【手続補正書】
【提出日】平成30年6月27日(2018.6.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】電力系統を運転するための方法およびシステム
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統を運転するための方法であって、該電力系統は、送電系統オペレーター(ＴＳＯ)によって運転される送電系統と、複数の配電系統であって、各配電系統は、配電系統オペレーター(ＤＳＯ)によって運転されるものと、を含み、該方法は、
各配電系統の電力使用量について、地域別限界価格(ＬＭＰ)に基づいて、不平衡３相交流(ＡＣ)最適電力潮流(ＯＰＦ)問題を、前記ＤＳＯによって解くことであって、前記ＤＳＯは、該ＤＳＯが配電レベルで総需要曲線を得ることができない場合、ユーザー入力インターフェース上の入力を、該ユーザー入力インターフェース及びネットワークと通信する１つ以上のプロセッサに提供し、それにより、前記電力系統内の各配電系統について総需要情報を更新し、前記１つ以上のプロセッサは、各配電系統の、電圧及び位相角を含む測定された電気的値を受信する、該１つ以上のプロセッサの他のプロセッサと通信することと、
平衡単相直流(ＤＣ)ＯＰＦ問題を前記ＴＳＯによって解くことであって、各配電系統について前記ＬＭＰを更新し、前記配電系統について、エネルギーについての市場需給均衡化価格及び需要(ＭＣＰＤＥ)をもたらす競争的均衡が、総需要と前記ＬＭＰとの間で所定の閾値に達するまで反復的に、更新された前記総需要情報に基づいて発電及び配電コストを最小にすることと、
の反復ステップを備えた、電力系統を運転するための方法。
【請求項２】
最後の反復における前記総需要情報と、前記ＴＳＯによって提供される最後のＬＭＰに基づく前記総需要との線形結合に従って、前記総需要情報を、前記ＴＳＯのために前記ＤＳＯによって更新することと、
前記最後の反復における前記ＬＭＰと、前記ＤＳＯによって提供される最後の総需要情報に基づく前記ＬＭＰとの線形結合に従って決定される前記ＬＭＰを、前記ＤＳＯのために前記ＴＳＯによって更新することと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記反復ステップによって逓減時間ステップサイズが使用され、前記ＬＭＰ及び前記総需要情報を更新しながら、振動又は発散を防止する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ＤＳＯは、前記ＴＳＯからの電力と、分散型発電機(ＤＧ)からの電力と、需要応答性リソース(ＤＲＲ)によるコンフォート損失との和であるコストを最小にする目的関数を使用する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ＤＧは太陽発電機及び風力発電機を含み、前記ＤＲＲは価格応答性負荷を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記不平衡３相ＡＣ  ＯＰＦ問題は、有効及び無効の電力潮流方程式に関する相ごとの制約及びバスごとの制約と、電圧制限と、ＤＲＲ及びＤＧ容量制限と、分岐潮流制限に関する相ごとの制約及び分岐ごとの制約とを受ける、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記配電系統の各バスの各相についての配電地域別限界価格(ＤＬＭＰ)を、前記不平衡３相ＡＣ  ＯＰＦ問題における前記相及び前記バスに対応する、有効電力潮流方程式の双対変数として決定することを更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ＤＧの前記相及び前記バスに対応する前記ＤＬＭＰを使用して、電力を発生することについて前記ＤＧに支払うことと、
前記ＤＲＲの前記相及び前記バスに対応する前記ＤＬＭＰを使用して、通常消費レベルからの需要偏差について前記ＤＲＲに支払うことと、
負荷の前記相及び前記バスに対応する前記ＤＬＭＰを使用して、負荷需要について需要家に請求することと、
を更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
単一の運転期間にわたって前記不平衡３相ＡＣ  ＯＰＦ問題及び前記平衡単相直流ＤＣ  ＯＰＦ問題を解くことによって前記ＭＣＰＤＥを決定することを更に含み、
前記不平衡３相ＡＣ  ＯＰＦ問題は、前記運転期間にわたる電力潮流方程式の制約と、ＤＧ及びＤＲＲについての地域ベースの容量制約を有するコスト関数とを前記運転期間にわたって最小にすることによって解かれ、前記平衡単相直流ＤＣ  ＯＰＦ問題は、前記運転期間にわたる制約を有する前記コスト関数を最小にする、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
複数の期間にわたって前記不平衡３相ＡＣ  ＯＰＦ問題及び前記平衡単相直流ＤＣ  ＯＰＦ問題を解くことによって前記ＭＣＰＤＥのセットを決定することを更に含み、
前記不平衡３相ＡＣ  ＯＰＦ問題は、電力潮流方程式に関する制約と、各期間にわたるＤＧ及びＤＲＲについての地域ベースの容量制約と、異なる期間の間の前記ＤＧ及び前記ＤＲＲについての異時点間制約とを有するコスト関数を前記複数の期間にわたって最小にするように前記ＤＳＯによって解かれ、前記平衡単相直流ＤＣ  ＯＰＦ問題は、前記複数の期間にわたって前記異時点間制約を有するコスト関数を最小する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＴＳＯによって提供される前記ＬＭＰに基づいて前記総需要情報を、前記ＴＳＯのために前記ＤＳＯによって更新することと、
前記更新された総需要情報に基づいて前記ＬＭＰを前記ＴＳＯが決定し、電力を発生するコストを最小にすることと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記ＬＭＰ及び前記ＴＳＯによって提供される前記ＬＭＰの実行可能範囲に基づいて、前記総需要情報と、前記配電系統用の配電総効用関数とを、各反復について前記ＴＳＯのために前記ＤＳＯによって更新することと、
前記総需要情報及び前記ＤＳＯによって提供される効用関数に基づいて前記ＬＭＰを前記ＴＳＯによって決定するとともに、送電レベルにおける発電の生産コストの和及び前記配電系統の前記配電総効用関数の負の和を最小にすることと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記配電系統の総需要の前記実行可能範囲と、配電総需要曲線とを積分することによって、前記配電総効用関数を決定することを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記総需要情報は、電力についての前記総需要の量及び配電総効用関数を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記電力系統は、固定電源及び可変電源並びに固定負荷及び可変負荷を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記ステップは、前記ＤＳＯ及び前記ＴＳＯのプロセッサによって実装される、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記配電系統は、系統アドミタンス行列及び前記配電系統内の各分岐についての分岐アドミタンス行列のセットによってモデル化される、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
電力系統を運転するための方法であって、該電力系統は、送電系統オペレーター(ＴＳＯ)によって運転される送電系統と、複数の配電系統であって、各配電系統は、配電系統オペレーター(ＤＳＯ)によって運転されるものと、を含み、該方法は、
各配電系統の電力使用量について、地域別限界価格(ＬＭＰ)に基づいて、平衡単相交流(ＡＣ)最適電力潮流(ＯＰＦ)問題を、前記ＤＳＯによって解くことであって、前記ＤＳＯは、該ＤＳＯが配電レベルで総需要曲線を得ることができない場合、ユーザー入力インターフェース上の入力を、該ユーザー入力インターフェース及びネットワークと通信する１つ以上のプロセッサに提供し、それにより、前記電力系統内の各配電系統について総需要情報を更新し、前記１つ以上のプロセッサは、各配電系統の、電圧及び位相角を含む測定された電気的値を受信する、該１つ以上のプロセッサの他のプロセッサと通信することと、
平衡単相直流(ＤＣ)ＯＰＦ問題を前記ＴＳＯによって解くことであって、各配電系統について前記ＬＭＰを更新し、前記配電系統について、エネルギーについての市場需給均衡化価格及び需要(ＭＣＰＤＥ)をもたらす競争的均衡が、総需要と前記ＬＭＰとの間で所定の閾値に達するまで反復的に、更新された前記総需要情報に基づいて発電及び配電コストを最小にすることと、
の反復ステップを備えた、電力系統を運転するための方法。
【請求項１９】
前記所定の閾値は、
【数１】
2016082869.tif 000001
であるときに基づいており、
【数２】
2016082869.tif 000002
は、２つの連続する反復間の総需要差であり、ここで、
【数３】
2016082869.tif 000003
は、前記配電系統の総需要であり、(ｔ)は、現在の反復であり、(ｔ＋１)は、次の反復であり、εは、０に近似する数であり、
【数４】
2016082869.tif 000004
は、２つの連続する反復間の地域別限界価格差であり、ここで、ＬＭＰｉは、前記配電系統の地域別限界価格であり、(ｔ)は、現在の反復であり、(ｔ＋１)は、次の反復である、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
電力系統を運転するためのシステムであって、該電力系統は、送電系統オペレーター(ＴＳＯ)によって運転される送電系統と、複数の配電系統であって、各配電系統は、配電系統オペレーター(ＤＳＯ)によって運転されるものと、を含み、該システムは、
各配電系統の電力使用量について、前記ＤＳＯによって使用される、入力インターフェース及びネットワークと通信する１つ以上のプロセッサであって、前記ＤＳＯは、地域別限界価格(ＬＭＰ)に基づいて、不平衡３相交流(ＡＣ)最適電力潮流(ＯＰＦ)問題を解くように構成されており、前記ＤＳＯは、該ＤＳＯが配電レベルで総需要曲線を得ることができない場合、ユーザー入力インターフェース上の入力を、該ユーザー入力インターフェース及びネットワークと通信する該１つ以上のプロセッサに提供し、それにより、前記電力系統内の各配電系統について総需要情報を更新し、該１つ以上のプロセッサは、各配電系統の、電圧及び位相角を含む測定された電気的値を受信する、該１つ以上のプロセッサの他のプロセッサと通信するものであって、
前記ＴＳＯによって前記入力インターフェースのうちの１つの入力インターフェース及び前記ネットワークと通信する１つ以上のプロセッサの別のプロセッサを用い、前記ＴＳＯは、平衡単相直流(ＤＣ)ＯＰＦ問題を解き、各配電系統について前記ＬＭＰを更新し、前記配電系統について、エネルギーについての市場需給均衡化価格及び需要(ＭＣＰＤＥ)をもたらす競争的均衡が、総需要と前記ＬＭＰとの間で所定の閾値に達するまで反復的に、前記更新された総需要情報に基づいて発電及び配電コストを最小にするように構成されていること、
を含む、電力系統を運転するためのシステム。