(57)【要約】【課題】LFC余力や予備力を人が設定しなくても、適切なLFC余力ならびに予備力を自動的に算出して確保した上で、発電機に経済的に負荷を配分する負荷配分装置を提供する。【解決手段】本発明は、電力の需給制約と、発電機出力変化速度（３２）と発電機出力上下限（３３）とLFC余力を制約条件（３４）として、複数発電機の燃料費が最小になるよう各発電機出力を制御する負荷配分装置（６０）において、過去の総需要の実績（３６）と予測（３５）の誤差から発電機全体で電力供給量を変更できる余裕量を示すLFC余力を算出するLFC余力算出手段（１３）を備え、前記LFC余力算出手段が算出したLFC余力を制約条件として各発電機出力を制御することを特徴とする負荷配分装置。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力の需給制約と、発電機出力変化速度と、発電機出力上下限と、LFC余力とを制約条件として、複数発電機の燃料費が最小になるよう各発電機出力を制御する負荷配分装置において、過去の総需要の実績と予測の誤差から発電機全体で電力供給量を変更できる余裕量を示すLFC余力を算出するLFC余力算出手段を備え、前記LFC余力算出手段が算出したLFC余力を制約条件として各発電機出力を制御することを特徴とする負荷配分装置。
【請求項２】
前記LFC余力算出手段は、制御する日の曜日と同じ曜日の過去の総需要の実績と予測の誤差からLFC余力を算出することを特徴とする請求項１記載の負荷配分装置。
【請求項３】
前記LFC余力算出手段は、制御する日の天候予測と同じ天候予測の日の過去の総需要の実績と予測の誤差からLFC余力を算出することを特徴とする請求項１記載の負荷配分装置。
【請求項４】
電力の需給制約と、発電機出力変化速度と、発電機出力上下限と、系統予備力とを制約条件として、複数発電機の燃料費が最小になるよう各発電機出力を制御する負荷配分装置において、過去の総需要の実績と予測の誤差から発電機全体で供給力を最大限増加できる余有量を示す予備力を算出する予備力算出手段を備え、前記予備力算出手段が算出した予備力を制約条件として各発電機出力を制御することを特徴とする負荷配分装置。
【請求項５】
前記予備力算出手段は、制御する日の曜日と同じ曜日の過去の総需要の実績と予測の誤差から予備力を算出することを特徴とする請求項４記載の負荷配分装置。
【請求項６】
前記予備力算出手段は、制御する日の天候予測と同じ天候予測の日の過去の総需要の実績と予測の誤差から予備力を算出することを特徴とする請求項４記載の負荷配分装置。
【請求項７】
電力の需給制約と、発電機出力変化速度と、発電機出力上下限と、LFC余力とを制約条件として、複数発電機の燃料費が最小になるよう各発電機出力を制御する負荷配分方法において、
過去の総需要の実績と予測の誤差から発電機全体で電力供給量を変更できる余裕量を示すLFC余力を算出し、
前記算出したLFC余力を制約条件として各発電機出力を制御することを特徴とする負荷配分方法。
【請求項８】
前記LFC余力は、制御する日の曜日と同じ曜日の過去の総需要の実績と予測の誤差から算出されることを特徴とする請求項７記載の負荷配分方法。
【請求項９】
前記LFC余力は、制御する日の天候予測と同じ天候予測の日の過去の総需要の実績と予測の誤差から算出されることを特徴とする請求項７記載の負荷配分方法。
【請求項１０】
電力の需給制約と、発電機出力変化速度と、発電機出力上下限と、系統予備力とを制約条件として、複数発電機の燃料費が最小になるよう各発電機出力を制御する負荷配分方法において、
過去の総需要の実績と予測の誤差から発電機全体で供給力を最大限増加できる余有量を示す予備力を算出し、
前記算出された予備力を制約条件として各発電機出力を制御することを特徴とする負荷配分方法。
【請求項１１】
前記予備力は、制御する日の曜日と同じ曜日の過去の総需要の実績と予測の誤差から予備力を算出することを特徴とする請求項１０記載の負荷配分方法。
【請求項１２】
前記予備力は、制御する日の天候予測と同じ天候予測の日の過去の総需要の実績と予測の誤差から予備力を算出することを特徴とする請求項１０記載の負荷配分方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統の電力需要の変化に応じて複数の発電機に経済的に負荷を配分する発電機の負荷配分装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力系統の電力需要は常に変動するため、系統内の発電機に電力需要を配分して、常に電力需要と供給のバランスを取るようにする必要がある。発電機に電力需要すなわち負荷を配分する際には、各発電機の燃料費を考慮して最も経済的な配分を行うことが求められる。
【０００３】
このような目的に対処するために、従来から、電力運用機関では経済的に負荷を配分する負荷配分装置を導入して利用している。図７は、一般的な負荷配分装置を導入した場合のブロック図である。
【０００４】
図７において、負荷配分装置６０は、情報伝送装置（１ａ、１ｂ、・・・、１ｎ，３ａ、３ｂ、・・・、３ｎ）経由で発電機出力を入力し、発電機の指令値を計算し、指令値を作り、指令値を伝送装置（２ａ、２ｂ、・・・、２ｎ，４ａ、４ｂ、・・・、４ｎ）経由で発電機（５ａ、５ｂ、・・・、５ｎ）に送り制御する。負荷配分装置６０は、各発電機（５ａ、５ｂ、・・・、５ｎ）の燃料費の総和が最小になるように発電機（５ａ、５ｂ、・・・、５ｎ）の出力を計算し、計算した発電機出力に基づく指令値を各発電機（５ａ、５ｂ、・・・、５ｎ）へ送信して制御するものである。
【０００５】
ここで、各発電機（５ａ、５ｂ、・・・、５ｎ）の出力を計算する際には、前述の電力の需要と供給のバランス条件を考慮する以外に、発電機出力変化速度、発電機出力上下限、LFC余力、予備力といった各種の条件を考慮することが求められる。
【０００６】
発電機出力変化速度とは、単位時間に発電機の出力を上げたり下げたりできる速度のことであり○○MW/分のように表現され、各発電機固有のものである。発電機出力上下限とは、発電機出力の最大出力と最低出力であり、各発電機固有のものである。またLFC余力は、短時間内に発電機全体で電力供給量を変更できる余裕量であり、上げ方向の余裕量と下げ方向の余裕量で示される。予備力は、発電機全体で供給力を最大限増加できる余裕量である。従来の負荷配分装置の例として、例えば、特許文献１や特許文献２が挙げられる。
【０００７】
刊行物１は、特定のアルゴリズムを用いて、発電機出力を固定とする出力バンドの切替時間、出力バンドの最小継続時間を遵守し、かつ、需給バランス制約、該出力バンドでの発電機出力上下限制約、出力変化速度制約、予備力制約、潮流制約、燃料制約などの制約条件を考慮して発電機に負荷を配分する負荷配分装置である。
【０００８】
刊行物２は、特定のアルゴリズムを用いて、需給バランス、発電機出力上下限、変化速度、潮流制約、燃料消費量制約、AFC容量（LFC余力のこと）制約などの制約を考慮して発電機に負荷を配分する負荷配分装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許３０１５４３号公報
【特許文献２】特開２００４−０８８８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
これらの従来の装置は、各種の制約条件を人が設定しなければならないという問題があった。また人が設定することが煩わしくて面倒であるために、設定されなくなってしまい、結果的にふさわしいLFC余力が確保されなかったり、予備力が確保されないという問題があった。
【００１１】
また、LFC余力や予備力については、運用者がなるべく余裕をもって運転したいと考えて恣意的に余裕を取りすぎることになりやすく、結果的に経済的な運用ができなくなるという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、LFC余力や予備力を人が設定しなくても、適切なLFC余力ならびに予備力を自動的に算出して確保した上で、発電機に経済的に負荷を配分する負荷配分装置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】
【００１３】
本発明の第１の発明によれば、電力の需給制約と、発電機出力変化速度と、発電機出力上下限と、LFC余力とを制約条件として、複数発電機の燃料費が最小になるよう各発電機出力を制御する負荷配分装置において、過去の総需要の実績と予測の誤差から発電機全体で電力供給量を変更できる余裕量を示すLFC余力を算出するLFC余力算出手段を備え、前記LFC余力算出手段が算出したLFC余力を制約条件として各発電機出力を制御する負荷配分装置、である。
【００１４】
本発明の第２の発明によれば、第１の発明において、前記LFC余力算出手段は、制御する日の曜日と同じ曜日の過去の総需要の実績と予測の誤差からLFC余力を算出する負荷配分装置、である。
【００１５】
本発明の第３の発明によれば、第１の発明において、前記LFC余力算出手段は、制御する日の天候予測と同じ天候予測の日の過去の総需要の実績と予測の誤差からLFC余力を算出する負荷配分装置、である。
【００１６】
本発明の第４の発明によれば、第１の発明において、電力の需給制約と、発電機出力変化速度と、発電機出力上下限と、系統予備力とを制約条件として、複数発電機の燃料費が最小になるよう各発電機出力を制御する負荷配分装置において、過去の総需要の実績と予測の誤差から発電機全体で供給力を最大限増加できる余有量を示す予備力を算出する予備力算出手段を備え、前記予備力算出手段が算出した予備力を制約条件として各発電機出力を制御する負荷配分装置、である。
【００１７】
本発明の第５の発明によれば、第４の発明において、前記予備力算出手段は、制御する日の曜日と同じ曜日の過去の総需要の実績と予測の誤差から予備力を算出する負荷配分装置、である。
【００１８】
本発明の第６の発明によれば、第４の発明において、前記予備力算出手段は、制御する日の天候予測と同じ天候予測の日の過去の総需要の実績と予測の誤差から予備力を算出する負荷配分装置、である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、LFC余力や予備力を人が設定しなくても、適切なLFC余力ならびに予備力を自動的に算出して確保した上で、発電機に負荷を配分する負荷配分装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る発電機に経済的に負荷を配分する負荷配分装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る発電機に経済的に負荷を配分する負荷配分装置を示すブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る発電機に経済的に負荷を配分する負荷配分装置を示すブロック図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る発電機に経済的に負荷を配分する負荷配分装置を示すブロック図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態に係る発電機に経済的に負荷を配分する負荷配分装置を示すブロック図である。
【図６】本発明の第６の実施の形態に係る発電機に経済的に負荷を配分する負荷配分装置を示すブロック図である。
【図７】従来の発電機に経済的に負荷を配分する負荷配分装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る発電機に経済的に負荷を配分する負荷配分装置について説明する。
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る発電機に経済的に負荷を配分する負荷配分装置を示すブロック図である。なお、図７と同一部分には、同一符号を付して説明する。
【００２３】
本実施の形態に係る負荷配分装置６０は、負荷配分部１０、分担負荷予測部１１、メモリ１２、LFC余力算出部１３、総需要記録部１４、第２のメモリ１５を具備する。
【００２４】
メモリ１２は、分担負荷３１、発電機出力変化速度３２、発電機出力上下限３３及びLFC余力３４を記録する。
【００２５】
発電機出力変化速度３２及び発電機出力上下限３３は、発電機特性で定まるものであり事前にメモリ１２に設定しておく。
【００２６】
第二のメモリ１５は、過去から現在に至る総需要予測記録３５及び総需要実績記録３６を保存するものである。
【００２７】
以下、図１に示した本発明の第１の実施の形態に係る負荷配分装置６０の動作について説明する。
【００２８】
総需要記録部１４は、これからの総需要予測値と現在の総需要実績値を入力して、入力した需要予測値と総需要実績値を第二のメモリ１５の総需要予測記録３５および総需要実績記録３６に新たに加えて記録保存する。
【００２９】
総需要実績値は一般に電力系統の各所の負荷の計測値を集めて加算して得られるものであるが、いかなる方法で入力してもよい。また、総需要予測値は、一般に前日のうちに翌日の天候予測値や気温予測値や過去の総需要実績等から翌日24時間分について予測するのが一般に行われているが、いかなる方法で入力してもよい。
【００３０】
総需要予測記録３５および総需要実績記録３６は、例えば過去１年分とか２年分とかの総需要予測値と総需要実績値を記録保存しているものである。
【００３１】
LFC余力算出部１３は、総需要予測記録３５と総需要実績記録３６からそれぞれ過去の総需要予測値と総需要実績値を入力してそれらの差を求め、求めた差を統計処理してLFC余力を算出する。
【００３２】
ここで統計処理は、例えば過去の日の時間帯ｔの総需要予測値(ｔ)と総需要実績値(ｔ)との差の標準偏差σ(ｔ)を求め、σ(ｔ)×ｋ(定数)としてＬＦＣ余力(ｔ)を求める。過去の日としては、例えば過去1年間365日分のデータを使うとかあるいは過去3カ月分のデータを使うことが考えられる。
【００３３】
統計処理方法はこの他の方法でもよいが、要は過去の総需要予測値と過去の総需要実績値との差を用いて発電機制御当日のＬＦＣ余力を算出することによって、有効なＬＦＣ余力を算出することができる。ここでｋ(定数)は、あらかじめ設定しておくものである。上げ方向のＬＦＣ余力と下げ方向のＬＦＣ余力によってｋ(定数)を別々に設定することも考えられる。
【００３４】
ＬＦＣ余力算出部１３は、このようにして算出した値をメモリ１２のＬＦＣ余力３４に書き込む。ここで時間帯は１日を２４時間に分けてｔ＝１〜２４としてもよいし、１日を３０分ごと４８時間帯に分けてｔ＝１〜４８としてもよいし、趣旨を変えない範囲で変更してもよい。
【００３５】
また、ＬＦＣ余力算出部１３は１日に１回全時間帯分について計算することでもよいし、時間帯ｔ毎に計算してもよいが、いずれの場合であっても負荷配分部１０がLFC余力３４を利用する前に計算するようにしておく。
【００３６】
分担負荷予測部１１には現在の各発電機出力が入力されており、入力された各発電機出力の合計値から発電機に配分すべき分担負荷を５分毎など定期的に予測計算し、計算結果により分担負荷３１を更新する。ここでは各発電機出力から分担負荷を予測計算する例を示したが、たとえば系統の負荷の計測値の合計から分担負荷を予測計算することもできる。
【００３７】
発電機出力変化速度３２は、各発電機の単位時間内に出力変化できる値で、発電機出力上下限３３は各発電機の出力の上限値および下限値で、いずれも発電機の特性を示すもので、あらかじめデータとして設定されている。
【００３８】
負荷配分部１０は、入力されている発電機出力とメモリ１２から読み込んだ分担負荷３１、発電機出力変化速度３２、発電機出力上下限値３３およびLFC余力３４から、二次計画法によって最も経済的な発電機出力を例えば5分毎に計算し、計算した発電機出力に基づき発電機指令値を送信する。
【００３９】
具体的には、負荷配分部１０は、発電機出力を変数とし、目的関数を各発電機の燃料費の合計とし、発電機の出力合計が分担負荷に等しくなる需給制約と、発電機出力と、発電機出力変化速度と、発電機出力上下限値とから定まる各発電機の出力制約と、LFC余力の制約とを制約条件として、二次計画法を用いて目的関数が最小となる解を求める。これらを数式で示すと次のとおりである。
【００４０】
変数：発電機出力P(i) ｉ＝１〜発電機最大数
目的関数：ΣF（ｉ）    
Fは燃料費で次式で表す。Ｆ(i)＝ａP(i)2＋ｂP(i)＋ｃ
ここで、ａ、ｂ、ｃは発電機ごとに与えられる定数である。つまり燃料費は、発電機出力の関数として与える。
【００４１】
制約条件：
需給制約：分担負荷＝ΣＰ(i)
発電機変化速度制約：  ＰＮＯＷ(i)−ＰＭＷ(i)×５≦Ｐ(i)≦ＰＮＯＷ(i)＋ＰMW(i)×５
ここで、ＰＮＯＷ(i)は、各発電機の現在出力、ＰＭＷは1分間に変化できる出力最大値である。なお、ここでは5分毎に負荷配分装置が発電機指令値を送信するものとして5分間で変化できる出力上限と下限を発電機変化速度制約としている。
【００４２】
発電機出力上下限制約：ＰＭＩＮ(i)≦P(i)≦ＰＭＡＸ(i)
ここでPMIN(i)、PMAX(i)は各発電機の出力最小値および最大値である。
【００４３】
LFC余力制約：Σ（P (i)−PL (i)）≧PLFCL  かつ  Σ（PU(i)−P(i)）≧PLFCU
ここでPL(i)は各発電機のＰＮＯＷ(i)−ＰＭＷ(i)×５とPMIN(i)の大きいほうであり、PU(i)は各発電機のＰＮＯＷ(i)＋ＰMW(i)×５とPMAX(i)の小さいほうである。また、PLFCLは下げ方向のLFC余力であり、PLFCUは上げ方向のLFC余力である。
【００４４】
これらの条件で目的関数を最小化とする各発電機の出力を二次計画法を用いて算出する。このようにして求めた各発電機の出力に基づいて発電機へ指令値を送信する。負荷配分部１０は、5分毎にこのような処理を繰り返すことによって、発電機を経済的に運用することができる。
【００４５】
本発明の第１の実施の形態に係る負荷配分装置によれば、適切なLFC余力を自動的に算出して確保した上で、経済的に負荷を発電機に配分できる。
【００４６】
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る発電機に経済的に負荷を配分する負荷配分装置を示すブロック図である。なお、図１と同一部分には、同一符号を付して説明する。
【００４７】
図２に示すように、第3のメモリ１６を追加した以外は、図1で示した負荷配分装置のブロック図と同じである。第3のメモリ１６にはカレンダーが記憶されている。
【００４８】
以下、本発明の第２の実施の形態に係る負荷配分装置６０の動作について説明する。
【００４９】
LFC余力算出部１３は、第２のメモリの総需要予測記録３５と総需要実績記録３６からそれぞれ過去の総需要予測値と総需要実績値を入力する際に、第３のメモリ１６のカレンダー３７を参照して発電機制御をおこなう当日の曜日を調べ、同じ曜日の過去の総需要予測値と総需要実績値だけを入力してそれらの差を求め、求めた差を統計処理してLFC余力を算出する。それ以外は図１で説明した負荷配分装置６０の作用と同じである。
【００５０】
従って、本発明の第２の実施の形態に係る負荷配分装置によれば、LFC余力を人が設定しなくても、適切なLFC余力を自動的に算出して確保した上で、経済的に負荷を発電機に配分できるだけでなく、過去の同じ曜日の統計データから算出したLFC余力を用いることによって、より適切なLFC余力の確保が期待できる。
【００５１】
（第３の実施の形態）
図３は、本発明の第３の実施の形態に係る発電機に経済的に負荷を配分する負荷配分装置を示すブロック図である。なお、図１と同一部分には、同一符号を付して説明する。
【００５２】
図３に示すように、負荷配分装置６０の構成要素として総需要記録部１７を追加したこと、および第二のメモリ１５に天候実績記録３８と天候予測記録３９とを保存するようにしたこと以外は図１に示した負荷配分装置６０と同じである。
【００５３】
以下、本発明の第３の実施の形態に係る負荷配分装置６０の動作について説明する。
【００５４】
総需要記録保存部１７は、天候実績値と天候予測値を入力し第２のメモリ１５に天候予測記録３８および天候実績記録３９として保存する。入力する天候予測値は、例えばこれから先１２時間の３時間毎の天候予測値からなり、また天候実績値は過去１時間の天候実績値からなるようにしておく。
【００５５】
このようにしておくことにより、第２のメモリには総需要予測記録３５に対応して天候予測記録３９が記録保存され、総需要実績記録３６に対応して天候実績記録３８が記録保存されることになる。
【００５６】
また、LFC余力算出部１３は、第２のメモリの総需要予測記録３５と総需要実績記録３６とからそれぞれ過去の総需要予測値と総需要実績値を入力する際に、天候予測記録３９の今日の天候予測値と同じ過去の天候予測値の日の総需要予測値と総需要実績値だけを入力してそれらの差を求め、求めた差を統計処理してLFC余力を算出する。それ以外は図１で説明した負荷配分装置６０の作用は同じである。
【００５７】
本発明の第３の実施の形態に係る負荷配分装置によれば、LFC余力を人が設定しなくても、適切なLFC余力を自動的に算出して確保した上で、経済的に負荷を発電機に配分できるだけでなく、過去の同じ天候予測の日の統計データから算出したLFC余力を用いることによって、より適切なLFC余力の確保が期待できる。
【００５８】
（第４の実施の形態）
図４は、本発明の第４の実施の形態に係る発電機に経済的に負荷を配分する負荷配分装置を示すブロック図である。なお、図１と同一部分には、同一符号を付して説明する。
【００５９】
図４に示すように、本発明の第４の実施の形態に係る負荷配分装置６０は、図１のLFC余力算出部１３の代わりに予備力算出部１８を、メモリ１２のLFC余力３４のかわりに予備力３０を設けた以外は、図１と同じ構成である。
【００６０】
以下、本発明の第４の実施の形態に係る負荷配分装置６０の動作について説明する。
【００６１】
総需要記録部１４は、総需要予測値と総需要実績値を入力して第二のメモリ１５に総需要予測記録３５および総需要実績記録３６として記録保存するが、これは第１の実施の形態の総需要記録部と同じである。
【００６２】
予備力算出部１８は、総需要予測記録３５と総需要実績記録３６とからそれぞれ過去の総需要予測値と総需要実績値を入力してそれらの差を求め、求めた差を統計処理して予備力を算出する。
【００６３】
ここで統計処理は、例えば過去の日の時間帯ｔの総需要予測値(ｔ)と総需要実績値(ｔ)の差の標準偏差σ(ｔ)を求め、σ(ｔ)×ｍ(定数)として予備力(ｔ)を求める。過去の日としては例えば過去1年間365日分のデータを使うとかあるいは過去3カ月分のデータを使うことが考えられる。統計処理方法はこの他の方法でもよいが、要は過去の総需要予測値と過去の総需要実績値との差を用いて発電機制御当日の予備力を算出することによって、有効な予備力を算出することができる。ここでｍ(定数)は、あらかじめ設定しておくものである。
【００６４】
予備力算出部１８は、このようにして算出した値をメモリ１２の予備力３０に書き込む。ここで時間帯は１日を２４時間に分けてｔ＝１〜２４としてもよいし、１日を３０分ごと４８時間帯に分けてｔ＝１〜４８としてもよいし、趣旨を変えない範囲で変更してもよい。
【００６５】
また、予備力算出部１８は１日に１回全時間帯分について計算することでもよいし、時間帯ｔ毎に計算してもよいが、いずれの場合であっても負荷配分部１０が予備力３０を利用する前に計算するようにしておく。
【００６６】
分担負荷予測部１１の作用は図１の場合と同じである。発電機出力変化速度３２は各発電機の単位時間内に出力変化できる値で、発電機出力上下限３３は各発電機の出力の上限値および下限値で、いずれも発電機の特性を示すもので、あらかじめデータとして設定されていることは第１の実施の形態と同じである。
【００６７】
負荷配分部１０は、入力されている発電機出力とメモリ12から読み込んだ分担負荷３１、発電機出力変化速度３２、発電機出力上下限値３３および予備力３０とから、二次計画法によって最も経済的な発電機出力を例えば5分毎に計算し、計算した発電機出力に基づき発電機制御信号を送信する。
【００６８】
具体的には、負荷配分部１０は、発電機出力を変数とし、目的関数を各発電機の燃料費の合計とし、発電機の出力合計が分担負荷に等しくなる需給制約と、発電機出力と、発電機出力変化速度と、発電機出力上下限値とから定まる各発電機の出力制約と、予備力の制約とを制約条件として、二次計画法を用いて目的関数が最小となる解を求める。これらを数式で示すと次のとおりである。
【００６９】
変数：発電機出力P(i) ｉ＝１〜発電機最大数
目的関数：ΣF（ｉ）    
Fは燃料費で次式で表す。Ｆ(i)＝ａP(i)2＋ｂP(i)＋ｃ
ここでａｂｃは発電機ごとに与えられる定数である。つまり燃料費は発電機出力の関数として与える。
【００７０】
制約条件：
需給制約：分担負荷＝ΣＰ(i)
発電機変化速度制約：
ＰＮＯＷ(i)−ＰＭＷ(i)×５≦Ｐ(i)≦ＰＮＯＷ(i)＋ＰMW(i)×５
ここで、ＰＮＯＷ(i)各発電機の現在出力、PMWは1分間に変化できる出力最大値である。なお、ここでは5分毎に負荷配分装置が発電機指令値を送信するものとして5分間で変化できる出力上限と下限を発電機変化速度制約としている。
【００７１】
発電機出力上下限制約：ＰＭＩＮ(i)≦P(i)≦PMAX(i)
ここでPMIN(i)、PMAX(i)は各発電機の出力最小値および最大値である。
【００７２】
予備力制約：  Σ（PMAX(i)−P(i)）≧PYOBI  ここでPYOBIは予備力である。
【００７３】
これらの条件で目的関数を最小化とする各発電機の出力を二次計画法を用いて算出する。このようにして求めた各発電機の出力に基づいて発電機へ指令値を送信する。負荷配分部１０は、5分毎にこのような処理を繰り返すことによって、発電機を経済的に運用することができる。
【００７４】
本発明の第４の実施の形態に係る発電機の負荷配分装置によれば、予備力を人が設定しなくても、適切な予備力を自動的に算出して確保した上で、経済的に負荷を発電機に配分できる。
【００７５】
（第５の実施の形態）
図５は、本発明の第５の実施の形態に係る発電機に経済的に負荷を配分する負荷配分装置を示すブロック図である。なお、図４と同一部分には、同一符号を付して説明する。
【００７６】
図５に示すように、第3のメモリ１６を追加した以外は、図４で示した負荷配分装置のブロック図と同じである。第3のメモリ１６にはカレンダーが記憶されている。
【００７７】
以下、本発明の第５の実施の形態に係る負荷配分装置６０の動作について説明する。
【００７８】
予備力算出部１８は、第２のメモリ１５の総需要予測記録３５と総需要実績記録３６からそれぞれ過去の総需要予測値と総需要実績値を入力する際に、第３のメモリ１６のカレンダー３７を参照して発電機制御をおこなう当日の曜日を調べ、同じ曜日の過去の総需要予測値と総需要実績値だけを入力してそれらの差を求め、求めた差を統計処理して予備力を算出する。それ以外は図４で説明した負荷配分装置６０の作用と同じである。
【００７９】
従って、本発明の第５の実施の形態に係る負荷配分装置によれば、予備力を人が設定しなくても、適切な予備力を自動的に算出して確保した上で、経済的に負荷を発電機に配分できるだけでなく、過去の同じ曜日の統計データから算出した予備力を用いることによって、より適切な予備力の確保が期待できる。
【００８０】
（第６の実施の形態）
図６は、本発明の第６の実施の形態に係る発電機に経済的に負荷を配分する負荷配分装置を示すブロック図である。なお、図４と同一部分には、同一符号を付して説明する。
【００８１】
図６において、負荷配分装置６０の構成要素として総需要記録部１７を追加したこと、および第二のメモリ１５に天候実績記録３８と天候予測記録３９を保存するようにしたこと以外は第５の実施の形態に係る負荷配分装置６０と同じである。
【００８２】
以下、本発明の第６の実施の形態に係る負荷配分装置６０の動作について説明する。
【００８３】
図６の総需要記録保存部１７は天候実績値と天候予測値を入力し第２のメモリ１５に天候予測記録３８および天候実績記録３９として保存する。入力する天候予測値は、例えばこれから先１２時間の３時間毎の天候予測値からなり、また天候実績値は過去１時間の天候実績値からなるようにしておく。
【００８４】
このようにしておくことにより、第２のメモリには総需要予測記録３５に対応して天候予測記録３９が記録保存され、総需要実績記録３６に対応して天候実績記録３８が記録保存されることになる。
【００８５】
また、予備力算出部１８は第２のメモリの総需要予測記録３５と総需要実績記録３６からそれぞれ過去の総需要予測値と総需要実績値を入力する際に、天候予測記録３９の今日の天候予測値と同じ過去の天候予測値の日の総需要予測値と総需要実績値だけを入力してそれらの差を求め、求めた差を統計処理して予備力を算出する。それ以外は図４で説明した負荷配分装置６０の作用は同じである。
【００８６】
本発明の第６の実施の形態に係る負荷配分装置によれば、予備力を人が設定しなくても、適切な予備力を自動的に算出して確保した上で、経済的に負荷を発電機に配分できるだけでなく、過去の同じ天候の日の統計データから算出した予備力を用いることによって、より適切な予備力の確保が期待できる。
【００８７】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１ａ、１ｂ、１ｎ、２ａ、２ｂ、２ｎ、３ａ、３ｂ、３ｎ、４ａ、４ｂ、４ｎ…情報伝送装置、５ａ、５ｂ、５ｎ…発電機、１０…負荷配分部、１１…負荷分担予測部、１２…メモリ、１３…LFC余力算出部、１４…総需要記録部、１５…第２のメモリ、１６…第３のメモリ、１７…総需要記録部、１８…予備力算出部、３０…予備力、３１…分担負荷、３２…発電機出力変化速度、３３…発電機出力上下限、３４…LFC余力、３５…総需要予測記録、３６…総需要実績記録、３７…カレンダー、３８…天候予測記録、３９…天候実績記録、６０…負荷配分装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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