(57)【要約】【課題】発電機の起動停止計画の変更に影響されることなく、需給バランスと各種制約条件を満たすように的確に発電機の経済負荷配分を実現する。【解決手段】長期の需要予測値２１ａに基づいて発電機起動停止計画２２ａを算出し（ステップ１０１、１０２）、短期の需要予測値２１ｂに基づいて発電機出力値２３ａを出力する場合（ステップ１０３）、発電機出力値２３ａの計算区間内での起動台数の変更が発生したとき（ステップ１０４）、変更の前後で発電機出力値２３ａを再計算し（ステップ１０７）、制約条件からの逸脱がある場合は（ステップ１０８）、変更点を前後に補正して（ステップ１０９）、発電機出力値２３ａの再計算を行い（ステップ１１０）、制約条件からの逸脱が最小の発電機出力値２３ａを最適値として出力する（ステップ１１１）。【選択図】図４
2012178929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力需給制御における発電機の経済負荷配分方法において、
一定区間の電力需要の予測を行う電力需要予測ステップと、
前記電力需要予測ステップから得られた電力需要予測値から、発電機起動停止計画を立案する発電機起動停止計画ステップと、
前記発電機起動停止計画で起動するとされた発電機において、電力需給バランスおよび発電機出力上下限および発電機出力変化率の少なくとも一つを含む制約条件を考慮し、前記発電機起動停止計画における起動対象の前記発電機への負荷配分を行い、当該発電機の出力を計算する発電機出力値計算ステップと、
前記発電機出力値計算ステップを行う際に、前記発電機起動停止計画における起動対象の前記発電機の変更があったときを発電機変更点とし、前記発電機変更点の前後で前記発電機出力値計算ステップの計算を別々に実施し、前記発電機変更点において、前記制約条件からの逸脱が発生しないように繰り返し計算を行う発電機出力値反復計算ステップと、
を含むことを特徴とする発電機の経済負荷配分方法。
【請求項２】
請求項１に記載の発電機の経済負荷配分方法において、
前記発電機出力値反復計算ステップでは、前記発電機変更点での出力変動が大きく、前記制約条件における前記電力需給バランスの維持に困難が発生すると判断された場合、前記発電機起動停止計画ステップによる前記発電機起動停止計画の補正を行うことを特徴とする発電機の経済負荷配分方法。
【請求項３】
請求項１に記載の発電機の経済負荷配分方法において、
前記発電機出力値計算ステップでは、事前に前記発電機の特性を保持し、前記発電機起動停止計画で起動するとされた前記発電機において、前記発電機の特性と前記制約条件を考慮し、発電コストが最小となるような前記発電機への負荷配分を行い、前記発電機の出力を計算することを特徴とする発電機の経済負荷配分方法。
【請求項４】
請求項１に記載の発電機の経済負荷配分方法において、
前記発電機出力値反復計算ステップでは、前記発電機変更点での前記制約条件が逸脱しないように繰り返し反復計算を行った結果、最終的に前記制約条件を満たす解が得られなかった場合、前記制約条件からの逸脱が最も小さい解を前記発電機起動停止計画における起動対象の前記発電機の出力の計算値として出力することを特徴とする発電機の経済負荷配分方法。
【請求項５】
電力需給制御における発電機の経済負荷配分装置において、
一定区間の電力需要の予測を行う電力需要予測部と、
前記電力需要予測部から得られた電力需要予測値から、発電機起動停止計画を立案する発電機起動停止計画部と、
前記発電機起動停止計画で起動するとされた発電機において、電力需給バランスおよび発電機出力上下限および発電機出力変化率の少なくとも一つを含む制約条件を考慮し、前記発電機起動停止計画における起動対象の前記発電機への負荷配分を行い、当該発電機の出力を計算する発電機出力値計算部と、
前記発電機出力値計算部で計算を行う際に、前記発電機起動停止計画における起動対象の前記発電機の変更があったときを発電機変更点とし、前記発電機変更点の前後で前記発電機出力値計算部の計算を別々に実施し、前記発電機変更点において、前記制約条件からの逸脱が発生しないように繰り返し計算を行う発電機出力値反復計算部と、
を含むことを特徴とする発電機の経済負荷配分装置。
【請求項６】
請求項５に記載の発電機の経済負荷配分装置において、
前記発電機出力値反復計算部は、前記発電機変更点での出力変動が大きく、前記制約条件における前記電力需給バランスの維持に困難が発生すると判断された場合、前記発電機起動停止計画部による前記発電機起動停止計画の補正を行うことを特徴とする発電機の経済負荷配分装置。
【請求項７】
請求項５に記載の発電機の経済負荷配分装置において、
前記発電機出力値反復計算部は、前記発電機変更点での前記制約条件が逸脱しないように繰り返し反復計算を行った結果、最終的に前記制約条件を満たす解が得られなかった場合、前記制約条件からの逸脱が最も小さい解を前記発電機起動停止計画における起動対象の前記発電機の出力の計算値として出力することを特徴とする発電機の経済負荷配分装置。
【請求項８】
一定区間の電力需要の予測を行う電力需要予測ステップと、
前記電力需要予測ステップから得られた電力需要予測値から、発電機起動停止計画を立案する発電機起動停止計画ステップと、
前記発電機起動停止計画で起動するとされた発電機において、電力需給バランスおよび発電機出力上下限および発電機出力変化率の少なくとも一つを含む制約条件を考慮し、前記発電機起動停止計画における起動対象の前記発電機への負荷配分を行い、当該発電機の出力を計算する発電機出力値計算ステップと、
前記発電機出力値計算ステップを行う際に、前記発電機起動停止計画における起動対象の前記発電機の変更があったときを発電機変更点とし、前記発電機変更点の前後で前記発電機出力値計算ステップの計算を別々に実施し、前記発電機変更点において、前記制約条件からの逸脱が発生しないように繰り返し計算を行う発電機出力値反復計算ステップと、
を自動的に行う自動演算手段と、
前記自動演算手段から出力される発電機起動停止計画および前記発電機の出力値を運用者に通知する通知手段と、
前記発電機起動停止計画として出力される発電機出力値を前記発電機に与える発電機操作手段と、
を含むことを特徴とする発電機の経済負荷配分システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電機の経済負荷配分方法および発電機の経済負荷配分装置ならびに発電機の経済負荷配分システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力需給制御では、電力の需給バランスを維持と燃料コストを低減するため、並列した発電機の起動停止計画や発電機出力の計算を行っている。
発電機起動停止計画は組合せ最適化問題であり、発電機台数と計画点数の増大により計算負荷が指数関数的に増大してしまうため、近似的な解法として、特許文献１に開示されたラグランジュ緩和法や、特許文献２に開示された遺伝的アルゴリズムなどが適用されている。
【０００３】
発電機の出力値を計算する方法（経済負荷配分方法）として、非特許文献１に開示される等増分燃料費法（等λ法）が用いられている。等λ法では、発電の燃料コストと出力の関係を２次形式で表し、各発電機の出力を微小量上昇させた時の燃料コスト増加割合（増分燃料費：λ）が等しくなるように、各発電機の出力を決定する（負荷を配分する）ことで発電コストが最小となる発電機出力が得られるという手法である。
【０００４】
ただし、発電機出力変化率制約など複数の時間帯におよぶ制約条件を含む場合には、等λ法のみでは最適な出力を計算することができない。
したがって、非特許文献２に開示されるように、近似的に発電機出力変化率の制約条件からの逸脱が生じないように等λ法を改良した手法や、非特許文献３に開示されるように複数の時間帯の出力値の厳密解を一度に計算する２次計画法などの手法が用いられている。
【０００５】
従来から、発電機起動停止計画と発電機出力値計算手法（経済的負荷配分）は実施されている。
たとえば、特許文献３のように発電機起動停止計画と発電機出力値計算を制約条件の緩和などを利用し、計算負荷を低減する手法がある。
【０００６】
また、特許文献４のように、火力発電機の出力バルブの切り替え時間やバルブごとの出力上下限などを考慮し、発電機出力値計算を行う手法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３００７２０号公報
【特許文献２】特開２００７−１６６８５５号公報
【特許文献３】特開２００６−２３８５３７号公報
【特許文献４】特開２０００−６０００１号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】高橋一弘、「電力システム工学」、コロナ社（１９７７）
【非特許文献２】磯田八郎：「負荷の変動特性と発電機の応答性を考慮したオンライン火力機負荷配分」、電学論Ｂ、ｖｏｌ．１０７、Ｎｏ．１１、ｐｐ．４９−５５（１９８１）
【非特許文献３】橋本博幸、高口雄介、中村静香、「有効制約の推定機構を持つ２次計画法」、電学論Ｃ、Ｖｏｌ．１３０、Ｎｏ．６、ｐｐ．１０６１−１０７１（２０１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、発電機起動停止計画の計算周期は数１０分〜数時間の単位で、発電機出力値計算の計算周期は分単位で、個別に計算を行うことにより、長周期変動と短周期変動の影響を吸収し、計算精度が向上することに加え、計算負荷を低減することができる。
【００１０】
そこで、発電機起動停止計画で計算された起動停止情報をもとに、指定された将来時間に対し、起動している発電機の出力値を計算する場合について考える。
しかし、起動している発電機の出力値を計算する際、指定された将来時間内で発電機の起動停止計画が変更される場合、出力値の計算をそのまま行うことはできない、という技術的課題がある。
【００１１】
本発明の目的は、発電機の起動停止計画の変更に影響されることなく、需給バランスと各種制約条件を満たすように的確に発電機の経済負荷配分を実現することが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の観点は、電力需給制御における発電機の経済負荷配分方法において、
一定区間の電力需要の予測を行う電力需要予測ステップと、
前記電力需要予測ステップから得られた電力需要予測値から、発電機起動停止計画を立案する発電機起動停止計画ステップと、
前記発電機起動停止計画で起動するとされた発電機において、電力需給バランスおよび発電機出力上下限および発電機出力変化率の少なくとも一つを含む制約条件を考慮し、前記発電機起動停止計画における起動対象の前記発電機への負荷配分を行い、当該発電機の出力を計算する発電機出力値計算ステップと、
前記発電機出力値計算ステップを行う際に、前記発電機起動停止計画における起動対象の前記発電機の変更があったときを発電機変更点とし、前記発電機変更点の前後で前記発電機出力値計算ステップの計算を別々に実施し、前記発電機変更点において、前記制約条件からの逸脱が発生しないように繰り返し計算を行う発電機出力値反復計算ステップと、
を含む発電機の経済負荷配分方法を提供する。
【００１３】
本発明の第２の観点は、電力需給制御における発電機の経済負荷配分装置において、
一定区間の電力需要の予測を行う電力需要予測部と、
前記電力需要予測部から得られた電力需要予測値から、発電機起動停止計画を立案する発電機起動停止計画部と、
前記発電機起動停止計画で起動するとされた発電機において、電力需給バランスおよび発電機出力上下限および発電機出力変化率の少なくとも一つを含む制約条件を考慮し、前記発電機起動停止計画における起動対象の前記発電機への負荷配分を行い、当該発電機の出力を計算する発電機出力値計算部と、
前記発電機出力値計算部で計算を行う際に、前記発電機起動停止計画における起動対象の前記発電機の変更があったときを発電機変更点とし、前記発電機変更点の前後で前記発電機出力値計算部の計算を別々に実施し、前記発電機変更点において、前記制約条件からの逸脱が発生しないように繰り返し計算を行う発電機出力値反復計算部と、
を含む発電機の経済負荷配分装置を提供する。
【００１４】
本発明の第３の観点は、一定区間の電力需要の予測を行う電力需要予測ステップと、
前記電力需要予測ステップから得られた電力需要予測値から、発電機起動停止計画を立案する発電機起動停止計画ステップと、
前記発電機起動停止計画で起動するとされた発電機において、電力需給バランスおよび発電機出力上下限および発電機出力変化率の少なくとも一つを含む制約条件を考慮し、前記発電機起動停止計画における起動対象の前記発電機への負荷配分を行い、当該発電機の出力を計算する発電機出力値計算ステップと、
前記発電機出力値計算ステップを行う際に、前記発電機起動停止計画における起動対象の前記発電機の変更があったときを発電機変更点とし、前記発電機変更点の前後で前記発電機出力値計算ステップの計算を別々に実施し、前記発電機変更点において、前記制約条件からの逸脱が発生しないように繰り返し計算を行う発電機出力値反復計算ステップと、
を自動的に行う自動演算手段と、
前記自動演算手段から出力される発電機起動停止計画および前記発電機の出力値を運用者に通知する通知手段と、
前記発電機起動停止計画として出力される発電機出力値を前記発電機に与える発電機操作手段と、
を含む発電機の経済負荷配分システムを提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、発電機の起動停止計画の変更に影響されることなく、需給バランスと各種制約条件を満たすように的確に発電機の経済負荷配分を実現することが可能な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態である発電機の経済負荷配分方法を実施する経済負荷配分装置を備えた経済負荷配分システムの構成の一例を示す概念図である。
【図２】本発明の一実施の形態である発電機の経済負荷配分方法の作用の一例を示す線図である。
【図３】本発明の一実施の形態である発電機の経済負荷配分方法の作用の一例を示す線図である。
【図４】本発明の一実施の形態である発電機の経済負荷配分方法を実施する経済負荷配分装置を備えた経済負荷配分システムの作用の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本実施の形態では、一態様として以下の技術を例示する。
（需要予測）
需給制御では、まず、一定区間の電力需要の予測を行い、需要予測値を計算する。
【００１８】
需要予測値は、起動停止計画立案用と発電機出力計算用の二つを用意する。
起動停止計画立案用には、長周期変動を考慮した、数１０分〜数時間間隔での、数時間〜数日先までの需要予測値とし、発電機出力計算用には、短周期変動を考慮した、数秒〜数分間隔での数分〜数時間先までの需要予測値とする。
【００１９】
この時、原子力発電や固定速火力発電機などの出力の制御が困難な発電システムによる発電出力は、上記需要予測値から控除する。
また、不確定要素を含む太陽光発電や風力発電などの自然エネルギーの出力予測を行い、上記需要予測値から控除する。
【００２０】
上記需要予測値から控除された、発電機に必要な出力は起動停止計画立案時および発電機出力計算時には見かけ上での需要予測値となり、以下、見かけ上での需要予測値も「需要予測値」と表記する。
【００２１】
需要予測値の計算には、過去データや気象予測からの重回帰分析などの統計的手法やニューラルネットワークなど学習手法を用いる。
【００２２】
（発電機起動停止計画）
次に、発電機起動停止計画を行う。発電機起動停止計画用に用意された需要予測値に対し、数１０分〜数時間間隔で、数時間〜数日先までの各発電機の起動あるいは停止を最適化手法により計算する。
【００２３】
目的関数は発電機の特性から得られる発電コストの最小化であり、制約条件は需給バランスの均衡、発電機の出力上下限、出力変化率上下限、その他運用上の制約の少なくとも一つを制約条件とする。
【００２４】
上記最適化問題は、変数が離散値を含む最適化問題を解く手法として、ラグランジュ緩和法、動的計画法などの数理計画法や遺伝的アルゴリズムやタブサーチといったメタヒューリスティックと呼ばれる手法を用いる。
【００２５】
（発電機出力計算）
次に、発電機出力計算を行う。発電機出力計算用に用意された需要予測値に対し、数分〜数１０分間隔で、発電機の起動停止計画値をベースに、数時間先までの発電機出力値を計算する。
【００２６】
目的関数は発電機の特性から得られる発電コストの最小化であり、制約条件は需給バランスの均衡、発電機の出力上下限、出力変化率上下限、その他運用上の制約とする。
上記最適化問題は、変数が連続値のみ構成された最適化問題を解く手法として、等λ法をベースとした近似解法や２次計画法などの数理計画法を用いる。
【００２７】
しかし、発電機出力計算の際、数時間先までの計算区間内で発電機の起動停止情報が変更されている場合、上記手法で一括に問題を解くことは困難である。また、発電機起動停止により、発電出力の急激な変化による需給バランスの不均衡や発電機出力変化率制約の逸脱を防止する必要がある。
【００２８】
本実施の形態の一態様では、発電機の起動停止情報が変更されている点を境界点とし、境界点ごとに問題を分割し、境界点での制約条件が逸脱することを防止する。
まず、分割された問題ごとに、需要予測値と発電機特性などの情報から、目的関数と制約条件を作成し、等λ法をベースとした近似解法や２次計画法などの連続値に対応した最適化手法により発電機の出力値を計算する。
【００２９】
そこで、境界点での需給バランス、発電機出力上下限、発電機出力速度制約などをチェックする。もし上記制約が満たされていない場合は、境界点を計算時間刻み分、いずれかの方向にずらす、すなわち発電機起動停止計画の時刻（期間、区間）を補正し、再度分割された問題ごとに発電機の出力を計算する。このステップを繰り返すことにより、境界点での制約条件を満たし、かつ発電コストの最小化を行うことができる。
【００３０】
上記計算ステップを繰り返した後、制約条件を満たすことができない場合、計算ステップを繰り返した中で最も制約条件の逸脱が小さいとされる発電機出力値を出力する。また、制約条件を逸脱する旨を運用者に通知する。
【００３１】
上述の本実施の形態の一態様によれば、指定された区間の発電機出力計算において、発電機の起動停止計画が変更されている場合でも、電力需給バランスや発電機出力上下限、発電機出力変化率などの制約条件を考慮し、発電コストが最小となる発電機出力値を計算することが可能となる。
【００３２】
また、制約条件を逸脱する場合でも、これを最小限に緩和するため、発電機起動停止計画を補正し、最善の発電機出力値を計算することが可能となる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００３３】
図１は、本発明の一実施の形態である発電機の経済負荷配分方法を実施する経済負荷配分装置を備えた経済負荷配分システムの構成の一例を示す概念図である。
図２は、本発明の一実施の形態である発電機の経済負荷配分方法の作用の一例を示す線図である。
【００３４】
図３は、本発明の一実施の形態である発電機の経済負荷配分方法の作用の一例を示す線図である。
図４は、本発明の一実施の形態である発電機の経済負荷配分方法を実施する経済負荷配分装置を備えた経済負荷配分システムの作用の一例を示すフローチャートである。
【００３５】
図１を参照して、本実施の形態の発電機の経済負荷配分システムの構成例を説明する。
本実施の形態の発電機の経済負荷配分システム１０は、発電機の経済負荷配分装置２０と、発電機操作部３０と、通知部４０を備えている。
【００３６】
発電機の経済負荷配分装置２０は、例えば、プログラムやデータが格納されるメモリ、プログラムを実行して所望の処理を実現する中央処理装置、入出力インタフェース、等を具備したコンピュータシステム等の情報処理装置で構成することができる。
【００３７】
すなわち、本実施の形態の発電機の経済負荷配分装置２０の後述の各機能部は、情報処理装置で実行されるソフトウェアであるプログラム（自動演算手段）、または専用のハードウェア回路（自動演算手段）等、あるいはプログラムとハードウェア回路の組合せにて実現することができる。
【００３８】
また、通知部４０は、例えば、発電機の経済負荷配分装置２０から出力される情報を表示するディスプレイや、電子メール、ファクシミリ等で通知する通信手段等で構成される。
【００３９】
一方、本実施の形態で制御対象となる制御対象発電機５０は、商用電力網等の電力系統６０に接続されて当該電力系統６０に供給電力５１を供給する。
制御対象発電機５０は、電力系統６０からフィードバックされる系統周波数６１に基づいて、供給電力５１の周波数を制御する。
【００４０】
発電機操作部３０は、後述のようにして発電機の経済負荷配分装置２０から出力される発電機出力値２３ａに基づいて、制御対象発電機５０を構成する個々の発電機における起動／停止、さらには出力電力を制御する。
【００４１】
発電機の経済負荷配分装置２０は、需要予測部２１、発電機起動停止計画部２２、発電機出力値計算部２３を備え、発電機出力値計算部２３は、さらに発電機出力値反復計算部２４を備えている。
【００４２】
また、発電機の経済負荷配分装置２０には、発電機特性や後述の制約条件等の情報が格納される記憶部２５が設けられ、他の各部からのアクセスが可能になっている。
発電機出力値反復計算部２４は、後述のように、発電機起動停止計画２２ａにおいて、制御対象発電機５０における起動発電機の変更が時系列に発生した場合、変更の前後での発電機出力値２３ａの最適化計算を反復する機能を実現する論理である。
【００４３】
需要予測部２１は、長周期変動の需要予測値２１ａおよび短周期変動の需要予測値２１ｂを計算し、発電機起動停止計画部２２および発電機出力値計算部２３にそれぞれ出力する。
【００４４】
発電機起動停止計画部２２は、需要予測値２１ａに基づいて発電機起動停止計画２２ａを作成し、発電機出力値計算部２３および通知部４０に出力する。
発電機出力値計算部２３は、需要予測部２１から入力される需要予測値２１ｂと、発電機起動停止計画部２２から入力される発電機起動停止計画２２ａに基づいて、発電機出力値２３ａを計算し、発電機操作部３０および通知部４０に出力する。
【００４５】
なお、上述のように、記憶部２５には、制御対象発電機５０を構成する個々の発電機の発電機特性が予め記憶され、発電機出力値計算部２３等に入力される。
このように、本実施の形態の発電機の経済負荷配分装置２０では、需要予測部２１で計算された長周期変動の需要予測値２１ａ、短周期変動の需要予測値２１ｂにより、発電機起動停止計画部２２における発電機起動停止計画２２ａと、発電機出力値計算部２３における経済負荷配分である発電機出力値２３ａの計算を行う。
【００４６】
発電機起動停止計画部２２の計算から発電機起動停止計画２２ａの情報を発電機出力値計算部２３に与え、制御対象発電機５０を構成する複数の発電機の各々の発電機出力値２３ａを計算する。
【００４７】
発電機出力値計算部２３では、制御対象発電機５０の出力値を計算し発電機出力値２３ａとして、発電機操作部３０を介して、当該発電機に指令を与え、制御対象発電機５０の個々の発電機の制御が行われる。
【００４８】
この時、制御対象発電機５０から電力系統６０へ電力が供給されるが、需給アンバランスが発生した場合、系統周波数６１の変動が発生する。
本実施の形態では、制御対象発電機５０はＮ台の発電機で構成され、このＮ台の発電機を発電機起動停止計画２２ａおよび発電機出力値２３ａの計算の対象とする。ただし、Ｎは２以上の自然数である。
【００４９】
まず、図２に例示されるように、発電機起動停止計画部２２において、需要予測値２１ａ（長周期変動）に対し、発電機起動停止計画２２ａの立案を行い、所望の時間範囲である指定区間の発電機の運転台数を計算する。
【００５０】
次に、発電機出力値計算部２３において、需要予測値２１ｂ（短周期変動）に対し、発電機出力値２３ａの計算を行い、指定区間の発電機の出力値を計算する。
このとき、図３に例示されるように、指定区間内Ｔで時刻ｔｃ（発電機変更点）において、発電機の運転台数がＮ−１台からＮ台に変更されているとする。
【００５１】
このとき、本実施の形態の発電機出力値計算部２３では、発電機出力値反復計算部２４が以下のように作用する。
Ｎ−１台の発電機で運転が計画されている区間を区間Ａ、Ｎ−１台の発電機で運転が計画されている区間を区間Ｂとする。
【００５２】
本実施の形態の場合、区間Ａ、区間Ｂにおいて、それぞれ発電機特性、需要予測値２１ａ、２１ｂから、発電コスト最小化を目的関数とし、需給バランス均衡、発電機の諸制約を制約条件とし、以下のように目的関数を定式化する。
【００５３】
（１）式は、区間Ａでの目的関数、制約条件を示している。
【数１】
2012178929.tif 000003
【００５４】
（２）式は、区間Ｂでの目的関数、制約条件を示している。
【数２】
2012178929.tif 000004
【００５５】
ただし、この各式において、ｆＡ、ｆＢは目的関数、ｘＴｋは時刻ｔにおけるｋ台目の発電機の出力値、ｔＡは区間Ａの計算点、ｔＢは区間Ｂでの計算点、ｇＡ、ｇＢは不等式制約、ｈＡ、ｈＢは等式制約である。
【００５６】
それぞれの区間において、以下の最適解が得られたとする。
すなわち、区間Ａの最適解として（３）式が得られ、区間Ｂの最適解として（４）式が得られたとする。
【００５７】
【数３】
2012178929.tif 000005
【００５８】
【数４】
2012178929.tif 000006
次に、各区間の境界点ｔｃにおける制約条件の逸脱の有無を判定する。上記最適解の境界点前後である、ＸＡ（ｎ＝１、…Ｎ−１、ｔＡ）とＸＢ（ｎ＝１、…Ｎ、ｔＡ＋１）を比較し、本実施の形態では、一例として、特に、制御対象発電機５０を構成する発電機の出力変化率上下限の制約条件からの逸脱を評価する。
【００５９】
制約条件の評価の結果、制約条件からの逸脱がない場合、これを最適解として出力する。
制約条件からの逸脱が発生した場合、区間Ａと区間Ｂの範囲を変更し、発電機の運転台数を補正する。
【００６０】
具体的には、Ｎ−１台を運転する区間Ａをｔ＝１、…ｔＡをｔ＝１、…ｔＡ−１に変更し、Ｎ台を運転する区間Ｂをｔ＝ｔＡ＋１、…、ｔＢをｔ＝ｔＡ、…、ｔＢとする。
あるいは区間Ａをｔ＝１、…ｔＡ＋１に変更し、区間Ｂをｔ＝ｔＡ＋２、…、ｔＢとする。
【００６１】
区間および運転台数を変更した上で、再度上記最適化問題を解き、境界点での制約条件の判定を行う。
制約条件の逸脱が発生しない場合はこれを最適解とし、発電機出力値２３ａを出力し、逸脱が発生した場合は再度区間の変更を行う。
【００６２】
上記計算を繰り返し行い、発電機出力値２３ａの最適解を探索する。
しかし、指定区間内で制約条件を満たす発電機出力値２３ａの最適解を探索することができなかった場合、繰り返し計算を実施した中で最も制約逸脱量が小さい解を、発電機出力値２３ａとして出力する。
【００６３】
図４のフローチャートを参照して、本実施の形態の発電機の経済負荷配分装置２０における上述の作用を説明する。
発電機起動停止計画部２２は、需要予測部２１から需要予測値２１ａ（長周期変動）の取得を行い（ステップ１０１）、発電機起動停止計画２２ａの計算を行う（ステップ１０２）。
【００６４】
次に、発電機出力値計算部２３は、需要予測部２１から需要予測値２１ｂ（短周期変動）の取得を行う（ステップ１０３）。
そして、発電機出力値２３ａの計算指定区間内での発電機起動停止の変更の有無を判別する（ステップ１０４）。
【００６５】
そして、変更が内場合には、指定区間内での発電機出力値２３ａの計算を行い（ステップ１０５）、発電機出力値２３ａの出力を行う（ステップ１０６）。
一方、ステップ１０４で変更ありと判定された場合には、発電機出力値反復計算部２４の制御の下で、以下の処理が行われる。
【００６６】
まず、変更点の前後の区間の各々での発電機出力値２３ａの計算を行う（ステップ１０７）。
そして、変更点の前後の各々の区間での制約条件の逸脱の有無を判別する（ステップ１０８）。
【００６７】
このステップ１０８で逸脱がないと判定された場合、上述のステップ１０６に分岐して発電機出力値２３ａの出力を行う。
一方、ステップ１０８で制約条件からの逸脱があると判定された場合には、さらに、変更点の補正が可能か否かを判別する（ステップ１０９）。
【００６８】
そして、補正が可能と判定された場合には、発電機起動停止変更点の補正を実施し（ステップ１１０）、上述のステップ１０７に戻って変更点の前後の区間の各々での発電機出力値２３ａの計算を行う。
【００６９】
一方、ステップ１０９で変更点の補正が不可と判定された場合には、最も制約条件からの逸脱が小さい解を発電機出力値２３ａとし（ステップ１１１）、ステップ１０６に分岐して、当該発電機出力値２３ａの出力を実行する。
【００７０】
このように、本実施の形態によれば、指定された区間の発電機出力値２３ａの計算において、複数の発電機で構成される制御対象発電機５０の発電機起動停止計画２２ａが変更されている場合でも、電力需給バランスや発電機出力上下限、発電機出力上下限などの制約条件を考慮し、発電コストが最小となる発電機出力値２３ａを計算することが可能となる。
【００７１】
また、制約条件を逸脱する場合でも、これを最小限に緩和するため、発電機起動停止計画２２ａを補正し、最善の発電機出力値２３ａを計算することが可能となる。
すなわち、本実施の形態によれば、制御対象発電機５０の発電機起動停止計画２２ａの変更に影響されることなく、需給バランスと各種制約条件を満たすように、的確に発電機起動停止計画２２ａの立案および発電機出力値２３ａの計算を行って、的確に発電機の経済負荷配分を実現することが可能となる。
【００７２】
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
制約条件としては、上述の実施の形態で例示された電力需給バランスや発電機出力上下限、発電機出力上下限などに限らず、他の情報でもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１０  発電機の経済負荷配分システム
２０  発電機の経済負荷配分装置
２１  需要予測部
２１ａ  需要予測値
２１ｂ  需要予測値
２２  発電機起動停止計画部
２２ａ  発電機起動停止計画
２３  発電機出力値計算部
２３ａ  発電機出力値
２４  発電機出力値反復計算部
２５  記憶部
３０  発電機操作部
４０  通知部
５０  制御対象発電機
５１  供給電力
６０  電力系統
６１  系統周波数
【図４】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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