JP6365686B2 - 電力システム - Google Patents
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Description
まず、本発明が適用される電力システム1の構成について、図1を参照しながら説明する。電力システム1は、製鉄所内で用いられるシステムであり、電力制御装置10と、データベース(DB)20と、送電線30と、自家発電装置40と、蓄電装置50と、熱延工場60と、その他工場70と、伝送路80と、外部電力需給装置90と、連結点100と、を備えている。
次に、電力システム1における電力制御装置10の構成について、図2を参照しながら説明する。電力制御装置10は、具体的にはパーソナルコンピュータやワークステーション等の汎用の情報処理装置によって実現されるものであり、同図に示すように、演算処理部11と、ROM12と、RAM13と、伝送路14と、入出力ポート15と、を備えている。演算処理部11、ROM12およびRAM13は、伝送路14を介して、互いにデータを送受信可能に構成されている。また、演算処理部11、ROM12およびRAM13は、入出力ポート15を介して、データベース20および伝送路80にデータを送受信可能に構成されている。
次に、電力制御装置10による電力制御処理について、図3を参照しながら説明する。電力制御処理は、具体的には、電力制御装置10において、演算処理部11がROM12に格納された電力制御プログラム121を読み出して実行し、図3に示した手順に従って処理を行うことで実現される。なお、同図に示した処理は、所定の制御周期ごとに繰り返し実行される。ここでいう制御周期とは、売電量積算値が目標値にどれだけ追従できているかを評価するタイミング(例えば、30分ピッチ)のことを示している。
ステップS1の処理では、電力制御装置10の製造計画取得部111が、データベース20から、熱延工場60およびその他工場70の製造計画情報を取得する。
ステップS2の処理では、電力制御装置10の電力需要予測部112が、ステップS1で取得した製造計画情報に基づいて、将来にわたる各工場の電力需要(需要電力量)をΔtで離散化した時系列データとして予測する。例えば熱延工場60の場合、製造計画情報と下記式(1)を用いて、時刻t+i・Δt〜t+(i+1)・Δtの間の需要電力量を算出する。この予測をi=0,1,2,・・・,N−1まで求めることにより、時刻tからt+N・Δtまでの電力需要の変動を予測する。ここで、N・Δtの時間が上述の制御周期であり、買電量積算値を評価する期間である。また、Δtは、圧延ピッチ等を考慮して定める(例えば複数の圧延チャンスを含む5分程度の時間等)。
P:時刻t+i・Δt〜t+(i+1)・Δtにおける熱延需要電力量
s:時刻t+i・Δt〜t+(i+1)・Δtにおける圧延スラブ番号
W(s):スラブsの重量
R(s):スラブsの圧延機における圧下量
α:係数
Δt:データ取得間隔
ステップS3では、電力制御装置10の電力変動分離部113が、時刻tからt+N・Δtまでの製鉄所内の総需要電力量の変動に時刻tからt+N・Δtまでの売電量を足し合わせることにより目標発電量を算出し、算出された目標発電量を、低周波電力変動と高周波電力変動とに分離する。なお、時刻tからt+N・Δtまでの各時刻(t+i・Δt〜t+(i+1)・Δtの間)の売電量は、売電量積算値の目標値に(1/N・Δt)を乗じた一定値とする。
ステップS4では、電力制御装置10の発電蓄電指示部114が、低周波電力変動に応じた発電量の時系列データとしての指示量を自家発電装置40に送信する。その結果、自家発電装置40は、受信した発電量の指示量に従って発電量を変更する。
10 電力制御装置
11 演算処理部
111 製造計画取得部
112 電力需要予測部
113 電力変動分離部
114 発電蓄電指示部
12 ROM
121 電力制御プログラム
13 RAM
14 伝送路
15 入出力ポート
20 データベース
30 送電線
40 自家発電装置
50 蓄電装置
60 熱延工場
70 その他工場
80 伝送路
90 外部電力需給装置
100 連結点
Claims (4)
- 電力需要設備を有する工場と、発電した電力を前記工場に対して供給する自家発電装置と、前記工場と前記自家発電装置とを結ぶ送電線と、を備え、前記送電線を介して、余剰電力を外部電力需給装置に対して売電する電力システムにおいて、
前記送電線に接続され、前記自家発電装置によって発電された電力を蓄電するとともに、蓄電した電力を前記工場に対して供給する蓄電装置と、
前記工場の製造計画情報が蓄積されたデータベースと、
前記製造計画情報に基づいて前記工場における将来の電力需要の変動を予測し、予測された前記将来の電力需要の変動に基づいて、前記自家発電装置に対して発電量の変更を指示するとともに、前記蓄電装置に対して蓄電および放電を指示する電力制御装置と、
を備え、
前記電力制御装置は、
前記データベースから前記製造計画情報を取得する製造計画取得部と、
前記製造計画情報に基づいて前記将来の電力需要の変動を予測する電力需要予測部と、
前記将来の電力需要の変動に将来の売電量を足し合わせることにより目標発電量を算出し、前記目標発電量を、前記自家発電装置によって追従可能な電力変動である低周波電力変動と、前記自家発電装置によって追従不可能かつ前記蓄電装置によって追従可能な電力変動である高周波電力変動と、に分離する電力変動分離部と、
前記低周波電力変動に応じた発電量を前記自家発電装置に対して指示するとともに、前記高周波電力変動に応じた蓄電量または放電量を前記蓄電装置に対して指示する発電蓄電指示部と、
を備え、
前記売電量を売電目標値に制御し続けることを特徴とする電力システム。 - 前記蓄電装置は、前記自家発電装置と比較して、電力需要の変動に対する応答速度が速いことを特徴とする請求項1に記載の電力システム。
- 前記蓄電装置は、フライホイール装置、二次電池またはキャパシタであることを特徴とする請求項2に記載の電力システム。
- 製鉄所内のシステムであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の電力システム。
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