JP2019075901A - Distributed type power control device, distributed type power control method and computer program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力設備に含まれる分散型電源を制御する分散型電源制御装置、分散型電源制御方法およびコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a distributed power control device, a distributed power control method, and a computer program for controlling distributed power included in a power facility.
需要家への発電機又は蓄電池などの分散型電源の導入が進む中、導入された分散型電源を高効率で利用することが求められている。このような背景の元、近年、EMS(Energy Management System)が普及している。 With the progress of introduction of distributed power sources such as generators or storage batteries to consumers, it is required to use the introduced distributed power sources with high efficiency. Under such background, in recent years, EMS (Energy Management System) has become widespread.
EMSは、需要家における負荷需要や太陽光発電装置などの再生可能エネルギー発電装置の発電量などを予測し、予測結果と、分散型電源を運用する上での制約とに基づいて、分散型電源の運転計画を算出し、算出した運転計画に基づいて分散型電源を制御する(例えば、特許文献1参照)。 The EMS predicts the load demand at the customer and the amount of power generation of a renewable energy generator such as a solar power generator, and based on the prediction result and the restrictions on the operation of the distributed power source, a distributed power supply The operation plan is calculated, and the distributed power source is controlled based on the calculated operation plan (see, for example, Patent Document 1).
通常、運転計画は数十分単位で更新されるが、その際、前回算出した運転計画や分散型電源の稼働状態等を考慮していないと、分散型電源の運転および停止の切り替えが頻発し、分散型電源の故障やメンテナンス頻度の増加等につながる。 Normally, the operation plan is updated in units of several tens of minutes, but at that time, switching between the operation and stop of the distributed power supply occurs frequently unless the previously calculated operation plan and the operating state of the distributed power supply are taken into consideration. This leads to failure of the distributed power supply and an increase in maintenance frequency.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、分散型電源の運転および停止の切り替えの頻発を防止して、分散型電源を制御することのできる分散型電源制御装置、分散型電源制御方法およびコンピュータプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a distributed power control apparatus capable of controlling the distributed power by preventing frequent switching of operation and stop of the distributed power, and distributed type It is an object of the present invention to provide a power control method and a computer program.
(1)上記目的を達成するために、本発明の一実施態様に係る分散型電源制御装置は、電力設備に含まれる分散型電源を制御する分散型電源制御装置であって、前記電力設備における電力需要の予測値である需要予測値を算出する需要予測部と、前記分散型電源の所定時の稼働状態を取得する稼働状態取得部と、前記需要予測部が算出した前記需要予測値と、前記稼働状態取得部が取得した前記稼働状態とに基づいて、前記稼働状態取得部が取得した前記稼働状態が前記分散型電源の運転計画の開始時に維持されるとの制約条件の下で、前記分散型電源の前記所定時以降の運転計画を算出する運転計画算出部と、前記運転計画算出部が算出した前記運転計画に基づいて、前記分散型電源を制御する制御部と、を備える。 (1) In order to achieve the above object, a distributed power supply control device according to an embodiment of the present invention is a distributed power supply control device for controlling a distributed power supply included in an electric power facility, wherein A demand forecasting unit which computes a demand forecasting value which is a forecasted value of power demand, an operation status acquiring unit which obtains an operation status at a predetermined time of the dispersed power source, and the demand forecasting value computed by the demand forecasting unit; Under the constraint that the operating state acquired by the operating state acquiring unit is maintained at the start of the operation plan of the distributed power source based on the operating state acquired by the operating state acquiring unit, The operation plan calculation unit calculates an operation plan after the predetermined time of the distributed power supply, and the control unit controls the distributed power supply based on the operation plan calculated by the operation plan calculation unit.
(4)本発明の他の実施態様に係る分散型電源制御装置は、電力設備に含まれる分散型電源を制御する分散型電源制御装置であって、前記電力設備における電力需要の予測値である需要予測値を算出する需要予測部と、前記需要予測部が算出した前記需要予測値に基づいて、所定の時間粒度の前記分散型電源の運転計画を算出する運転計画算出部と、前記運転計画算出部が算出した前記運転計画に基づいて、前記分散型電源を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記運転計画の前記所定の時間粒度の開始時に前記分散型電源を制御する。 (4) A distributed power supply control device according to another embodiment of the present invention is a distributed power supply control device for controlling a distributed power supply included in a power facility, which is a predicted value of the power demand in the power facility A demand forecasting unit for computing a demand forecast value; an operation plan computing unit for computing an operation plan of the dispersed power source having a predetermined time particle size based on the demand forecast value calculated by the demand forecasting unit; A control unit for controlling the distributed power supply based on the operation plan calculated by the calculation unit, the control unit controlling the distributed power supply at the start of the predetermined time granularity of the operation plan .
(5)本発明の他の実施態様に係る分散型電源制御方法は、電力設備に含まれる分散型電源を制御する分散型電源制御方法であって、前記電力設備における電力需要の予測値である需要予測値を算出するステップと、前記分散型電源の所定時の稼働状態を取得するステップと、前記需要予測値と、前記稼働状態とに基づいて、前記稼働状態が前記分散型電源の運転計画の開始時に維持されるとの制約条件の下で、前記分散型電源の前記所定時以降の運転計画を算出するステップと、前記運転計画に基づいて、前記分散型電源を制御するステップと、を含む。 (5) A distributed power supply control method according to another embodiment of the present invention is a distributed power supply control method for controlling a distributed power supply included in a power facility, which is a predicted value of the power demand in the power facility. A step of calculating a demand forecast value, a step of acquiring an operation state at a predetermined time of the distributed power source, an operation plan of the distributed power source based on the demand forecast value and the operating state Calculating an operation plan of the distributed power supply after the predetermined time under the constraint of maintaining at the start of the operation, and controlling the distributed power supply based on the operation plan; Including.
(6)本発明の他の実施態様に係るコンピュータプログラムは、コンピュータを、電力設備に含まれる分散型電源を制御する分散型電源制御装置として機能させるためのコンピュータプログラムであって、前記コンピュータを、前記電力設備における電力需要の予測値である需要予測値を算出する需要予測部と、前記分散型電源の所定時の稼働状態を取得する稼働状態取得部と、前記需要予測部が算出した前記需要予測値と、前記稼働状態取得部が取得した前記稼働状態とに基づいて、前記稼働状態取得部が取得した前記稼働状態が前記分散型電源の運転計画の開始時に維持されるとの制約条件の下で、前記分散型電源の前記所定時以降の運転計画を算出する運転計画算出部と、前記運転計画算出部が算出した前記運転計画に基づいて、前記分散型電源を制御する制御部と、して機能させる。 (6) A computer program according to another embodiment of the present invention is a computer program for causing a computer to function as a distributed power control apparatus for controlling a distributed power source included in a power facility, the computer comprising A demand forecasting unit that computes a forecasted demand value that is a forecasted value of power demand in the electric power facility, an operating condition obtaining unit that obtains an operating condition at a predetermined time of the dispersed power source, and the demand calculated by the demand forecasting unit The constraint condition that the operating state acquired by the operating state acquiring unit is maintained at the start of the operation plan of the distributed power source based on the predicted value and the operating state acquired by the operating state acquiring unit And an operation plan calculation unit that calculates an operation plan after the predetermined time of the distributed power source, and the operation plan calculated by the operation plan calculation unit. A control unit for controlling the decentralized power, is to function.
本発明によると、分散型電源の運転および停止の切り替えの頻発を防止して、分散型電源を制御することができる。 According to the present invention, it is possible to control the distributed power supply while preventing frequent switching of operation and stop of the distributed power supply.
[本願発明の実施形態の概要]
最初に本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
[Outline of the embodiment of the present invention]
First, the outline of the embodiment of the present invention will be listed and described.
(1)本発明の一実施形態に係る分散型電源制御装置は、電力設備に含まれる分散型電源を制御する分散型電源制御装置であって、前記電力設備における電力需要の予測値である需要予測値を算出する需要予測部と、前記分散型電源の所定時の稼働状態を取得する稼働状態取得部と、前記需要予測部が算出した前記需要予測値と、前記稼働状態取得部が取得した前記稼働状態とに基づいて、前記稼働状態取得部が取得した前記稼働状態が前記分散型電源の運転計画の開始時に維持されるとの制約条件の下で、前記分散型電源の前記所定時以降の運転計画を算出する運転計画算出部と、前記運転計画算出部が算出した前記運転計画に基づいて、前記分散型電源を制御する制御部と、を備える。 (1) A distributed power supply control device according to an embodiment of the present invention is a distributed power supply control device for controlling a distributed power supply included in an electric power facility, wherein the demand is a predicted value of the electric power demand in the electric power facility A demand forecasting unit that computes forecasted values, an operating condition obtaining unit that obtains an operating condition at a predetermined time of the distributed power source, the demand forecasted value calculated by the demand forecasting unit, and the operating condition obtaining unit Under the constraint that the operating state acquired by the operating state acquiring unit is maintained at the start of the operation plan of the distributed power source based on the operating state, and after the predetermined time of the distributed power source And a control unit that controls the distributed power supply based on the operation plan calculated by the operation plan calculation unit.
この構成によると、所定時における分散型電源の稼働状態が、所定時以降の運転計画の開始時に維持されるように運転計画を算出することができる。これにより、運転計画に基づいた分散型電源の制御開始時に分散型電源の稼働状態が変更されるのを防ぐことができる。つまり、分散型電源の運転および停止の切り替えの頻発を防止して、分散型電源を制御することができる。 According to this configuration, it is possible to calculate the operation plan such that the operation state of the distributed power supply at the predetermined time is maintained at the start of the operation plan after the predetermined time. This can prevent the operating state of the distributed power supply from being changed when control of the distributed power supply based on the operation plan is started. That is, the distributed power supply can be controlled by preventing frequent switching between operation and stop of the distributed power supply.
(2)好ましくは、前記運転計画算出部は、所定の周期ごとに前記運転計画を算出し、前記稼働状態取得部は、更新前の前記運転計画に基づいて、前記分散型電源の前記所定時の稼働状態を取得し、前記制約条件は、更新前の前記運転計画に基づいて取得した前記稼働状態が更新後の前記運転計画の開始時に維持されるとの制約条件を含む。 (2) Preferably, the operation plan calculation unit calculates the operation plan for each predetermined cycle, and the operation state acquisition unit determines the predetermined time of the distributed power source based on the operation plan before update. And the constraint condition includes the constraint condition that the operation state acquired based on the operation plan before update is maintained at the start of the operation plan after update.
この構成によると、更新前の運転計画における所定時の分散型電源の稼働状態と、更新後の運転計画の開始時における分散型電源の稼働状態とが一致するように運転計画が作成される。このため、更新後の運転計画に従った制御の開始前後において、分散型電源の稼働状態が変更されるのを防ぐことができる。 According to this configuration, the operation plan is created such that the operation state of the distributed power supply at a predetermined time in the operation plan before the update matches the operation state of the distributed power supply at the start of the operation plan after the update. Therefore, before and after the start of control according to the updated operation plan, it is possible to prevent the operating state of the distributed power source from being changed.
(3)また、前記稼働状態取得部は、前記制御部が前記分散型電源に対して前記所定時に行った制御指令に基づいて、前記分散型電源の前記所定時の稼働状態を取得してもよい。 (3) Further, even if the operation state acquisition unit acquires the operation state at the predetermined time of the distributed power supply based on a control command that the control unit gives the distributed power supply at the predetermined time. Good.
この構成によると、分散型電源に対して所定時に行った制御指令の内容と、運転計画の開始時の稼働状態とが一致するように運転計画を作成することができる。つまり、分散型電源に対して運転の制御指令が行われた場合には、運転計画の開始時において分散型電源の運転が行われる運転計画が作成され、分散型電源に対して停止の制御指令が行われた場合には、運転計画の開始時において分散型電源が停止される運転計画が作成される。これにより、運転計画の開始前後において、分散型電源の稼働状態が変更されるのを防ぐことができる。 According to this configuration, it is possible to create the operation plan so that the content of the control command given to the distributed power source at a predetermined time coincides with the operation state at the start of the operation plan. That is, when the operation control command is issued to the distributed power source, an operation plan in which the distributed power source is operated at the start of the operation plan is created, and the control command to the distributed power source is stopped When the operation plan is started, an operation plan is created in which the distributed power supply is stopped at the start of the operation plan. Thereby, before and after the start of the operation plan, it is possible to prevent the operating state of the distributed power source from being changed.
(4)本発明の他の実施形態に係る分散型電源制御装置は、電力設備に含まれる分散型電源を制御する分散型電源制御装置であって、前記電力設備における電力需要の予測値である需要予測値を算出する需要予測部と、前記需要予測部が算出した前記需要予測値に基づいて、所定の時間粒度の前記分散型電源の運転計画を算出する運転計画算出部と、前記運転計画算出部が算出した前記運転計画に基づいて、前記分散型電源を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記運転計画の前記所定の時間粒度の開始時に前記分散型電源を制御する。 (4) A distributed power supply control device according to another embodiment of the present invention is a distributed power supply control device for controlling a distributed power supply included in a power facility, which is a predicted value of the power demand in the power facility A demand forecasting unit for computing a demand forecast value; an operation plan computing unit for computing an operation plan of the dispersed power source having a predetermined time particle size based on the demand forecast value calculated by the demand forecasting unit; A control unit for controlling the distributed power supply based on the operation plan calculated by the calculation unit, the control unit controlling the distributed power supply at the start of the predetermined time granularity of the operation plan .
この構成によると、分散型電源の運転制御または停止制御のタイミングを、運転計画の時間粒度の開始時に限定することができる。このため、時間粒度の途中で分散型電源の稼働状態が変更されるのを防ぐことができる。これにより、分散型電源の稼働状態が頻繁に変更されるのを防ぐことができる。つまり、分散型電源の運転および停止の切り替えの頻発を防止して、分散型電源を制御することができる。 According to this configuration, it is possible to limit the timing of operation control or stop control of the distributed power source at the start of the time granularity of the operation plan. Therefore, it is possible to prevent the operating state of the distributed power supply from being changed in the middle of the time granularity. This can prevent the operating state of the distributed power source from being frequently changed. That is, the distributed power supply can be controlled by preventing frequent switching between operation and stop of the distributed power supply.
(5)本発明の他の実施形態に係る分散型電源制御方法は、電力設備に含まれる分散型電源を制御する分散型電源制御方法であって、前記電力設備における電力需要の予測値である需要予測値を算出するステップと、前記分散型電源の所定時の稼働状態を取得するステップと、前記需要予測値と、前記稼働状態とに基づいて、前記稼働状態が前記分散型電源の運転計画の開始時に維持されるとの制約条件の下で、前記分散型電源の前記所定時以降の運転計画を算出するステップと、前記運転計画に基づいて、前記分散型電源を制御するステップと、を含む。 (5) A distributed power supply control method according to another embodiment of the present invention is a distributed power supply control method for controlling a distributed power supply included in a power facility, which is a predicted value of the power demand in the power facility A step of calculating a demand forecast value, a step of acquiring an operation state at a predetermined time of the distributed power source, an operation plan of the distributed power source based on the demand forecast value and the operating state Calculating an operation plan of the distributed power supply after the predetermined time under the constraint of maintaining at the start of the operation, and controlling the distributed power supply based on the operation plan; Including.
この構成は、上述の分散型電源制御装置が備える特徴的な処理部に対応したステップを含む。このため、上述の分散型電源制御装置と同様の作用および効果を奏することができる。 This configuration includes steps corresponding to the characteristic processing units included in the above-described distributed power control device. Therefore, the same operation and effect as the above-described distributed power supply control device can be exhibited.
(6)本発明の他の実施形態に係るコンピュータプログラムは、コンピュータを、電力設備に含まれる分散型電源を制御する分散型電源制御装置として機能させるためのコンピュータプログラムであって、前記コンピュータを、前記電力設備における電力需要の予測値である需要予測値を算出する需要予測部と、前記分散型電源の所定時の稼働状態を取得する稼働状態取得部と、前記需要予測部が算出した前記需要予測値と、前記稼働状態取得部が取得した前記稼働状態とに基づいて、前記稼働状態取得部が取得した前記稼働状態が前記分散型電源の運転計画の開始時に維持されるとの制約条件の下で、前記分散型電源の前記所定時以降の運転計画を算出する運転計画算出部と、前記運転計画算出部が算出した前記運転計画に基づいて、前記分散型電源を制御する制御部と、して機能させる。 (6) A computer program according to another embodiment of the present invention is a computer program for causing a computer to function as a distributed power control apparatus for controlling a distributed power source included in a power facility, the computer comprising A demand forecasting unit that computes a forecasted demand value that is a forecasted value of power demand in the electric power facility, an operating condition obtaining unit that obtains an operating condition at a predetermined time of the dispersed power source, and the demand calculated by the demand forecasting unit The constraint condition that the operating state acquired by the operating state acquiring unit is maintained at the start of the operation plan of the distributed power source based on the predicted value and the operating state acquired by the operating state acquiring unit And an operation plan calculation unit that calculates an operation plan after the predetermined time of the distributed power source, and the operation plan calculated by the operation plan calculation unit. A control unit for controlling the decentralized power, is to function.
この構成によると、コンピュータを、上述の分散型電源制御装置として機能させることができる。このため、上述の分散型電源制御装置と同様の作用および効果を奏することができる。 According to this configuration, the computer can function as the above-described distributed power control device. Therefore, the same operation and effect as the above-described distributed power supply control device can be exhibited.
[本願発明の実施形態の詳細]
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
[Details of the Embodiment of the Present Invention]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below all show one preferable specific example of the present invention. Numerical values, components, arrangement positions and connection forms of components, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. The invention is specified by the claims. Therefore, among the components in the following embodiments, components that are not described in the independent claim showing the highest concept of the present invention are not necessarily required to achieve the object of the present invention, It is described as constituting a preferred embodiment.
また、同一の構成要素には同一の符号を付す。それらの機能および名称も同様であるため、それらの説明は適宜省略する。 In addition, the same components are denoted by the same reference numerals. Since their functions and names are also the same, their descriptions will be omitted as appropriate.
(実施の形態1)
[発電システムの構成]
図1は、本発明の実施の形態1に係る電力システムの全体構成を示すブロック図である。
[Generation system configuration]
FIG. 1 is a block diagram showing an entire configuration of a power system according to a first embodiment of the present invention.
実施の形態1に係る電力システム1は、例えば、工場に設置される電力設備30と、電力設備30に含まれる分散型電源の運転計画を算出し、算出した運転計画に従って分散型電源を制御する分散型電源制御装置10とを備える。つまり、電力システム1は、工場内に配設された交流配電線80よりなる配電網と、交流配電線80にそれぞれ接続された電力設備30としての内燃力発電機40、電力貯蔵装置50、太陽光発電機60および負荷装置70と、電力設備30(電力機器40〜70)と通信ネットワーク20を介して接続された分散型電源制御装置10とを備える。
The
分散型電源制御装置10は、負荷装置70による電力需要を満たすために、分散型電源である、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の運転計画を算出する。また、分散型電源制御装置10は、算出した運転計画に基づく制御指令を、通信ネットワーク20を介して内燃力発電機40および電力貯蔵装置50に送信することにより、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の運転を制御する。分散型電源制御装置10は、例えば、工場におけるエネルギー管理を行うFEMS(Factory Energy Management System)サーバにより構成される。
The distributed power
通信ネットワーク20は、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)またはインターネットなどである。
The
内燃力発電機40は、例えば、ガスやディーゼル油などの燃焼エネルギーを電気エネルギーに変換する発電装置を含む。
The internal
ただし、電力システム1は、内燃力発電機40の代わりに、または内燃力発電機40とともに、燃料電池などの、化学変化によってエネルギーを電気エネルギーに変換する発電装置を含んでいてもよい。
However, the
電力貯蔵装置50は、例えば、レドックスフロー(RF)電池、リチウムイオン電池、溶融塩電池、鉛蓄電池などの二次電池を含む。電力貯蔵装置50は、双方向のDC(直流)/AC(交流)変換器を介して交流配電線80に接続される。なお、これらの二次電池に代えてフライホイールバッテリーや揚水発電機などが用いられてもよい。
The
太陽光発電機60は、太陽電池を含んで構成され、太陽光を、太陽電池を用いて電力に変換する。太陽光発電機60は、単方向のDC/AC変換器を介して交流配電線80に接続される。なお、本実施の形態では、再生可能エネルギーを利用した発電装置の例として、太陽光発電機60を用いて説明する。ただし、再生可能エネルギーを利用した発電装置は、太陽光発電機60に限定されるものではなく、例えば、風力、波力、潮力、地熱、バイオマス等を利用して発電を行う発電装置であっても良い。
The
負荷装置70は、例えば、生産機械などの電力調整が不可能あるいは可能であっても実際上調整が許されない非調整型の負荷装置を含む。また、負荷装置70は、照明、エアコンなどの、消費電力の調整が可能な調整型の負荷装置を含んでいてもよい。負荷装置70は、スマートタップやスマート分電盤などの、制御と電力情報の計測とが可能な機器を介して交流配電線80に接続される。
The
電力システム1は、電力系統90に系統連系が可能となっており、電力システム1における不足電力は電力系統90から取得可能である。
The
[分散型電源制御装置10の構成]
図1を参照して、分散型電源制御装置10の構成について説明する。
[Configuration of Distributed Power Control Device 10]
The configuration of the distributed
分散型電源制御装置10は、需要予測部11と、稼働状態取得部12と、運転計画算出部13と、制御部14と、記憶装置15と、データ収集部16と、通信I/F部17とを備える。
The distributed power
通信I/F部17は、通信ネットワーク20を介して、各電力機器40〜70と通信を行うためのインタフェースである。
The communication I / F unit 17 is an interface for communicating with each of the
データ収集部16は、通信I/F部17を介して、各電力機器40〜70から、電力の入出力に関する実績値を収集する。つまり、データ収集部16は、内燃力発電機40から、発電電力の実績値を収集する。また、データ収集部16は、電力貯蔵装置50から、充放電電力の実績値を収集する。さらに、データ収集部16は、太陽光発電機60から、発電電力の実績値を収集する。また、データ収集部16は、負荷装置70から、需要電力の実績値、および電力系統90からの買電電力の実績値を収集する。データ収集部16は収集した実績値を、記憶装置15に記憶させる。なお、データ収集部16は、例えば、1秒周期で実績値を収集する。
The
記憶装置15は、HDD(Hard Disk Drive)、不揮発性メモリまたは揮発性メモリなどから構成され、各種情報を記憶する。
The
需要予測部11は、記憶装置15に記憶されているデータ収集部16が収集した電力機器40〜70の実績値に基づいて、電力設備30における電力需要の予測値である需要予測値を算出する。需要予測値の算出方法は、本願の主眼ではなく、公知の技術を用いることができる。このため、その詳細な説明は省略する。例えば、過去の曜日ごとの電力需要の実績値を天候データなどに基づいて補正することにより、需要予測値を算出してもよい。需要予測部11は、算出した需要予測値を記憶装置15に記憶させる。
The
なお、需要予測値が予め記憶装置15に記憶されている場合には、需要予測部11は、記憶装置15から需要予測値を読み出すことにより、需要予測値を取得してもよい。
When the demand forecast value is stored in advance in the
稼働状態取得部12は、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の所定時の稼働状態を取得する。ここでいう所定時とは、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の運転計画の更新タイミングを指す。なお、運転計画は、後述する運転計画算出部13により、運転計画の時間粒度を指す計画粒度ごとに更新される。稼働状態取得部12は、現在運用されている更新前の運転計画に基づいて、次の運転計画の更新タイミングにおける内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の稼働状態の計画を、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の稼働状態として取得する。
The operating
図2は、内燃力発電機40の運転計画と内燃力発電機40の制御について説明するための図である。横軸は時間を示し、上段には計算順に4つの運転計画(運転計画1〜4)を示している。また、下段には、運転計画に基づく内燃力発電機40の制御結果を示している。
FIG. 2 is a diagram for describing an operation plan of the internal
例えば、運転計画1に従って内燃力発電機40の制御が行われている状況において、運転計画の再計画タイミング(時間ステップt=1)が到来したとする。このとき、稼働状態取得部12は、更新前の運転計画1から、時間ステップt=1における内燃力発電機40の稼働状態の計画を取得する。時間ステップt=1における内燃力発電機40の稼働状態の計画は停止である。このため、稼働状態取得部12は、時間ステップt=1における内燃力発電機40の稼働状態として、「内燃力発電機40の停止」を取得する。
For example, in a situation where control of the internal
稼働状態取得部12は、同様に、内燃力発電機40の稼働状態として、時間ステップt=2においては「内燃力発電機40の運転」を取得し、時間ステップt=3においては「内燃力発電機40の運転」を取得する。
Similarly, the operating
図2では、内燃力発電機40について説明したが、電力貯蔵装置50の場合も同様である。
Although the internal
運転計画算出部13は、需要予測部11が算出または取得した需要予測値と、稼働状態取得部12が取得した運転計画の再計画タイミングにおける内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の稼働状態とに基づいて、所定の制約条件の下で予め定められた目的関数を最適化することにより、時間ステップ(t)ごとの運転計画を算出する。なお、所定の制約条件には、稼働状態取得部12が取得した運転計画の再計画タイミングにおける内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の稼働状態が、更新後の運転計画の開始時に維持されるとの制約条件が含まれる。例えば、図2において、再計画タイミング(時間ステップt=1)における内燃力発電機40の稼働状態が「内燃力発電機40の停止」であることより、更新後の運転計画2の開始時における内燃力発電機40の稼働状態は、同じ「内燃力発電機40の停止」にするとの制約条件が含まれる。同様に、再計画タイミング(時間ステップt=2)における内燃力発電機40の稼働状態が「内燃力発電機40の運転」であることより、更新後の運転計画3の開始時における内燃力発電機40の稼働状態は、同じ「内燃力発電機40の運転」にするとの制約条件が含まれる。運転計画算出部13は、例えば、計画粒度10分の運転計画を48時間先まで算出する。なお、運転計画の算出方法の具体例については後述する。
運転計画算出部13は、算出した運転計画を記憶装置15に記憶させる。
The operation plan calculation unit 13 calculates the demand forecast value calculated or acquired by the
The operation plan calculation unit 13 causes the
制御部14は、運転計画算出部13が算出した運転計画に基づいて、通信I/F部17を介して内燃力発電機40および電力貯蔵装置50に制御指令を送信することにより、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50を制御する。
The
なお、制御部14は、データ収集部16が収集した実績値に基づいて、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50をリアルタイムで制御することも可能である。例えば、制御部14は、電力設備30における需要実績値の合計が目標デマンドを超過しそうな場合に、電力貯蔵装置50からの放電や、内燃力発電機40による発電を行うことで、需要実績値の合計が目標デマンドを超えないようにするデマンド制御を行うことができる。
The
ここで、制御部14は、運転計画に従った制御を行う場合には、運転計画の開始時と、運転計画の計画粒度の開始時とにおいて、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50を制御する。
Here, when performing control according to the operation plan, the
例えば、図2において、運転計画1は、「運転」から開始され、次の10分間の粒度(t=1〜2)においては、「停止」とされる。このため、制御部14は、運転計画1の算出直後に、電力貯蔵装置50に対して「運転」の制御指令を送信し、時間ステップt=1において、電力貯蔵装置50が停止するように、電力貯蔵装置50に対して「停止」の制御指令を送信する。
For example, in FIG. 2, the
また、時間ステップt=1において、運転計画2の算出が開始され、時間ステップt=2に到達する前に運転計画2の算出が終了したとする。運転計画2は、「停止」から開始され、次の10分間の粒度(t=2〜3)においては、「運転」とされる。このため、制御部14は、運転計画2の算出直後に、電力貯蔵装置50に対して「停止」の制御指令を送信する。また、時間ステップt=2において、電力貯蔵装置50が運転されるように、電力貯蔵装置50に対して「運転」の制御指令を送信する。
Further, it is assumed that calculation of the
運転計画3および運転計画4についても、運転計画1および運転計画2と同様に、再計画タイミングから運転計画の算出が開始され、計画粒度の途中で運転計画の算出が終了する。制御部14は、運転計画の算出直後、つまり、運転計画の開始時において、当該運転計画に従って内燃力発電機40の制御を行う。また、制御部14は、運転計画の計画粒度の開始時(例えば、時間ステップt=3またはt=4)において、運転計画に従って、内燃力発電機40の制御を行う。
Similarly to the
ただし、運転計画1〜4は、それぞれ、計画粒度の途中で「停止」または「運転」が維持されるように作成されている。このため、各計画粒度内では、電力貯蔵装置50が「停止」から「運転」に切り替わったり、「運転」から「停止」に切り替わったりする制御は行われない。
However, the operation plans 1 to 4 are prepared such that “stop” or “operation” is maintained in the middle of the planned granularity. Therefore, within each planned granularity, control is not performed such that the
[運転計画作成処理の手順]
図3は、分散型電源制御装置10による内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の運転計画作成処理の手順を示すフローチャートである。
[Procedure of operation planning process]
FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of the operation plan creation process of the internal
図3に示すように、分散型電源制御装置10は、再計画タイミングが到来するまで待機する(S1でNO)。
As shown in FIG. 3, the distributed power
再計画タイミングが到来すると(S1でYES)、需要予測部11は、記憶装置15に記憶されているデータ収集部16が事前に収集した電力機器40〜70の実績値に基づいて、電力設備30における電力需要の予測値である需要予測値を算出する(S2)。
When the replanning timing arrives (YES in S1), the
稼働状態取得部12は、現在運用されている更新前の運転計画に基づいて、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の稼働状態を取得する(S3)。例えば、稼働状態取得部12は、内燃力発電機40について「運転」または「停止」を取得し、電力貯蔵装置50について「充電」、「放電」、または「停止」を取得する。
The operating
例えば、図2を参照して、現在の再計画タイミングが時間ステップt=1であった場合には、稼働状態取得部12は、現在運用されている運転計画1から、内燃力発電機40の時間ステップt=1における稼働状態として「内燃力発電機40の停止」を取得する。
For example, referring to FIG. 2, in the case where the current replanning timing is time step t = 1, the operating
運転計画算出部13は、需要予測部11が算出した需要予測値に基づいて、所定の制約条件の下で予め定められた目的関数を最適化することにより、時間ステップ(t)ごとの運転計画を算出する(S4)。例えば、図2を参照して、現在の再計画タイミングが時間ステップt=1であった場合には、運転計画算出部13は、運転計画2を算出する。
The operation plan calculation unit 13 optimizes an objective function predetermined under a predetermined constraint condition based on the demand forecast value calculated by the
以下、運転計画算出部13による運転計画算出処理(S4)について詳細に説明する。 The operation plan calculation process (S4) by the operation plan calculation unit 13 will be described in detail below.
運転計画算出部13は、数理計画法に基づいて、以下の(1)〜(12)の制約条件(式2〜式13)の元で、目的関数(式1)の値を最小にするように、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の運転計画を算出する。ここで、添え字iは内燃力発電機40の違いを示し、添え字jは電力貯蔵装置50の違いを示し、添え字kは太陽光発電機60の違いを示し、添え字tは、時間ステップを示す。tstartは、時間ステップtに作成を開始した運転計画における運転計画の開始時を示す。
例えば、図1に示す構成では、1≦i≦3、1≦j≦3、1≦k≦3である。
The operation plan calculation unit 13 minimizes the value of the objective function (Equation 1) under the constraints (
For example, in the configuration shown in FIG. 1, 1 ≦ i ≦ 3, 1 ≦ j ≦ 3, and 1 ≦ k ≦ 3.
図4は、変数の意味を説明するための図であり、図5は、定数の意味を説明するための図である。変数および定数の意味は、図4および図5にそれぞれ示すとおりである。 FIG. 4 is a diagram for explaining the meaning of a variable, and FIG. 5 is a diagram for explaining the meaning of a constant. The meanings of variables and constants are as shown in FIG. 4 and FIG. 5, respectively.
なお、運転計画算出部13が最小化する目的関数はコストに限定されるものではない。例えば、CO2排出量を目的関数としてもよいし、コストとCO2排出量とを組み合わせた関数を目的関数としてもよい。 In addition, the objective function which the driving | operation plan calculation part 13 minimizes is not limited to cost. For example, CO 2 emissions may be used as an objective function, or a function combining cost and CO 2 emissions may be used as an objective function.
(目的関数)
最小化:コスト=CE+CG …(式1)
(Objective function)
Minimization: Cost = C E + C G (Equation 1)
(制約条件)
(1)内燃力発電機40の出力の上下限制約:
PGL(i)・SWG(i)≦PG(i,t)≦PGH(i)・SWG(i)
…(式2)
(2)内燃力発電機40の出力変化量の上下限制約:
−PΔ≦PG(i,t)−PG(i,t−1)≦PΔ …(式3)
(3)内燃力発電機40の燃費の制約:
E(i,t)=a(i)・PG(i,t)・T(t) …(式4)
(4)電力貯蔵装置50の出力の上下限制約:
PBL(j)≦PB(j,t)≦PBH(j) …(式5)
(5)電力貯蔵装置50の充電残量の上下限制約:
SOCL(j)≦SOC(j,t)≦SOCH(j) …(式6)
(6)電力貯蔵装置50の充電残量変化量の制約:
SOC(j,t)=SOC(j,t−1)−η(j)・PB(j,t)・T(t)
…(式7)
(7)需給バランスの制約:
PE(t)+PG(i,t)+PB(j,t)+PR(k,t)−PD(t)=0
…(式8)
(8)買電の上限制約:
PE(t)≦PEH …(式9)
(9)電気料金の制約:
CE=RE(t)・ΣtPE(t)・T(t) …(式10)
(10)ガス料金の制約:
CG=RG・ΣiΣtE(i,t) …(式11)
(11)内燃力発電機40の稼働状態連続性の制約:
SWG(i,t)=SWG(i,tstart) …(式12)
(12)電力貯蔵装置50の稼働状態連続性の制約:
SWB(j,t)=SWB(j,tstart) …(式13)
(Constraint condition)
(1) Upper and lower limits of the output of the internal combustion generator 40:
P GL (i) · SW G (i) P P G (i, t) P P GH (i) · SW G (i)
... (Equation 2)
(2) Upper and lower limits of the output change amount of the internal combustion generator 40:
−PΔ ≦ P G (i, t) − P G (i, t−1) ≦ P Δ (Equation 3)
(3) Constraint of fuel consumption of internal combustion power generator 40:
E (i, t) = a (i) P G (i, t) T (t) (Equation 4)
(4) Upper and lower limits of the
P BL (j) ≦ P B (j, t) ≦ P BH (j) (Equation 5)
(5) Upper and lower limits on the remaining charge of the power storage device 50:
SOC L (j) ≦ SOC (j, t) ≦ SOC H (j) (6)
(6) Restriction of Charge Remaining Amount Change of Power Storage Device 50:
SOC (j, t) = SOC (j, t-1)-η (j) · P B (j, t) · T (t)
... (Equation 7)
(7) Constraints on supply and demand balance:
P E (t) + P G (i, t) + P B (j, t) + P R (k, t)-P D (t) = 0
... (Equation 8)
(8) Power purchase restrictions:
P E (t) ≦ P E H (Equation 9)
(9) Restrictions on electricity rates:
C E = R E (t) Σ t P E (t) T (t) (Equation 10)
(10) Gas rate limitations:
C G = R G Σ i t t E (i, t) (Equation 11)
(11) Constraint of operating state continuity of internal combustion generator 40:
SW G (i, t) = SW G (i, t start ) (Equation 12)
(12) Constraint of Operating State Continuity of Power Storage Device 50:
SW B (j, t) = SW B (j, t start ) ... (Equation 13)
運転計画算出処理(S4)により、時間ステップ(t)ごとに、割り当てられた所定の計画粒度の運転計画を算出することができる。 By the operation plan calculation process (S4), it is possible to calculate the operation plan of the predetermined planned granularity allocated for each time step (t).
(11)の制約条件(式12)を設けることにより、例えば、図2を参照して、再計画タイミングが時間ステップt=1の場合には、時間ステップt=1において運転計画1から取得した内燃力発電機40の稼働状態「停止」が、運転計画2の開始時においても「停止」として維持される。
By providing the constraint condition (formula 12) of (11), for example, referring to FIG. 2, when the replanning timing is time step t = 1, it is acquired from
また、(12)の制約条件(式13)を設けることにより、電力貯蔵装置50についても、時間ステップt=1における運転計画1から取得した電力貯蔵装置50の稼働状態が、運転計画2の開始時においても維持される。
Further, by providing the constraint condition (equation 13) of (12), the operation state of the
[分散型電源制御の手順]
図6は、分散型電源制御装置10による内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の制御の手順を示すフローチャートである。
[Procedure of distributed power control]
FIG. 6 is a flow chart showing a procedure of control of the internal
図6に示すように、時間ステップ(t)が更新されるタイミング、つまり、運転計画の計画粒度の開始時であれば(S11でYES)、制御部14は、運転計画算出処理(図3のS4)で算出された運転計画に従って、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50に制御指令を送信することにより、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の運転を制御する(S13)。
As shown in FIG. 6, when the time step (t) is updated, that is, at the start of the planned granularity of the operation plan (YES in S11), the
また、運転計画の算出終了時、つまり、運転計画の開始時であれば(S11でNO、S12でYES)、制御部14は、運転計画算出処理(図3のS4)で算出された運転計画に従って、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50に制御指令を送信することにより、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の運転を制御する(S13)。
Further, at the end of calculation of the operation plan, that is, at the start of the operation plan (NO in S11, YES in S12), the
例えば、図2を参照して、制御部14は、運転計画1に従って、運転計画1の開始時に内燃力発電機40を運転させた後、時間ステップt=1において、内燃力発電機40を停止させる。また、制御部14は、運転計画2に従って、運転計画2の開始時に内燃力発電機40を停止させた後、時間ステップt=2において、内燃力発電機40を運転させる。また、制御部14は、運転計画3に従って、運転計画3の開始時に内燃力発電機40を運転させた後、時間ステップt=3において、内燃力発電機40を運転させる。さらに、制御部14は、運転計画4に従って、運転計画4の開始時に内燃力発電機40を運転させた後、時間ステップt=4において、内燃力発電機40を停止させる。
For example, referring to FIG. 2,
[実施の形態1の効果等]
図7は、従来手法により作成された内燃力発電機40の運転計画と内燃力発電機40の制御について説明するための図である。図7の見方は、図2と同様である。
[Effects of Embodiment 1]
FIG. 7 is a diagram for describing the operation plan of the internal
従来手法では、上述した(11)の制約条件(式12)と、(12)の制約条件(式13)とが存在しない。 In the conventional method, the constraint (Expression 12) of (11) and the constraint (Expression 13) of (12) described above do not exist.
このため、更新前の運転計画における内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の稼働状態が、更新後の運転計画に引き継がれることがない。よって、例えば、時間ステップt=1で内燃力発電機40が「停止」しているにもかかわらず、運転計画2の開始時には、内燃力発電機40が「運転」とされる。このため、計画粒度の途中において、内燃力発電機40の稼働状態が「停止」から「運転」に切り替わってしまう場合がある。同様に、時間ステップt=2で内燃力発電機40が「運転」しているにもかかわらず、運転計画3の開始時には、内燃力発電機40が「停止」とされ、計画粒度の途中において、内燃力発電機40の稼働状態が「運転」から「停止」に切り替わってしまう場合がある。
For this reason, the operating states of the internal
これに対し、本実施の形態1によると、時間ステップの更新時における内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の稼働状態が、当該更新時に作成が開始される運転計画の開始時に維持されるように運転計画を算出することができる。これにより、運転計画に基づいた内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の制御開始時に、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の稼働状態が変更されるのを防ぐことができる。つまり、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の運転および停止の切り替えの頻発を防止して、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50を制御することができる。
On the other hand, according to the first embodiment, the operating states of the internal
また、稼働状態取得部12は、更新前の運転計画に基づいて内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の稼働状態を取得している。このため、更新前の運転計画における内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の稼働状態と、更新後の運転計画の開始時における内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の稼働状態とが一致するように運転計画が作成される。これにより、更新後の運転計画に従った制御の開始前後において、分散型電源の稼働状態が変更されるのを防ぐことができる。
In addition, the operating
(実施の形態2)
実施の形態1における分散型電源制御装置10は、更新前の運転計画に基づいて、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の稼働状態を取得した。これに対し、実施の形態2では、制御部14が内燃力発電機40および電力貯蔵装置50に対して行った制御指令に基づいて、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の稼働状態を取得する。
Second Embodiment
The distributed power
図8は、本発明の実施の形態2に係る電力システムの全体構成を示すブロック図である。 FIG. 8 is a block diagram showing an entire configuration of a power system according to a second embodiment of the present invention.
実施の形態2に係る電力システム1Aは、図1の電力システム1と異なり、分散型電源制御装置10の代わりに分散型電源制御装置10Aを備える。
The
分散型電源制御装置10Aは、図1の分散型電源制御装置10において、稼働状態取得部12の代わりに稼働状態取得部12Aを備える。
The distributed power
稼働状態取得部12Aは、制御部14が内燃力発電機40および電力貯蔵装置50に対して行った制御指令に基づいて、運転計画の更新タイミングにおける、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の稼働状態を取得する。
The operation state acquisition unit 12A is configured to control the internal
図9は、内燃力発電機40の運転計画と内燃力発電機40の制御について説明するための図である。図9の見方は、図2と同様である。
FIG. 9 is a diagram for describing an operation plan of the internal
例えば、運転計画1に従って内燃力発電機40の制御が行われている状況において、運転計画の再計画タイミング(時間ステップt=1)が到来したとする。このとき、制御部14は、運転計画1に従って、内燃力発電機40を停止させる制御指令を内燃力発電機40に送信する。また、稼働状態取得部12Aは、制御部14が内燃力発電機40に送信した制御指令に基づいて、内燃力発電機40の稼働状態を取得する。
For example, in a situation where control of the internal
例えば、時間ステップt=1において、制御部14は、内燃力発電機40に対して「停止」の制御指令を送信している。このため、制御指令送信後の内燃力発電機40の稼働状態は「停止」である。よって、稼働状態取得部12Aは、制御部14が送信した制御指令を取得し、取得した制御指令から、内燃力発電機40の稼働状態として「内燃力発電機40の停止」を取得する。
For example, at time step t = 1, the
同様に、時間ステップt=2において、制御部14は、内燃力発電機40に対して「運転」の制御指令を送信している。このため、制御指令送信後の内燃力発電機40の稼働状態は「運転」である。よって、稼働状態取得部12Aは、制御部14が送信した制御指令を取得し、取得した制御指令から、内燃力発電機40の稼働状態として「内燃力発電機40の運転」を取得する。
その他の処理は、実施の形態1と同様である。
Similarly, at time step t = 2, the
The other processes are the same as in the first embodiment.
上述したように、実施の形態2によると、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50に対して行った制御指令の内容と、運転計画の開始時の稼働状態とが一致するように運転計画を作成することができる。つまり、内燃力発電機40に対して運転の制御指令が行われた場合には、運転計画の開始時において内燃力発電機40の運転が行われる運転計画が作成され、内燃力発電機40に対して停止の制御指令が行われた場合には、運転計画の開始時において内燃力発電機40が停止される運転計画が作成される。これにより、運転計画の開始前後において、内燃力発電機40の稼働状態が変更されるのを防ぐことができる。
As described above, according to the second embodiment, the operation plan is performed so that the content of the control command given to the internal
なお、電力貯蔵装置50についても同様であり、電力貯蔵装置50に対して「充電」の制御指令を送信した場合には、運転計画開始時の電力貯蔵装置50の稼働状態は「充電」とされ、電力貯蔵装置50に対して「放電」の制御指令を送信した場合には、運転計画開始時の電力貯蔵装置50の稼働状態は「放電」とされる。また、電力貯蔵装置50に対して「停止」の制御指令を送信した場合には、運転計画開始時の電力貯蔵装置50の稼働状態は「停止」とされる。
The same applies to the
(実施の形態3)
実施の形態1および2では、計画粒度の途中において、分散型電源に対して制御指令を送信することを許容した。これに対し、実施の形態3では、計画粒度の途中において、分散型電源に対して制御指令を送信することを許容しない。
Third Embodiment
In the first and second embodiments, transmission of a control command to the distributed power source is permitted in the middle of the planned granularity. On the other hand, in the third embodiment, it is not permitted to transmit the control command to the distributed power supply in the middle of the planned granularity.
実施の形態3に係る電力システム1の構成は、図1に示した実施の形態1に係る電力システム1の構成と同様である。
The configuration of the
ただし、制御部14による内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の制御処理が、実施の形態1と一部異なる。つまり、制御部14は、計画粒度の開始時においてのみ分散型電源を制御する。
However, control processing of the
図10は、本発明の実施の形態3に係る分散型電源制御装置10による内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の制御の手順を示すフローチャートである。
FIG. 10 is a flow chart showing a procedure of control of the internal
図10に示すように、時間ステップ(t)が更新されるタイミング、つまり、運転計画の計画粒度の開始時であれば(S11でYES)、制御部14は、運転計画算出処理(図3のS4)で算出された運転計画に従って、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50に制御指令を送信することにより、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の運転を制御する(S13)。
As shown in FIG. 10, when the time step (t) is updated, that is, at the start of the planned granularity of the operation plan (YES in S11), the
図6に示した実施の形態1における処理と異なる点は、運転計画の算出時が計画粒度の途中である場合には、制御指令の送信を行わない点である。 A different point from the processing in the first embodiment shown in FIG. 6 is that the control command is not transmitted when the calculation of the operation plan is in the middle of the planned granularity.
図11は、内燃力発電機40の運転計画と内燃力発電機40の制御について説明するための図である。図11の見方は、図2と同様である。
FIG. 11 is a diagram for describing an operation plan of the internal
例えば、制御部14は、運転計画1に従って、時間ステップt=1において、内燃力発電機40を停止させる。その後、制御部14は、運転計画2に従って、時間ステップt=2において、内燃力発電機40を運転させる。また、制御部14は、運転計画3に従って、時間ステップt=3において、内燃力発電機40を運転させる。さらに、制御部14は、運転計画4に従って、時間ステップt=4において、内燃力発電機40を停止させる。
For example, the
実施の形態3によると、内燃力発電機40の運転制御または停止制御のタイミングを、運転計画の時間粒度の開始時に限定することができる。このため、時間粒度の途中で内燃力発電機40の稼働状態が変更されるのを防ぐことができる。これにより、内燃力発電機40の稼働状態が頻繁に変更されるのを防ぐことができる。
According to the third embodiment, the timing of the operation control or the stop control of the internal
なお、電力貯蔵装置50についても同様であり、電力貯蔵装置50の充電制御、放電制御または停止制御のタイミングを、運転計画の時間粒度の開始時に限定することができる。これにより、電力貯蔵装置50の稼働状態が頻繁に変更されるのを防ぐことができる。
The same applies to the
(実施の形態3の変形例)
実施の形態3では、運転計画算出部13は、実施の形態1および2と同様に、稼働状態取得部12が取得した運転計画の再計画タイミングにおける内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の稼働状態を用いて、運転計画を算出することとした。しかし、当該稼働状態を用いずに、運転計画を算出してもよい。つまり、運転計画算出部13は、数理計画法に基づいて、実施の形態1で説明した(1)〜(12)の制約条件(式2〜式13)のうち、(11)および(12)の制約条件(式12および式13)を除く(1)〜(10)の制約条件(式2〜式11)の元で、目的関数(式1)の値を最小にするように、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の運転計画を算出してもよい。
(Modification of Embodiment 3)
In the third embodiment, the operation plan calculation unit 13 operates the internal
図12は、実施の形態3の変形例に係る内燃力発電機40の運転計画と内燃力発電機40の制御について説明するための図である。図12の見方は、図2と同様である。
FIG. 12 is a diagram for describing an operation plan of the internal
図12に示すように、運転計画算出部13は、稼働状態取得部12が取得した運転計画の再計画タイミングにおける内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の稼働状態を用いずに、運転計画を算出する。このため、例えば、運転計画2の開始時には、内燃力発電機40は停止しているものの、その稼働状態は運転計画2には引き継がれずに、運転計画2の開始時には、内燃力発電機40の稼働状態は「運転」と計画される。
As shown in FIG. 12, the operation plan calculation unit 13 does not use the operation states of the internal
このような運転計画であったとしても、実施の形態3と同様の制御を行うことで、内燃力発電機40の運転制御または停止制御のタイミングを、運転計画の時間粒度の開始時に限定することができる。また、電力貯蔵装置50についても同様である。これにより、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の稼働状態が頻繁に変更されるのを防ぐことができる。
Even if such an operation plan is performed, the timing of operation control or stop control of the internal
[付記]
上述の実施の形態では、内燃力発電機40および電力貯蔵装置50の運転を制御する分散型電源制御装置10の構成の一例として、工場に設置された電力機器の運転を制御するFEMSサーバを想定したが、分散型電源制御装置10は、FEMSサーバに限定されるものではない。例えば、分散型電源制御装置10として、BEMS(Building Energy Management System)サーバ、MEMS(Mansion Energy Management System)サーバ、HEMS(Home Energy Management System)サーバなどを採用することもできる。つまり、電力設備30は、工場等に設置される電力システムに限定されるものではなく、ビル、マンション、家庭に設置される電力システムであってもよい。
[Supplementary note]
In the above-described embodiment, as an example of the configuration of the distributed power
なお、需要予測部11は、電力設備30における電力需要の予測値以外にも、電力設備30における熱需要の予測値や、太陽光発電機60における発電量の予測値などを算出してもよい。これにより、運転計画算出部13は、電力設備30における電力需要の予測値以外にも、電力設備30における熱需要の予測値や、太陽光発電機60における発電量の予測値などを利用して運転計画を算出することができる。
In addition to the predicted value of the power demand in the
また、上述の実施の形態では分散型電源を制御する分散型電源制御装置10について説明したが、制御対象は分散型電源に限定されるものではない。例えば、消費電力の調整が可能な調整型の負荷装置を制御対象とする制御装置についても、本発明を適用可能である。
Further, although the distributed power
上記の分散型電源制御装置10は、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムとして構成されてもよい。RAMまたはHDDには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、分散型電源制御装置10は、その機能を達成する。
Specifically, the distributed power
さらに、上記の分散型電源制御装置10を構成する構成要素の一部または全部は、1個のシステムLSIから構成されているとしてもよい。
Furthermore, some or all of the components of the distributed
また、本発明は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、本発明は、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよい。上記コンピュータプログラムは、コンピュータ読取可能な非一時的な記録媒体、例えば、HDD、CD−ROM、半導体メモリなどに記録して流通させることもできるし、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送することもできる。
また、分散型電源制御装置10は、複数のコンピュータにより実現されてもよい。
Also, the present invention may be the method described above. Furthermore, the present invention may be a computer program that implements these methods by a computer. The computer program may be distributed by being recorded in a computer readable non-temporary recording medium, such as an HDD, a CD-ROM, a semiconductor memory, etc., or via a network represented by the Internet, data broadcasting, etc. Can also be transmitted.
Also, the distributed
また、分散型電源制御装置10の一部または全部の機能がクラウドコンピューティングによって提供されてもよい。つまり、各装置の一部または全部の機能がクラウドサーバにより実現されていてもよい。例えば、需要予測部11の機能がクラウドサーバにより実現され、分散型電源制御装置10は、クラウドサーバから需要予測値を取得して、運転計画を算出してもよい。
Also, some or all of the functions of the distributed
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is indicated not by the meaning described above but by the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.
1 電力システム
1A 電力システム
10 分散型電源制御装置
10A 分散型電源制御装置
11 需要予測部
12 稼働状態取得部
12A 稼働状態取得部
13 運転計画算出部
14 制御部
15 記憶装置
16 データ収集部
17 通信I/F部
20 通信ネットワーク
30 電力設備
40 内燃力発電機
50 電力貯蔵装置
60 太陽光発電機
70 負荷装置
80 交流配電線
90 電力系統
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記電力設備における電力需要の予測値である需要予測値を算出する需要予測部と、
前記分散型電源の所定時の稼働状態を取得する稼働状態取得部と、
前記需要予測部が算出した前記需要予測値と、前記稼働状態取得部が取得した前記稼働状態とに基づいて、前記稼働状態取得部が取得した前記稼働状態が前記分散型電源の運転計画の開始時に維持されるとの制約条件の下で、前記分散型電源の前記所定時以降の運転計画を算出する運転計画算出部と、
前記運転計画算出部が算出した前記運転計画に基づいて、前記分散型電源を制御する制御部と、を備える分散型電源制御装置。 A distributed power control apparatus for controlling a distributed power source included in a power facility, comprising:
A demand forecasting unit that computes a demand forecast value that is a forecast value of power demand in the power facility;
An operation state acquisition unit that acquires an operation state at a predetermined time of the distributed power source;
Based on the demand forecast value calculated by the demand forecasting unit and the operating condition acquired by the operating condition acquiring unit, the operating condition acquired by the operating condition acquiring unit is the start of the operation plan of the distributed power supply An operation plan calculation unit that calculates an operation plan after the predetermined time of the distributed power supply under the constraint that the time is maintained;
And a control unit configured to control the distributed power supply based on the operation plan calculated by the operation plan calculation unit.
前記稼働状態取得部は、更新前の前記運転計画に基づいて、前記分散型電源の前記所定時の稼働状態を取得し、
前記制約条件は、更新前の前記運転計画に基づいて取得した前記稼働状態が更新後の前記運転計画の開始時に維持されるとの制約条件を含む、請求項1に記載の分散型電源制御装置。 The operation plan calculation unit calculates the operation plan at predetermined intervals,
The operating state acquiring unit acquires the operating state at the predetermined time of the distributed power supply based on the operation plan before update.
The distributed power supply control device according to claim 1, wherein the constraint condition includes a constraint condition that the operating state acquired based on the operation plan before update is maintained at the start of the operation plan after update. .
前記電力設備における電力需要の予測値である需要予測値を算出する需要予測部と、
前記需要予測部が算出した前記需要予測値に基づいて、所定の時間粒度の前記分散型電源の運転計画を算出する運転計画算出部と、
前記運転計画算出部が算出した前記運転計画に基づいて、前記分散型電源を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記運転計画の前記所定の時間粒度の開始時に前記分散型電源を制御する、分散型電源制御装置。
前記制御部は、前記運転計画の前記所定の時間粒度の開始時に前記分散型電源を制御する、請求項1に記載の分散型電源制御装置。 A distributed power control apparatus for controlling a distributed power source included in a power facility, comprising:
A demand forecasting unit that computes a demand forecast value that is a forecast value of power demand in the power facility;
An operation plan calculation unit that calculates an operation plan of the dispersed power source having a predetermined time particle size based on the demand forecast value calculated by the demand forecasting unit;
A control unit configured to control the distributed power supply based on the operation plan calculated by the operation plan calculation unit;
The distributed power supply control device, wherein the control unit controls the distributed power supply at the start of the predetermined time granularity of the operation plan.
The distributed power supply control device according to claim 1, wherein the control unit controls the distributed power supply at the start of the predetermined time granularity of the operation plan.
前記電力設備における電力需要の予測値である需要予測値を算出するステップと、
前記分散型電源の所定時の稼働状態を取得するステップと、
前記需要予測値と、前記稼働状態とに基づいて、前記稼働状態が前記分散型電源の運転計画の開始時に維持されるとの制約条件の下で、前記分散型電源の前記所定時以降の運転計画を算出するステップと、
前記運転計画に基づいて、前記分散型電源を制御するステップと、を含む分散型電源制御方法。 A distributed power control method for controlling a distributed power source included in a power facility, comprising:
Calculating a demand forecast value, which is a forecast value of the power demand in the power facility;
Acquiring an operating state at a predetermined time of the distributed power source;
Under the constraint that the operating state is maintained at the start of the operation plan of the distributed power source based on the demand forecast value and the operating state, the operation of the distributed power source after the predetermined time Calculating the plan,
Controlling the distributed power supply based on the operation plan.
前記コンピュータを、
前記電力設備における電力需要の予測値である需要予測値を算出する需要予測部と、
前記分散型電源の所定時の稼働状態を取得する稼働状態取得部と、
前記需要予測部が算出した前記需要予測値と、前記稼働状態取得部が取得した前記稼働状態とに基づいて、前記稼働状態取得部が取得した前記稼働状態が前記分散型電源の運転計画の開始時に維持されるとの制約条件の下で、前記分散型電源の前記所定時以降の運転計画を算出する運転計画算出部と、
前記運転計画算出部が算出した前記運転計画に基づいて、前記分散型電源を制御する制御部と、して機能させるコンピュータプログラム。 A computer program for causing a computer to function as a distributed power control device for controlling a distributed power source included in a power facility, the computer program comprising:
The computer,
A demand forecasting unit that computes a demand forecast value that is a forecast value of power demand in the power facility;
An operation state acquisition unit that acquires an operation state at a predetermined time of the distributed power source;
Based on the demand forecast value calculated by the demand forecasting unit and the operating condition acquired by the operating condition acquiring unit, the operating condition acquired by the operating condition acquiring unit is the start of the operation plan of the distributed power supply An operation plan calculation unit that calculates an operation plan after the predetermined time of the distributed power supply under the constraint that the time is maintained;
A computer program that functions as a control unit that controls the distributed power supply based on the operation plan calculated by the operation plan calculation unit.
Priority Applications (1)
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JP2017200851A JP2019075901A (en) | 2017-10-17 | 2017-10-17 | Distributed type power control device, distributed type power control method and computer program |
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