JP7601859B2 - Method for stabilizing the electrical energy supply grid - Google Patents
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Description
優先権出願独国特許出願第102019212773.8号の内容全体を参照することで本出願の構成要素とする。 The entire contents of the priority application German Patent Application No. 102019212773.8 are incorporated herein by reference.
本発明は、少なくとも1つの制御域を有する電気エネルギー供給網の安定化のための方法に関するものであり、当該方法は、少なくとも1つの制御域に関して考案されている。 The present invention relates to a method for stabilizing an electrical energy supply network having at least one control area, the method being conceived with respect to at least one control area.
電気エネルギー供給網の構造及び機能に関する概観は、非特許文献1に記載されている。 An overview of the structure and function of the electric energy supply network is given in non-patent document 1.
システム技術的観点から、電気エネルギーシステムは、特定の制御技術的理由によるシステム境界内部における電気エネルギーの生成、伝達及び分配の実現に必要な全ての技術的施設の全体を含んでいる。周波数有効電力制御に関して、システム境界によって画定される領域は、制御域と呼ばれる。 From a system-technical point of view, the electrical energy system includes the totality of all technical facilities necessary for the realization of the generation, transmission and distribution of electrical energy within the system boundary for specific control-technical reasons. With regard to frequency and active power control, the area delimited by the system boundary is called the control area.
供給網に供給される時間単位当たりの供給出力、すなわち、例えば回転エネルギー又は熱エネルギー等から電気エネルギーへのエネルギー変換(エネルギー生成に相当する)は、マイナスの符号で定義される。供給網から取り出される時間単位当たりの放電出力、すなわち、供給網の電気エネルギーから、例えば熱エネルギー又は運動エネルギー(例えば回転エネルギー)等の、他の形態のエネルギーへの変換(エネルギー消費に相当する)は、逆にプラスの符号で定義される。 The power output per time unit fed into the grid, i.e. the conversion of energy, e.g. rotational or thermal energy, into electrical energy (corresponding to energy generation), is defined with a negative sign. The power output per time unit taken out of the grid, i.e. the conversion of electrical energy from the grid into other forms of energy, e.g. thermal or kinetic energy (e.g. rotational energy), (corresponding to energy consumption), is defined conversely with a positive sign.
自由化された電力市場において、差し当たり供給網調整の知識を有さずに実現した電力取引事業、より正確にはエネルギー取引事業は、いわゆるバランシンググループ及びバランシングエリアの設置を必要とする。各バランシンググループ及び各バランシングエリアでは、予測された放電出力と契約によって確保された供給出力とが、計画に基づいて等しくなるように調整される又はバランス調整される。全てのバランシンググループのシステムバランスへの統合は、供給網調整が生成される電気エネルギーと消費される電気エネルギーとの間のバランスを計画に基づいて維持すること及びその会計上で清算することを可能にする。 In a deregulated electricity market, the power trading business, or more precisely the energy trading business, realized for the time being without knowledge of grid coordination, requires the establishment of so-called balancing groups and balancing areas. In each balancing group and each balancing area, the predicted discharge power and the contractually secured supply power are adjusted or balanced according to a plan so that they are equal. The integration of all balancing groups into the system balance allows the grid coordination to maintain and account for the balance between the generated and consumed electrical energy according to a plan.
従って、バランシンググループは、供給出力と放電出力とを対比する。供給出力及び放電出力は、物理的理由から又は周波数調整の観点から、つねに大部分がバランスを維持していなくてはならない。送電網運用者は、以下においてより正確に言及するように、残存する差異を、供給予備力又はバランシング電力で解消する。 A balancing group therefore contrasts supply power with discharge power, which must remain largely balanced at all times, either for physical reasons or from a frequency regulation perspective. The grid operator compensates for any remaining differences with supply reserves or balancing power, as we will refer to more precisely below.
供給出力の推移も放電出力の推移も、特定の「運行表」に基づいて計画される。バランシンググループの全ての運行表、従って制御域の全体の運行表を実施する際、予測された負荷推移からの予期しない逸脱又は発電容量の計画外の損失の結果、制御域差異がつねに生じる。 Both the supply and discharge power transitions are planned based on specific "schedules". When implementing all the schedules of a balancing group, and therefore the entire control area, control area variances always arise as a result of unexpected deviations from the predicted load progression or unplanned losses of generating capacity.
従って、制御域差異(制御域収支又はシステムバランスとも呼ばれる)は、制御域における全ての供給出力と放電出力との合計である。各バランシンググループに関しては、バランシンググループ内の全ての供給出力及び放電出力の合計が、差異バランシンググループアグリゲーション又はバランシンググループ差異と称される。 The control area variance (also called the control area balance or system balance) is therefore the sum of all supply outputs and discharge outputs in the control area. For each balancing group, the sum of all supply outputs and discharge outputs in the balancing group is referred to as the variance balancing group aggregation or balancing group variance.
送電網運用者は、周波数維持という職務範囲内でプラス又はマイナスの供給予備力、いわゆる調整予備力の使用によって、当該制御域差異を解消しなければならない。送電網運用者は、一般的に、その制御域の内側及び外側に位置する部分負荷運転中の発電所、いわゆるスピニングリザーブに関する事前の公開入札の後で、調整予備力の購入権を事前に得られる。差し当たり、これらの発電所によって、供給予備力が提供される。その利用に際して、対応する量のプラス及びマイナスのバランシング電力がさらに供給される。調整予備力の提供に関しては、容量原価が容量価格で課され、バランシング電力の供給に関しては、電力原価が従量価格で課される。容量原価は、供給網利用費用に加算され、電力原価は、因果関係に基づいて、調整電力の供給に関するバランシンググループ責任者に請求される。 The grid operator must eliminate the control area difference by using positive or negative reserves, so-called balancing reserves, within the scope of its frequency maintenance duties. The grid operator generally obtains the right to purchase the balancing reserves in advance after a prior open tender for power plants operating at partial load, so-called spinning reserves, located inside and outside its control area. In the meantime, a reserve is provided by these plants. When used, a corresponding amount of balancing power, positive and negative, is further provided. For the provision of balancing reserves, capacity costs are charged at a capacity price, and for the supply of balancing power, power costs are charged at a metered price. The capacity costs are added to the grid usage costs, and the power costs are charged to the balancing group responsible for the supply of balancing power on a causal basis.
さらに、再生可能エネルギーに関する大規模施設の場合、いわゆる供給マネジメントによる出力調整が用いられ得る。出力調整が行われるのは、気象条件によって、供給網内で分配又は伝達され得るよりも多い出力が、再生可能エネルギーに関する施設から、特に風力発電施設から生じるであろう場合である。供給マネジメントは、該当する供給網部分における、再生可能エネルギーに関する施設の出力を、供給網のボトルネックの発生を局所的に防止するために必要になる値の分、削減することにある。 Furthermore, in the case of large renewable energy installations, so-called supply management output adjustments can be used if meteorological conditions would result in a higher output from the renewable energy installation, in particular from a wind power installation, than can be distributed or transmitted within the grid. Supply management consists in reducing the output of the renewable energy installation in the relevant grid section by the amount necessary to locally prevent a grid bottleneck.
供給予備力は、主に、柔軟な生産によって、すなわちバイオガス設備、水力又は水素等の制御可能な再生可能エネルギー及び化石燃料又は核エネルギーの制御可能な供給出力によって、及び、変動する生産によって、すなわち風力又は太陽光エネルギーのような天候に左右される制御不能な再生可能エネルギーの変動する供給出力によって、調達される。 Supply reserves are mainly generated by flexible production, i.e. by the controllable supply output of controllable renewable energies such as biogas plants, hydroelectricity or hydrogen and fossil or nuclear energies, and by variable production, i.e. by the variable supply output of uncontrollable renewable energies that are dependent on the weather, such as wind or solar energy.
必要な供給予備力を算出するための従来のシステムは、単に反応するように又は極めて短時間の先を見通した調整のみを行うように、構想されている。バランシンググループレベルにおいて、システムにとって有益な運行表逸脱を残存させることは、この関連において、パッシブバランシングと称される。この際、リアルタイムに存在する制御域収支に関する情報が出発点となる。この際、事前のバランシング電力の取引のための時間は事前には存在しない。 Conventional systems for calculating the required reserve capacity are designed to be purely reactive or to make only very short-term, forward-looking adjustments. Allowing schedule deviations that are beneficial for the system at the balancing group level is in this context referred to as passive balancing. The starting point here is information about the control area balance that exists in real time. There is no time in advance for trading balancing power in advance.
これまでは、生産及び消費に関する予測間違いが少なくなることに起因するインバランスとバランシング電力の需要とを小さくするために、ただ、イントラデイ取引のための時間が短縮されるのみであった。この際、調整電力を最小化するために、特に再生可能エネルギーの消費及び生産に関して、発明の開示に類似した予測アルゴリズムが用いられる。 So far, the time for intraday trading has simply been shortened to reduce imbalances and the need for balancing power due to fewer forecast errors on production and consumption. In this case, forecasting algorithms similar to those disclosed in the present invention are used to minimize the balancing power, especially for renewable energy consumption and production.
特許文献1は、分散型エネルギー生産の場合に、エネルギー供給網全体を運用するための方法を示している。当該供給網は、エネルギーが生産され、供給される3つの供給レベルから構成されている。当該方法は、バランシング電力の使用を通じて供給網の安定化を図るための機構を提供し、分散した生産者の協力について説明している。 The patent document WO 2005/023333 shows a method for operating an entire energy grid in the case of distributed energy production. The grid is made up of three supply levels where energy is produced and distributed. The method provides a mechanism for stabilizing the grid through the use of balancing power and describes the cooperation of distributed producers.
先行技術では、生産と需要との間のインバランスは、何よりも柔軟な発電所からの供給予備力によって解消される。この際、優先的に、化石燃料に基づく従来の発電所からのエネルギーが用いられ、これによって、CO2の生成が増大する。発電所予備力としてのバランシング電力の供給に結びついた及び供給予備力の調達に結びついた調達の問題は、バランシンググループ差異に対応して、調整電力の形において各バランシンググループ責任者に割り当てられる。この手順の場合、バランシング電力の要求は計画され得ず、バランシング電力の供給の規模設定は、状況に依存して動的に行われるものではない。従量価格は、バランシング電力の要求に際してようやく生じ、バランシング電力の商取引の締結後に決定される。 In the prior art, the imbalance between production and demand is resolved primarily by supply reserves from flexible power plants. In this case, priority is given to energy from conventional power plants based on fossil fuels, which leads to increased CO2 production. The procurement problems linked to the supply of balancing power as power plant reserves and linked to the procurement of supply reserves are assigned to each balancing group manager in the form of adjustment power in response to the balancing group difference. In this procedure, the demand for balancing power cannot be planned, and the size of the supply of balancing power is not dynamically determined depending on the situation. The metered price is only generated when the balancing power is requested and is determined after the conclusion of the balancing power transaction.
本発明の課題は、電気エネルギー供給網における制御域差異を解消するために必要なバランシング電力の計画可能性と電気エネルギー供給網の安定性とを改善することにある。 The objective of the present invention is to improve the planning capability of balancing power required to eliminate control area differences in an electric energy supply network and the stability of the electric energy supply network.
本課題は、請求項1に記載の方法、請求項8に記載のコンピュータプログラム、及び、請求項9に記載のコンピュータプログラム製品によって解決される。本発明の有利な構成は、従属請求項に含まれている。 The problem is solved by a method according to claim 1, a computer program according to claim 8 and a computer program product according to claim 9. Advantageous configurations of the invention are contained in the dependent claims.
本発明は、システムにとって有益なエネルギー貯蔵及び柔軟性の制御の予測を通じて、事前供給予備力の計画可能性、すなわち予測された制御域差異を改善するという理念に基づいており、柔軟な生産も変動する生産も用いられる。これによって、計画可能性の増大と、電気エネルギー供給網の安定性の増大と、変動する再生可能エネルギーの割合の増大と、が得られる。 The invention is based on the idea of improving the plannability of pre-supply reserves, i.e. the predicted control area difference, through the prediction of beneficial energy storage and flexibility control for the system, using both flexible and variable production. This results in increased plannability, increased stability of the electrical energy supply network and an increased share of variable renewable energies.
少なくとも1つの制御域を有する電気エネルギー供給網の安定化のための本発明に係る方法は、少なくとも1つの制御域に関して、以下のステップを有している:
- 現時点から見て、将来にあたる時点tNと、間隔の長さΔtとを入力するステップ、
- 時間的間隔[tN,tN+Δt]における制御域差異の時間的推移ΔPRZ(t)を、人工知能の領域の手法、好ましくはマルコフ連鎖を用いた関数を通じて決定するステップ、
- 時間的間隔[tN,tN+Δt]において必要なバランシング電力ΔERLを、時間的間隔[tN,tN+Δt]における制御域差異の時間的推移ΔPRZ(t)から決定するステップ、
- 時間的間隔[tN,tN+Δt]における制御域差異に関する予測
- 時間的間隔[tN,tN+Δt]において必要なバランシング電力に関する予測ΔERLvorausを、時間的間隔[tN,tN+Δt]における制御域差異に関する予測
- 予測されたバランシング電力ΔERLvorausを調達するステップ、及び、
- 電気エネルギー供給網に予測されたバランシング電力ΔERLvorausを時間的間隔[tN,tN+Δt]において供給するステップ。
The method according to the invention for stabilizing an electrical energy supply network having at least one control area comprises, for the at least one control area, the following steps:
inputting a time t N in the future and the length of the interval Δt,
determining the time evolution ΔP RZ (t) of the control range difference in the time interval [t N , t N +Δt] through methods in the field of artificial intelligence, preferably functions using Markov chains;
determining the balancing power ΔE RL required in the time interval [t N , t N +Δt] from the time progression ΔP RZ (t) of the control range difference in the time interval [t N , t N +Δt];
- A prediction regarding the control range difference in the time interval [ tN , tN +Δt].
the prediction ΔE RLvoraus for the balancing power required in the time interval [t N , t N +Δt], the prediction ΔE RLvoraus for the control range variance in the time interval [t N , t N +Δt]
Procuring a predicted balancing power ΔE RLvoraus ; and
- Supplying a predicted balancing power ΔE RLvoraus to the electric energy supply grid in the time interval [t N , t N +Δt].
本発明に係る方法によって、バランシング電力の要求の優れた量的な計画可能性が得られる。従って、当該バランシング電力は、例えばイントラデイ電力市場を通じても、二次的なバランシング電力として量的に取引可能である。バランシング電力に占める変動する再生可能エネルギーの割合も増大させることが可能である。 The method according to the invention allows for good quantitative planning of the balancing power requirements, which can then be quantitatively traded as secondary balancing power, for example also through the intraday power market. The share of variable renewable energies in the balancing power can also be increased.
制御域差異に関する予測は、好ましくはマルコフ連鎖の算定によって、特に高次のマルコフ連鎖の算定によって決定される。このために、好ましくはアルゴリズムCondExが用いられる。当該アルゴリズムは、直接の確率に基づく仮定の基礎的な物理的モデルから導出される。アルゴリズムCondExは、自力で訓練が可能であり、推敲されたパターンを認識し、予測することができる。 The prediction for the control zone difference is preferably determined by the calculation of a Markov chain, in particular by the calculation of a higher order Markov chain. For this purpose, the algorithm CondEx is preferably used, which is derived from a basic physical model with assumptions based on direct probability. The algorithm CondEx can be trained by itself and is able to recognize and predict elaborated patterns.
本発明の好ましい構成では、時間的間隔[tN,tN+Δt]において必要なバランシング電力ΔERLが、時間的間隔[tN,tN+Δt]を通じた制御域差異の時間的推移ΔPRZ(t)の積分として決定される。加えて、時間的間隔[tN,tN+Δt]において必要なバランシング電力に関する予測ΔERLvorausが、時間的間隔[tN,tN+Δt]における制御域差異に関する予測
こうして、制御域差異及びその予測が、数学的に容易な方法で決定される。 In this way, the control area variance and its prediction are determined in a mathematically straightforward manner.
最後に記載した実施形態を変更したものであり、以下において説明される、本発明に係る方法の様々な構成において、システムにとっての有益性に関する条件が決定される。この際、システムにとっての有益性とは、事前供給予備力の一貫性の程度(供給網の状態の予測の関連において)であると理解され、すなわち、予測される供給予備力と実際に必要な供給予備力との一致であると理解される。 In various configurations of the method according to the invention, which are modifications of the last-mentioned embodiment and are described below, conditions for system profitability are determined. In this case, system profitability is understood to be the degree of consistency of the advance reserve (in the context of the forecast of the state of the supply network), i.e. the agreement between the forecast reserve and the actually required reserve.
予測された、不確実性をもって決定された大きさとして、事前バランシング電力は、これらの実施形態のいくつかにおいて、システムにとっての有益性に関して選択された基準に応じて、特定の条件下においてのみ、ゼロとは異なる値に決定される。当該条件は、予測された制御域差異が、予測されたプラスの供給予備力とマイナスの供給予備力との収支と同じ符号を有する、及び/若しくは、予測された供給網周波数差異とは異なる符号を有すること、並びに/又は、供給マネジメントが存在しないこと、又は、予測された事前供給予備力がマイナスであること、にあり得る。 As a predicted, uncertainly determined magnitude, the pre-balancing power is in some of these embodiments determined to a value different from zero only under certain conditions, depending on the criteria selected with respect to beneficialness to the system. The conditions may be that the predicted control area variance has the same sign as the balance between the predicted positive and negative supply reserves and/or has a different sign from the predicted grid frequency variance, and/or that there is no supply management or the predicted pre-balancing reserve is negative.
本発明の好ましい構成では、時間的間隔[tN,tN+Δt]において必要なバランシング電力ΔERLが、システムにとっての有益性に関する第1の条件が満たされた時点t又はシステムにとっての有益性に関する複数の第1の条件が累積的に満たされた時点tから構成される時間的間隔[tN,tN+Δt]の部分間隔を通じた、制御域差異の時間的推移ΔPRZ(t)の積分として決定される。さらに、システムにとっての有益性に関する第2の条件が満たされた場合、又は、システムにとっての有益性に関する複数の第2の条件が累積的に満たされた場合、時間的間隔[tN,tN+Δt]において必要なバランシング電力に関する予測ΔERLvorausが、時間的間隔[tN,tN+Δt]における制御域差異に関する予測
本発明のさらなる好ましい構成では、システムにとっての有益性に関する1つの第1の条件又は複数の第1の条件の内の1つの第1の条件は、特定の時点tにおける制御域差異ΔPRZ(t)の符号が、時点tにおけるプラスの供給予備力とマイナスの供給予備力との収支PRL(t)の符号と同じであることにある。システムにとっての有益性に関する1つの第2の条件又は複数の第2の条件の内の1つの第2の条件は、時間的間隔[tN,tN+Δt]における予測された制御域差異
本発明のさらなる好ましい構成では、システムにとっての有益性に関する1つの第1の条件又は複数の第1の条件の内の1つの第1の条件は、特定の時点tにおける制御域差異ΔPRZ(t)の符号が、時点tにおける予測された供給網周波数差異Δωprogn(t)の符号とは異なることにある。システムにとっての有益性に関する1つの第2の条件又は複数の第2の条件の内の1つの第2の条件は、時間的間隔[tN,tN+Δt]における予測された制御域差異
本発明のさらなる好ましい構成では、システムにとっての有益性に関する1つの第1の条件又は複数の第1の条件の内の1つの第1の条件は、特定の時点tにおける供給マネジメント信号Einsman(t)が、「供給マネジメントではない」値を有していること、又は、時点tにおける事前供給予備力ΔPRZ(t)がマイナスであることにある。システムにとっての有益性に関する1つの第2の条件又は複数の第2の条件の内の1つの第2の条件は、時点tNでの該当する地域における予測された供給マネジメント信号Einsmanprogn(tN)が、「供給マネジメントではない」値を有していること、又は、時間的間隔[tN,tN+Δt]における予測された制御域差異
上述のシステムにとっての有益性に関する第1の条件は、必要なバランシング電力ΔERLの算出の際に又は必要なバランシング電力の予測ΔERLvorausの際に、個別に又は累積的にも適用され得る。 The first condition regarding the usefulness for the system mentioned above may be applied individually or also cumulatively when calculating the required balancing power ΔE RL or when predicting the required balancing power ΔE RLvoraus .
本発明の様々な実施形態に係るシステムにとっての有益性に関する様々な条件は、スマートバランシング機構の枠内において、計画可能であり、従って、イントラデイ電力市場を通じて量的に取引可能である二次的なバランシング電力の潜在的に可能な割合を、システムにとっての有益性に関して用いられる基準に応じて、調整されるべき制御域収支における潜在的な77%までの相対的な割合に引き上げる。これによって、従来の化石エネルギー源に基づく「マストラン容量」の割合が、計画可能性の上昇に基づいて低下する。 The various conditions of system usefulness according to various embodiments of the present invention increase the potentially possible share of secondary balancing power that is plannable within the framework of the smart balancing mechanism and therefore quantitatively tradable through the intraday electricity market, to a relative share of up to a potential 77% in the control area balance to be adjusted, depending on the criteria used for system usefulness. This reduces the share of "must run capacity" based on traditional fossil energy sources based on increased plannability.
供給予備力を調達するための経営手段の計画可能性は、変動する再生可能エネルギーの天候の影響を受ける予測を、再生可能エネルギーからのバランシング電力の予測、取引及び調達の一体的なプロセスに統合する可能性も増大させる。この場合、従来の発電所からのバランシング電力に対してCO2を削減することが重要であろう。制御域収支における、再生可能エネルギーからのバランシング電力の割合は、これによって、システムにとっての有益性及び再生可能エネルギーの利用可能性に関する規準に応じて、潜在的に77%まで上昇し得る。 The plannability of the management instruments for procuring reserves also increases the possibility of integrating the weather-influenced forecasts of variable renewable energies into a unified process of forecasting, trading and procurement of balancing power from renewable energies. In this case, it will be important to reduce CO2 with respect to balancing power from conventional plants. The share of balancing power from renewable energies in the control area balance can thereby potentially rise to 77%, depending on the criteria regarding the usefulness for the system and the availability of renewable energies.
このように、貯蔵及び柔軟性をシステムにとって有益であるように用いることによって、供給網を決定する変数である供給網のボトルネック、供給網周波数、供給予備力及び制御域差異の予測を通じて、柔軟かつ変動する生産からの一体的に計画された事前バランシング電力が、事前に決定された電力とそれに結びついた実際の従量価格の意味で、スマートバランシングプロセスの枠内で取引され、柔軟性と再生可能エネルギーとを組み合わせた最適化された使用を可能にする。 In this way, by using storage and flexibility to the system's advantage, a jointly planned pre-balancing of power from flexible and variable production through forecasting of grid-defining variables: grid bottlenecks, grid frequency, reserve capacity and control area variances, is traded within the framework of a smart balancing process in the sense of a pre-determined power and associated actual metered price, allowing an optimized combined use of flexibility and renewable energies.
本発明のさらなる好ましい構成において、現時点と、必要とされるバランシング電力ΔERLvorausが予測される時間的間隔が開始する時点tNとの間の時間的間隔は、少なくとも1時間である。 In a further preferred configuration of the invention, the time interval between the current time and the time tN at which the time interval begins, during which the required balancing power ΔE RLvoraus is predicted, is at least one hour.
従って、逆に、電気エネルギー供給網におけるエネルギー生産とエネルギー消費との間のインバランスの計画可能性を目的とした、バランシング電力を決定するための機構の実施は、バランシング電力を要求する時点の少なくとも1時間前に前倒しされる。容量の調達のための価格(容量価格)だけではなく、調達されるべき電力も、従量価格を含めて、量的に決定され、取引されることによって、計画可能性ゆえに最小化可能な従量価格を事前に決定した上で、調達を量的に行うことが可能である。 Conversely, therefore, the implementation of the mechanism for determining balancing power, aimed at the plannability of the imbalance between energy production and energy consumption in the electric energy supply network, is brought forward by at least one hour before the time of requesting balancing power. Not only the price for the procurement of capacity (capacity price), but also the power to be procured is quantitatively determined and traded, including the unit price, so that procurement can be carried out quantitatively after determining in advance the unit price, which can be minimized due to plannability.
本発明は、再生可能エネルギーによって調達されるバランシング電力を、広範な規模において、例えば2桁のパーセント領域において、バランシング電力を最小化すると同時に、開発するものである。好適に使用される予測アルゴリズムCondExの応用に特化した使用は、人工知能の手法の決定的な応用シナリオを、再生可能エネルギー、統合された計画可能性、取引可能性及びエネルギーシステムの安定化の文脈に置くものである。 The present invention develops balancing power procured by renewable energies while simultaneously minimizing balancing power on a wide scale, for example in the double-digit percentage range. The application-specific use of the preferably used forecasting algorithm CondEx places the decisive application scenario of artificial intelligence methods in the context of renewable energies, integrated plannability, tradability and stabilization of the energy system.
これによって与えられるCO2排出量の削減の可能性は、幅広いものと見なさねばならない。 The potential for reducing CO2 emissions that this offers must be considered as broad.
本発明に係る方法は、さらに、エネルギー供給システム内で通信回線を介して互いに接続されたアクター(デモンストレータ)の間における類型に基づくメッセージを用いたインテリジェント通信の手法を通じて、自動化され得る。 The method according to the present invention can further be automated through the technique of intelligent communication using typology-based messages between actors (demonstrators) connected to each other via communication lines in the energy supply system.
要約すると、本発明及びその好ましい実施形態は、エネルギー生産及びエネルギー消費のバランスを決定する様々な変数と用いられるべき柔軟性のシステムにとっての有益性とに関する予測の組み合わせに基づいている。バランシング電力の大部分は、スマートバランシング機構の枠内で少なくとも1時間前に(”hour ahead”)事前供給予備力の決定に関して取引され、エネルギー量に関するように価格の点で市場規模に関して計画され得る。この際、イントラデイ市場を通じた調整が先取りされる再生可能エネルギーのより大きな割合それ自体を用いることができる。 In summary, the invention and its preferred embodiments are based on a combination of forecasts regarding the various variables that determine the balance between energy production and energy consumption and the benefits to the system of the flexibility to be used. A large part of the balancing power can be traded in terms of pre-determining reserves at least one hour ahead ("hour ahead") within the framework of a smart balancing mechanism and planned for the market size in terms of price as well as energy quantity. In this case, a larger share of renewable energy can be used as such, with adjustments through the intraday market being pre-empted.
以下において、本発明の実施例を、添付された図面を用いて、詳細に記載する。当該実施例は、本発明を説明すべきものであり、限定するものと理解されるべきではない。示されているのは、以下の図である。 In the following, examples of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The examples should be understood as illustrative of the present invention and not as limiting. Shown are the following figures:
本発明の実施例を、以下に詳細に記載する。 Examples of the present invention are described in detail below.
長さΔtのNの時間ステップにわたる、コンピュータに実装された、制御域差異
この際、
本発明に係る方法は、将来のシナリオに関する事象を予測するために、人工知能の手法とも呼ばれる、既知の数学的手法を用いる。 The method according to the present invention uses known mathematical techniques, also called artificial intelligence techniques, to predict events relating to future scenarios.
適用分野は、制御域差異の予測に基づくスマートバランシングである。予見する追従調整の形で、システムにとって有益であるように行動することが可能であることによって、例えばエネルギー供給者のサブネットワークにおけるシステムの安定化が調整可能である。 The field of application is smart balancing based on the prediction of control area variances. By being able to act in a beneficial way for the system in the form of anticipatory follow-up adjustments, the stabilization of the system can be regulated, for example in sub-networks of energy suppliers.
制御域差異に関して、場合によっては供給網事業者によって提供され得る情報の代わりに、情報に基づく予測
バランシンググループ内の差異は、調整電力及びバランシング電力の国民経済的最小化のために、当該差異がシステムにとって有益である場合は放置され、その他の場合は、従来一般的であるように、イントラデイ市場との連結によって解消される。一般的に、この点に関する柔軟性が、システムにとって有益であるように利用され得る。 Differences within balancing groups will be left alone if they are beneficial to the system for national economic minimization of regulated and balanced power, and will otherwise be resolved by linking with the intraday market, as is customary in the past. In general, flexibility in this regard may be used to the benefit of the system.
このように構成されたスマートバランシングプロセスに関して、電気エネルギー供給網のシステムにとって有益な安定化を図るための本発明に係る方法では、少なくとも1時間の時間枠が利用可能である。 With a smart balancing process configured in this way, a time window of at least one hour is available in the method according to the present invention for achieving system-beneficial stabilization of the electrical energy supply grid.
従って、システムにとって有益な運行表逸脱に関しては、周波数差異への対策と供給予備力の要求とが、1時間前に(”hour ahead”)計画される。 Therefore, for schedule deviations that are beneficial to the system, frequency differential countermeasures and reserve capacity requirements are planned "hour ahead."
事前バランシング電力の1時間前予測の適用事例において、上述の方程式のステップが、例えばN=4かつΔt=15分の実施例で実施され得る。この際、実験によって、測定される制御域差異に対する相関係数0.42の、制御域差異の1時間前予測の精度が、著しく高いことが示されている。この場合、出力範囲
上述の方程式におけるステップは、図5の調整回路に従って実施される。この際、時点
結果として生じる制御変数として、
図1aでは、質的に良好な、立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに関して、中央において、1つの時間ステップの分だけ時間的にずらされ、従って、4つの時間ステップの予測期間に対して同期した、測定と予測との間の一致が認識される。 In Fig. 1a, a qualitatively good agreement between measurement and prediction is observed for the rising and falling edges, in the center, shifted in time by one time step and therefore synchronized for the prediction period of four time steps.
2018年8月中旬から9月中旬までの期間に関しては、制御域差異の収支に対する
実施例の実現に関して、既知のアルゴリズム、ここではCondExが、N次のマルコフ連鎖に基づいて、予測される時間ステップの数をNとして条件付きの期待値まで対応して拡大された。当該方法のリアルタイム性及び堅牢性は、計算能力及びデータベース/情報に適応可能である。 For the realization of the embodiment, a known algorithm, here CondEx, is correspondingly extended to conditional expectation, where N is the number of time steps to be predicted, based on an Nth order Markov chain. The real-time and robustness of the method is adaptable to computational power and databases/information.
送電網事業者による1時間前プランニング及び事前バランシング電力の取引の適用事例では、供給予備力に関する予備力におけるボトルネックを回避するために、送電網事業者は、事前バランシング電力に関して得られた1時間前情報を利用し、そのバランシング電力の割り当てを調査し、必要に応じてイントラデイ市場を通じて調整する。イントラデイ市場において取引されるバランシング電力の調達は、上述のように、スマートバランシングステップの結果として生じ得るが、しかしまた、既に確立された供給予備力を調達するための機構を通じて行われてもよい(図8を参照のこと)。 In the case of application of hour-ahead planning and trading of pre-balancing power by the grid operator, in order to avoid bottlenecks in reserves with respect to reserve capacity, the grid operator uses the hour-ahead information obtained on the pre-balancing power to review and, if necessary, adjust its balancing power allocation through the intraday market. The procurement of balancing power traded in the intraday market can result from a smart balancing step, as described above, but may also be done through already established mechanisms for procuring reserve capacity (see Figure 8).
さらなる適用分野は、プラスの供給予備力とマイナスの供給予備力との収支の符号の予測を通じた、システムにとっての事前供給予備力の有益性への限定である。 A further area of application is the qualification of the usefulness of advance reserves to the system through forecasting the sign of the balance between positive and negative reserves.
この際、予測された制御域差異
この際、プラスの供給予備力とマイナスの供給予備力との収支
N=4とした、プラスの供給予備力とマイナスの供給予備力との収支の符号の1時間前予測の適用事例において、プラスの供給予備力とマイナスの供給予備力との収支
さらなる適用分野は、供給網周波数差異の符号の予測を通じた事前供給予備力のシステムにとっての有益性への限定である。この際、予測された制御域差異
従って、周波数が予測に合うかについての陳述を可能にする供給予備力の事前決定に関する質的基準が、開始の1日前に(”day ahead”)決定される。 Therefore, qualitative criteria for advance determination of reserve capacity that allows statements to be made about whether frequency will meet forecasts are determined "day ahead" of commencement.
1日前供給網周波数予測の適用事例において、図2b(相関が0.7)によると、P=1とした1日前供給網周波数予測
さらなる適用分野は、供給マネジメントの予測を通じた、事前供給予備力のシステムにとっての有益性への限定である。 A further area of application is the definition of the benefits to the system of advance supply reserves through supply management forecasting.
この際、該当する地域において供給マネジメント信号が「供給マネジメントではない」と予測される、又は、事前供給予備力がマイナスである時間のみが、事前バランシング電力
供給マネジメント信号は、1時間の長さのMの時間ステップにわたるイントラデイ予測を用いて、M次のマルコフ連鎖の条件付き期待値として決定される。これは特に、例えば他のシステムと結びつけられた多くの風力発電所の領域における、風の供給過多といった、極めて不均一なシステムに関して興味深い。 The supply management signal is determined as the conditional expectation of an M-th order Markov chain using intraday forecasts over M time steps of length 1 hour. This is particularly interesting for highly heterogeneous systems, e.g. wind oversupply in areas with many wind farms connected to other systems.
供給マネジメントの5時間前予測の適用事例において、M=5(5時間前)のイントラデイボトルネック予測は、実際の信号と予測された信号との平均相関係数が0.35である、供給網事業者SchleswigHolsteinNetzAGの「供給網信号機」のリアルタイムに公開される供給マネジメント信号にのみに基づいて可能であるように(地方自治体において頻繁な供給マネジメント)行われ、ボトルネックの同時発生を排除するために、事前供給予備力を決定するための前段階として用いられる。この際、「供給マネジメント」である場合に「1」であり、「供給マネジメントではない」場合に「0」である両方の状態の間の状態空間における離散化は、
さらなる適用分野は、事前バランシング電力のシステムにとって有益な1時間前予測であり、当該1時間前予測では、システムにとっての有益性に関して、図6の調整回路に従う組み合わせを通じて、上述の適用事例のフィルタリングが行われる。 A further application area is the hour-ahead forecasting beneficial to the system of pre-balancing power, where the above mentioned application cases are filtered for their beneficialness to the system through a combination according to the regulation circuit of FIG. 6.
この際、図5の調整回路に加えて、プラスの供給予備力とマイナスの供給予備力との収支の符号、供給網周波数差異の符号、及び、供給マネジメントのカスケード型の照会が、予測を通じて行われる。 In addition to the adjustment circuit of FIG. 5, the signs of the balance between positive and negative reserve power, the sign of the grid frequency difference, and the cascade type of supply management queries are made through forecasting.
制御域は、時点
最初に挙げた方程式からのステップが、単独で(すなわちシステムにとっての有益性に関する条件を適用せず)、又は、事前供給予備力のシステムにとっての有益性を確認するための1つ若しくは複数のステップと組み合わせて(すなわちシステムにとっての有益性に関する条件を適用して)、送電網事業者による調達されるべき事前バランシング電力の取引に関して、又は、スマートバランシングプロセスにおけるバランシンググループ責任者の適切な決定に関して、典型的には、
システムにとっての有益性の予測を考慮した、予測された制御域差異が、図1bに例示的に示されている。図3aには、事前供給予備力が、制御域差異と比較して示されている。この際、プラスの供給予備力とマイナスの供給予備力との予測される収支は、図1aの予測される制御域差異と同じ符号を有していなければならない。付加的に、そのシステムにとっての有益性が、図3bから明らかであるように、予測される供給網周波数差異とは逆の符号を通じて確認される。 The predicted control area variance, taking into account the prediction of the benefit to the system, is shown by way of example in FIG. 1b. In FIG. 3a, the advance reserve is shown in comparison with the control area variance. The predicted balance of positive and negative reserve must have the same sign as the predicted control area variance in FIG. 1a. Additionally, the benefit to the system is confirmed through the opposite sign of the predicted grid frequency variance, as is clear from FIG. 3b.
2つの制御域がその制御域収支に関して相反する符号を有する場合、供給網周波数差異の符号への付加的な指向によって事前供給予備力がシステムにとって有益である(供給網周波数差異とは逆に)制御域に関してのみ、事前供給予備力は、ゼロとは異なる値に決定され、アクティブになる。両方の制御域の内の他方に関しては、当該時間ステップにおいて、該当するバランシンググループ内でのインバランスは解消されない。従って、供給網周波数及び制御域差異への同時の指向によって初めて、制御域ごとのシステムにとっての有益性が保証される。 If two control areas have opposing signs for their control area balances, the pre-provision reserve is determined to a value different from zero and activated only for those control areas where the additional orientation to the sign of the grid frequency difference makes the pre-provision reserve beneficial for the system (as opposed to the grid frequency difference). For the other of both control areas, the imbalance in the corresponding balancing group is not eliminated in that time step. Therefore, only the simultaneous orientation to the grid frequency and the control area difference ensures the beneficial effect on the system for each control area.
システムにとっての有益性の単純な基準として、最初に挙げた方程式に基づくシステムにとっての有益性を除いた予測が、差し当たり制御域差異に関するこれまでの測定値で調整される。これによって、事前バランシング電力による58%のプラスのバランシング電力と38%のマイナスのバランシング電力との制御域収支における、修正された削減可能性が得られる。制御域収支における事前バランシング電力の、システムにとっての有益性を除いた予測に伴う、誤って調整されたシステムにとって有益ではない割合は、プラスのバランシング電力に関して-8%、マイナスのバランシング電力に関して-17%である。 As a simple measure of system benefit, the prediction without the benefits based on the first equation is first adjusted with the previous measurements of the control area difference. This gives a corrected reduction potential in the control area balance of 58% positive balancing power and 38% negative balancing power with pre-balancing power. The incorrectly adjusted proportions not beneficial to the system associated with the prediction without the benefits of pre-balancing power in the control area balance are -8% for positive balancing power and -17% for negative balancing power.
システムにとっての有益性を除いた予測が、2番目に挙げた方程式に基づく、プラスの二次バランシング電力とマイナスの二次バランシング電力との予測される収支のシステムにとって有益な符号に関する、システムにとっての有益性を含めた予測と組み合わされる場合、プラスのバランシング電力に関して56%、マイナスのバランシング電力に関して28%の制御域収支における、事前バランシング電力による削減可能性が得られる。制御域収支の事前バランシング電力における、この予測の組み合わせに伴う、誤って調整されたシステムにとって有益でない割合は、プラスのバランシング電力に関しては-4%、マイナスのバランシング電力に関しては-20%である。 When the prediction excluding the system benefits is combined with the prediction including the system benefits for the sign of the predicted balance of positive secondary balancing power and negative secondary balancing power based on the second equation, a pre-balancing power reduction potential in the control area balance of 56% for positive balancing power and 28% for negative balancing power is obtained. The misaligned non-system-beneficial percentages of the pre-balancing power in the control area balance with this combination of predictions are -4% for positive balancing power and -20% for negative balancing power.
システムにとっての有益性を除いた予測が、予測される制御域収支の符号に対する予測される供給網周波数差異のシステムにとって有益な符号に関する、システムにとっての有益性を含めた予測と組み合わされる場合、プラスのバランシング電力に関して71%、マイナスのバランシング電力に関して55%の制御域収支における、事前バランシング電力による削減可能性が得られる。制御域収支の事前バランシング電力における、この予測の組み合わせに伴う、誤って調整されたシステムにとって有益でない割合は、プラスのバランシング電力に関しては13%、マイナスのバランシング電力に関しては17%である。 When the forecast excluding system benefits is combined with the forecast including system benefits for the system beneficial sign of the predicted grid frequency difference relative to the sign of the predicted control area balance, a pre-balancing power reduction potential in the control area balance of 71% for positive balancing power and 55% for negative balancing power is obtained. The misaligned non-system beneficial fraction of the control area balance pre-balancing power with this combination of forecasts is 13% for positive balancing power and 17% for negative balancing power.
このベンチマークにおいて特に重要であるのは、事前バランシング電力の約20%という、規模に関して数で存在する、「事前バランシング電力における誤って調整されたシステムにとって有益ではない割合」の形での手法のエラーの実験による数量化である。 Of particular importance in this benchmark is the experimental quantification of the method's error in the form of a "fraction of pre-balancing power that is not beneficial for a misaligned system," which is a number with respect to magnitude, about 20% of the pre-balancing power.
当該方法は、80%の残存する効率で、上述のシステムにとっての有益性を含む、及び、システムにとっての有益性を除いた方法に基づく予測に従って、事前バランシング電力に関して作用する。システムにとっての有益性に関する第1の条件の内の1つを含む上述の方法に従う、事前バランシング電力による制御域収支の減少(事前決定)の可能性に関する効率は、プラスの供給予備力とマイナスの供給予備力との収支の符号によって区分すると32%、供給網周波数差異によって区分すると6%である。システムにとっての有益性に関する条件を除くと、効率は59%である。 The method operates on pre-balancing power according to a forecast based on the method including and excluding the benefits to the system described above, with a remaining efficiency of 80%. The efficiency of the possibility of reducing the control area balance (pre-determined) due to pre-balancing power according to the method described above including one of the first conditions on benefits to the system is 32% when divided by the sign of the balance between positive and negative reserve power and 6% when divided by the grid frequency difference. Excluding the conditions on benefits to the system, the efficiency is 59%.
技術の成功が、シミュレーションシナリオを用いて量的に決定された。この際、事前供給予備力の1時間前決定とシステムにとって有益な制御とが、実地試験において(現場で)、技術的に実施された。交流するデモンストレータの実地試験のために、異なるコンピュータ間で(「リモートで」)コミュニケーションを行うエージェントによって実現したユースケースモデリングシステムCondExが用いられる。 The success of the technology was quantified using simulation scenarios, where hour-ahead determination of pre-supply reserves and beneficial control of the system were technically implemented in field tests (on-site). For the field tests of interacting demonstrators, the use case modeling system CondEx, realized by agents communicating between different computers ("remotely"), was used.
予測によってサポートされた1時間前スマートバランシングにおけるエージェントの相互作用図は、図4に示されている。 The agent interaction diagram for hour-ahead smart balancing supported by prediction is shown in Figure 4.
送電網事業者による事前バランシング電力のプランニング及び調達が、図8に示されている。 The planning and procurement of pre-balancing power by the grid operator is shown in Figure 8.
図7に係るCondExの基になるソフトウェアアーキテクチャのドメインモデルは、エネルギー供給システムの制御に際して役割を果たし、類型に基づくメッセージを通じて互いにコミュニケーションを行うエージェントを用いた、ビジネスロジック及びユースケースモデリングのデモンストレータの区分を示している。 The domain model of the underlying software architecture of CondEx in Figure 7 shows the division of the business logic and use case modeling demonstrators with agents playing a role in controlling the energy supply system and communicating with each other through typology-based messages.
類型に基づくメッセージは、「意図」(”Intents”)として識別しやすくされたインターフェースであり、実行され得るという可能性を有している。当該インターフェース内では、インテリジェント通信のパラダイムが実現しており、当該パラダイムは、データサイエンスの領域の(予測)アルゴリズムの形における人工知能の観点を、分配され、選択的に同期した又は並列の(非同期)プロセスのソフトウェア技術的コンセプトと、ミドルウェアに対応して結びつける。類型に基づいたメッセージを用いて、(再利用可能性及び拡張可能性という意味での)カプセル化等のオブジェクト指向のプログラミング原則を、出版購読型モデルを通じて、最新のアクター、マイクロサービス及びクラウドベースの技術に統合することが可能である。 Type-based messaging is an interface that makes it easier to identify "Intents" and allows the possibility of their execution. Within this interface, a paradigm of intelligent communication is realized, which combines aspects of artificial intelligence in the form of (predictive) algorithms from the domain of data science with software technical concepts of distributed, selectively synchronous or parallel (asynchronous) processes and corresponding middleware. Type-based messaging allows the integration of object-oriented programming principles such as encapsulation (in the sense of reusability and extensibility) with modern actors, microservices and cloud-based technologies through a publish-subscribe model.
エージェントは、自律的かつ知的に行動する対象として「見て、理解する」ことができる。エージェントは、例えば気象データのための及び負荷測定のためのセンサを通じて、その周囲とネットワーク化されており、測定から、将来のシステムの理解という意味での予測を導出する。 An agent can "see and understand" as an autonomous and intelligently acting subject. It is networked with its surroundings, for example through sensors for weather data and for load measurements, and from the measurements it derives predictions in the sense of understanding the system in the future.
さらなる適用事例は、人工ニューラルネットワークを用いた予測の実施である。 A further application example is performing predictions using artificial neural networks.
再帰型ニューラルネットワークと従来のパーセプトロン又はツリー型長・短期記憶(TreeLSTM)との組み合わせによって、多層ニューラルネットワークが、例えば気象予報等の多次元の予測データを、システムを決定する時系列に基づく変数の予測に関するインプットとして可能にする技術が存在する。 Technologies exist that allow multi-layer neural networks to use multi-dimensional forecast data, such as weather forecasts, as input for predicting time-series-based variables that determine the system, by combining recurrent neural networks with traditional perceptrons or tree-based long short-term memories (TreeLSTMs).
さらに、予測を、データサイエンス又は機械学習の領域の任意の予測方法を用いても行うことが可能である。 Furthermore, predictions can be made using any predictive method in the field of data science or machine learning.
本発明のさらなる構成では、上述の方法に従う、事前供給予備力及び予測されるシステムにとっての有益性の決定の結果は、調整電力価格の予測のための入力変数として用いられ、当該予測は、バランシング電力の取引及び調整電力価格に関する公開された市場データを評価する。これは、人工ニューラルネットワークを用いた方法によって行われ得る。特別な事例として、入力変数を予測の作成の時点までに取引された調整電力価格に限定することが可能である。この場合、制御域差異に関する最初に記載した予測方法(システムにとっての有益性に関する条件を除いた)を用いることが可能である。予測された調整電力価格は、最初に記載した予測方法に基づく事前供給予備力の代わりに、又は、上述したさらなる予測方法に基づくシステムにとっての有益性の代わりに、スマートバランシングプロセスの枠内で、バランシンググループ内のインバランスが解消されるか否かに関する決定の基準として評価され得る。 In a further configuration of the invention, the results of the determination of the pre-supply reserve and the predicted system benefit according to the above-mentioned method are used as input variables for the forecast of the regulated power price, which estimates public market data on trading of balancing power and regulated power prices. This can be done by a method using artificial neural networks. In a special case, it is possible to limit the input variables to the regulated power prices traded up to the time of creating the forecast. In this case, it is possible to use the first-mentioned forecasting method for the control area difference (without the condition on the system benefit). The predicted regulated power price can be evaluated as a criterion for deciding whether or not the imbalance in the balancing group is eliminated within the framework of the smart balancing process, instead of the pre-supply reserve based on the first-mentioned forecasting method or instead of the system benefit based on the further forecasting method described above.
現在有効な複合価格法(MPV)は、例えば2019年7月2日付フランクフルター・アルゲマイネ紙で報じられたように、ドイツの送電網において2019年6月の3日間に生じた重大なシステム不安定性の原因ではないかと考えられる。バランシング電力費用、ここでは従量価格(すなわちバランシング電力を要求するための費用)と、それと共に、MPVによる調整電力費用とは、これまで、インバランスを能動的に解消するため(運行表に忠実な)のイントラデイ調達及びイントラデイマネジメントよりも安いものであり得たので、極端な供給網状態は、これまでかなりの程度受け入れられてきた。イントラデイマネジメントが可能にし、システムにとっての有益性が促進するものに対して、本発明に係る1時間前スマートバランシングによって抵抗することができる。 The currently valid mixed pricing method (MPV) is believed to be the cause of the serious system instability that occurred in the German grid over three days in June 2019, as reported, for example, in the Frankfurter Allgemeine Zeitung on July 2, 2019. Extreme grid conditions have been accepted to a large extent so far because the balancing power costs, here the metered price (i.e. the cost of requesting balancing power) and thus the cost of regulating power by MPV, could be cheaper than intraday procurement and intraday management to actively resolve the imbalance (following the timetable). What intraday management enables and promotes benefits for the system can be resisted by the hour-ahead smart balancing according to the present invention.
MPVは、高い従量価格と低い容量価格(すなわち調達価格)とを有する再生可能エネルギーと需要管理とを、低い従量価格と高い容量価格とを有する従来の発電所に対して不利に扱う。これは、MPVの際の従量価格に関する統一された重み付け係数の代わりに、従量価格の重み付け係数を決定する際に、要求の可能性を考慮することによって、回避可能である。ここから、欧州委員会の電力バランシングに関するガイドラインから明らかであるように、バランシング電力市場の導入という要求が導き出される。 MPV penalizes renewable energies, with their high metered prices and low capacity prices (i.e. procurement prices), and demand management against conventional power plants, with their low metered prices and high capacity prices. This can be avoided by taking into account the possibility of demand when determining the weighting factors for the metered prices, instead of the uniform weighting factors for the metered prices in MPV. This leads to the demand for the introduction of a balancing electricity market, as is evident from the European Commission's guidelines on electricity balancing.
上述の予測方法に基づき(システムにとっての有益性に関する条件を含めて、又は、除いて)、事前バランシング電力が、条件付きの(要求)可能性と、システムにとっての有益性及びインバランス(要求の原因として)に関する可能性とに関する積分として決定される。従って、事前バランシング電力は、アルゴリズムによる電力又は調整電力価格に関する可能性の利用を通じた、MPVの際の従量価格のための統一された重み付け係数の分離という上述のアプローチを実行している。さらに、事前バランシング電力は、電力の価格だけではなく量も取引する可能性であり、特にバランシング電力市場の観点では、意義を得ている。 Based on the above-mentioned forecasting method (including or excluding the condition on the benefit to the system), the pre-balancing power is determined as the integral of the conditional (demand) possibility and the possibility on the benefit to the system and the imbalance (as a cause of the demand). Thus, the pre-balancing power implements the above-mentioned approach of isolating the unified weighting factor for the metered price in MPV through the use of the possibility on the electricity or the adjusted electricity price by the algorithm. Furthermore, the pre-balancing power is the possibility of trading not only the price but also the quantity of electricity, which is especially significant in the context of the balancing electricity market.
各種のエネルギー及び柔軟性の要求可能性に基づく機構の構成において、各種のエネルギー及び柔軟性は、従来のエネルギー源等級及び再生可能エネルギー源等級に応じて、並びに、需要管理及びセクター連結の技術に応じて、区分される。 In structuring the mechanism based on the demandability of various energy types and flexibility, the various energy types and flexibility are classified according to traditional and renewable energy source classes, as well as according to technologies for demand management and sector linkages.
Claims (6)
- 現時点から見て、将来にあたる時点tNと、間隔の長さΔtとを入力するステップ、
- Nは予測される時間ステップの数であるN次のマルコフ連鎖を用いた関数を通じて時間的間隔[tN,tN+Δt]における制御域差異に関する予測
- 前記時間的間隔[tN,tN+Δt]における制御域差異に関する予測
- 予測されたバランシング電力ΔERLvorausを調達するステップ、及び、
- 前記電気エネルギー供給網に、前記時間的間隔[tN,tN+Δt]において予測されたバランシング電力ΔERLvorausを供給するステップ、
を有している、方法。 A method for stabilization of an electric energy supply network having at least one control area, comprising, for at least one said control area, the following steps:
inputting a time t N in the future and the length of the interval Δt ,
- Prediction of the control zone difference in the time interval [tN, tN+Δt] through a function using an Nth order Markov chain, where N is the number of time steps to be predicted.
a prediction regarding the control range difference in said time interval [t N , t N +Δt];
Procuring a predicted balancing power ΔE RLvoraus ; and
supplying said electrical energy supply network with a predicted balancing power ΔE RLvoraus in said time interval [t N , t N +Δt];
The method comprises:
システムにとっての有益性に関する前記1つの条件又は前記複数の条件の内の1つの条件が、前記時間的間隔[t N ,t N +Δt]における予測された制御域差異
システムにとっての有益性に関する前記1つの条件又は前記複数の条件の内の1つの条件が、前記時間的間隔[t N ,t N +Δt]における予測された制御域差異
システムにとっての有益性に関する前記1つの条件又は前記複数の条件の内の1つの条件が、時点t N での該当する地域における予測された供給マネジメント信号Einsman progn (t N )が、「供給マネジメントではない」値を有していること、又は、前記時間的間隔[t N ,t N +Δt]における予測された制御域差異
The condition or one of the conditions for the system's usefulness is a predicted control range difference in the time interval [t N , t N +Δt].
The condition or one of the conditions for the system's usefulness is a predicted control range difference in the time interval [t N , t N +Δt].
The condition or one of the conditions for the usefulness of the system is that the predicted supply management signal Einman progn (t N ) in the corresponding area at the time t N has a value of “not supply management” or that the predicted control area difference in the time interval [t N , t N +Δt] is
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