JP7107811B2 - 系統計画策定支援システムおよび方法 - Google Patents

Description

本発明は、系統計画策定支援システムおよび方法に関する。

高度経済成長期に大量導入された系統設備の経年劣化により、電力系統の信頼性の低下が懸念されている。一方、昨今の電力需要の低迷により、一般送配電事業者の託送料金収入が減少している。一般送配電事業者では、電力系統の信頼性を担保しつつ、設備投資を効率化することが課題となっており、信頼性と経済性を両立した系統計画の策定が求められる。

特許文献１には、系統設備の保守または更新を計画対象とし、系統設備の故障に起因する電力供給の支障リスクを低下させるとともに、所定期間内における系統設備の保守費用または更新費用を最小にする系統計画を策定する技術が開示されている。

特開２０１０－０２７０４４号公報

従来技術によれば、系統構成は変化しないという前提の下で、系統設備の保守または更新について計画を策定できるが、昨今の託送料金収入の減少を踏まえると、系統設備の保守または更新だけでは足りず、系統構成の変更を伴う対策まで含めた系統計画が必要である。すなわち、コスト削減に向けた系統設備の除却または統廃合や、収益力強化に向けた系統設備の新設または増強などの、系統構成の変更を伴う対策まで含めた系統計画の策定が求められている。

系統構成の変更を伴う対策まで含めて系統計画を策定するためには、各々の対策を実行した場合の系統構成下での評価が必要となる。しかし、想定されるすべての対策を総当たりで組み合わせると、系統構成の数が対策数に応じて指数関数的に増加するため、演算量が爆発する。組み合わせ爆発により膨大な数の系統計画が候補として想定される状況下で、演算量を抑え、各々の系統計画候補の費用と効果を網羅的に評価する必要がある。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、電力系統の構成の変更に関わる系統計画候補の実行について網羅的に評価できるようにした系統計画策定支援システムおよび方法を提供することにある。

上記課題を解決すべく、本発明に従う系統計画策定支援システムは、系統計画の策定を支援する系統計画策定支援システムであって、系統計画で実施可能な対策の内容と費用とを含む対策情報に基づき、あらかじめ設定される計画期間内の各時間断面において、所定の制約を満たす系統計画候補を生成する計画候補生成部と、現在の電力系統の構成を示す設備基本情報と系統計画候補とに基づいて、系統計画候補に含まれる対策を実行した場合の電力系統の構成を示す更新設備基本情報を、各系統計画候補について時間断面毎に生成する演算部と、時間断面毎に生成された更新設備基本情報に対して、所定の指標に基づく評価値を算出する評価部と、を備える。

本発明によれば、計画期間内の各時間断面において、所定の制約を満たす系統計画候補を生成し、現在の電力系統の構成を示す設備基本情報と系統計画候補とに基づいて、系統計画候補に含まれる対策を実行した場合の更新設備基本情報を各系統計画候補について時間断面毎に生成し、時間断面毎に生成された更新設備基本情報を所定の指標に基づいて評価することができる。

系統計画策定支援システムの全体構成図である。 系統計画装置で実行される処理の流れを示すブロック図である。 対策情報の一例を示す。 計画候補の一例を示す。 設備基本情報の一例を示す。 設備基本情報が表す系統構成の一例を示す。 更新設備基本情報の一例を示す。 更新設備基本情報が表す系統構成の一例を示す。 評価値情報の一例を示す。 計画候補生成部の処理を示すフローチャートである。 演算部の処理を示すフローチャートである。 評価部の処理を示すフローチャートである。 対策間のシナジー効果を示す説明図である。 対策間のシナジー効果の有無を示す説明図である。 対策間のシナジー効果の有無に基づいて形成されるグループの概要を示す説明図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態では、以下に詳述するように、電力系統の信頼性と一般送配電事業者の経済性とを両立させた系統計画の策定を支援する。

本実施形態では、電力系統に対して系統設備を新設、増強または除却させる対策情報に基づいて、計画期間内のすべての時間断面において所定の制約を満たす系統計画候補を生成する。そして、本実施形態では、各系統計画候補を実施した場合の更新設備基本情報を算出し、それら更新設備基本情報を所定の指標に基づいて評価する。これにより、電力系統の構成変更に係わるすべての系統計画についての評価を少ない演算で実現することができる。したがって、本実施形態の系統計画策定支援システムによれば、電力系統の構成変更に係わるすべての系統計画を網羅的に、かつ効率的に評価することができ、恣意的判断を除外することができ、系統計画の信頼性が向上する。

本実施形態の一態様である系統計画策定支援システムは、系統計画に含める可能性のある対策の実施内容と費用を含む対策情報に基づいて、計画期間内の各時間断面において所定の制約を満たす系統計画候補を生成する計画候補生成手段２２と、現在の電力系統を構成する系統設備の設備仕様と接続地点を含む設備基本情報３３０（図５参照）と、計画候補生成手段２２により生成された系統計画候補３２０（図４参照）とに基づいて、現在の電力系統に対して計画候補生成手段２２により生成された系統計画候補３２０に含まれる対策を実行した後の電力系統を構成する系統設備の設備仕様と接続地点を含む更新設備基本情報３４０（図７参照）を、各系統計画候補３２０について時間断面毎に生成する演算手段２３と、演算手段２３により各系統計画候補３２０について時間断面毎に生成された更新設備基本情報３４０に対して、所定の指標の評価値３５０（図９参照）を算出する評価手段２４と、を備える。

このように構成される本実施形態によれば、上述の通り、コスト削減に向けた系統設備の除却・統廃合や、収益力強化に向けた系統設備の新設・増強などの、系統構成の変更を伴う対策の組み合わせ爆発により、膨大な数の系統計画が候補として想定される場合においても、演算量を抑制することができ、各々の系統計画候補の費用と効果を網羅的に評価することができる。

図１～図１５を用いて第１実施例を説明する。以下の説明は、本発明の内容の具体例を示すものであり、本発明は以下の説明に限定されず、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。

（１）システム構成

図１は、本実施例による系統計画策定支援システムの全体構成を示す。系統計画策定支援システムは、例えば、系統計画装置１と、設備情報管理装置２と、計画情報管理装置３とが通信ネットワーク４を介して接続されることにより構成される。

図中では、「部」という言葉を省略して示す。例えば、演算部２３は「演算２３」と、評価部２４は「評価２４」と示される。さらに図中では、「記憶部」という言葉を省略して示す場合がある。例えば、対策情報記憶部３１は「対策情報３１」と、計画候補記憶部３２は「計画候補３２」と示される。

系統計画策定支援システムの中核を成す系統計画装置１は、例えば一つまたは複数の計算機を用いて実現することができる。系統計画装置１は、例えば、ＣＰＵ１０と、メモリ２０と、記憶部３０と、入力部４０と、出力部５０と、通信部６０とが内部バス７０を介して接続されることにより構成される。系統計画装置１は、図示せぬ回路または機能を備えてもよい。

ＣＰＵ１０は、系統計画装置１の動作を制御するプロセッサである。メモリ２０は、主として各種コンピュータプログラムやデータを一時的に記憶するために利用される。後述する設備情報取得部２１、計画候補生成部２２、演算部２３、評価部２４、計画情報登録部２５は、メモリ２０に格納されて保持される。

記憶部３０は、例えばハードディスクまたはフラッシュメモリを含んで構成されており、コンピュータプログラムやデータを長期間保持するために利用される。後述する対策情報記憶部３１、計画候補記憶部３２、設備基本情報記憶部３３、更新設備基本情報記憶部３４、評価値情報記憶部３５は、記憶部３０に格納されて保持される。

各機能２１～２５を実現するためのコンピュータプログラム、およびデータ３１～３５の一部または全部を記録媒体５に固定し、記録媒体５から系統計画装置１へ転送させることもできる。

入力部４０は、系統計画装置１のユーザ（計画作成者）が系統計画装置１に対して情報を入力するための装置である。入力部４０は、例えば、キーボード、マウスやタッチパネルなどのポインティングデバイス、マイクロフォン、音声認識装置などを含む。系統計画を策定するユーザは、系統計画装置１を使って系統計画を策定するにあたり、入力部４０はから必要な情報を系統計画装置１へ入力する。

出力部５０は、系統計画装置１からユーザへ情報を提供するための装置である。出力部５０は、例えばディスプレイ、プリンタ、スピーカ、音声合成装置などを含む。系統計画を策定するユーザは、系統計画装置１で生成された系統計画および評価値を出力部５０に表示させて確認することができる。

入力部４０と出力部５０のいずれかまたは両方を、ＶＲ（Virtual Reality）装置、ＡＲ（Augmented Reality）装置、ＭＲ（Mixed reality）装置により実現してもよい。入力部４０と出力部５０を備える操作端末を別に用意し、その操作端末と系統計画装置１とを通信可能に接続してもよい。操作端末は、例えば、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、携帯情報端末（いわゆるスマートフォンを含む）のように構成されてもよい。

通信部６０は、通信ネットワーク４を介して、設備情報管理装置２および計画情報管理装置３と接続されており、通信時のプロトコル制御を実行する。系統計画装置１は、通信部６０および通信ネットワーク４を介して、各管理装置２，３と通信する。

設備情報管理装置２は、現在の電力系統を構成する個々の系統設備についての設備仕様および接続地点などの情報を蓄積して管理する計算機である。計画情報管理装置３は、系統計画装置１で生成された系統計画および評価値を蓄積して管理する計算機である。

（２）系統計画装置で実行される処理の流れ

図２を参照して、系統計画装置１で実行される処理を説明する。設備情報取得部２１は、設備情報管理装置２から設備基本情報を取得する。設備基本情報は、現在の電力系統を構成する系統設備の設備仕様と接続地点とを含む。設備情報取得部２１は、取得した設備基本情報を設備基本情報記憶部３３へ格納させる。

計画候補生成部２２は、対策情報記憶部３１から対策情報を取得し、取得した対策情報に基づいて計画候補を生成し、生成した計画候補を計画候補記憶部３２へ格納させる。対策情報は、系統計画に含める可能性のある対策の実施内容と費用とを含む。計画候補は、系統計画の候補である。

演算部２３は、計画候補記憶部３２から計画候補を取得し、設備基本情報記憶部３３から設備基本情報を取得し、取得された計画候補と設備基本情報とに基づいて、更新設備基本情報を生成する。更新設備基本情報は、計画候補に含まれる対策を実行した場合の、電力系統を構成する系統設備の設備仕様と接続地点とを含む。演算部２３は、各計画候補について時間断面毎に更新設備基本情報を生成し、生成された更新設備基本情報を更新設備基本情報記憶部３４へ格納させる。

評価部２４は、更新設備基本情報記憶部３４から更新設備基本情報を取得し、取得された更新設備基本情報に基づいて評価値情報を生成し、生成された評価値情報を評価値情報記憶部３５へ格納させる。評価値情報とは、更新設備基本情報の各々について、所定の指標に基づいて算出された評価値を含む情報である。

計画情報登録部２５は、計画候補記憶部３２から計画候補を取得し、評価値情報記憶部３５から評価値情報を取得し、取得された計画候補と評価値情報とを計画情報管理装置３へ送信する。

（３）各データベースの詳細

（３－１）対策情報記憶部

図３は、対策情報記憶部３１で記憶されている対策情報３１０の一例である。対策情報３１０は、例えば、新設情報３１１、増強情報３１２、および除却情報３１３を含むことができる。

新設情報３１１は、系統設備を新設させる対策の情報を管理するために利用されるテーブルである。新設情報３１１は対策毎のエントリを有する。１つの対策のエントリは、例えば、対策ＩＤ欄３１１１、設備種別欄３１１２、接続母線１欄３１１３、接続母線２欄３１１４、費用欄３１１５、設備仕様欄３１１６を含む。

対策ＩＤ欄３１１１には、対策の識別番号である対策ＩＤが格納される。設備種別欄３１１２には、新設対象の系統設備の設備種別が格納される。接続母線１欄３１１３および接続母線２欄３１１４には、新設対象の系統設備が接続される母線ＩＤが格納される。費用欄３１１５には、系統設備の新設に要する費用が格納される。設備仕様欄３１１６には、新設対象の系統設備の設備仕様が格納される。例えば、対策ＩＤが「Ａ１」の対策については、設備種別が「ＬＮ」、接続母線１が「Ａ」、接続母線２が「Ｃ」、費用が「１００ｋ￥」、設備仕様が「設備容量：２０」であることが示されている。

増強情報３１２は、系統設備を増強させる対策の情報を管理するために利用されるテーブルである。増強情報３１２は対策毎のエントリを有する。１つの対策のエントリは、例えば、対策ＩＤ欄３１２１、設備ＩＤ欄３１２２、費用欄３１２３、設備仕様欄３１２４を含む。対策ＩＤ欄３１２１には、対策の識別番号である対策ＩＤが格納される。設備ＩＤ欄３１２２には、増強対象の系統設備の識別番号である設備ＩＤが格納される。費用欄３１２３には、系統設備の増強に要する費用が格納される。設備仕様欄３１２４には、増強対象の系統設備の設備仕様が格納される。例えば、対策ＩＤが「Ｂ１」の対策については、設備ＩＤが「ＬＮ１」、費用が「１００ｋ￥」、設備仕様が「設備容量：１０」であることが示されている。

除却情報３１３は、系統設備を除却させる対策の情報を管理するために利用されるテーブルである。除却情報３１３は対策毎のエントリを有する。１つの対策のエントリは、例えば、対策ＩＤ欄３１３１、設備ＩＤ欄３１３２、費用欄３１３３を含む。対策ＩＤ欄３１３１には、対策の識別番号である対策ＩＤが格納される。設備ＩＤ欄３１３２には、除却対象の系統設備の識別番号である設備ＩＤが格納される。費用欄３１３３には、系統設備の除却に要する費用が格納される。例えば、対策ＩＤが「Ｃ１」の対策については、設備ＩＤが「ＳＣ１」、費用が「５０ｋ￥」であることが示されている。

なお、対策情報３１０の構成は、図３に示す例に限定されない。対策情報３１０は、例えば、系統設備の改修に係る対策情報や、系統設備の更新に係る対策情報などを含んでもよい。

（３－２）計画候補記憶部

図４は、計画候補記憶部３２で記憶されている計画候補３２０の例である。計画候補３２０は、電力系統の構成変更に関する対策の集合、すなわち、計画候補を管理するために利用されるテーブルである。対策には、系統設備の新設、増強、除却などがある。

計画候補３２０は、計画毎のエントリを有する。１つの計画のエントリは、例えば、計画ＩＤ欄３２０１、時間断面欄３２０２、対策ＩＤ欄３２０３、費用欄３２０４を含む。計画ＩＤ欄３２０１には、計画の識別番号である計画ＩＤが格納される。時間断面欄３２０２には、計画期間内の特定時点を示す時間断面が格納される。対策ＩＤ欄３２０３には、計画期間の時間断面において実行される対策の識別番号である対策ＩＤが格納される。費用欄３２０４には、計画に含まれる対策に要する費用が格納される。例えば、計画ＩＤが「Ｐ１」の計画について、時間断面が「２０１９」の計画については、対策ＩＤが「｛Ａ１、Ｃ１｝」、費用が「１５０ｋ￥」であることが示されている。

（３－３）設備基本情報記憶部

図５は、設備基本情報記憶部３３で記憶されている設備基本情報の一例である。図５では一例として、設備基本情報３３０を示す。

設備基本情報３３０は、現在の電力系統に接続されている系統設備の接続母線および設備仕様などの情報を管理するために利用されるテーブルである。設備基本情報３３０は、系統設備毎のエントリを有する。１つの系統設備のエントリは、例えば、設備ＩＤ欄３３０１、接続母線１欄３３０２、接続母線２欄３３０３、設備仕様欄３３０４を含む。

設備ＩＤ欄３３０１には、系統設備の識別番号である設備ＩＤが格納される。接続母線１欄３３０２および接続母線２欄３３０３には、系統設備の接続される母線ＩＤが格納される。設備仕様欄３３０４には、系統設備の設備仕様が格納される。例えば、設備ＩＤが「Ｇ１」の系統設備については、接続母線１が「Ａ」、接続母線２が「なし」、設備仕様が「設備容量：２０」であることが示されている。

図６は、図５で述べた設備基本情報３３０により示される系統構成である。設備基本情報３３０において、各系統設備が接続する母線を定めることにより、系統構成が一意に決定される。

（３－４）更新設備基本情報記憶部

図７は、更新設備基本情報記憶部３４に記憶されている更新設備基本情報３４０の一例である。

更新設備基本情報３４０は、系統設備の新設、増強、除却などの対策を実行した場合の、電力系統に接続されている系統設備の接続母線および設備仕様などの情報を管理するために利用されるテーブルである。更新設備基本情報３４０は、系統設備毎のエントリを有する。１つの系統設備のエントリは、例えば、設備ＩＤ欄３４０１、接続母線１欄３４０２、接続母線２欄３４０３、設備仕様欄３４０４を含む。

設備ＩＤ欄３４０１には、系統設備の識別番号である設備ＩＤが格納される。接続母線１欄３４０２および接続母線２欄３４０３には、系統設備の接続母線ＩＤが格納される。設備仕様欄３４０４には、系統設備の設備仕様が格納される。例えば、設備ＩＤが「Ｇ１」の系統設備については、接続母線１が「Ａ」、接続母線２が「なし」、設備仕様が「設備容量：２０」であることが示されている。

図８は、図７で述べた更新設備基本情報３４０により示される系統構成である。更新設備基本情報３４０において、各系統設備が接続する母線を定めることにより、系統構成が一意に決定される。

（３－５）評価値情報記憶部

図９は、評価値情報記憶部３５で記憶されている評価値情報３５０の例である。評価値情報３５０は、系統計画毎の対策実行に要する費用と得られる効果などの情報を管理するために利用されるテーブルである。評価値情報３５０は、系統計画毎のエントリを有する。１つの系統計画のエントリは、例えば、計画ＩＤ欄３５０１、時間断面欄３５０２、評価値欄３５０３を含む。

計画ＩＤ欄３５０１には、系統計画の識別番号である計画ＩＤが格納される。時間断面欄３５０２には、計画期間内の特定時点を示す時間断面が格納される。評価値欄３５０３には、計画候補についての各種評価値が格納される。評価値としては、例えば、対策に要する費用、送電ロス、再生可能エネルギーの出力合計などがある。例えば、計画ＩＤが「Ｐ１」の計画候補について、時間断面が「２０１９」の評価値は、対策費用が「１５００ｋ￥」、送電ロスが「１００」、再生可能エネルギー出力合計が「５０」であることが示されている。

（４）各処理フローの詳細

図１０～図１５を用いて、系統計画装置１の計画候補生成部２２、演算部２３、評価部２４のそれぞれにおいて実行される処理を説明する。なお、各処理は、メモリ２０に格納されているコンピュータプログラムをＣＰＵ１０で実行することにより実現される。

（４－１）計画候補生成部

図１０のフローチャートに示すように、計画候補生成部２２は、対策情報と制約情報とに基づいて、計画候補３２０を生成する。具体的な一例は後述する。

計画候補生成部２２は、所定の制約を満たす対策集合を生成する（Ｓ１０１）。所定の制約とは、例えば、単時間断面あたりの費用の上限、系統設備を新設する数の上限などである。ステップＳ１０１では、あらかじめ設定された複数の制約の中からいずれか一つの制約を所定の制約として選択し、あらかじめ用意された対策群の中から所定の制約を満たす対策の集合を一つまたは複数生成する。

計画候補生成部２２は、対象集合の系列の初期値を選択する（Ｓ１０２）。計画候補生成部２２は、対策集合系列を１つ選択する（Ｓ１０３）。

計画候補生成部２２は、ステップＳ１０３で選択された対策集合系列と排他関係にある対策集合をすべて選択し、選択された各対策集合を対策集合系列に追加する（Ｓ１０４）。計画候補生成部２２は、すべての対策集合系列についてステップＳ１０４の処理を実行し終えたか否かを判定し（Ｓ１０５）、肯定結果を得るとステップＳ１０６に進み、否定結果を得るとステップＳ１０３へ戻る。

ステップＳ１０５で否定結果を得た場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、計画候補生成部２２は、ステップＳ１０３において選択する対策集合系列を、未処理の他の対策集合系列へ順次切り替えながら、ステップＳ１０３～Ｓ１０４の処理を繰り返す。

計画候補生成部２２は、すべての時間断面についてステップＳ１０３～Ｓ１０５の処理を実行し終えたか否かを判定し（Ｓ１０６）、肯定結果を得るとステップＳ１０７へ進み、否定結果を得るとステップＳ１０３へ戻る。

ステップＳ１０６で否定結果を得た場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、計画候補生成部２２は、ステップＳ１０３において選択する対策集合系列を、未処理の他の対策集合系列に順次切り替えながら、ステップＳ１０３～Ｓ１０５の処理を繰り返す。

計画候補生成部２２は、すべての対策集合についてステップＳ１０２～Ｓ１０６の処理を実行し終えたか否かを判定し（Ｓ１０７）、肯定結果を得ると本処理を終了し、否定結果を得るとステップＳ１０２へ戻る。

図３で述べた新設情報３１１、増強情報３１２、除却情報３１３を例に、計画候補生成部２２の処理の例を説明する。ここでは、２０１９年から２０２３年までの系統計画を生成するものとする。所定の制約として、時間断面の間隔は１年、単時間断面あたりの費用の上限は２０万円（２００ｋ￥）である。以下では、所定の制約を制約と略記する場合がある。

計画候補生成部２２は、ステップＳ１０１において、図３に示す新設情報３１１、増強情報３１２、除却情報３１３に基づき、制約を満たす対策集合を生成する。ここでは、単時間断面あたりの費用上限２０万円という制約の下、｛Ａ１｝、｛Ａ２｝、｛Ａ３｝、｛Ａ４｝、｛Ｂ１｝、｛Ｂ２｝、｛Ｂ３｝、｛Ｃ１｝、｛Ｃ２｝、｛Ｃ３｝、｛Ａ１、Ｂ１｝、｛Ａ１、Ｃ１｝、｛Ａ２、Ｃ１｝、｛Ｂ１、Ｃ１｝、｛Ｂ２、Ｃ１｝、｛Ｃ１、Ｃ２｝、｛ ｝の計１７通りの対策集合が生成される。

計画候補生成部２２は、ステップＳ１０２において、ステップＳ１０１で生成された１７通りの対策集合の中から、１つの対策集合を初期値として選択する。ここでは例として｛Ａ１｝を選択する。計画候補生成部２２は、ステップＳ１０３において、対策集合系列を１つ選択する。ここでは、対策集合系列が｛Ａ１｝の１つのみのため、｛Ａ１｝が選択される。

計画候補生成部２２は、ステップＳ１０４において、ステップＳ１０３で選択された対策集合系列｛Ａ１｝と排他関係にある対策集合をすべて選択し、選択された各対策を系列に追加する。

ステップＳ１０１において生成された１７通りの対策集合のうち、対策集合系列｛Ａ１｝と排他関係にある対策集合は｛Ａ２｝、｛Ａ３｝、｛Ａ４｝、｛Ｂ１｝、｛Ｂ２｝、｛Ｂ３｝、｛Ｃ１｝、｛Ｃ２｝、｛Ｃ３｝、｛Ａ２、Ｃ１｝、｛Ｂ１、Ｃ１｝、｛Ｂ２、Ｃ１｝、｛Ｃ１、Ｃ２｝、｛ ｝の計１４通りである。これらの対策集合を対策集合系列｛Ａ１｝へ追加することにより、計１４通りの対策集合系列が生成される。計画候補生成部２２は、ステップＳ１０５において、すべての対策集合系列についてステップＳ１０４の処理を実行し終えたか否かを判定する。

ここでは、対策集合系列は｛Ａ１｝の１つのみのため、肯定結果を得て、ステップＳ１０６へ進む。計画候補生成部２２は、ステップＳ１０６において、すべての時間断面についてステップＳ１０３～Ｓ１０５の処理を実行し終えたか否かを判定する。ここでは、まだ「２０１９年」の処理しか完了していないため、否定結果を得て、ステップＳ１０３へ戻る。以上の処理を繰り返すことにより、計画候補生成部２２は、計画期間内で所定の制約を満たす計画候補を生成する。

（４－２）演算部

図１１のフローチャートに示すように、演算部２３は、設備基本情報と計画候補とに基づいて、更新設備基本情報３４０を生成する。

演算部２３は、計画候補記憶部３２に記憶された計画候補３２０の中から系統計画を１つ選択する（Ｓ２０１）。演算部２３は、ステップＳ２０１で選択された系統計画の時間断面を１つ選択する（Ｓ２０２）。演算部２３は、ステップＳ２０１で選択された系統計画について、ステップＳ２０２で選択された時間断面の対策を実行した場合の更新設備基本情報３４０を初期化する（Ｓ２０３）。

演算部２３は、ステップＳ２０１で選択された系統計画について、ステップＳ２０２で選択された時間断面に含まれる対策から、対策を１つ選択する（Ｓ２０４）。演算部２３は、ステップＳ２０４で選択された対策について、対策種別が「除却」であるか否かを判定し（Ｓ２０５）、肯定結果を得るとステップＳ２０６に進み、否定結果を得るとステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０５で肯定結果を得た場合（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、演算部２３は、除却する系統設備の情報を更新設備基本情報３４０から削除する（Ｓ２０６）。ステップＳ２０５で否定結果を得た場合（Ｓ２０５：ＮＯ）、演算部２３は、新設または増強する系統設備の情報を更新設備基本情報３４０へ追加する（Ｓ２０７）。

演算部２３は、すべての対策についてステップＳ２０５～Ｓ２０７の処理を実行し終えたか否かを判定し（Ｓ２０８）、肯定結果を得るとステップＳ２０９へ進み、否定結果を得るとステップＳ２０４へ戻る。ステップＳ２０８で否定結果を得た場合（Ｓ２０８：ＮＯ）、演算部２３は、ステップＳ２０４において選択される対策を、未処理の他の対策に順次切り替えながら、ステップＳ２０５～Ｓ２０７の処理を繰り返す。

演算部２３は、すべての時間断面についてステップＳ２０３～Ｓ２０８の処理を実行し終えたか否かを判定し（Ｓ２０９）、肯定結果を得るとステップＳ２１０へ進み、否定結果を得るとステップＳ２０２へ戻る。ステップＳ２０９で否定結果を得た場合（Ｓ２０９：ＮＯ）、演算部２３は、ステップＳ２０２において選択する時間断面を、未処理の他の時間断面に順次切り替えながら、ステップＳ２０３～Ｓ２０８の処理を繰り返す。

演算部２３は、すべての系統計画についてステップＳ２０２～Ｓ２０９の処理を実行し終えたか否かを判定し（Ｓ２１０）、肯定結果を得ると本処理を終了し、否定結果を得るとステップＳ２０１へ戻る。ステップＳ２１０で否定結果を得た場合（Ｓ２１０：ＮＯ）、演算部２３は、ステップＳ２０１において選択される系統計画を、未処理の他の系統計画に順次切り替えながら、ステップＳ２０２～Ｓ２０９の処理を繰り返す。

ここで、図４に示す計画候補３２０と図５に示す設備基本情報３３０とを用いて、図１１の処理を実行する場合の例を説明する。

演算部２３は、ステップＳ２０１において、図４に示す計画候補３２０から、系統計画を１つ選択する。ここでは、計画ＩＤが「Ｐ１」の系統計画が選択される。

演算部２３は、ステップＳ２０２において、時間断面を１つ選択する。この例では「２０１９」が選択される。演算部２３は、ステップＳ２０３において、ステップＳ２０１で選択された系統計画の持つ各対策のうち、ステップＳ２０２で選択された時間断面の対策を実行した場合に生成される更新設備基本情報３４０の内容を初期化する。ここでは、ステップＳ２０２で選択された時間断面の１つ前の時間断面の設備基本情報３３０を更新設備基本情報３４０の初期値とする。

演算部２３は、ステップＳ２０４において、ステップＳ２０１で選択された系統計画について、ステップＳ２０２で選択された時間断面に実行する対策を１つ選択する。ここでは、対策ＩＤ「Ａ１」の対策が選択されるものとする。

演算部２３は、ステップＳ２０５において、ステップＳ２０４で選択された対策の種別が「除却」であるか否かを判定する。ここでは、対策ＩＤ「Ａ１」の対策の種別が「新設」であるため、否定結果を得て（Ｓ２０５：ＮＯ）、ステップＳ２０７へ進む。

演算部２３は、ステップＳ２０７において、新設または増強する系統設備の情報を更新設備基本情報３４０へ追加する。ここでは、ステップＳ２０２で初期化された更新設備基本情報３４０に、対策ＩＤ「Ａ１」により新設される系統設備の情報が追加される。

演算部２３は、ステップＳ２０８において、すべての対策についてステップＳ２０５～Ｓ２０７の処理を実行し終えたか否かを判定する。ここでは、対策ＩＤ「Ｃ１」の対策が完了していないため、否定結果を得て（Ｓ２０８：ＮＯ）、ステップＳ２０４へ戻る。以上の処理を繰り返すことにより、演算部２３は、各計画候補３２０の持つ各系統計画について、時間断面毎の更新設備基本情報３４０を生成する。

（４－３）評価部

図１２のフローチャートに示すように、評価部２４は、更新設備基本情報３４０と評価指標情報に基づき評価値情報３５０を生成する。

評価部２４は、評価指標情報から評価指標を１つ選択する（Ｓ３０１）。評価部２４は、時間断面を１つ選択する（Ｓ３０２）。評価部２４は、ステップＳ３０１で選択された評価指標について、対策情報３１０に示される個々の対策間のシナジー効果を算出する（Ｓ３０３）。ここで、シナジー効果（相乗効果）とは、例えば、複数の対策を独立に実行した場合に得られる効果と、それら複数の対策を同時に実行した場合に得られる効果の差分である。

評価部２４は、ステップＳ３０３で算出されたシナジー効果に基づき、個々の対策間のシナジー効果の有無を判定し、シナジー効果有りと判定された対策同士をグループ化する（Ｓ３０４）。例えば、シナジー効果が所定の閾値以上であれば「シナジー効果有り」と判定し、シナジー効果が所定の閾値未満であれば「シナジー効果無し」と判定するルールを用いることにより、シナジー効果の有無を判定できる。

評価部２４は、ステップＳ３０４で生成されたグループの中からグループを１つ選択する（Ｓ３０５）。評価部２４は、ステップＳ３０５で選択されたグループに含まれる対策の全組み合わせについて、ステップＳ３０１で選択された評価指標の評価値を算出する（Ｓ３０６）。

評価部２４は、すべてのグループについてステップＳ３０６の処理を実行し終えたか否かを判定し（Ｓ３０７）、肯定結果を得るとステップＳ３０８へ進み、否定結果を得るとステップＳ３０５へ戻る。ステップＳ３０７で否定結果を得た場合（Ｓ３０７：ＮＯ）、演算部２０４は、ステップＳ３０５において選択するグループを、未処理の他のグループに順次切り替えながら、ステップＳ３０６の処理を繰り返す。

評価部２４は、各更新設備基本情報３４０に基づき、ステップＳ３０１で選択された評価指標の評価値の近似解を算出する（Ｓ３０８）。評価部２４は、すべての時間断面についてステップＳ３０３～Ｓ３０８の処理を実行し終えたか否かを判定し（Ｓ３０９）、肯定結果を得るとステップＳ３１０に進み、否定結果を得るとステップＳ３０２に戻る。ステップＳ３０９で否定結果を得た場合（Ｓ３０９：ＮＯ）、演算部２０４は、ステップＳ３０２において選択する時間断面を、未処理の他の時間断面に順次切り替えながら、ステップＳ３０３～Ｓ３０８の処理を繰り返す。

評価部２４は、すべての評価指標についてステップＳ３０２～Ｓ３０９の処理を実行し終えたか否かを判定し（Ｓ３１０）、肯定結果を得ると本処理を終了し、否定結果を得るとステップＳ３０１へ戻る。ステップＳ３１０で否定結果を得た場合（Ｓ３１０：ＮＯ）、演算部２０４は、ステップＳ３０１において選択する評価指標を、未処理の他の評価指標に順次切り替えながら、ステップＳ３０２～Ｓ３０９の処理を繰り返す。

図１３～図１５を用いて、本処理の例を説明する。評価部２４は、ステップＳ３０１において、評価指標を１つ選択する。ここでは例として、「再生可能エネルギー出力合計」という評価指標を選択する。

評価部２４は、ステップＳ３０２において、時間断面を１つ選択する。ここでは例として、「２０１９年」を選択する。評価部２４は、ステップＳ３０３において、対策情報に示される個々の対策間のシナジー効果を算出する。

図１３は、図３の新設情報３１１、増強情報３１２、除却情報３１３に示す１０通りの対策間のシナジー効果を算出した結果の例を示す。例えば、対策ＩＤ「Ａ２」と対策ＩＤ「Ａ３」を同時に実行すると、「Ａ２」と「Ａ３」とをそれぞれ独立して実行した場合に比べ、シナジー効果により、「再生可能エネルギ出力合計」が「５．７」増加する。

評価部２４は、ステップＳ３０３で算出されたシナジー効果に基づき、個々の対策間のシナジー効果の有無を判定し、「シナジー効果有り」と判定された対策同士をグループ化する。ここでは、シナジー効果の有無を判定する閾値を「５．０」として、個々の対策間のシナジー効果の有無を判定する。

図１４は、シナジー効果の有無の判定結果を示す。ここでは、シナジー効果有りと判定された対策同士を丸印で表している。例えば、対策ＩＤ「Ａ２」と対策ＩＤ「Ａ３」とは「シナジー効果有り」と判定されており、丸印が付されている。

図１５は、シナジー効果の有無の判定結果に基づいて形成されたグループを表す。図１５において、対策間の結線はシナジー効果が有ることを表している。以下、対策ＩＤで特定される対策を、対策ＩＤで呼ぶ場合がある。すなわち、対策ＩＤ「Ａ２」を持つ対策を、対策「Ａ２」または「Ａ２」と呼ぶ。

図１５では、「Ａ１」と「Ｂ２」と「Ｂ３」とで１グループ（以下、グループＧ１）、「Ａ２」と「Ａ３」と「Ａ４」と「Ｂ１」と「Ｃ１」で１グループ（以下、グループＧ２）、「Ｃ２」と「Ｃ３」で１グループ（以下、グループＧ３）の、計３グループが形成されている。評価部２４は、ステップＳ３０５でグループを１つ選択する。ここでは例として、グループＧ１を選択する。

評価部２４は、選択されたグループの全対策パターンの評価値を計算する。「Ａ１」と「Ｂ２」と「Ｂ３」からなるグループＧ１の場合は、｛Ａ１｝、｛Ｂ２｝、｛Ｂ３｝、｛Ａ１、Ｂ２｝、｛Ａ１、Ｂ３｝、｛Ｂ２、Ｂ３｝、｛Ａ１、Ｂ２、Ｂ３｝の計７通りの対策パターンが存在する。そこで、評価部２４は、合計７つの対策パターンのそれぞれについて、対策パターンに含まれる対策を実行した場合の電力系統についての評価値を算出する。

評価部２４は、ステップＳ３０７ですべてのグループについてステップＳ３０６の処理を実行し終えたか否かを判定する。ここではまだグループＧ２とグループＧ３とが残っているため、否定結果を得る（Ｓ３０７：ＮＯ）。

評価部２４は、すべてのグループについてステップＳ３０６の処理を実行し終えた後、ステップＳ３０８において、各々の更新設備基本情報３４０に対する評価値の近似解を算出する。例えば、更新設備基本情報３４０の表す系統構成が、「Ａ１」と「Ｂ２」と「Ｃ２」の対策を実行した場合の系統構成であるとする。

この場合、ステップＳ３０６で算出された、グループＧ１の｛Ａ１、Ｂ２｝の評価値と、グループＧ３の｛Ｃ２｝の評価値とに基づいて、更新設備基本情報３４０についての評価値の近似解を算出できる。例えば、グループＧ１の｛Ａ１、Ｂ２｝と、グループＧ３の｛Ｃ２｝との間にはシナジー効果が無いため、各々の評価値を足し合わせることにより、「Ａ１」と「Ｂ２」と「Ｃ２」との対策を実行した場合の系統構成に対する評価値の近似解を得ることができる。

１０通りの対策がある場合、最大で１０２４通り（＝２１０）通りの評価値を算出しなければならないところ、本実施例では、グループ毎の評価値に基づいて近似解を算出するため、４１通り（＝（８－１）＋（３２－１）＋（４－１））の評価値だけ算出すればよい。評価部２４は、ステップＳ３０９とステップＳ３１０において、すべての時間断面とすべての評価指標について、ステップＳ３０３～Ｓ３０８の処理を実行し終えたか否かを判定し、肯定結果を得られるまでステップＳ３０３～Ｓ３０８の処理を繰り返す。以上の処理を繰り返すことにより、評価部２４は、各更新設備基本情報についての評価値を算出する。

このように構成される本実施例によれば、あり得る対策群のすべてについて計算するのではなく、所定の制約を満たす対策の組合せをグループ化して計算対象を減らし、評価することができる。これにより、ユーザが効率的かつ公正に対策の実施可否を判定できるように支援することができ、系統計画策定支援システムの使い勝手が向上する。

なお、本発明は上記した実施例に限定されず、様々な変形例が含まれる。例えば、上記実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成を置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれる。さらに特許請求の範囲に記載された構成は、特許請求の範囲で明示している組合せ以外にも組み合わせることができる。

シナジー効果のある対策をグループ化する例の変形例として、互いに影響を及ぼさないと思われる対策同士でグループ化してもよい。例えば、遠く離れた異なる場所において、系統設備を変更（新設、増強、除却）したとしても、互いに影響しない場合がある。すなわち例えば、送電線や変圧器などの特定の装置を共有していない対策同士を分断するようにしてグループ化してもよい。あるいは、特定の装置を共有する対策同士をグループ化してもよい。

１：系統計画装置、２：設備情報管理装置、３：計画情報管理装置、４：通信ネットワーク、２１：設備情報取得部、２２：設備計画候補生成部、２３：演算部、２４：評価部、２５：計画情報登録部、３１：対策情報記憶部、３２：計画候補記憶部、３３：設備基本情報記憶部、３４：更新設備基本情報記憶部、３５：評価値情報記憶部

Claims (10)

1. 系統計画の策定を支援する系統計画策定支援システムであって、
   系統計画で実施可能な対策の内容と費用とを含む対策情報に基づき、あらかじめ設定される計画期間内の各時間断面において、所定の制約を満たす系統計画候補を生成する計画候補生成部と、
   現在の電力系統の構成を示す設備基本情報と前記系統計画候補とに基づいて、前記系統計画候補に含まれる対策を実行した場合の電力系統の構成を示す更新設備基本情報を、前記各系統計画候補について前記時間断面毎に生成する演算部と、
   前記時間断面毎に生成された更新設備基本情報に対して、所定の指標に基づく評価値を算出する評価部と、
   を備える系統計画策定支援システム。
2. 前記計画候補生成部は、
   前記各時間断面において、前記系統計画候補に含まれる対策の費用の合計が所定の費用以下である系統計画候補を生成する、
   請求項１に記載の系統計画策定支援システム。
3. 前記計画候補生成部は、
   前記対策の母集団から、前記各時間断面において所定の制約を満たす部分集合である対策集合を抽出し、
   前記抽出された対策集合が互いに排他関係となるように、前記対策集合を前記各時間断面に割り当てることにより、前記各時間断面において前記所定の制約を満たす系統計画候補を生成する、
   請求項１に記載の系統計画策定支援システム。
4. 前記演算部は、
   前記各時間断面のうち最初の時間断面について前記更新設備基本情報を生成する場合、前記設備基本情報に基づいて、対象とする時間断面の更新設備基本情報を初期化し、
   前記系統計画候補に含まれる対策を実行した場合に新設される系統設備の情報を、前記対象とする時間断面の更新設備基本情報に追加し、
   前記系統計画候補に含まれる対策を実行した場合に増強される系統設備について、前記対象とする時間断面の更新設備基本情報を更新し、
   前記系統計画候補に含まれる対策を実行した場合に除却される系統設備の情報を、前記対象とする時間断面の更新設備基本情報から削除する、
   請求項１に記載の系統計画策定支援システム。
5. 前記演算部は、
   前記各時間断面のうち最初の時間断面以外の時間断面について前記更新設備基本情報を生成する場合、対象とする時間断面の一つ前の時間断面の更新設備基本情報に基づいて、前記対象とする時間断面の更新設備基本情報を初期化し、
   前記系統計画候補に含まれる対策を実行した場合に新設される系統設備の情報を、前記対象とする時間断面の更新設備基本情報に追加し、
   前記系統計画候補に含まれる対策を実行した場合に増強される系統設備について、前記対象とする時間断面の更新設備基本情報を更新し、
   前記系統計画候補に含まれる対策を実行した場合に除却される系統設備の情報を、前記対象とする時間断面の更新設備基本情報から削除する、
   請求項１に記載の系統計画策定支援システム。
6. 前記評価部は、
   前記対策を所定の基準に基づき複数のグループに分類し、
   前記各グループについて、グループに含まれる対策の実行有無の組み合わせパターンをすべて生成し、
   前記各組み合わせパターンについて、実行有の対策を実行した場合の電力系統に対して所定の指標に基づく評価値を算出し、
   前記各組み合わせパターンについての前記評価値に基づいて、互いに異なるグループに所属する対策を実行した場合の更新設備基本情報に対して、前記評価値の近似値を算出する、
   請求項１に記載の系統計画策定支援システム。
7. 前記評価部は、
   前記対策を、前記対策が実施される地点が所属する組織に基づいて、複数のグループに分類する、
   請求項６に記載の系統計画策定支援システム。
8. 前記評価部は、
   複数の対策を独立して実行する場合の効果と前記複数の対策を同時に実行する場合の効果との差分を算出し、
   前記効果の差分に基づき、前記複数の対策間に相乗効果が発生しているか判定し、
   前記相乗効果の有無に基づいて前記対策を分類する、
   請求項６に記載の系統計画策定支援システム。
9. 前記評価部は、前記対策を、前記電力系統において互いに影響しないことを基準にグループ化する、
   請求項６に記載の系統計画策定支援システム。
10. 計算機により系統計画の策定を支援する系統計画策定支援方法であって、
    前記計算機は、
    系統計画で実施可能な対策の内容と費用とを含む対策情報に基づき、あらかじめ設定される計画期間内の各時間断面において、所定の制約を満たす系統計画候補を生成する計画候補生成ステップと、
    現在の電力系統の構成を示す設備基本情報と前記系統計画候補とに基づいて、前記系統計画候補に含まれる対策を実行した場合の電力系統の構成を示す更新設備基本情報を、前記各系統計画候補について前記時間断面毎に生成する演算ステップと、
    前記時間断面毎に生成された更新設備基本情報に対して、所定の指標に基づく評価値を算出する評価ステップと、
    を実行する系統計画策定支援方法。

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