(57)【要約】【課題】不定期に変動し得る負荷の変動開始を事前に通知可能とする負荷変動予測装置を提供する。【解決手段】負荷の変動開始を予測する負荷変動予測装置であって、送信されてくる負荷が如何なる状態であるのかを示す負荷情報が、予め用意された負荷変動開始条件に該当するか否かを判別する判別部と、負荷情報が負荷変動開始条件に該当するものと判別部が判別した場合、負荷が負荷変動開始条件に応じて変動開始する旨を示す情報を生成する生成部と、を備えてなる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷の変動開始を予測する負荷変動予測装置であって、
送信されてくる前記負荷が如何なる状態であるのかを示す負荷情報が、予め用意された負荷変動開始条件に該当するか否かを判別する判別部と、
前記負荷情報が前記負荷変動開始条件に該当するものと前記判別部が判別した場合、前記負荷が前記負荷変動開始条件に応じて変動開始する旨を示す情報を生成する生成部と、
を備えたことを特徴とする負荷変動予測装置。
【請求項２】
前記負荷情報を記憶する負荷情報記憶部と、
前記負荷変動開始条件を示す条件情報を記憶する条件情報記憶部と、を更に備え、
前記負荷情報記憶部は、順次送信されてくる前記負荷情報を時系列に記憶して蓄積し、
前記条件情報記憶部は、前記条件情報として、予め用意された１以上の時系列をなす前記負荷情報を記憶し、
前記判別部は、前記負荷情報記憶部に記憶された１以上の前記負荷情報が、前記条件情報に該当するか否かを判別する、
ことを特徴とする請求項１に記載の負荷変動予測装置。
【請求項３】
前記負荷情報記憶部に記憶された１又は連続する時系列の負荷情報が前記条件情報に該当するものと前記判別部が判別した場合、
前記生成部は、前記条件情報に応じて、最新の前記負荷情報が前記負荷情報記憶部に送信されたときから前記負荷が変動開始するまでの予測時間情報を生成する、
ことを特徴とする請求項２に記載の負荷変動予測装置。
【請求項４】
前記条件情報記憶部は、複数種類の条件情報を記憶し、
前記負荷情報記憶部に記憶された１又は連続する時系列の負荷情報が前記複数種類の条件情報の何れかに該当するものと前記判別部が判別した場合、
前記生成部は、該当する一条件に応じて、前記予測時間情報を生成する、
ことを特徴とする請求項３に記載の負荷変動予測装置。
【請求項５】
前記生成部が前記条件情報に基づいて前記予測時間情報を生成する際に用いる、予測時間分布情報を記憶する分布情報記憶部、を更に備え、
前記負荷情報記憶部に記憶された１又は連続する時系列の負荷情報が前記条件情報に該当するものと前記判別部が判別した場合、
前記生成部は、前記分布情報記憶部に記憶された最大頻度の予測時間分布情報に基づいて、前記予測時間情報を生成する、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の負荷変動予測装置。
【請求項６】
最新の前記負荷情報が前記負荷情報記憶部に送信されたときから前記負荷が変動開始するまでの実時間を計測する計測部と、
前記負荷が変動開始する都度、前記予測時間分布情報に対して前記実時間を反映させる反映部と、
を更に備えたことを特徴とする請求項５に記載の負荷変動予測装置。
【請求項７】
前記生成部が生成する情報は、前記負荷に対する電力の供給量を制御するための情報である、ことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の負荷変動予測装置。
【請求項８】
前記生成部により生成された情報を通知するための通知部を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の負荷変動予測装置。
【請求項９】
前記負荷情報は、前記負荷の消費電力を示す情報を含む、ことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の負荷変動予測装置。
【請求項１０】
負荷の変動開始を予測する負荷変動予測装置の負荷変動予測方法であって、
送信されてくる前記負荷が如何なる状態であるのかを示す負荷情報が、予め用意された負荷変動開始条件に該当するか否かを判別する判別ステップと、
前記負荷情報が前記負荷変動開始条件に該当するものと前記判別ステップにおいて判別した場合、前記負荷が前記負荷変動開始条件に応じて変動開始する旨を示す情報を生成する生成ステップと、
を備えたことを特徴とする負荷変動予測装置の負荷変動予測方法。
【請求項１１】
負荷の変動開始を予測する負荷変動予測装置に負荷変動予測方法を実行させるプログラムであって、
送信されてくる前記負荷が如何なる状態であるのかを示す負荷情報が、予め用意された負荷変動開始条件に該当するか否かを判別する判別ステップと、
前記負荷情報が前記負荷変動開始条件に該当するものと前記判別ステップにおいて判別した場合、前記負荷が前記負荷変動開始条件に応じて変動開始する旨を示す情報を生成する生成ステップと、
を備えたことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷の変動開始を予測する負荷変動予測装置、負荷変動予測方法、及び負荷変動予測装置に負荷変動予測方法を実行させるプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電力系統からユーザへ電力を供給するにあたって、想定した需要に対して必要な発電量（供給力）を確保して安定供給を維持すると同時に、経済性を追及した効率運用を実施するために、所謂需給運用が適用されている。電力の供給力は多めにあれば安定供給を満足するが、効率運用上は好ましくない。一方、供給力が少なすぎると安定供給が維持できない。そこで、需給運用に基づいて、適正な予備力を確保しつつ電力の需給バランスがとられている。例えば１日における朝の立ち上がりや昼休み時の減少等、前日までの需要実績等からある程度予測でき且つ緩やかな負荷変動に対しては、この需要予測に基づいて最大需要電力を満足するだけの供給力を確保しつつ、ユーザの負荷に対する電力の供給量を制御している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方、前述した変動周期よりは短い周期をもって不定期に発生する負荷変動に対しては、所謂負荷周波数制御が適用されている。つまり、電力系統における周波数や連系線潮流等の偏差を或る規定範囲内に収めるべく、ユーザの負荷に対する電力の供給量を制御している（例えば、特許文献２参照。）。これにより、負荷変動が時々刻々発生すると、この変動に応じた電力の供給量が設定される。具体的には、電力系統において、周波数や連系線潮流等の偏差が発生すると、中央給電指令所における電力供給制御装置から発電機へその出力の上昇や降下等の指令信号（発電電力指令値）を送信することにより、負荷に対する電力の供給量を制御している。つまり、負荷周波数制御では、負荷変動に応じた電力の供給量を設定する所謂後追い制御が実施されている。
【特許文献１】特開平８−１１１９３５号公報
【特許文献２】特開２００１−２３８３５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述した電力系統のユーザの１つが例えば製鉄会社であってその負荷が電気炉の場合、この電気炉の規模によっては、その入り及び切りに起因する総需要電力の変動は１００ＭＷ以上になることがある。これは１つの電力系統の担当区域における総需要電力の数％に及ぶことがある。また、電気炉の入り及び切りに伴う負荷変動は、発電機の出力変化速度が追従できないほど急峻である。このため、電気炉の入りに伴って負荷が増加し始めた直後に前述した後追い制御を行ったとしても、発電機の出力が上昇している間は、電気炉の稼動のために消費されるべき電力に対して、電気炉に供給される電力は不足することになる。或いは、電気炉の切りに伴って負荷が減少し始めた直後に前述した後追い制御を行ったとしても、発電機の出力が降下している間は、電気炉の稼動のために消費されるべき電力に対して、電気炉に供給される電力は過剰となる。よって、負荷周波数制御（後追い制御）では、前述した安定供給及び効率運用の何れについても問題が生じる虞がある。一方、負荷周波数制御（後追い制御）により制御されているこのような負荷変動に対して、例えば前述した需給運用における需要予測を適用することは困難である。
【０００５】
以上述べた需給調整に限らず、一般に、不定期に発生する負荷変動に対して何らかの対処を後追いで行う場合、その変動の大きさ及び速さによっては、発生時に手動又は自動により行う対処はその効果が上がらない虞がある。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、不定期に変動し得る負荷の変動開始を事前に通知可能とする負荷変動予測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための発明は、負荷の変動開始を予測する負荷変動予測装置であって、送信されてくる前記負荷が如何なる状態であるのかを示す負荷情報が、予め用意された負荷変動開始条件に該当するか否かを判別する判別部と、前記負荷情報が前記負荷変動開始条件に該当するものと前記判別部が判別した場合、前記負荷が前記負荷変動開始条件に応じて変動開始する旨を示す情報を生成する生成部と、を備えてなる。
【０００８】
この負荷変動予測装置は、負荷の変動開始以前に送信されてくる負荷情報を、負荷変動開始条件に該当すると判別すれば、この負荷変動開始条件に応じて負荷が変動開始する旨の情報を生成することができる。つまり、負荷が変動開始する前に、負荷情報に基づいて、当該変動開始を予測しこれを例えば負荷変動に対処するものに通知可能とできる。この負荷情報が、例えばこれが送信される都度、当該送信時の負荷の状態を示す情報である場合、たとえ負荷の変動が不定期なものであっても、例えば直近の過去の負荷情報に基づいてその変動開始を予測しこれを通知可能とできる。また、この変動開始条件が、例えば負荷情報の送信時から変動開始時までの予測時間を含む情報である場合、これに基づいて例えば直近の未来の変動開始時刻を通知可能とできる。つまり、不定期に変動し得る負荷の変動開始を通知可能とする負荷変動予測装置が提供されたことになる。
【０００９】
また、かかる負荷変動予測装置において、前記負荷情報を記憶する負荷情報記憶部と、前記負荷変動開始条件を示す条件情報を記憶する条件情報記憶部と、を更に備え、前記負荷情報記憶部は、順次送信されてくる前記負荷情報を時系列に記憶して蓄積し、前記条件情報記憶部は、前記条件情報として、予め用意された１以上の時系列をなす前記負荷情報を記憶し、前記判別部は、前記負荷情報記憶部に記憶された１以上の前記負荷情報が、前記条件情報に該当するか否かを判別する、ことが好ましい。
【００１０】
また、かかる負荷変動予測装置において、前記負荷情報記憶部に記憶された１又は連続する時系列の負荷情報が前記条件情報に該当するものと前記判別部が判別した場合、前記生成部は、前記条件情報に応じて、最新の前記負荷情報が前記負荷情報記憶部に送信されたときから前記負荷が変動開始するまでの予測時間情報を生成する、ことが好ましい。
【００１１】
また、かかる負荷変動予測装置において、前記条件情報記憶部は、複数種類の条件情報を記憶し、前記負荷情報記憶部に記憶された１又は連続する時系列の負荷情報が前記複数種類の条件情報の何れかに該当するものと前記判別部が判別した場合、前記生成部は、該当する一条件に応じて、前記予測時間情報を生成する、ことが好ましい。
【００１２】
また、かかる負荷変動予測装置において、前記生成部が前記条件情報に基づいて前記予測時間情報を生成する際に用いる、予測時間分布情報を記憶する分布情報記憶部、を更に備え、前記負荷情報記憶部に記憶された１又は連続する時系列の負荷情報が前記条件情報に該当するものと前記判別部が判別した場合、前記生成部は、前記分布情報記憶部に記憶された最大頻度の予測時間分布情報に基づいて、前記予測時間情報を生成する、ことが好ましい。
【００１３】
また、かかる負荷変動予測装置において、最新の前記負荷情報が前記負荷情報記憶部に送信されたときから前記負荷が変動開始するまでの実時間を計測する計測部と、前記負荷が変動開始する都度、前記予測時間分布情報に対して前記実時間を反映させる反映部と、を更に備えたことが好ましい。
【００１４】
また、かかる負荷変動予測装置において、前記生成部が生成する情報は、前記負荷に対する電力の供給量を制御するための情報である、こととしてもよい。
【００１５】
また、かかる負荷変動予測装置において、前記生成部により生成された情報を通知するための通知部を更に備えてもよい。
【００１６】
また、かかる負荷変動予測装置において、前記負荷情報は、前記負荷の消費電力を示す情報を含む、こととしてもよい。
【００１７】
また、前記課題を解決するための発明は、負荷の変動開始を予測する負荷変動予測装置の負荷変動予測方法であって、送信されてくる前記負荷が如何なる状態であるのかを示す負荷情報が、予め用意された負荷変動開始条件に該当するか否かを判別する判別ステップと、前記負荷情報が前記負荷変動開始条件に該当するものと前記判別ステップにおいて判別した場合、前記負荷が前記負荷変動開始条件に応じて変動開始する旨を示す情報を生成する生成ステップと、を備えてなる。
【００１８】
また、前記課題を解決するための発明は、負荷の変動開始を予測する負荷変動予測装置に負荷変動予測方法を実行させるプログラムであって、送信されてくる前記負荷が如何なる状態であるのかを示す負荷情報が、予め用意された負荷変動開始条件に該当するか否かを判別する判別ステップと、前記負荷情報が前記負荷変動開始条件に該当するものと前記判別ステップにおいて判別した場合、前記負荷が前記負荷変動開始条件に応じて変動開始する旨を示す情報を生成する生成ステップと、を備えてなる。
【発明の効果】
【００１９】
不定期に変動し得る負荷の変動開始を通知可能とする負荷変動予測装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
＝＝＝負荷変動予測装置の構成＝＝＝
図１を参照しつつ、本実施の形態の負荷変動予測装置１０の構成例について説明する。同図は、本実施の形態の負荷変動予測装置１０及びその周辺の構成例を示すブロック図である。本実施の形態の電力系統では、発電所の発電機３０と、ユーザの負荷２０とは連系線５１０を介して送電可能に接続されている。例えばユーザが製鉄会社の場合には、この負荷２０は電気炉である。また、本実施の形態の電力系統では、中央給電指令所は各発電所を統括管理するものであり、これらは通信線５３０を介して通信可能に接続されている。この中央給電指令所には、発電機３０から負荷２０への電力の供給量を制御する電力供給制御装置４０が設けられている。具体的には、中央給電指令所の運転員は、電力供給制御装置４０を介し、通信線５３０を通じて、発電機３０に出力上げ指令や出力下げ指令等の指令信号（発電電力指令値）を自動又は手動で送信するものである。尚、本実施の形態の電力供給制御装置４０では、ＬＦＣ（Load Frequency Control）やＥＬＤ（Economic Load Dispatching Control）等の制御が可能であるとする。ＬＦＣとは、数分乃至数十分程度の比較的短時間の周期を有し通常は予測困難な負荷変動や需給ミスマッチに対応する後追い制御である。一方、ＥＬＤとは、十数分から数時間程度の比較的長時間の周期を有する負荷変動に対する、例えば前述した特開平８−１１１９３５号公報に開示された需要予測に基づく先行制御である。
【００２１】
図１に例示されるように、本実施の形態の負荷変動予測装置１０は、電力供給制御装置４０とともに中央給電指令所に設けられ、通信線５２０を介してユーザの負荷３０と通信可能に接続された情報処理装置である。また、この負荷変動予測装置１０は、主として、制御部１００、受信部１１０、タイマ１２０、ＲＯＭ１３０、ＲＡＭ１４０、スピーカ１５０、及びディスプレイ１６０を備え、負荷２０から送信される後述する電力量データや状変データ等に基づいて、負荷の変動開始時間等の情報を求めて運転員に通知する機能を有するものである。
【００２２】
制御部１００は、ＣＰＵ（不図示）を備え、受信部１１０、タイマ１２０、ＲＯＭ１３０、ＲＡＭ１４０、スピーカ１５０、及びディスプレイ１６０を統括管理し、電力量データや状変データ等が負荷の変動開始条件に該当するか否かの判別を行ったり、負荷の変動開始時間等の情報を生成したりする機能を有するものである。受信部１１０は、負荷２０から送信される電力量データや状変データ等を受信する機能を有するものである。タイマ１２０は、現時刻を計時して主として制御部１００の処理に際し時刻の情報を与える機能を有するものである。ＲＯＭ１３０は、負荷２０の変動開始の条件を示す変動開始条件データ１３１を記憶するメモリである。ＲＡＭ１４０は、受信部１１０により順次受信される電力量データ及び状変データを時系列に記憶して蓄積した負荷情報データ１４１と、変動開始時間の分布を示す変動開始時間分布データ１４２（１４２ａ、１４２ｂ）とを記憶するメモリである。スピーカ１５０及びディスプレイ１６０は、変動開始時間等を運転員に通知する際に用いられる。
【００２３】
尚、図１によれば、１つの負荷２０に電力を供給する１つの発電機３０を１つの電力供給制御装置４０により制御するものであるが、これは図示の便宜上のことであって、これに限定されるものではない。例えば、複数の負荷４０に対して電力を供給する１つの発電機３０があり、このような発電機３０複数台を１つの電力供給制御装置４０により制御するとしてもよい。また、本実施の形態では、中央給電指令所に負荷変動予測装置１０と電力供給制御装置４０とが別体で独立して設けられているが、これに限定されるものではない。例えば、負荷変動予測装置１０は、電力供給制御装置４０と一体であってもよい。
【００２４】
＜＜＜負荷情報＞＞＞
図２を参照しつつ、本実施の形態の負荷変動予測装置１０のＲＡＭ１４０に記憶された負荷情報データ１４１の構成例について説明する。図２（ａ）は、本実施の形態の負荷情報データ１４１の構成例を示す図表であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に例示されたデータを時間ダイアグラムとして表示した模式図である。
【００２５】
図２（ａ）に例示されるように、本実施の形態の負荷情報データ１４１は、負荷２０が消費する所定時間当たりの電力量を示す電力量データ（「電力量Ｑ」）と、負荷２０の状態の変化を示す状変データ（「炉扉閉信号ＯＮ」、「出鋼信号ＯＮ」）とが、ともに時系列に蓄積されて構成されたものである。尚、同図の例示によれば、この負荷２０は電気炉である。
【００２６】
負荷２０が電気炉である場合、ユーザである製鉄会社と電力会社との間の取り決め等により、電気炉が消費する例えば１０秒間毎の電力量をモニタする適宜な検出部（不図示）がこの電気炉に設けられている。モニタされた電力量は電圧に適宜変換され、日付・時刻のデータとともに、通信線５２０を通じて受信部１１０へ１０秒おきに送信される（電力量データ）。尚、前記の所定時間は１０秒間に限定されるものではない。また、本実施の形態では、この所定時間当たりの消費電力量をモニタすることは、消費電力（即ち、１秒間当たりの消費電力量）の時間変化をモニタすることと略等価である。
【００２７】
また、前述した取り決め等により、例えば、電気炉の炉扉が閉じられるときに所定の電圧を出力し（炉扉閉信号ＯＮ）、電気炉から出鋼するときに所定の電圧を出力する（出鋼信号ＯＮ）適宜な出力部（不図示）がこの電気炉に設けられている。これらの電圧は、出力部から出力される都度、当該出力と同期して出力される前述した電力量データとともに受信部１１０へ送信される（状変データ）。
【００２８】
尚、本実施の形態では、前述した電力量データが、負荷２０の消費電力を示す情報に対応し、この電力量データ及び前述した状変データが、負荷２０が如何なる状態にあるのかを示す負荷情報に対応する。
【００２９】
図２（ｂ）を参照しつつ、負荷２０が電気炉である場合のその運転状態の一例について説明する。例えば０：００に受信部１１０が炉扉閉信号を受信し（Ａ’）、その後例えば２分経過すると負荷２０入りとなってその消費電力量が０からＱに上昇し、例えば１５分間この定常状態を維持した後に負荷２０切りとなって消費電力量はＱから０に降下する（Ｘ１）。尚、本実施の形態では、負荷２０の入り及び切りに伴うその消費電力量の上昇及び降下に要する時間は、この電力量の時間単位である１０秒間と比較して短い時間であるものとする。これにより、１０秒間を時間単位として表示すると、負荷２０の消費電力量の立ち上がりは略垂直となる。
【００３０】
Ｘ１の後例えば３分経過すると再度負荷２０入りとなってその消費電力量が０からＱに上昇し、例えば２０分間この定常状態を維持した後に負荷２０切りとなって消費電力量はＱから０に降下する（Ｘ２）。以上のＸ１及びＸ２のように、本実施の形態では、電気炉の運転状態の時間パターンは、およそ３分間の谷間を有する２つの負荷入り・切りパターンを１単位として構成されているものとする。
【００３１】
以下述べるＹ１及びＹ２、Ｚ１についても前述したＸ１及びＸ２の場合と略同様である。Ｘ２の後に例えば２０分経過すると（１：００）、受信部１１０が炉扉閉信号を受信し（Ａ）、その後例えば２分経過すると負荷２０入りとなってその消費電力量が０からＱに上昇し、例えば１５分間この定常状態を維持した後に負荷２０切りとなって消費電力量はＱから０に降下する（Ｙ１）。Ｙ１の後例えば３分経過すると再度負荷２０入りとなってその消費電力量が０からＱに上昇し、例えば２０分間この定常状態を維持した後に負荷２０切りとなって消費電力量はＱから０に降下する（Ｙ２）。Ｙ２の後例えば３分後の１：４３に受信部１１０が出鋼信号を受信し（Ｂ）、その後例えば７分経過すると負荷２０入りとなってその消費電力量が０からＱに上昇する（Ｚ１）。
【００３２】
＜＜＜条件情報＞＞＞
図３を参照しつつ、本実施の形態の負荷変動予測装置１０のＲＯＭ１３０に記憶された変動開始条件データ１３１の構成例について説明する。図３（ａ）は、本実施の形態の変動開始条件データ１３１の構成例を示す図表であり、図３（ｂ）は、図２（ａ）に例示された負荷情報データにおいて図３（ａ）の条件を表示した模式図である。
【００３３】
図３（ａ）に例示されるように、負荷２０が前述した時間パターンをもって運転される電気炉である場合、例えば直近の未来に発生し得る電気炉の入り又は切りの事象と相関する条件が、変動開始条件データ１３１を構成している。本実施の形態の条件とは、前述した負荷情報データ１４１（図２）において、現在の状変データから連続して過去に遡る複数の電力量データ及び状変データから構成されている。
【００３４】
以下述べる条件の一例は、前述した時間パターンで運転される電気炉に関して、本出願人により経験則として知得されたものである。例えば、現在、炉扉閉信号ＯＮの状変データを受信部１１０が受信したとする。このとき、現在を含まない過去２０分以内に炉扉閉信号ＯＮの状変データを受信しておらず、且つ、現在から過去６分前までの時間範囲の例えば７０％以上の範囲で受信した電力量データがゼロであり、且つ、過去１５分前から過去３５分前までの時間範囲の例えば６０％以上の範囲で受信した電力量データがＱ’（Ｑ’＜Ｑ）以上である、という条件を満たす炉扉閉信号ＯＮが、直近の未来に発生する第１回目の負荷２０入り（例えば図２（ｂ）のＸ１、Ｙ１）と強い相関があることが経験則として知得されている。この場合、現在の状変データ（炉扉閉信号ＯＮ）から連続して過去に遡る複数の電力量データ及び状変データは、図３（ｂ）に例示される太線枠（「Ａケース」）の部分に相当する。例えば、２００３年３月１日０１：００：００に受信部１１０がこのＡケースに該当する炉扉閉信号ＯＮの状変データを受信すると、これから負荷２０入りとなるまでの時間は、変動開始条件データ１３１のＡケースに該当する変動開始時間（およそ２分間）となる。
【００３５】
また、例えば、現在、出鋼信号ＯＮの状変データを受信部１１０が受信したとする。このとき、当該現在が第２回目の負荷２０入り（例えば図２（ｂ）のＹ２）の後であり、且つ、現在を含まない過去１０分以内に出鋼信号ＯＮの状変データを受信していない、という条件を満たす出鋼信号ＯＮが、直近の未来に発生する第１回目の負荷２０入り（例えば図２（ｂ）のＺ１）と強い相関があることが経験則として知得されている。この場合、現在の状変データ（出鋼信号ＯＮ）から連続して過去に遡る複数の電力量データ及び状変データは、図３（ｂ）に例示される太線枠（「Ｂケース」）の部分に相当する。例えば、２００３年３月１日０１：４３：００に受信部１１０がこのＢケースに該当する出鋼信号ＯＮの状変データを受信すると、これから負荷２０入りとなるまでの時間は、変動開始条件データ１３１のＢケースに該当する変動開始時間（およそ７分間）となる。
【００３６】
尚、本実施の形態の負荷２０である電気炉の状変データとして、炉扉閉信号ＯＮ及び出鋼信号ＯＮについて説明したが、これらに限定されるものではない。電気炉の場合、他には、電気炉の炉扉開、電気炉の遮断器入り又は切り、電気炉の出鋼基準温度達成又は解除等に係る状変データと、負荷２０入り又は切りとの相関が本出願人により調べられている。これらの複数種類の相関のうちから相対的に強いものを選び出し、変動開始条件データ１３１としてもよい。これに伴い、例えば図３（ａ）の表では更にＣ、Ｄ、Ｅケース等を含むことになる。
【００３７】
＜＜＜分布情報＞＞＞
図４を参照しつつ、本実施の形態の負荷変動予測装置１０のＲＡＭ１４０に記憶された変動開始時間分布データ１４２（１４２ａ、１４２ｂ）の構成例について説明する。図４（ａ）は、本実施の形態のＡケースに該当する変動開始時間の分布例を示すグラフである。また、図４（ｂ）は、本実施の形態のＢケースに該当する変動開始時間の分布例を示すグラフである。
【００３８】
前述した変動開始条件データ１３１における各条件は、１つの変動開始時間と例えば非経験則により１００％の相関を有するものではない。以下説明するように、各変動開始時間に分布がある旨は、本出願人により経験則として知得されている。
【００３９】
図４（ａ）に例示されるように、Ａケースに該当する状変データの受信時刻から、負荷２０入りとなるまでの変動開始時間の実測値が変動開始時間分布データ１４２ａとしてヒストグラム形式でＲＡＭ１４０に記憶されている。これによれば、変動開始時間Ｔａで、実測による頻度が最大となっており、本実施の形態では、このＴａが図３（ａ）に例示された「およそ２分間」に相当する。尚、図４（ａ）の曲線は、図示の便宜上、縦軸の頻度（ヒストグラム）どうしを接続したものである。
【００４０】
また、図４（ｂ）に例示される変動開始時間分布データ１４２ｂについても、上記と同様である。これによれば、Ｂケースに該当する変動開始時間Ｔｂで、実測による頻度が最大となっており、本実施の形態では、このＴｂが図３（ａ）に例示された「およそ７分間」に相当する。
【００４１】
尚、変動開始時間分布データ１４２（１４２ａ、１４２ｂ）の生成のし方については、変動開始時間が固定値ではない負荷変動予測方法において説明する。
【００４２】
＝＝＝負荷変動予測方法＝＝＝
＜＜＜変動開始時間が固定値の場合＞＞＞
図５を参照しつつ、前述した負荷変動予測装置１０が、例えば前述した時間パターン（図２（ｂ））で運転される電気炉の入りを予測する動作について説明する。同図は、本実施の形態の負荷変動予測方法における制御部１００処理の手順を示すフローチャートである。
【００４３】
例えば日付・時刻「２００３年３月１日０１：００：００」（図３（ｂ））において、受信部１１０が負荷２０から電力量データ及び状変データを受信すると、制御部１００は、これを負荷情報データ１４１としてＲＡＭ１４０に追加して記憶させる（Ｓ１００）。前述したように、電力量データは所定時間（例えば１０秒間）毎に常時送信されてくるが、状変データは例えば電気炉の炉扉が閉じた時や電気炉が出鋼する時等に同じタイミングで出力される電力量データとともに送信されてくる。図３（ｂ）の例示では、日付・時刻「２００３年３月１日０１：００：００」における電力量データは「０」であり、状変データは「炉扉閉信号ＯＮ」である。尚、前述したように、電力量データ及び状変データは、日付・時刻のデータを伴って負荷２０から送信される。もしこの日付・時刻のデータを伴わない場合は、受信部１１０が電力量データ及び状変データを受信した時刻をタイマ１２０により計時し、この計時結果とともにＲＡＭ１４０に記憶させればよい。
【００４４】
次に、制御部１００は、負荷情報データ１４１における、ステップＳ１００で受信したデータを含みこれから連続して過去に遡る複数のデータのパターンと、ＲＯＭ１３０に記憶された変動開始条件データ１３１（図３（ａ））における各条件とを比較し、何れか１つの条件と整合するパターンがあるか否かを判別する（Ｓ１０１）。
【００４５】
ステップＳ１００において生成された負荷情報データ１４１は、上記の日付・時刻「２００３年３月１日０１：００：００」を最新とするものであるため、図３（ｂ）に例示される上側の太線枠の部分が、変動開始条件データ１３１のＡケースの条件と整合する（Ｓ１０２：ＹＥＳ）。
【００４６】
そこで、制御部１００は、変動開始条件データ１３１のＡケースに該当する変動開始時間「およそ２分間」（図３（ａ））に基づいて、スピーカ１５０又はディスプレイ１６０を通じて、およそ２分後に第１回目の負荷２０入り（Ｙ１）が発生する旨を運転員に通知する（Ｓ１０３）。或いは、タイマ１２０を用いてステップＳ１０３からの時間を計時し、負荷２０入り予測時刻よりも所定時間前にスピーカ１５０等から運転員に対して単なる警報を発するものであってもよい。この所定時間は、運転員との事前の取り決めに基づいて設定される。運転員はこの警報を聞くと、負荷２０入りの例えば１分前であることを認識できる。尚、その後、制御部１００はステップＳ１００の処理を継続する。
【００４７】
ステップＳ１００において生成された負荷情報データ１４１が、例えば日付・時刻「２００３年３月１日０１：４３：００」を最新とするものであるとき、図３（ｂ）に例示される下側の太線枠の部分が、変動開始条件データ１３１のＢケースの条件と整合する（Ｓ１０２：ＮＯ及びＳ１０４：ＹＥＳ）。制御部１００は、変動開始条件データ１３１のＢケースに該当する変動開始時間「およそ７分間」（図３（ａ））に基づいて、スピーカ１５０又はディスプレイ１６０を通じて、およそ７分後に第１回目の負荷２０入り（Ｚ１）が発生する旨を運転員に通知する（Ｓ１０５）。或いは、タイマ１２０を用いてステップＳ１０５からの時間を計時し、負荷２０入り予測時刻よりも所定時間前にスピーカ１５０等から運転員に対して単なる警報を発するものであってもよい。尚、その後、制御部１００はステップＳ１００の処理を継続する。
【００４８】
ステップＳ１００において生成された負荷情報データ１４１の最新の部分が、Ａケース及びＢケースの条件の何れとも整合しないとき（Ｓ１０２：ＮＯ及びＳ１０４：ＮＯ）、制御部１００はステップＳ１００の処理を継続する。尚、図５では、図示の便宜上、変動開始条件をＡケース及びＢケースの条件のみとしたが、これに限定されるものではない。変動開始条件は、３つ以上であってもよいし、１つでもよい。
【００４９】
＜＜＜変動開始時間が固定値でない場合＞＞＞
図６を参照しつつ、前述した負荷変動予測装置１０が、例えば前述した時間パターン（図２（ｂ））で運転される電気炉の入りを予測する動作について説明する。同図は、本実施の形態の負荷変動予測方法における制御部１００処理の手順を示すフローチャートである。
【００５０】
例えば日付・時刻「２００３年３月１日０１：００：００」（図３（ｂ））において、受信部１１０が負荷２０から電力量データ及び状変データを受信すると、制御部１００は、これを負荷情報データ１４１としてＲＡＭ１４０に追加して記憶させる（Ｓ２００）。
【００５１】
次に、制御部１００は、負荷情報データ１４１における、ステップＳ２００で受信したデータを含みこれから連続して過去に遡る複数のデータのパターンと、ＲＯＭ１３０に記憶された変動開始条件データ１３１（図３（ａ））における各条件とを比較し、何れか１つの条件と整合するパターンがあるか否かを判別する（Ｓ２０１）。
【００５２】
ステップＳ２００において生成された負荷情報データ１４１は、上記の日付・時刻「２００３年３月１日０１：００：００」を最新とするものであるため、図３（ｂ）に例示される上側の太線枠の部分が、変動開始条件データ１３１のＡケースの条件と整合する（Ｓ２０２：ＹＥＳ）。
【００５３】
そこで、制御部１００は、ＲＡＭ１４０に記憶されＡケースに該当する変動開始時間分布データ１４２ａ（図４（ａ））を参照し、頻度が最大（ＭＡＸ）である変動開始時間Ｔａを求める（Ｓ２０３）。
【００５４】
次に、制御部１００は、スピーカ１５０又はディスプレイ１６０を通じて、時間Ｔａ後に第１回目の負荷２０入り（Ｙ１）が発生する旨を運転員に通知する（Ｓ２０４）。或いは、タイマ１２０を用いてステップＳ２０４からの時間を計時し、負荷２０入り予測時刻よりも所定時間前にスピーカ１５０等から運転員に対して単なる警報を発するものであってもよい。
【００５５】
次に、制御部１００は、変動開始時間分布データ１４２ａの時間の原点を日付・時刻「２００３年３月１日０１：００：００」としてこれを変動開始時刻分布データとし、更にこれを負荷情報データ１４１と重ね合わせて、時間ダイアグラムとしてディスプレイ１６０に表示する（Ｓ２０５）（図７）。図７は、状変データの受信時（日付・時刻「２００３年３月１日０１：００：００」）より過去の負荷情報と変動開始時刻分布との相関を示すとともに、当該受信時から未来の変動開始時刻分布を示す時間ダイアグラムである。同図では、第１回目の負荷２０入りの時刻とともに、Ａケースに該当する炉扉閉信号ＯＮの状変データ（Ａ）と相関のある、第１回目の負荷２０切りの時刻、第２回目の負荷２０入りの時刻、及び第２回目の負荷２０切りの時刻が表示されている。これらの時刻は、前述したＡケースやＢケース等と同様に本出願人により経験則として知得された変動開始条件に基づくものであり、それぞれについて変動開始時間の図７に図示された分布が得られているものとする。
【００５６】
図７に例示される「現在」（１：００）から遡った「過去」では、Ａケースに該当する炉扉閉信号ＯＮの状変データ（Ａ’）から予測される第１回目負荷２０入りの時間分布のピークの時刻と、消費電力量が０からＱに立ち上がる時刻とが略一致している。第１回目の負荷２０切りの時刻、第２回目の負荷２０入りの時刻、及び第２回目の負荷２０切りの時刻についても同様である。従って、図７に例示される「過去」の部分は、予測が当たっていることを示している。一方、「現在」（１：００）から先の「未来」では、時間Ｔａ後に第１回目負荷２０入りが発生する旨が予測されていることになる。この予測は、第１回目の負荷２０切りの時刻、第２回目の負荷２０入りの時刻、及び第２回目の負荷２０切りの時刻についても同様である。
【００５７】
次に、制御部１００は、受信部１１０により引き続き受信される電力量データの値が実際に０からＱへ上昇したか否かを判別する（Ｓ２０６）。ここで、消費電力量が０からＱへ上昇しない（実際に変動開始しない）うちは（Ｓ２０６：ＮＯ）、これらの電力量データ及び状変データを負荷情報データ１４１としてＲＡＭ１４０に追加して記憶させ（Ｓ２０７）、ステップＳ２０６の判別の動作を継続する。
【００５８】
もし、消費電力量が０からＱへ上昇したと判別したとき（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、制御部１００は、当該上昇時の負荷情報データ１４１からその時刻を読み出し、前述の時刻「１：００」からの経過時間を求め、これを変動開始時間として変動開始時間分布データ１４２ａにおける該当の時間のヒストグラムを１つインクリメントさせる（Ｓ２０８）。尚、その後、制御部１００はステップＳ２００の処理を継続する。
【００５９】
ステップＳ２００において生成された負荷情報データ１４１が、例えば日付・時刻「２００３年３月１日０１：４３：００」を最新とするものであるとき、図３（ｂ）に例示される下側の太線枠の部分が、変動開始条件データ１３１のＢケースの条件と整合する（Ｓ２０２：ＮＯ及びＳ３０４：ＹＥＳ）。この場合の制御部１００の処理の手順（Ｓ３０３乃至Ｓ３０８）は、前述したステップＳ２０３乃至Ｓ２０８と同様である。
【００６０】
ステップＳ２００において生成された負荷情報データ１４１の最新の部分が、Ａケース及びＢケースの条件の何れとも整合しないとき（Ｓ２０２：ＮＯ及びＳ２０４：ＮＯ）、制御部１００はステップＳ２００の処理を継続する。
【００６１】
尚、図６では、図示の便宜上、変動開始条件をＡケース及びＢケースの条件のみとしたが、これに限定されるものではない。変動開始条件は、３つ以上であってもよいし、１つでもよい。
【００６２】
前述したステップＳ２０８及びＳ３０８における処理により変動開始時間分布データ１４２（１４２ａ、１４２ｂ）が生成される。しかし、例えばステップＳ２０７やＳ３０７等において受信された状変データについては、その受信時の直近の未来の変動開始との相関が仮にあったとしても、この相関は上記の一連の処理では考慮されないことになる。そこで、例えば１日に１度、過去１日分蓄積された負荷情報データ１４１に対して状変データと変動開始との相関が再度調べられ、変動開始時間分布データ１４２（１４２ａ、１４２ｂ）が更新されてもよい。この相関の調査は、例えばＲＯＭ１３０に記憶された所定のプログラムに基づく制御部１００の所定の動作により実現される。
【００６３】
＝＝＝負荷変動予測に基づく電力供給制御装置の制御方法＝＝＝
本実施の形態の電力供給制御装置４０は、前述したように、ＬＦＣ（Load Frequency Control）やＥＬＤ（Economic Load Dispatching Control）等の機能を備えている。前述した音声又は表示により時間Ｔａ又はＴｂ後に負荷２０入りが予告されたとき、運転員は、例えば上記制御を手動モードに切り替え、負荷２０入り前に、負荷２０の最大需要電力のα倍を加算して発電するように発電電力指令値を変更し発電機３０に送信する。ここで、αは０＜α＜１なる固定値でもよいし、負荷２０入りの時刻に近づくにつれて徐々に大きくなる値でもよい。或いは、前述した音声又は表示により負荷２０切り及びそれまでの時間が予告されたとき、運転員は、例えば上記制御を手動モードに切り替え、負荷２０切り前に、負荷２０の最大需要電力のβ倍を減算して発電するように発電電力指令値を変更し発電機３０に送信する。ここで、βは０＜β＜１なる固定値でもよいし、負荷２０切りの時刻に近づくにつれて徐々に大きくなる値でもよい。尚、前述した負荷変動予測装置１０と電力供給制御装置４０とを例えば通信可能に接続したり、一体の装置としたりすることにより、前述した音声又は表示による時間Ｔａ又はＴｂの通知を所定の電気信号として、上記の手動モードの制御を自動モードにて実施することが可能である。
【００６４】
上記の制御により、発電機３０の出力変化速度が追従できないほど急峻に増加する負荷２０に対しても、発電機３０の出力が上昇している間に負荷２０の消費電力に対して供給電力が前半過剰となり後半不足するような先行制御が可能となる。或いは、発電機３０の出力変化速度が追従できないほど急峻に減少する負荷２０に対しても、発電機３０の出力が降下している間に負荷２０の消費電力に対して供給電力が前半不足し後半過剰となるような先行制御が可能となる。
【００６５】
以上から、不定期且つ比較的急峻で大きな負荷変動に対して、ＬＦＣ又はＥＬＤにより需給バランスを向上させることができる。
【００６６】
前述した実施の形態の負荷変動予測装置及び負荷変動予測方法は、変動に伴う負荷に対する電力需給のアンバランスを解消する方法（ＬＦＣ方法、ＥＬＤ方法）に適用されるものであったが、これに限定されるものではない。本発明の負荷変動予測装置及び負荷変動予測方法は、一般に、不定期な負荷変動に対する対処方法であれば如何なる方法に適用されてもよい。更に、不定期であり、且つ、大きさ及び速さによってはその発生時に手動又は自動で行っても効果が上がらない虞のある負荷変動に対する対処方法に対しては、本発明の負荷変動予測装置及び負荷変動予測方法は格別の効果を奏するものである。
【００６７】
また、前述した実施の形態の負荷変動予測装置及び負荷変動予測方法は、負荷情報データ１４１をＲＡＭ１４０に記憶しつつ、ＲＯＭ１３０に記憶された変動開始条件データ１３０を参照し、負荷情報データ１４１がこの条件に該当するか否かを判別するものであったが、これに限定されるものではない。負荷情報は、例えば送信時の負荷２０が如何なる状態であるのかを示す情報であれば、これを時系列で記憶したものに限定されない。同様に、予め用意された変動開始の条件を示す情報であれば記憶したものに限定されるものではない。この負荷変動予測装置によれば、少なくとも、負荷２０が変動開始する前に、負荷情報に基づいて変動開始を予測しこれを負荷変動に対処するものに通知可能とできる。そして、たとえ負荷の変動が不定期なものであっても、例えば直近の過去の負荷情報に基づいてその変動開始を予測しこれを通知可能とできる。
【００６８】
尚、前述した実施の形態では、ＲＡＭ１４０（図１）に記憶された負荷情報データ１４１（図２（ａ））が負荷情報に対応し、図３（ｂ）に例示された太線枠（「Ａケース」、「Ｂケース」）が１又は連続する時系列の負荷情報に対応する。また、ＲＯＭ１３０（図１）に記憶された変動開始条件データ１３１（図３（ａ））における条件が負荷変動開始条件に対応し、ＲＡＭ１４０に記憶された変動開始時間分布データ１４２（図４）が、予測時間分布情報に対応する。更に、ＲＯＭ１３０は条件情報記憶部に対応し、ＲＡＭ１４０は負荷情報記憶部及び分布情報記憶部に対応し、変動開始条件データ１３１及び変動開始時間分布データ１４２における変動開始時間が予測時間に対応する。また更に、Ｔａ及びＴｂ（図４）が予測時間分布情報に対応する。
【００６９】
また、前述した実施の形態では、受信部１１０（図１）による負荷情報データの現在の受信時刻が、最新の負荷情報が負荷情報記憶部に送信されたときに対応し、この現在の受信時刻が、実時間を計測する起点の時刻となる。
【００７０】
更に、前述した実施の形態では、制御部１００（図１）が、判別部、生成部、及び反映部に対応し、制御部１００及びタイマ１２０（図１）が計測部に対応し、制御部１００とスピーカ１５０（図１）又はディスプレイ１６０（図１）とが通知部に対応する。
【００７１】
また更に、前述した実施の形態では、ステップＳ１０１、Ｓ１０２、及びＳ１０４（図５）、並びに、ステップＳ２０１、Ｓ２０２、及びＳ３０２（図６）が判別ステップに対応し、ステップＳ１０３及びＳ１０５（図５）、並びに、ステップＳ２０３及びＳ３０３（図６）が生成ステップに対応し、制御部１００にこれらのステップを実行させるプログラムは、例えばＲＯＭ１３０に記憶されている。
【００７２】
前述した実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更、改良されるとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本実施の形態の負荷変動予測装置及びその周辺の構成例を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は、本実施の形態の負荷情報データの構成例を示す図表であり、（ｂ）は、図２（ａ）に例示されたデータを時間ダイアグラムとして表示した模式図である。
【図３】（ａ）は、本実施の形態の変動開始条件データの構成例を示す図表であり、（ｂ）は、図２（ａ）に例示された負荷情報データにおいて図３（ａ）の条件を表示した模式図である。
【図４】（ａ）は、本実施の形態のＡケースに該当する変動開始時間の分布例を示すグラフであり、（ｂ）は、本実施の形態のＢケースに該当する変動開始時間の分布例を示すグラフである。
【図５】本実施の形態の負荷変動予測方法における制御部の処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】本実施の形態の負荷変動予測方法における制御部の処理の手順を示すもう一つのフローチャートである。
【図７】状変データの受信時より過去の負荷情報と変動開始時刻分布との相関を示すとともに、当該受信時から未来の変動開始時刻分布を示す時間ダイアグラムである。
【符号の説明】
【００７４】
１０  負荷変動予測装置          ２０  負荷
３０  発電機                    ４０  電力供給制御装置
１００  制御部                  １１０  受信部
１２０  タイマ                  １３０  ＲＯＭ
１３１  変動開始条件データ      １４０  ＲＡＭ
１４１  負荷情報データ
１４２、１４２ａ、１４２ｂ  変動開始時間分布データ
１５０  スピーカ                １６０  ディスプレイ
５１０  連系線                  ５２０、５３０  通信線
【図１】
2006211808.tif 000003
【図４】
2006211808.tif 000004
【図５】
2006211808.tif 000005
【図６】
2006211808.tif 000006
【図２】
2006211808.tif 000007
【図３】
2006211808.tif 000008
【図７】
2006211808.tif 000009