記第1の実稼動容量推定手段が推定した第1の実稼動容量に対して所定の演算を行い第2の実稼動容量を推定する第2の実稼動容量推定手段と、を備え、
前記第2の実稼動容量並びに所望の推定時点における計測負荷の有効電力及び日射量を用いて、太陽光発電装置の有効電力または実負荷の有効電力を推定する、
ことを特徴とする電力推定装置。 - 請求項1記載の電力推定装置において、
前記第2の実稼動容量推定手段は、前記第1の実稼動容量推定手段が推定した複数個の第1の実稼動容量の中から所定期間内においてバラつきの小さいデータを用いて太陽光発電装置の第2の実稼動容量を推定する、ことを特徴とする電力推定装置。 - 請求項2記載の電力推定装置において、
前記第2の実稼動容量推定手段は、前記第1の実稼動容量の各日の標準偏差を算出する手段、および、所定の期間において偏差が所定値以下である複数の前記標準偏差を抽出し、それらの統計値を太陽光発電装置の第2の実稼動容量として算出する手段を有する、ことを特徴とする電力推定装置。 - 請求項1記載の電力推定装置において、
前記第2の実稼動容量推定手段は、所定の期間における前記第1の実稼動容量の中から、所定の閾値の範囲を満たす前記第1の実稼動容量を複数抽出する手段、および、それらの統計値を第2の実稼動容量として算出する手段を有する、ことを特徴とする電力推定装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の電力推定装置において、
前記第1の実稼動容量推定手段は、太陽光発電装置の有効電力と日射量の線形な関係から太陽光発電装置の第1の実稼動容量を推定する、ことを特徴とする電力推定装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の電力推定装置において、
前記計測負荷の有効電力は、前記所望の推定時点に近似する過去の計測負荷の有効電力である、ことを特徴とする電力推定装置。 - 電力系統に複数の太陽光発電装置及び複数の負荷が接続され、計測した電力の値と計測もしくは推定した日射量の値から太陽光発電装置が出力する有効電力又は負荷が消費する有効電力を推定する電力推定装置における電力推定方法であって、
1もしくは複数の電力需要家が消費する負荷の有効電力を計測するステップ、
1もしくは複数の日射量を計測又は推定するステップ、
前記計測して蓄積した過去の電力需要家が消費する負荷の有効電力と前記計測又は推定して蓄積した過去の日射量とから回帰式を用いて、前記太陽光発電装置の第1の実稼動容量を推定するステップ、
推定した前記第1の実稼動容量に対して所定の演算を行い第2の実稼動容量を推定するステップ、
前記第2の実稼動容量並びに所望の推定時点における計測負荷の有効電力及び日射量を用いて、太陽光発電装置の有効電力または実負荷の有効電力を推定するステップ、
を含むことを特徴とする電力推定方法。 - 請求項7記載の電力推定方法において、
前記太陽光発電装置の第2の実稼動容量を推定するステップは、推定して求めた前記第1の実稼動容量の中から所定期間内においてバラつきの小さい複数個のデータを用いて太陽光発電装置の第2の実稼動容量を推定するステップ、を含むことを特徴とする電力推定方法。 - 請求項8記載の電力推定方法において、
前記太陽光発電装置の第2の実稼動容量を推定するステップは、前記第1の実稼動容量の各日の標準偏差を算出するステップ、および、所定の期間において偏差が所定値以下である複数の前記標準偏差を抽出し、それらの統計値を太陽光発電装置の第2の実稼動容量として算出するステップ、を含むことを特徴とする電力推定方法。 - 請求項7記載の電力推定方法において、
前記太陽光発電装置の第2の実稼動容量を推定するステップは、所定の期間における前記第1の実稼動容量の中から、所定の閾値の範囲を満たす前記第1の実稼動容量を複数抽出するステップ、および、それらの統計値を太陽光発電装置の第2の実稼動容量として算出するステップ、を含むことを特徴とする電力推定方法。 - 請求項7〜10のいずれか1項に記載の電力推定方法において、
前記太陽光発電装置の第1の実稼動容量を推定するステップは、太陽光発電装置の有効電力と日射量の線形な関係から太陽光発電装置の実稼動容量を推定するステップ、を含むことを特徴とする電力推定方法。 - 請求項7〜11のいずれか1項に記載の電力推定方法において、
前記計測負荷の有効電力は、前記所望の推定時点に近似する過去の計測負荷の有効電力である、ことを特徴とする電力推定方法。
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