(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力需要予測に基づいて複数の発電機の出力を決定する電力需給制御装置であって、
実際の電力需要から第１の時間先の電力需要を予測する需要予測手段と、
前記需要予測手段により予測された第１の時間先の電力需要予測値について第２の時間の間の移動平均値を算出する移動平均値算出手段と、
前記移動平均値算出手段により算出された移動平均値に基づいて各発電機の発電量のスケジュール値に対する補正量を算出し、該算出した補正量に基づいて発電量を補正して各発電機に指示する発電指示手段と、
前記需要予測手段が予測に用いる第１の時間および前記移動平均値算出手段が移動平均値の算出に用いる第２の時間を変更する移動平均値算出時間変更手段と、
を備えたことを特徴とする電力需給制御装置。
【請求項２】
前記需要予測手段による需要予測方式を変更する予測方式変更手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の電力需給制御装置。
【請求項３】
前記予測方式変更手段および前記移動平均値算出時間変更手段は、地域に基づいて変更することを特徴とする請求項２に記載の電力需給制御装置。
【請求項４】
前記需要予測手段が予測に用いる第１の時間は５分であり、前記移動平均値算出手段が移動平均値の算出に用いる第２の時間は５分であることを特徴とする請求項１に記載の電力需給制御装置。
【請求項５】
前記発電指示手段は、各発電機の優先順位に基づいて、優先度の高い発電機から順に発電量の上下限値の範囲内になるように前記補正量を算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の電力需給制御装置。
【請求項６】
前記上下限値は、発電量のゾーンごとに設定されることを特徴とする請求項５に記載の電力需給制御装置。
【請求項７】
前記発電機は、ＥＤＣ発電機であり、前記スケジュール値はＥＤＣスケジュール値であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の電力需給制御装置。
【請求項８】
電力需要予測に基づいて複数のＥＤＣ発電機の出力を決定する電力需給制御装置であって、
実際の電力需要から第１の時間先の電力需要を予測する需要予測手段と、
前記需要予測手段により予測された第１の時間先の電力需要予測値について第２の時間の間の移動平均値を算出する移動平均値算出手段と、
ＬＦＣ発電機群の総発電量を監視し、ＬＦＣ発電機群の総発電量が上限値または下限値から所定の範囲内に入った場合に、該所定の範囲内に入った超過発電量を算出するＬＦＣ超過発電量算出手段と、
前記移動平均値算出手段により算出された移動平均値および前記ＬＦＣ超過発電量算出手段により算出された超過発電量に基づいて各ＥＤＣ発電機の発電量のＥＤＣスケジュール値に対する補正量を算出し、該算出した補正量に基づいて発電量を補正して各ＥＤＣ発電機に指示する発電指示手段と、
を備えたことを特徴とする電力需給制御装置。
【請求項９】
前記ＬＦＣ超過発電量算出手段が超過発電量の算出に用いる所定の範囲は、最大需要電力に対する割合またはユーザによって指定される電力値であることを特徴とする請求項８に記載の電力需給制御装置。
【請求項１０】
電力需要予測に基づいて複数の発電機の出力を決定する電力需給制御方法であって、
実際の電力需要から第１の時間先の電力需要を予測する需要予測工程と、
前記需要予測工程により予測された第１の時間先の電力需要予測値について第２の時間の間の移動平均値を算出する移動平均値算出工程と、
前記移動平均値算出工程により算出された移動平均値に基づいて各発電機の発電量のスケジュール値に対する補正量を算出し、該算出した補正量に基づいて発電量を補正して各発電機に指示する発電指示工程と、
前記需要予測工程が予測に用いる第１の時間および前記移動平均値算出工程が移動平均値の算出に用いる第２の時間を変更する移動平均値算出時間変更工程と、
を含んだことを特徴とする電力需給制御方法。
【請求項１１】
電力需要予測に基づいて複数のＥＤＣ発電機の出力を決定する電力需給制御方法であって、
実際の電力需要から第１の時間先の電力需要を予測する需要予測工程と、
前記需要予測工程により予測された第１の時間先の電力需要予測値について第２の時間の間の移動平均値を算出する移動平均値算出工程と、
ＬＦＣ発電機群の総発電量を監視し、ＬＦＣ発電機群の総発電量が上限値または下限値から所定の範囲内に入った場合に、該所定の範囲内に入った超過発電量を算出するＬＦＣ超過発電量算出工程と、
前記移動平均値算出工程により算出された移動平均値および前記ＬＦＣ超過発電量算出工程により算出された超過発電量に基づいて各ＥＤＣ発電機の発電量のＥＤＣスケジュール値に対する補正量を算出し、該算出した補正量に基づいて発電量を補正して各ＥＤＣ発電機に指示する発電指示工程と、
を含んだことを特徴とする電力需給制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力需要予測に基づいて複数の発電機の出力を制御する電力需給制御装置および電力需給制御方法に関し、特に、短時間先の電力需要予測を用いた電力需給先行制御において電力需要予測に基づく発電量と実際の電力需要との差を小さくすることができる電力需給制御装置および電力需給制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発電機による発電は、前日の電力需要予測に基づく発電計画にしたがって行われている。しかし、実際の電力需要は、必ずしも前日の電力需要予測と一致するとは限らないことから、数分先など短時間先の電力需要を予測する技術（例えば、特許文献１および２参照）や、短時間先の電力需要予測値を発電量の先行制御に利用する技術（例えば、非特許文献１参照）が開発されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１６８２５１号公報
【特許文献２】特開２００５−３２８６７３号公報
【非特許文献１】山本、横山、本田、藪田、吉田著  「ＥＤＣ制御分担を考慮した短時間先電力需要予測」、電気学会論文誌Ｂ、１２５巻１号、２００５年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、短時間先の電力需要予測値を直接先行制御に用いると、需要の短周期変動が予測値に含まれてしまい、短周期変動に基づく制御に発電機が追従できないことから発電量と実際の電力需要との差が必ずしも小さくならないという問題がある。また、短時間先の電力需要を予測する場合に、短時間先の具体的な値として、３分先が適切であるのか５分先が適切であるのかが不明であるという問題もある。また、短時間先の電力需要予測値を単純に先行制御に用いると、必ずしもＬＦＣ（負荷周波数制御）の調整量を適切に確保することができないという問題がある。
【０００５】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、短時間先の電力需要予測を用いた電力需給先行制御において電力需要予測に基づく発電量と実際の電力需要との差を小さくすることができる電力需給制御装置および電力需給制御方法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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る電力需給制御装置は、電力需要予測に基づいて複数の発電機の出力を決定する電力需給制御装置であって、実際の電力需要から第１の時間先の電力需要を予測する需要予測手段と、前記需要予測手段により予測された第１の時間先の電力需要予測値について第２の時間の間の移動平均値を算出する移動平均値算出手段と、前記移動平均値算出手段により算出された移動平均値に基づいて各発電機の発電量のスケジュール値に対する補正量を算出し、該算出した補正量に基づいて発電量を補正して各発電機に指示する発電指示手段と、前記需要予測手段が予測に用いる第１の時間および前記移動平均値算出手段が移動平均値の算出に用いる第２の時間を変更する移動平均値算出時間変更手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この請求項１の発明によれば、実際の電力需要から第１の時間先の電力需要を予測し、予測した第１の時間先の電力需要予測値について第２の時間の間の移動平均値を算出し、算出した移動平均値に基づいて各発電機の発電量のスケジュール値に対する補正量を算出し、算出した補正量に基づいて発電量を補正して各発電機に指示し、第１の時間および第２の時間を変更するよう構成したので、電力需要予測値の短周期変動を取り除き、発電機の追従速度の限界を考慮した先行制御を行うことができる。また、需要予測方式が異なる場合にも対応することができる。
【０００８】
また、請求項２の発明に係る電力需給制御装置は、請求項１の発明において、前記需要予測手段による需要予測方式を変更する予測方式変更手段をさらに備えたことを特徴とする。
【０００９】
この請求項２の発明によれば、需要予測方式を変更できるよう構成したので、電力需要の特性が異なる場合にも対応することができる。
【００１０】
また、請求項３の発明に係る電力需給制御装置は、請求項２の発明において、前記予測方式変更手段および前記移動平均値算出時間変更手段は、地域に基づいて変更することを特徴とする。
【００１１】
この請求項３の発明によれば、地域に基づいて変更するよう構成したので、地域によって電力需要の特性が異なる場合にも対応することができる。
【００１２】
また、請求項４の発明に係る電力需給制御装置は、請求項１の発明において、前記需要予測手段が予測に用いる第１の時間は５分であり、前記移動平均値算出手段が移動平均値の算出に用いる第２の時間は５分であることを特徴とする。
【００１３】
この請求項４の発明によれば、第１の時間は５分であり、第２の時間は５分であるよう構成したので、特定の需要予測方式に対して対応することができる。
【００１４】
また、請求項５の発明に係る電力需給制御装置は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の発明において、前記発電指示手段は、各発電機の優先順位に基づいて、優先度の高い発電機から順に発電量の上下限値の範囲内になるように前記補正量を算出することを特徴とする。
【００１５】
この請求項５の発明によれば、各発電機の優先順位に基づいて、優先度の高い発電機から順に発電量の上下限値の範囲内になるように補正量を算出するよう構成したので、経済効率の高い発電機を優先して使用することができる。
【００１６】
また、請求項６の発明に係る電力需給制御装置は、請求項５の発明において、前記上下限値は、発電量のゾーンごとに設定されることを特徴とする。
【００１７】
この請求項６の発明によれば、上下限値は、発電量のゾーンごとに設定されるよう構成したので、ゾーンごとに適切な範囲で補正量を算出することができる。
【００１８】
また、請求項７の発明に係る電力需給制御装置は、請求項１〜６のいずれか一つに記載の発明において、前記発電機は、ＥＤＣ発電機であり、前記スケジュール値はＥＤＣスケジュール値であることを特徴とする。
【００１９】
この請求項７の発明によれば、発電機はＥＤＣ発電機であり、スケジュール値はＥＤＣスケジュール値であるよう構成したので、ＥＤＣ発電機の追従速度の限界を考慮した先行制御を行うことができる。
【００２０】
また、請求項８の発明に係る電力需給制御装置は、電力需要予測に基づいて複数のＥＤＣ発電機の出力を決定する電力需給制御装置であって、実際の電力需要から第１の時間先の電力需要を予測する需要予測手段と、前記需要予測手段により予測された第１の時間先の電力需要予測値について第２の時間の間の移動平均値を算出する移動平均値算出手段と、ＬＦＣ発電機群の総発電量を監視し、ＬＦＣ発電機群の総発電量が上限値または下限値から所定の範囲内に入った場合に、該所定の範囲内に入った超過発電量を算出するＬＦＣ超過発電量算出手段と、前記移動平均値算出手段により算出された移動平均値および前記ＬＦＣ超過発電量算出手段により算出された超過発電量に基づいて各ＥＤＣ発電機の発電量のＥＤＣスケジュール値に対する補正量を算出し、該算出した補正量に基づいて発電量を補正して各ＥＤＣ発電機に指示する発電指示手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
この請求項８の発明によれば、実際の電力需要から第１の時間先の電力需要を予測し、予測した第１の時間先の電力需要予測値について第２の時間の間の移動平均値を算出し、ＬＦＣ発電機群の総発電量を監視し、ＬＦＣ発電機群の総発電量が上限値または下限値から所定の範囲内に入った場合に、所定の範囲内に入った超過発電量を算出し、算出した移動平均値および超過発電量に基づいて各ＥＤＣ発電機の発電量のＥＤＣスケジュール値に対する補正量を算出し、算出した補正量に基づいて発電量を補正して各ＥＤＣ発電機に指示するよう構成したので、電力需要予測値の短周期変動を取り除き、ＥＤＣ発電機の追従速度の限界を考慮した先行制御を行うことができる。また、ＬＦＣ発電機群の発電量を適切な範囲内とすることができる。
【００２２】
また、請求項９の発明に係る電力需給制御装置は、請求項８の発明において、前記ＬＦＣ超過発電量算出手段が超過発電量の算出に用いる所定の範囲は、最大需要電力に対する割合またはユーザによって指定される電力値であることを特徴とする。
【００２３】
この請求項９の発明によれば、超過発電量の算出に用いる所定の範囲は、最大需要電力に対する割合またはユーザによって指定される電力値であるよう構成したので、ＬＦＣ発電機群の発電量を最大需要電力に見合った適切な範囲内とすることができる。
【００２４】
また、請求項１０の発明に係る電力需給制御方法は、電力需要予測に基づいて複数の発電機の出力を決定する電力需給制御方法であって、実際の電力需要から第１の時間先の電力需要を予測する需要予測工程と、前記需要予測工程により予測された第１の時間先の電力需要予測値について第２の時間の間の移動平均値を算出する移動平均値算出工程と、前記移動平均値算出工程により算出された移動平均値に基づいて各発電機の発電量のスケジュール値に対する補正量を算出し、該算出した補正量に基づいて発電量を補正して各発電機に指示する発電指示工程と、前記需要予測工程が予測に用いる第１の時間および前記移動平均値算出工程が移動平均値の算出に用いる第２の時間を変更する移動平均値算出時間変更工程と、を含んだことを特徴とする。
【００２５】
この請求項１０の発明によれば、実際の電力需要から第１の時間先の電力需要を予測し、予測した第１の時間先の電力需要予測値について第２の時間の間の移動平均値を算出し、算出した移動平均値に基づいて各発電機の発電量のスケジュール値に対する補正量を算出し、算出した補正量に基づいて発電量を補正して各発電機に指示し、第１の時間および第２の時間を変更するよう構成したので、電力需要予測値の短周期変動を取り除き、発電機の追従速度の限界を考慮した先行制御を行うことができる。また、需要予測方式が異なる場合にも対応することができる。
【００２６】
また、請求項１１の発明に係る電力需給制御方法は、電力需要予測に基づいて複数のＥＤＣ発電機の出力を決定する電力需給制御方法であって、実際の電力需要から第１の時間先の電力需要を予測する需要予測工程と、前記需要予測工程により予測された第１の時間先の電力需要予測値について第２の時間の間の移動平均値を算出する移動平均値算出工程と、ＬＦＣ発電機群の総発電量を監視し、ＬＦＣ発電機群の総発電量が上限値または下限値から所定の範囲内に入った場合に、該所定の範囲内に入った超過発電量を算出するＬＦＣ超過発電量算出工程と、前記移動平均値算出工程により算出された移動平均値および前記ＬＦＣ超過発電量算出工程により算出された超過発電量に基づいて各ＥＤＣ発電機の発電量のＥＤＣスケジュール値に対する補正量を算出し、該算出した補正量に基づいて発電量を補正して各ＥＤＣ発電機に指示する発電指示工程と、を含んだことを特徴とする。
【００２７】
この請求項１１の発明によれば、実際の電力需要から第１の時間先の電力需要を予測し、予測した第１の時間先の電力需要予測値について第２の時間の間の移動平均値を算出し、ＬＦＣ発電機群の総発電量を監視し、ＬＦＣ発電機群の総発電量が上限値または下限値から所定の範囲内に入った場合に、所定の範囲内に入った超過発電量を算出し、算出した移動平均値および超過発電量に基づいて各ＥＤＣ発電機の発電量のＥＤＣスケジュール値に対する補正量を算出し、算出した補正量に基づいて発電量を補正して各ＥＤＣ発電機に指示するよう構成したので、電力需要予測値の短周期変動を取り除き、ＥＤＣ発電機の追従速度の限界を考慮した先行制御を行うことができる。また、ＬＦＣ発電機群の発電量を適切な範囲内とすることができる。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１および１０の発明によれば、発電機の追従速度の限界を考慮した先行制御を行うので、電力需要予測に基づく発電量と実際の電力需要との差を小さくすることができるという効果を奏する。また、需要予測方式が異なる場合にも対応することができるので、電力需要の特性が異なる場合にも電力需給制御を行うことができるという効果を奏する。
【００２９】
また、請求項２の発明によれば、電力需要の特性が異なる場合にも対応することができるので、需要の特性に依存することなく電力需給制御を行うことができるという効果を奏する。
【００３０】
また、請求項３の発明によれば、地域によって電力需要の特性が異なる場合にも対応することができるので、様々な地域の電力需給制御を行うことができるという効果を奏する。
【００３１】
また、請求項４の発明によれば、特定の需要予測方式に対して対応することができるので、特定の電力需要特性を有する場合の電力需給制御を行うことができるという効果を奏する。
【００３２】
また、請求項５の発明によれば、経済効率の高い発電機を優先して使用するので、経済的な発電を行うことができるという効果を奏する。
【００３３】
また、請求項６の発明によれば、ゾーンごとに適切な範囲で補正量を算出するので、ゾーンごとに適切な発電量を割り当てることができるという効果を奏する。
【００３４】
また、請求項７の発明によれば、ＥＤＣ発電機の追従速度の限界を考慮した先行制御を行うので、ＥＤＣ残差を少なくするという効果を奏する。
【００３５】
また、請求項８および１１の発明によれば、ＥＤＣ発電機の追従速度の限界を考慮した先行制御を行うので、電力需要予測に基づく発電量と実際の電力需要との差を小さくすることができるという効果を奏する。また、ＬＦＣ発電機群の発電量を適切な範囲内とするので、ＬＦＣ発電機の調整量を適切に確保することができるという効果を奏する。
【００３６】
また、請求項９の発明によれば、ＬＦＣ発電機群の発電量を最大需要電力に見合った適切な範囲内とするので、ＬＦＣ発電機の調整量を最大需要電力に見合うよう、適切に確保することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る電力需給制御装置および電力需給制御方法の好適な実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００３９】
まず、本実施例に係る電力需給制御について図１および図２を用いて説明する。図１は、電力需要の需要変動を示す図である。同図に示すように、電力需要変動は一見するとランダムな変動であるが、変動成分別にみるとサステンド成分（長周期成分）、フリンジ成分（短周期成分）、サイクリック成分（小幅変動成分）に分けることができ、電力需給制御としては、各需要変動成分に対応した制御が行われている。
【００４０】
サステンド成分は、２０数分程度以上の長周期の需要変動成分であり、日間需要変化カーブからある程度予測可能である。このサステンド成分に対しては、予測需要に見合うよう経済性を考慮して発電機の出力が配分され、中央制御（中央給電指令所から制御）されている。この制御はＥＤＣ(Economic Dispatching Control：経済負荷配分制御)と呼ばれる。
【００４１】
フリンジ成分は、数分から２０分程度の短周期の変動成分であり、このフリンジ成分による周波数変動はＬＦＣ(Load Frequency Control：負荷周波数制御)によって制御される。すなわち、実周波数と基準周波数からの偏差を抑制するように発電機出力が中央制御されている。
【００４２】
サイクリック成分は、数分以下の小幅な需要変動成分であり、このサイクリック成分による周波数変動は発電機のＧＦ（ガバナフリー運転）と負荷（需要）の自己制御性によって抑制される。
【００４３】
図２は、本実施例に係る電力需給制御を説明するための説明図である。同図に示すように、通常、電力需給制御は、ＥＤＣ制御を分担するＥＤＣ発電機とＬＦＣ制御を分担するＬＦＣ発電機を用いて行われる。
【００４４】
具体的には、ＥＤＣ発電機は、前日の電力需要予測に基づいて作成された発電スケジュール値（ＥＤＣスケジュール値）に基づいて発電量が制御され、ＬＦＣ発電機は、実際の電力需要とＥＤＣ発電機による発電量との差、すなわち、ＥＤＣ制御残を吸収するように発電量が制御される。また、ＬＦＣ制御後の需給インバランスであるＡＲ(Area Requirement)は、発電機のＧＦと負荷の自己制御性によって抑制される。なお、図２では１つのＥＤＣ発電機およびＬＦＣ発電機を示したが、実際には、ＥＤＣ発電機およびＬＦＣ発電機としてそれぞれ複数の発電機がある。
【００４５】
電力需給制御においては、ＬＦＣ発電機の出力や出力変動幅を減少させることができれば、経済的な運用、設備のメンテナンスの軽減、分散型電源への柔軟な対応などが期待できるため、ＥＤＣ制御残をできるだけ少なくすることが重要となる。そのため、電力需要予測をできるだけ正確に行う必要がある。
【００４６】
そこで、本実施例に係る電力需給制御では、図２に示すように、ＥＤＣスケジュール値に対して短時間先の電力需要予測に基づく補正を加えることによって、電力需要変動のサステンド成分の変動をより正確に予測し、ＥＤＣ制御残を少なくすることとしている。
【００４７】
ただし、短時間先の電力需要予測値をそのまま先行制御に用いると、需要の短周期変動が予測値に含まれてしまい、短周期変動に基づく制御に発電機が追従できないことからＥＤＣ制御残が必ずしも小さくならない。このため、本実施例に係る電力需給制御では、短時間先の電力需要予測に基づく補正量を算出する際に、短時間先の電力需要予測結果をそのまま使用するのではなく、短時間先の電力需要予測結果の移動平均を使用する。
【００４８】
このように、本実施例に係る電力需給制御では、ＥＤＣスケジュール値に対する補正量を算出する際に、短時間先の電力需要予測結果の移動平均を用いることによって、ＥＤＣ発電機の追従速度の限界を考慮した先行制御を行うことができ、ＥＤＣ制御残を少なくすることができる。
【００４９】
次に、本実施例に係る電力需給制御装置の構成について説明する。図３は、本実施例に係る電力需給制御装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この電力需給制御装置１００は、スケジュール値記憶部１１０と、短時間先需要予測部１２０と、移動平均値算出部１３０と、指令出力部１４０と、設定変更部１５０と、ＬＦＣ発電量監視部１６０とを有する。
【００５０】
スケジュール値記憶部１１０は、ＥＤＣスケジュール値を記憶する記憶部であり、ＥＤＣスケジュール値は、過去の実績、気温および天候の予測などに基づく需要予測結果から前日に策定される。
【００５１】
短時間先需要予測部１２０は、当日の電力需要から短時間先の電力需要を予測する処理部である。この短時間先需要予測部１２０は、複数の需要予測方式により需要予測を行うことが可能であり、設定によって需要予測方式を変更することができる。また、この短時間先需要予測部１２０は、予測先時間も設定により変更することができる。ここで、予測先時間とは、Ｎ分先の需要を予測する場合のＮ分のことである。
【００５２】
移動平均値算出部１３０は、短時間先需要予測部１２０により予測された電力需要の予測値の所定時間の移動平均を算出する処理部である。図４は、移動平均値算出部１３０による移動平均算出処理を説明するための説明図である。
【００５３】
同図に示すように、この移動平均値算出部１３０は、（Ｎ−Ｍ）分先の需要予測値からＮ分先の需要予測値までのＭ分間の需要予測値の移動平均を算出して（Ｎ−Ｍ／２）分先の需要予測値とする。なお、Ｍは、移動平均値算出部１３０の設定によって変更することが可能であり、ここでは、Ｍ分を移動平均時間と呼ぶこととする。
【００５４】
このように、この移動平均値算出部１３０が短時間先需要予測部１２０による予測値の移動平均を算出することによって、短周期変動を除去し、ＥＤＣ発電機の追従速度の限界を考慮した先行制御を行うことができる。
【００５５】
指令出力部１４０は、移動平均値算出部１３０が算出した移動平均値に基づいてＥＤＣスケジュール値に対する補正量を各ＥＤＣ発電機に対して算出し、補正した値に基づく発電機出力の指示を各ＥＤＣ発電機に行う処理部である。
【００５６】
図５は、指令出力部１４０による補正量の算出方法を説明するための説明図である。同図に示すように、各ＥＤＣ発電機には、発電の優先順位があり、移動平均値とＥＤＣベース値（ＥＤＣスケジュール値）の差に対して優先度が高い順に発電機に対して補正量を割り当てていく。ここで、各ＥＤＣ発電機に対して補正量を割り当てる際には、各ＥＤＣ発電機に割り当てることができる発電量の上下限値の範囲に収まるようにする。
【００５７】
なお、発電量の上下限値は、発電量の複数のゾ−ンに対応して複数の上下限値の組がある。また、各ＥＤＣ発電機は、先行制御対象であるか否かが決められており、先行制御対象のＥＤＣ発電機に対してだけ補正量が割り当てられる。
【００５８】
このように、ＥＤＣ発電機の優先度に基づいて補正量を割り当てることによって、経済性の高いＥＤＣ発電機を優先して使うなど、効率の良い発電を行うことができる。
【００５９】
設定変更部１５０は、ユーザから地域指定を受け付け、短時間先需要予測部１２０の短時間先需要予測方式や予測先時間の設定、移動平均算出部１３０の移動平均時間の設定を変更する処理部である。地域指定としては、例えば、「九州」、「北海道」などがある。
【００６０】
この設定変更部１５０がユーザから地域指定を受け付け、短時間先需要予測方式、予測先時間、あるいは、移動平均時間の設定を変更することによって、地域の電力需要特性に合った需要予測を行うことができる。
【００６１】
ＬＦＣ発電量監視部１６０は、ＬＦＣ発電機の発電量を監視し、ＬＦＣ発電機の調整量の確保に必要な処理を行う処理部である。図６は、ＬＦＣ発電量監視部１６０によるＬＦＣ発電機調整量確保処理を説明するための説明図である。
【００６２】
同図に示すように、このＬＦＣ発電量監視部１６０は、全ＬＦＣ発電機のＥＤＣベース値の合計が所定の上限値または下限値から最大需要電力の１％の範囲内に入った場合に、範囲内に入った超過分を指令出力部１４０に通知する。
【００６３】
また、ＬＦＣ発電量監視部１６０から超過分の通知を受けた指令出力部１４０は、移動平均値算出部１３０が算出した移動平均値とともに超過分に基づいて各ＥＤＣ発電機の補正量を算出する。
【００６４】
なお、ここでは、全ＬＦＣ発電機のＥＤＣベース値の合計が所定の上限値または下限値から最大需要電力の１％の範囲内に入った場合に、範囲内に入った超過分を指令出力部１４０に通知することとしたが、最大需要電力の１％の範囲の代わりにユーザが指定するＭＷ値（電力値）を用いることもできる。
【００６５】
このように、ＬＦＣ発電量監視部１６０が、ＬＦＣ発電機の発電量を監視し、発電量が所定の上下限範囲に入った場合に超過分として指令出力部１４０に通知し、指令出力部１４０が、移動平均値算出部１３０が算出した移動平均値とともに超過分に基づいて各ＥＤＣ発電機の補正量を算出することによって、ＬＦＣ発電機の調整量を適切に確保することができる。
【００６６】
次に、本実施例に係る電力需給制御装置１００による補正量算出処理の処理手順について説明する。図７は、本実施例に係る電力需給制御装置１００による補正量算出処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、この補正量算出処理は１０秒周期で起動される。
【００６７】
同図に示すように、この電力需給制御装置１００は、短時間先需要予測部１２０がＮ分先の需要を予測し（ステップＳ１０１）、Ｎ分先需要予測値を移動平均値算出部１３０に渡す。そして、移動平均値算出部１３０がＮ分先需要予測値のＭ分移動平均値を算出し（ステップＳ１０２）、指令出力部１４０に渡す。
【００６８】
そして、指令出力部１４０がＭ分移動平均値に基づいて各ＥＤＣ発電機の補正量を算出し（ステップＳ１０３）、算出した補正量に基づいて補正した発電量を各ＥＤＣ発電機に指示する（ステップＳ１０４）。
【００６９】
このように、移動平均値算出部１３０がＮ分先需要予測値のＭ分移動平均値を算出し、指令出力部１４０がＭ分移動平均値に基づいて各ＥＤＣ発電機の補正量を算出し、補正量に基づいて補正した発電指示を行うことによって、需要の短周期変動を取り除き、ＥＤＣ制御残の少ない先行制御を行うことができる。
【００７０】
次に、本実施例に係る電力需給制御のシミュレーション結果について図８〜図１２−３を用いて説明する。なお、シミュレーションは、夏季、冬季、春季の代表的な日を対象として行った。
【００７１】
図８は、シミュレーションで評価した予測先時間、移動平均時間の値および移動平均の中心を示す図である。同図に示すように、予測先時間としては１分、３分、５分、７分および１５分を用い、移動平均時間としては５分、１０分、１５分、２０分、２５分および３０分を用いて評価を行った。ただし、評価は移動平均の中心が０分以上になる場合について行った。
【００７２】
図９および図１０は、夏季を対象としたシミュレーションによる評価結果を示す図である。図９は、ＡＲについての平均および標準偏差を示し、図１０は、ＬＦＣ発電機の出力変動幅についての平均および標準偏差を示す。なお、図９および図１０では、先行制御を行わなかった実測再現シミュレーション時のＡＲおよびＬＦＣ発電機出力変動幅の標準偏差をそれぞれ基準（１．００）とした値を示す。
【００７３】
図９および図１０から、予測データをそのまま使用した場合と移動平均値を使用した場合、すなわち、移動平均時間を０分とした場合と他の移動平均時間とした場合とを比較すると、移動平均値を使用した場合の方が優れた結果を示している。また、５分先需要予測値を５分移動平均した場合、すなわち予測先時間を５分とし移動平均時間を５分とした場合がＡＲとＬＦＣ発電機の出力変動幅の両方について良好な結果を示している。
【００７４】
なお、５分先需要予測値を５分移動平均した場合が最適であるか否かは、短時間先需要予測方式に依存するものであり、短時間先需要予測方式を変更することによって予測先時間および移動平均時間の最適値は異なる値となる。
【００７５】
図１１−１および図１１−２は、ＥＤＣ制御残を示す図である。図１１−１は、「実測再現」、すなわち先行制御を行わなかった場合を示し、図１１−２は、５分先需要予測値を５分移動平均した値を使用した場合を示す。なお、ＥＤＣ制御残は実測再現シミュレーション時の標準偏差を基準（１．００）とした値を示す。これらの図を比較すると、先行制御を実施することによって、ＥＤＣ制御残が減少していることがわかる。したがって、図８〜１１−２から、先行制御を実施することによってＥＤＣ制御残が減少し、その結果、ＬＦＣ発電機の出力変動幅が減少することがわかる。
【００７６】
図１２−１〜図１２−３は、先行制御の効果の検証結果を示す図である。図１２−１は、夏季を対象とし、図１２−２は、冬季を対象とし、図１２−３は、春季を対象としている。これらの図においても、「実測再現」は先行制御を行わなかった場合を示し、「先行制御」は５分先需要予測値を５分移動平均した値を使用した場合を示す。また、これらの図においても、実測再現シミュレーション時のＡＲおよびＬＦＣ発電機出力変動幅の標準偏差をそれぞれ基準（１．００）とした値を示す。これらの図に示すように、先行制御を行うことによって、いずれの季節においてもＬＦＣ発電機出力変動幅を減少させることができる。
【００７７】
上述してきたように、本実施例では、短時間先需要予測部１２０が当日の実需要に基づいて短時間先需要の予測を行い、移動平均値算出部１３０が短時間先需要予測値の移動平均値を算出し、指令出力部１４０が移動平均値とスケジュール値に基づいて各ＥＤＣ発電機に対する発電の補正量を算出し、算出した補正量に基づいて発電量の補正を行った後、各ＥＤＣ発電機に対して発電量を指示することとしたので、短時間先需要予測値の短周期変動成分を取り除いて補正量を算出することができ、発電機の追従速度の限度を反映した先行制御を行うことができる。したがって、短時間先需要予測値を直接先行制御に用いる場合と比較して、ＥＤＣ制御残を小さくすることができる。
【００７８】
また、本実施例では、設定変更部１５０が、ユーザから地域指定を受け付けて、短時間先需要予測方式、予測先時間および移動平均時間の設定を変更することとしたので、地域の電力需要特性を先行制御に反映させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上のように、本発明に係る電力需給制御装置および電力需給制御方法は、電力需要に見合った発電を行うために有用であり、特に、ＬＦＣ発電機の経済的な運転が重要となる場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】電力需要の需要変動を示す図である。
【図２】本実施例に係る電力需給制御を説明するための説明図である。
【図３】本実施例に係る電力需給制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】移動平均値算出部による移動平均算出処理を説明するための説明図である。
【図５】指令出力部による補正量の算出方法を説明するための説明図である。
【図６】、ＬＦＣ発電量監視部によるＬＦＣ発電機調整量確保処理を説明するための説明図である。
【図７】本実施例に係る電力需給制御装置による補正量算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】シミュレーションで評価した予測先時間（Ｎ）、移動平均時間（Ｍ）の値および移動平均の中心を示す図である。
【図９】夏季を対象としたシミュレーションによるＡＲの評価結果を示す図である。
【図１０】夏季を対象としたシミュレーションによるＬＦＣ発電機の出力変動幅の評価結果を示す図である。
【図１１−１】ＥＤＣ制御残（実測再現）を示す図である。
【図１１−２】ＥＤＣ制御残（先行制御）を示す図である。
【図１２−１】先行制御の効果の検証結果（夏季）を示す図である。
【図１２−２】先行制御の効果の検証結果（冬季）を示す図である。
【図１２−３】先行制御の効果の検証結果（春季）を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
１００    電力需給制御装置
１１０    スケジュール値記憶部
１２０    短時間先需要予測部
１３０    移動平均値算出部
１４０    指令出力部
１５０    設定変更部
１６０    ＬＦＣ発電量監視部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１−１】
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【図１１−２】
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【図１２−１】
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【図１２−２】
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【図１２−３】
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