JP7701198B2 - Power selling control device, power selling control system, and power selling control method - Google Patents
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Description
本発明は、再生可能エネルギーなどの変動電源を含む発電サイトの電力の売電のための入札、および入札の約定に応じて発電サイトを制御する売電制御装置、売電制御システム、売電制御方法に関する。 The present invention relates to a bidding process for the sale of electricity from a power generation site, including variable power sources such as renewable energy, and a power sales control device, power sales control system, and power sales control method for controlling the power generation site in accordance with the bidding agreement.
近年、住宅などのエネルギー消費活動において、太陽光発電設備など、発電量が外的要因で変動する変動電源をエネルギー源の一つとして利用することが多くなっている。ここでは、変動電源の出力の変化や負荷の変化パターンの多様性の影響も考慮して、エネルギーコストの期待値を最小化することが望まれている。 In recent years, variable power sources, such as solar power generation facilities, whose power output fluctuates due to external factors, are increasingly being used as one of the energy sources in energy consumption activities in homes and other areas. In these cases, it is desirable to minimize the expected value of energy costs, taking into account the effects of changes in the output of variable power sources and the diversity of load change patterns.
特許文献1には、複数の重み付き負荷パターン予測情報に基づいて、最適な制御操作系列の価値をシミュレーションにより算出し、所定期間の評価値が最小となる次の操作を制御指令とする方法が記載されている。 Patent document 1 describes a method in which the value of an optimal control operation sequence is calculated by simulation based on multiple weighted load pattern prediction information, and the next operation that minimizes the evaluation value for a specified period is set as the control command.
また、特許文献2には、発電機や抑制可能な出力変動型の再エネ発電設備、負荷制御できる負荷等に対して、それら負荷や再エネ発電力の不確実性を考慮して、エネルギー(kWh)供給から周波数調整までを同時に考慮して負荷制御可能な発電設備の起動停止や出力配分を決定する技術についての記載がある。 Patent Document 2 also describes a technology that determines the start/stop and output allocation of load-controllable power generation equipment by simultaneously considering everything from energy (kWh) supply to frequency adjustment, taking into account the uncertainty of such loads and renewable energy generation power for generators, variable output renewable energy power generation equipment that can be suppressed, and loads that can be controlled.
再エネ発電事業では、未来の電力の受け渡し期間における受け渡し量を、所定時点までに市場や相対で約定する必要がある。未来の電力の受け渡し期間は、例えば13:00から30分のように、開始時刻と期間で規定される。所定時点とは、電力の受け渡し期間の前日の所定時刻や、電力の受け渡し期間開始時刻の1時間前などである。 In renewable energy power generation businesses, the amount of electricity to be delivered during the future electricity delivery period must be agreed upon in the market or bilaterally by a specified time. The future electricity delivery period is specified by a start time and duration, for example, 30 minutes from 13:00. The specified time could be a specified time on the day before the electricity delivery period, or one hour before the start of the electricity delivery period.
一方、実際の受け渡し期間では、約定した量と実際の供給量との誤差に応じてペナルティが課される。そのため、必ずしも予測の通りには発電しない再エネ発電設備の実際の発電量と約定量との差を解消するため、蓄電池や自家発電設備、デマンドレスポンスなどの調達調整力を併せて発動することが必要となる。 Meanwhile, during the actual delivery period, penalties are imposed according to the discrepancy between the contracted amount and the actual supply amount. Therefore, in order to eliminate the discrepancy between the actual amount of power generated by renewable energy power generation facilities, which do not always generate power as predicted, and the contracted amount, it is necessary to activate the procurement adjustment capabilities of storage batteries, private power generation facilities, demand response, etc.
特許文献1には、予測に対して確率的に乖離の発生が想定される負荷に対して、電力コストを最小化する蓄電池などの最適な制御を提供する方法が示されているが、市場取引を想定した手法となっておらず、事前に翌日や一時間先についての決定など同じ受け渡し期間に対して,複数の決定タイミングでの意思決定を行う必要がある再エネ発電事業に適用する事はできない。 Patent Document 1 shows a method for providing optimal control of storage batteries and other devices that minimizes electricity costs for loads that are expected to stochastically deviate from forecasts, but the method does not assume market transactions and cannot be applied to renewable energy power generation businesses, which require decisions to be made at multiple timings for the same delivery period, such as decisions about the next day or one hour in advance.
また、特許文献2には、需給バランスや系統周波数を規定範囲に維持しつつ、コストが最小となる可制御発電設備の起動停止および負荷配分を決定する方法が示されている。しかし、発電設備の制御は、需給バランスの偏りに応じて生じる周波数の目標からの偏差に基づいており、周波数偏差を解消するように出力を増減させる制御を前提としている。これに対し再エネ発電事業者の約定量と発電量の誤差は、系統周波数の変動とは無関係なため、発電量と約定量の誤差回避のための蓄電等の制御には、特許文献2で開示された方法は適用できない。 Patent Document 2 also shows a method for determining the start/stop and load allocation of controllable power generation equipment that minimizes costs while maintaining the supply/demand balance and system frequency within a specified range. However, the control of power generation equipment is based on the deviation from the target frequency that occurs in response to an imbalance in the supply/demand balance, and is premised on control that increases/decreases output to eliminate the frequency deviation. In contrast, the error between the contracted amount and the amount of power generated by renewable energy power generation companies is unrelated to fluctuations in the system frequency, so the method disclosed in Patent Document 2 cannot be applied to control of storage, etc. to avoid errors between the amount of power generated and the contracted amount.
そこで、本発明は、発電サイトが発電した電力を好適に売電できるように入札し、入札の約定量に応じて発電サイトを制御することを課題とする。 The present invention aims to bid so that the electricity generated by a power generation site can be sold in an optimal manner, and to control the power generation site according to the contracted amount of the bid.
前記した課題を解決するため、本発明の売電制御装置は、太陽光発電設備である変動電源の発電出力情報をフーリエ変換して、周波数空間上での強度情報と位相情報に変化させて、周波数空間上での前記強度情報と前記位相情報と所定期間の天空画像との関係を機械学習させたニューラルネットワークを含んで構成され、前日時間前市場または当日時間前市場への入札段階にて、前記ニューラルネットワークと逆フーリエ変換を用いて、リソースの所定周期の発電量を予測した発電量予測時系列を生成する発電予測手段と、前記発電量予測時系列から、電力系統に提供可能な受け渡し量を決定して入札する入札計画手段と、前記発電量予測時系列、前記入札計画手段が入札した結果から決定した約定量、および各前記リソースの状態に基づいて、前記約定量と各前記リソースによる実際の受け渡し量との誤差を最小にする各前記リソースの制御指令系列を決定するリソース制御系列計画手段と、前記リソース制御系列計画手段が決定した制御指令系列のうち、各前記リソースが制御に反映できる部分を前記リソースに指令する指令手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the power selling control device of the present invention is configured to include a neural network that performs a Fourier transform on power generation output information of a variable power source, which is a solar power generation facility , converts the power generation output information into intensity information and phase information in a frequency space, and machine-learns the relationship between the intensity information and the phase information in the frequency space and a sky image for a predetermined period. The power selling control device is characterized in that it is equipped with: a power generation prediction means that generates a power generation amount prediction time series that predicts the power generation amount of a resource for a predetermined period using the neural network and an inverse Fourier transform at the bidding stage for the day-ahead market or the same-day market; a bidding planning means that determines a transfer amount that can be provided to the power system from the power generation amount prediction time series and submits a bid; a resource control series planning means that determines a control command series for each of the resources that minimizes the error between the contract amount and the actual transfer amount by each of the resources, based on the power generation amount prediction time series, the contract amount determined from the result of the bidding by the bidding planning means, and the state of each of the resources; and a command means that commands the resources to a portion of the control command series determined by the resource control series planning means that can be reflected in the control of each of the resources.
本発明の売電制御システムは、太陽光発電設備である変動電源の発電出力情報をフーリエ変換して、周波数空間上での強度情報と位相情報に変化させて、周波数空間上での前記強度情報と前記位相情報と所定期間の天空画像との関係を機械学習させたニューラルネットワークを含んで構成され、前日時間前市場または当日時間前市場への入札段階にて、前記ニューラルネットワークと逆フーリエ変換を用いて、リソースの所定周期の発電量を予測した発電量予測時系列を生成する発電予測手段と、前記発電量予測時系列から、電力系統に提供可能な受け渡し量を決定して入札する入札計画手段と、前記発電量予測時系列、前記入札計画手段が入札した結果から決定した約定量、および各前記リソースの状態に基づいて、前記約定量と各前記リソースによる実際の受け渡し量との誤差を最小にする各前記リソースの制御指令系列を決定するリソース制御系列計画手段と、前記リソース制御系列計画手段が決定した制御指令系列のうち、各前記リソースが制御に反映できる部分を前記リソースに指令する指令手段と、を備えることを特徴とする。 The power selling control system of the present invention is characterized in that it is configured to include a neural network that performs Fourier transform on power generation output information of a variable power source, which is a solar power generation facility , converts the information into intensity information and phase information in a frequency space, and machine-learns the relationship between the intensity information and the phase information in the frequency space and a sky image for a predetermined period, and is equipped with: a power generation prediction means that generates a power generation amount prediction time series that predicts the power generation amount of a resource for a predetermined period using the neural network and an inverse Fourier transform at the bidding stage for the day-ahead market or the same-day market; a bidding planning means that determines a transfer amount that can be provided to the power system from the power generation amount prediction time series and submits a bid; a resource control series planning means that determines a control command series for each of the resources that minimizes the error between the contract amount and the actual transfer amount by each of the resources, based on the power generation amount prediction time series, the contract amount determined from the result of the bidding by the bidding planning means, and the state of each of the resources; and a command means that commands the resources to a portion of the control command series determined by the resource control series planning means that can be reflected in the control of each of the resources.
本発明の売電制御方法は、発電予測手段が、太陽光発電設備である変動電源の発電出力情報をフーリエ変換して、周波数空間上での強度情報と位相情報に変化させて、周波数空間上での前記強度情報と前記位相情報と所定期間の天空画像との関係を機械学習させたニューラルネットワークと逆フーリエ変換を用いて、前日時間前市場または当日時間前市場への入札段階にて、リソースの所定周期の発電量を予測した発電量予測時系列を生成するステップと、入札計画手段が、前記発電量予測時系列から、電力系統に提供可能な受け渡し量を決定して入札するステップと、前記発電量予測時系列、前記入札計画手段が入札した結果から決定した約定量、および各前記リソースの状態に基づいて、リソース制御系列計画手段が前記約定量と各前記リソースによる実際の受け渡し量との誤差を最小にする各前記リソースの制御指令系列を決定するステップと、前記リソース制御系列計画手段が決定した制御指令系列のうち、各前記リソースが制御に反映できる部分を、指令手段が前記リソースに指令するステップと、を備えることを特徴とする。
その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。
The power selling control method of the present invention is characterized by comprising the steps of: a power generation prediction means performing a Fourier transform on power generation output information of a variable power source, which is a solar power generation facility , converting the information into intensity information and phase information in a frequency space, and using a neural network that has been machine-learned to understand the relationship between the intensity information and the phase information in the frequency space and a sky image for a predetermined period, and generating a power generation amount prediction time series that predicts the power generation amount of a resource for a predetermined period at the bidding stage for the day-ahead market or the same-day market, using an inverse Fourier transform; a bidding planning means determining a transfer amount that can be provided to the power system from the power generation prediction time series and bidding; a resource control sequence planning means determining a control command sequence for each of the resources that minimizes an error between the contract amount and the actual transfer amount by each of the resources, based on the power generation prediction time series, the contract amount determined from the bidding results by the bidding planning means, and the state of each of the resources; and a command means commanding the resources a portion of the control command sequence determined by the resource control sequence planning means that can be reflected in the control of each of the resources.
Other means will be described in the description of the embodiment of the invention.
本発明によれば、発電サイトが発電した電力を好適に売電できるように入札し、入札の約定量に応じて発電サイトを制御することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to bid for electricity generated at a power generation site so that the electricity can be sold appropriately, and to control the power generation site according to the contracted amount of the bid.
以降、本発明を実施するための形態を、各図を参照して詳細に説明する。本発明の売電制御装置は、前述のような1つの受け渡し期間に対して、受け渡し開始の前日や受け渡し開始の1時間前、あるいは受け渡し期間中と複数のタイミングでの意思決定を必要とする入札量を決定し、事前に決定した約定量に対する実際の受け渡し量の誤差を解消するための蓄電池や自家発電設備などのリソースを制御するものである。 The following describes in detail the form for implementing the present invention with reference to the drawings. The electricity selling control device of the present invention determines the bid amount for one delivery period as described above, which requires decision-making at multiple timings, such as the day before the start of delivery, one hour before the start of delivery, or during the delivery period, and controls resources such as storage batteries and private power generation facilities to eliminate errors in the actual delivery amount relative to the contract amount determined in advance.
図1は、本実施形態に係る売電制御システム10と売電制御装置100の構成を示すブロック図である。
売電制御システム10は、発電サイト150,150aと通信可能に接続された売電制御装置100を含んで構成される。売電制御システム10は、発電サイト150に設置された変動電源151が発電した電力を売電するものである。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a power
The power
変動電源151は、電力系統180に電力を供給するものであり、例えば太陽光発電設備、風力発電設備、および潮汐発電設備などの再エネ電源である。可制御電源152は、例えば電力系統180に電力を供給する自家発電設備や、この電力系統180の電力を充放電する蓄電池などである。変動電源151と可制御電源152は、電力系統180に電力を供給するためのリソースとして機能する。
The
前日市場システム120と当日市場システム130は、電力系統180に供給する電力を調達するための市場システムである。前日市場システム120は、計画対象日の前日に売電制御装置100やデマンドレスポンス事業者141や発電事業者142が入札したものを約定する。
The day-ahead
当日市場システム130は、電力系統180に供給する電力を調達するため、計画対象日の所定時刻までに売電制御装置100やデマンドレスポンス事業者141や発電事業者142が入札したものを約定する。
To procure electricity to be supplied to the
前日市場システム120や当日市場システム130が調達する電力は、売電制御装置100やデマンドレスポンス事業者141や発電事業者142が入札したものを購入する形になる。なお、図ではデマンドレスポンス事業者141のことを「DR事業者」と省略記載している。
The electricity procured by the day-ahead
発電サイト150およびデマンドレスポンス事業者141の運用する不図示の負荷設備や、発電事業者142が運用する不図示の発電設備は、1つの電力系統180に連系している。
The
売電制御装置100は、発電前日予測手段101、前日入札計画手段103、発電時間前予測手段105、当日入札計画手段107、発電高頻度短期予測手段109、運転計画手段111、最適化エンジン170、および、指令手段165,166を含んで構成される。売電制御装置100は、発電サイト150に設置された変動電源151と、発電サイト150aに設置された可制御電源152と通信可能に接続されている。これにより売電制御装置100は、変動電源151の出力116を受信し、可制御電源152の出力118を受信する。売電制御装置100は更に、指令値112により変動電源151を制御し、指令値113により可制御電源152を制御する。
The power
売電制御装置100は、発電サイト150に設置された変動電源151および発電サイト150aに設置された可制御電源152による電力を売電するため、前日市場システム120や当日市場システム130に入札する。売電制御装置100は更に、市場取引で約定した結果に基づいた変動電源151や可制御電源152への制御指令を計画し、これら変動電源151や可制御電源152に指令する。
The power
発電前日予測手段101は、前日市場システム120への入札にあたり、少なくとも1以上の発電前日予測系列102を生成して、この発電前日予測系列102を前日入札計画手段103に与える。この処理は、前日市場システム120への入札が可能なタイミングで実施される。発電前日予測手段101は、リソースの所定周期の発電量を予測した発電量予測時系列を生成する発電予測手段として機能する。なお、リソースには、蓄電池および自家発電設備、デマンドレスポンスによる調整力、および前記変動電源の出力抑制のうち何れかが含まれる。
When bidding on the day-ahead
前日入札計画手段103は、発電前日予測系列102それぞれに関して異なる設備運転(変動電源151の出力抑制についての時系列と可制御電源152の出力についての時系列)を前提として、いずれの発電前日予測系列102においても受け渡し可能な電力量として入札量104を決定し、前日市場システム120に入札する。前日入札計画手段103は、入札量104の決定にあたり、不図示の市場価格予測手段または想定市場価格設定手段で決定した計画対象日の電力市場商品(コマ)毎の想定電力価格と、不図示のペナルティ価格予測手段または想定ペナルティ価格設定手段で決定したコマ毎の想定ペナルティ価格と,可制御電源152の運転コスト(kWh単価や起動停止コスト、減価償却費等)を用いる。すなわち、前日入札計画手段103は、前日時間前市場への入札段階での複数のリソースの発電量予測時系列から、電力系統180に提供可能な受け渡し量を決定する入札計画手段である。
The day-ahead bidding planning means 103 determines the
なお、前日市場システム120は、前日入札計画手段103が前日に入札した結果として約定結果114を決定し、当日入札計画手段107に通知する。
発電時間前予測手段105は、1以上の当日発電予測系列106を予測する。発電時間前予測手段105は、リソースの所定周期の発電量を予測した発電量予測時系列を生成する発電予測手段として機能する。
The day-ahead
The power generation time-ahead prediction means 105 predicts one or more current day power
当日入札計画手段107は、前日市場の約定結果114と、発電時間前予測手段105で予測した1以上の当日発電予測系列106を用いて,受け渡し分の追加入札量または当日市場から購入する電力量を計画して当日売買入札量108を決定し、当日市場システム130に入札する。この際,図示してはいないが、前日入札計画手段103と同様、当日市場価格予測手段または想定当日市場価格設定手段で決定した計画対象日の当日市場商品(コマ)毎の想定取引価格と、不図示のペナルティ価格予測手段または想定ペナルティ価格設定手段で決定したコマ毎の想定ペナルティ価格を使用する。当日入札計画手段107は、当日時間前市場への入札段階での複数のリソースの発電量予測時系列から、電力系統に提供可能な受け渡し量を決定する入札計画手段である。
The intraday bid planning means 107 uses the day-ahead
前日入札計画手段103および当日入札計画手段107は、メータ153で計測した変動電源151の出力116と、変動電源151の状態117と、メータ154で計測した可制御電源152の出力118と、可制御電源152の状態119も使用する。前日入札計画手段103および当日入札計画手段107は、発電量を制御可能な可制御電源152と、発電量が外的要因で変動する変動電源151のように、異なるリソースの運用を前提に共通して提供可能な受け渡し量を決定する。
The day-ahead bid planning means 103 and the same-day bid planning means 107 also use the
発電高頻度短期予測手段109は、高頻度で短期の発電予測時系列110を生成し、リソースの所定周期の発電量を予測した発電量予測時系列を生成する発電予測手段として機能する。
The high-frequency short-term power generation forecasting means 109 functions as a power generation forecasting means that generates a high-frequency short-term power generation forecast
運転計画手段111は、所定タイミングまでに得られた当日売買入札量108に対する約定結果115と、前日の入札量104に対する約定結果114、および発電高頻度短期予測手段109の発電予測時系列110を用いて、変動電源151や可制御電源152に対する制御指令系列を生成する。運転計画手段111は、最適化エンジン170と後記する各種数式を用いて、制御指令系列を生成する。つまり運転計画手段111は、発電量予測時系列、入札された結果から決定した約定量、および各リソースの状態に基づいて、約定量と各リソースによる実際の受け渡し量との誤差を最小にする各リソースの制御指令系列を決定するリソース制御系列計画手段として機能する。
The operation planning means 111 generates a control command series for the
また最適化エンジン170は、前日入札計画手段103が入札量104を決定したり、当日入札計画手段107が当日売買入札量108を決定する際に用いられる。
The
指令手段165は、運転計画手段111が生成した変動電源151の制御指令系列を、変動電源151に指令する。指令手段166は、運転計画手段111が生成した可制御電源152の制御指令系列を、可制御電源152に指令する。これにより、売電制御装置100は、最も好適に発電サイト150,150aの発電出力を売電できる。指令手段165,166は、運転計画手段111が決定した制御指令系列のうち、各リソースが制御に反映できる部分を、このリソースに指令する指令手段として機能する。
The command means 165 commands the
図2は、変形例に係る売電制御システム10Aの構成を示すブロック図である。
売電制御システム10Aは、発電サイト150,150aと通信可能に接続された売電制御装置100Aを含んで構成される。発電サイト150には、指令装置155が設置されており、売電制御装置100Aの運転計画手段111が生成した変動電源151の制御指令系列を、変動電源151に指令する。
発電サイト150aには、指令装置156が設置されており、売電制御装置100Aの運転計画手段111が生成した可制御電源152の制御指令系列を、可制御電源152に指令する。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a power
The power
A
また、このような構成に限られず、売電制御システム10Aは、複数のコンピュータによって各手段が実現されてもよく、限定されない。
Furthermore, the power
図1に戻り、前日入札計画手段103の実現方法の一例について説明する。ここで前日入札計画手段103は、発電前日予測手段101が出力した複数の発電前日予測系列102を主な入力として,自家発電設備や蓄電池などの可制御電源152の運転も考慮した翌日分の売電の入札量104を計算する。このような計算方法としては、収益の最適化問題として記述し,これを最大化するように入札量104を決める方法がある。
Returning to FIG. 1, an example of a method for implementing the day-ahead bid planning means 103 will be described. Here, the day-ahead bid planning means 103 uses multiple day-ahead power
式(101)から式(135)はそのような最適化問題の目的関数および制約式の一例である。本実施形態では、可制御電源152として蓄電池と自家発電設備を想定する。以下、これらについて説明する。
式(101)は前日計画の目的関数の一例である。ここに最適化変数は、以下の5組である。
前日入札量:bidsDA[t]
変動電源の電力抑制量:curtailDA[sid,t]
蓄電池の充電量:actEsCfDA[sid,t]
蓄電池の放電量:actEsDfDA[sid,t]
自家発電設備の発電出力:actLclFDA[t]
sidは、発電前日予測手段101が出力した発電前日予測系列102の個々の予測系列の識別IDである。ここでは、予測系列の本数をscnoNumで表現している。tは市場取引の対象となるコマの識別情報である。目的関数を構成する変数は以下である。
一日の売上:earningsDA[sid,t]
プレミアム:premiumDA[sid,t]
自家発電設備の運転コスト:lflexXpnsDA[sid,t]
ペナルティ:penaltyDA[sid,t]
最適化の対象となるのは、これらの項から計算される収益(電力売上とプレミアムの和からコストやペナルティを引いた値)をすべてのコマについて合計した一日の収益の発電前日予測系列102全体での平均値となる。ここでプレミアムとは、電力が逼迫するなどにより、通常の売電価格よりも高い売電価格がつけられることをいう。
Previous day's bid volume: bidsDA [t]
Power suppression amount of variable power supply: curtailDA[sid,t]
Battery charge amount: actEsCfDA [sid, t]
Discharge amount of storage battery: actEsDfDA [sid, t]
Power output of private power generation equipment: actLclFDA [t]
sid is an identification ID of each forecast series of the day-ahead power
Daily sales: earningsDA[sid,t]
Premium: premiumDA[sid,t]
Operating cost of self-power generation equipment: lflexXpnsDA[sid,t]
Penalty: penaltyDA[sid,t]
The target of optimization is the average value of the daily profit calculated from these terms (the sum of the power sales and premium minus the cost and penalty) for all frames over the entire day-ahead-of-power-
式(102)は、一日の売上earningsDA[sid,t]についての制約式である。式(102)に係る変数は以下である。
一日の売上:earningsDA[sid,t]
予測市場価格:mktPrcOfDA[t]
時刻ttでの受け渡し量:actualGenDA[sid,tt]
Equation (102) is a constraint equation for daily sales earningsDA[sid,t]. The variables related to equation (102) are as follows.
Daily sales: earningsDA[sid,t]
Predicted market price: mktPrcOfDA[t]
Delivery amount at time tt: actualGenDA[sid, tt]
式(102)は、コマtでの受け渡し量(右辺の総和計算部)に、予測市場価格mktPrcOfDA[t]を掛けた値が、そのコマtでの売電による一日の売上earningsDA[sid,t]になることを示している。 Equation (102) shows that the amount of electricity delivered in frame t (the sum calculation part on the right-hand side) multiplied by the predicted market price mktPrcOfDA[t] is the daily revenue from electricity sales in that frame t, earningsDA[sid,t].
式(102)の右辺は、時刻tt=t~t+30での受け渡し量actualGenDA[sid,tt]の合計としているが,後述する式(106)のような制約の場合は、実質的に、1つの変数になるので、総和計算は不要である。 The right-hand side of equation (102) is the sum of the actualGenDA[sid, tt] transfer amounts from time tt = t to t + 30, but in the case of constraints such as equation (106) described below, this essentially becomes a single variable, so there is no need to calculate the sum.
後述する式(106)は、コマtでの受け渡し量actualGenDA[sid,t]に関する制約式で、コマの長さと同じ30分間のactTtlGenDA[sid,tt]の合計としているが、これを15分などとして細かく管理する場合は、式(102)での総和計算が意味を持つ。
式(103)は、ペナルティpenaltyDA[sid,t]に関する制約式である。式(103)に係る変数は、以下である。
ペナルティ:penaltyDA[sid,t]
コマtでの過剰ペナルティ:penaltyPlsDA[sid,tt]
コマtでの不足ペナルティ:penaltyMnsDA[sid,tt]
Equation (103) is a constraint equation for the penalty DA[sid, t]. The variables in equation (103) are as follows.
Penalty: penaltyDA[sid,t]
Excess penalty at frame t: penaltyPlsDA[sid, tt]
Shortage penalty at piece t: penaltyMnsDA[sid, tt]
式(103)は、ペナルティpenaltyDA[sid,t]が、コマtでの過剰ペナルティと不足ペナルティとの和となることを意味している。ペナルティpenaltyDA[sid,t]も受け渡し量と同様に、コマの長さの30分よりも細かく管理することも可能な定義にしているが、式(103)での総和計算は、本実施形態に記載の数式では意味を持たない。
式(104)は、コマtに関するプレミアムpremiumDA[sid,t]に関する制約である。式(104)に係る変数は、以下である。
プレミアム:premiumDA[sid,t]
プレミアム単価の予測値または想定値:prmmOfDay[t]
時刻ttでの発電前日予測系列の値:reGenDA[sid,tt]
蓄電池の充電時の効率:esEffc
時刻ttでの蓄電池の放電量:actEsDfDA[sid,tt]
蓄電池の充電時の効率:esEffc
蓄電池の充電量:actEsCfDA[sid,t]
変動電源の電力抑制量:curtailDA[sid,t]
Equation (104) is a constraint on the premium premiumDA[sid,t] for frame t. The variables in equation (104) are as follows:
Premium: premiumDA[sid,t]
Predicted or expected value of premium unit price: prmmOfDay[t]
The value of the power generation day-ahead forecast series at time tt: reGenDA[sid, tt]
Battery charging efficiency: esEffc
Discharge amount of the storage battery at time tt: actEsDfDA [sid, tt]
Battery charging efficiency: esEffc
Battery charge amount: actEsCfDA [sid, t]
Power suppression amount of variable power supply: curtailDA[sid,t]
式(104)の右辺は、プレミアム単価の予測値または想定値prmmOfDay[t]に変動電源151(再エネ電源)由来の受け渡し量を掛けた値となっている。 The right-hand side of equation (104) is the predicted or estimated value of the premium unit price prmmOfDay[t] multiplied by the transfer amount from the variable power source 151 (renewable energy source).
本実施形態では時刻ttでの発電前日予測系列102の値を、reGenDA[sid,tt]としている。蓄電池には自家発電設備に由来する電力も蓄えることができるが、そのような運用をしない場合を想定し、右辺第二項で時刻ttでの蓄電池の放電量actEsDfDA[sid,tt]を加えている。
In this embodiment, the value of the day-before-power-
また充電と抑制をプレミアムから除外するため、右辺の第三項の蓄電池の充電量actEsCfDA[sid,t]から、第四項の変動電源の電力抑制量curtailDA[sid,t]を減算している。
式(105)は、コマtでの自家発電設備の運転コストlflexXpnsDA[sid,t]に関する制約である。式(105)に係る変数は、以下である。
自家発電設備の運転コスト:lflexXpnsDA[sid,t]
自家発電設備の運転単価:localFexPrice
コマtt内での自家発電設備の発電出力:actLFlex[tt]
Equation (105) is a constraint on the operating cost lflexXpnsDA[sid,t] of the private power generation facility in frame t. The variables related to equation (105) are as follows.
Operating cost of self-power generation equipment: lflexXpnsDA[sid,t]
Operating cost of private power generation equipment: localFexPrice
Power output of the private power generating equipment within the frame tt: actLFlex [tt]
自家発電設備の運転単価localFexPriceは、時刻に依存しない想定であり、時間のインデックスを持たない定数としたが、時間を考慮するようにしてもよい。総和計算では、コマtt内での自家発電設備の発電出力actLFlex[tt]の総和を計算し,これを電力量に換算してから単価を乗じる形にしてある。
式(106)は、受け渡し量に関する制約式である。式(106)に係る変数は、以下である。
コマtでの受け渡し量:actualGenDA[sid,tt]
時刻ttでの受け渡し量:actTtlGenDA[sid,tt]
式(106)の右辺は、時刻tからt+30の間の時刻ttでの受け渡し量(電力)であるactTtlGenDA[sid,tt]の合計に、係数を乗じて電力量に換算したものである。この実施形態にて管理する単位はtからt+30としたが、t+5やt+15のように細かく管理するようにしてもよい。
Delivery amount at frame t: actualGenDA[sid, tt]
Amount transferred at time tt: actTtlGenDA[sid, tt]
The right side of equation (106) is the sum of actTtlGenDA[sid, tt], which is the amount of power transferred at time tt between time t and t + 30, multiplied by a coefficient to convert it into the amount of power. In this embodiment, the unit of management is from t to t + 30, but it may be managed more precisely, such as t + 5 or t + 15.
式(107)から式(112)は、不足分の受け渡し量に関する制約式である。
式(107)は、受け渡し量が不足している時に正の値を取る受け渡し量不足誤差genMnusDA[sid,t]を定義している。式(107)に係る変数は、以下である。
受け渡し量不足誤差:genMnusDA[sid,t]
コマtでの入札量:reBidsDA[t]
受け渡し量不感帯幅:pnltyDeadband
コマtでの受け渡し量:actualGenDA[sid,tt]
式(107)は、コマtでの入札量reBidsDA[t]よりも受け渡し量不感帯幅pnltyDeadbandだけ少ない値と、時刻ttでの受け渡し量actualGenDA[sid,tt]との差である。
Equations (107) to (112) are constraint equations regarding the shortfall in the transfer amount.
Equation (107) defines a delivery amount shortage error genMnusDA[sid, t] that takes a positive value when the delivery amount is insufficient. The variables related to equation (107) are as follows.
Insufficient delivery error: genMnusDA [sid, t]
Bid amount at frame t: reBidsDA[t]
Delivery amount deadband width: pnlteyDeadband
Delivery amount at frame t: actualGenDA[sid, tt]
Expression (107) is the difference between the value that is less than the bid amount reBidsDA[t] at frame t by the transfer amount dead band width pnlt yDeadband and the transfer amount actualGenDA[sid, tt] at time tt.
式(108)と式(109)は、受け渡し量不足誤差genMnusDA[sid,t]が正の時に1となり、それ以外で0となる受け渡し量不足インジケータreUdGnDA[sid,t]と受け渡し量不足誤差genMnusDA[sid,t]との関係を拘束する制約式である。式(108)と式(109)に係る変数は、以下である。
受け渡し量不足誤差:genMnusDA[sid,t]
所定値:bigM
受け渡し量不足インジケータ:reUdGnDA[sid,t]
受け渡し量不足誤差genMnusDA[sid,t]が正の場合、受け渡し量不足インジケータreUdGnDA[sid,t]が1でも0でも式(108)は成立する。しかし、式(109)より、受け渡し量不足インジケータreUdGnDA[sid,t]は、1に拘束される。
一方、受け渡し量不足誤差genMnusDA[sid,t]が負の場合、式(109)は受け渡し量不足インジケータreUdGnDA[sid,t]の値によらずに成立する。しかし、式(108)より受け渡し量不足インジケータreUdGnDA[sid,t]は0に拘束される。このような定義により、受け渡し量不足誤差genMnusDA[sid,t]が正の場合は、受け渡し量不足インジケータreUdGnDA[sid,t]は1に、負の場合は0に拘束される。
Equations (108) and (109) are constraint equations that constrain the relationship between the delivery amount deficiency indicator reUdGnDA[sid,t] and the delivery amount deficiency error genMnusDA[sid,t], which is 1 when the delivery amount deficiency error genMnusDA[sid,t] is positive and 0 otherwise. The variables related to equations (108) and (109) are as follows.
Insufficient delivery error: genMnusDA [sid, t]
Predetermined value: bigM
Delivery amount shortage indicator: reUdGnDA[sid, t]
When the delivery amount deficiency error genMnusDA[sid,t] is positive, formula (108) holds whether the delivery amount deficiency indicator reUdGnDA[sid,t] is 1 or 0. However, formula (109) shows that the delivery amount deficiency indicator reUdGnDA[sid,t] is restricted to 1.
On the other hand, when the delivery amount insufficiency error genMnusDA[sid,t] is negative, formula (109) holds regardless of the value of the delivery amount insufficiency indicator reUdGnDA[sid,t]. However, formula (108) restricts the delivery amount insufficiency indicator reUdGnDA[sid,t] to 0. With this definition, when the delivery amount insufficiency error genMnusDA[sid,t] is positive, the delivery amount insufficiency indicator reUdGnDA[sid,t] is restricted to 1, and when it is negative, the delivery amount insufficiency indicator reUdGnDA[sid,t] is restricted to 0.
式(110)から式(112)は、受け渡し量不足インジケータreUdGnDA[sid,t]が1の時に、受け渡し量不足誤差genMnusDA[sid,t]と同じ値をとり、受け渡し量不足インジケータreUdGnDA[sid,t]が0の時には、0となるようなゼロ以上の値を取る不足インバランス量minusGenDA[sid,t]に関する制約式である。式(110)から式(112)に係る変数は、以下である。
受け渡し量不足誤差:genMnusDA[sid,t]
不足インバランス量:minusGenDA[sid,t]
所定値:bigM
受け渡し量不足インジケータ:reUdGnDA[sid,t]
式(110)と式(111)より、受け渡し量不足インジケータreUdGnDA[sid,t]が1の時は、受け渡し量不足誤差genMnusDA[sid,t]と不足インバランス量minusGenDA[sid,t]が等しい値に拘束され、0の時は何の拘束も働かない形になる。一方、式(112)より受け渡し量不足インジケータreUdGnDA[sid,t]が0の時は、不足インバランス量minusGenDA[sid,t]を0に拘束する。
Equations (110) to (112) are constraint equations regarding the deficiency imbalance amount minusGenDA[sid,t], which takes the same value as the delivery amount deficiency error genMnusDA[sid,t] when the delivery amount deficiency indicator reUdGnDA[sid,t] is 1, and takes a value equal to or greater than zero so as to become 0 when the delivery amount deficiency indicator reUdGnDA[sid,t] is 0. The variables related to equations (110) to (112) are as follows.
Insufficient delivery error: genMnusDA [sid, t]
Deficient imbalance amount: minusGenDA[sid, t]
Predetermined value: bigM
Delivery amount shortage indicator: reUdGnDA[sid, t]
From equations (110) and (111), when the delivery amount shortage indicator reUdGnDA[sid,t] is 1, the delivery amount shortage error genMnusDA[sid,t] and the shortage imbalance amount minusGenDA[sid,t] are constrained to be equal values, and when it is 0, no constraint applies. On the other hand, from equation (112), when the delivery amount shortage indicator reUdGnDA[sid,t] is 0, the shortage imbalance amount minusGenDA[sid,t] is constrained to 0.
なお、式(107)及び式(113)で、コマtの入札量reBidsDA[t]を用いたが、コマの長さよりも短い期間で管理する場合は、この値に期間長を考慮した係数を乗じればよい。例えば、15分ずつ管理する場合は15/30を乗じる。 In equations (107) and (113), the bid volume reBidsDA[t] for frame t is used. However, if the period is shorter than the length of the frame, this value should be multiplied by a coefficient that takes into account the period length. For example, if the period is 15 minutes, multiply by 15/30.
式(113)から式(118)は、受け渡し量過剰誤差genPlusDA[sid,t]と受け渡し量過剰インジケータreOvGnDA[sid,t]および過剰インバランス量plusGenDA[sid,t]の関係を、式(107)から式(112)の場合と同様に拘束する制約式である。
式(113)は、受け渡し量が不足している時に正の値を取る受け渡し量過剰誤差genPlusDA[sid,t]を定義している。式(113)に係る変数は、以下である。
受け渡し量過剰誤差:genPlusDA[sid,t]
コマtでの入札量:reBidsDA[t]
受け渡し量不感帯幅:pnltyDeadband
コマtでの受け渡し量:actualGenDA[sid,tt]
Excessive delivery error: genPlusDA[sid,t]
Bid amount at frame t: reBidsDA[t]
Delivery amount deadband width: pnlteyDeadband
Delivery amount at frame t: actualGenDA[sid, tt]
式(114)と式(115)は、受け渡し量過剰誤差genPlusDA[sid,t]が正の時に1となり、それ以外で0となる受け渡し量過剰インジケータreOvGnDA[sid,t]と受け渡し量過剰誤差genPlusDA[sid,t]との関係を拘束する制約式である。式(114)と式(115)に係る変数は、以下である。
受け渡し量過剰誤差:genPlusDA[sid,t]
所定値:bigM
受け渡し量過剰インジケータ:reOvGnDA[sid,t]
Excessive delivery error: genPlusDA[sid,t]
Predetermined value: bigM
Excessive delivery indicator: reOvGnDA[sid, t]
式(116)から式(118)は、受け渡し量過剰インジケータreOvGnDA[sid,t]が1の時に、受け渡し量過剰誤差genPlusDA[sid,t]と同じ値をとり、受け渡し量過剰インジケータreOvGnDA[sid,t]が0の時には、0となるようなゼロ以上の値を取る過剰インバランス量plusGenDA[sid,t]に関する制約式である。式(116)から式(118)に係る変数は、以下である。
受け渡し量過剰誤差:genPlusDA[sid,t]
過剰インバランス量:plusGenDA[sid,t]
所定値:bigM
受け渡し量過剰インジケータ:reOvGnDA[sid,t]
Excessive delivery error: genPlusDA[sid,t]
Excess imbalance amount: plusGenDA[sid,t]
Predetermined value: bigM
Excessive delivery indicator: reOvGnDA[sid, t]
式(119)は、過剰インバランス量plusGenDA[sid,t]から過剰ペナルティpenaltyPlsDA[sid,t]を導出する制約式である。式(119)に係る変数は、以下である。
過剰ペナルティ:penaltyPlsDA[sid,t]
コマtでのペナルティ:ppnltOfDay[t]
過剰インバランス量:plusGenDA[sid,t]
Excessive penalty: penaltyPlsDA[sid,t]
Penalty at frame t: ppnltOfDay[t]
Excess imbalance amount: plusGenDA[sid,t]
式(120)は、不足インバランス量minusGenDA[sid,t]から不足ペナルティpenaltyMnsDA[sid,t]を導出する制約式である。式(120)に係る変数は、以下である。
不足インバランス量:minusGenDA[sid,t]
コマtでのペナルティ:ppnltOfDay[t]
不足ペナルティ:penaltyMnsDA[sid,t]
Deficient imbalance amount: minusGenDA[sid, t]
Penalty at frame t: ppnltOfDay[t]
Deficiency penalty: penaltyMnsDA[sid,t]
式(121)は、各時刻tでの受け渡し量actTtlGenDA[sid,t]に関する制約式である。式(121)に係る変数は、以下である。
時刻tでの発電前日予測系列の値:reGenDA[sid,t]
時刻tでの蓄電池の充電量:actEsCfDA[sid,t]
時刻tでの蓄電池の放電量:actEsDfDA[sid,t]
自家発電設備の発電出力:actLclFDA[sid,t]、
変動電源の電力抑制量:curtailDA[sid,t]
蓄電池の充電時の効率:esEffc
蓄電池の放電時の効率:esEffd
The value of the power generation day-ahead forecast series at time t: reGenDA[sid,t]
Charge amount of the storage battery at time t: actEsCfDA[sid, t]
Discharge amount of the storage battery at time t: actEsDfDA [sid, t]
Power output of private power generation equipment: actLclFDA [sid, t],
Power suppression amount of variable power supply: curtailDA[sid,t]
Battery charging efficiency: esEffc
Efficiency of the battery when discharging: esEffd
式(122)は、蓄電池のSoC(State of Charge)変化に関する制約である。式(122)に係る変数は、以下である。
蓄電池定格容量:ratedEsCapacity
時刻tでの蓄電池のSoC:esSocDA[sid,t]
一時刻前の充電量:actEsCfDA[sid,t-ctrlCycle]
一時刻前の放電量:actEsDfDA[sid,t-ctrlCycle]
一時刻前の時点でのSoC:esSocDA[sid,t-ctrlCycle]
Storage battery rated capacity: ratedEsCapacity
Battery SoC at time t: esSocDA[sid,t]
Charge amount one time ago: actEsCfDA[sid, t-ctrlCycle]
Discharge amount one time ago: actEsDfDA [sid, t-ctrlCycle]
SoC at the previous time: esSocDA[sid, t-ctrlCycle]
式(123)は、蓄電池の充電量が変動電源151の電力(再エネ電力)由来であることを保証するための制約である。この式は、時刻tでの蓄電池の充電量を、変動電源151の発電電力以下に抑えるものである。式(123)に係る変数は、以下である。
蓄電池の充電時の効率:esEffc
時刻tでの蓄電池の充電量:actEsCfDA[sid,t]
時刻ttでの発電前日予測系列の値:reGenDA[sid,tt]
Battery charging efficiency: esEffc
Charge amount of the storage battery at time t: actEsCfDA[sid, t]
The value of the power generation day-ahead forecast series at time tt: reGenDA[sid, tt]
式(124)は、蓄電池の充電量actEsCfDA[sid,t]が、蓄電池定格容量ratedEsCapacityと蓄電池のC値esCvCを超えないようにする制約である。式(124)に係る変数は、以下である。
時刻tでの蓄電池の充電量:actEsCfDA[sid,t]
蓄電池のC値:esCvC
蓄電池定格容量:ratedEsCapacity
充電実施インジケータ:esOcDA[sid,t]
ここで最適化変数esOcDA[sid,t]は時刻tに関する充電実施インジケータであり、充電中であれば1,充電中でなければ0となる。充電実施インジケータesOcDA[sid,t]が1の場合は、時刻tでの蓄電池の充電量actEsCfDA[sid,t]は、蓄電池の定格とC値で決まる値が上限となるが、0の場合は0に拘束される。
Charge amount of the storage battery at time t: actEsCfDA[sid, t]
C value of storage battery: esCvC
Storage battery rated capacity: ratedEsCapacity
Charging execution indicator: esOcDA[sid, t]
Here, the optimization variable esOcDA[sid,t] is a charging indicator for time t, and is 1 if charging is in progress and 0 if not. When the charging indicator esOcDA[sid,t] is 1, the charge amount actEsCfDA[sid,t] of the storage battery at time t is upper bounded by a value determined by the rating and C value of the storage battery, but when it is 0, it is restricted to 0.
式(125)は、蓄電池の放電量actEsDfDA[sid,t]に関する式(124)と同様の制約式である。式(126)に係る変数は、以下である。
時刻tでの蓄電池の放電量:actEsDfDA[sid,t]
蓄電池の放電のC値:esCvD
蓄電池定格容量:ratedEsCapacity
放電実施インジケータ:esOdDA[sid,t]
Discharge amount of the storage battery at time t: actEsDfDA [sid, t]
C value of battery discharge: esCvD
Storage battery rated capacity: ratedEsCapacity
Discharge execution indicator: esOdDA [sid, t]
式(126)と式(127)は、時刻tでの蓄電池の充電量actEsCfDA[sid,t]を表す制約式である。式(126)と式(127)に係る変数は、以下である。
時刻tでの蓄電池の充電量:actEsCfDA[sid,t]
充電実施インジケータ:esOcDA[sid,t]
Equation (126) and equation (127) are constraint equations expressing the charge amount actEsCfDA[sid,t] of the storage battery at time t. The variables related to equation (126) and equation (127) are as follows.
Charge amount of the storage battery at time t: actEsCfDA[sid, t]
Charging execution indicator: esOcDA[sid, t]
蓄電池の充電量actEsCfDA[sid,t]が正の場合、式(126)より、充電実施インジケータesOcDA[sid,t]は1に拘束される。一方、蓄電池の充電量actEsCfDA[sid,t]が0の場合、充電実施インジケータesOcDA[sid,t]に拠らずに式(126)は成立する。 When the battery charge amount actEsCfDA[sid,t] is positive, the charging indicator esOcDA[sid,t] is constrained to 1 according to equation (126). On the other hand, when the battery charge amount actEsCfDA[sid,t] is 0, equation (126) holds true regardless of the charging indicator esOcDA[sid,t].
これに対して式(127)では,蓄電池の充電量actEsCfDA[sid,t]を0に十分近くした場合、充電実施インジケータesOcDA[sid,t]が0に拘束される。その結果、式(124)による蓄電池の充電量actEsCfDA[sid,t]も0に拘束される。
蓄電池の充電量actEsCfDA[sid,t]の絶対値を十分大きくした場合、充電実施インジケータesOcDA[sid,t]に対する制約は機能しない。従って、蓄電池の充電量actEsCfDA[sid,t]が0に近い場合は、充電実施インジケータesOcDA[sid,t]は0に拘束され、それ以外では1に拘束される。
When the absolute value of the charge amount actEsCfDA[sid,t] of the storage battery is made sufficiently large, the constraint on the charge execution indicator esOcDA[sid,t] does not function. Therefore, when the charge amount actEsCfDA[sid,t] of the storage battery is close to 0, the charge execution indicator esOcDA[sid,t] is constrained to 0, and otherwise is constrained to 1.
式(128)と式(129)は、時刻tでの蓄電池の放電量actEsDfDA[sid,t]と放電実施インジケータesOdDA[sid,t]との関係を表す制約式である。式(128)に係る変数は、以下である。
時刻tでの蓄電池の放電量:actEsDfDA[sid,t]
放電実施インジケータ:esOdDA[sid,t]
Equations (128) and (129) are constraint equations that express the relationship between the discharge amount actEsDfDA[sid,t] of the storage battery at time t and the discharge execution indicator esOdDA[sid,t]. The variables related to equation (128) are as follows.
Discharge amount of the storage battery at time t: actEsDfDA [sid, t]
Discharge execution indicator: esOdDA [sid, t]
蓄電池の放電量actEsDfDA[sid,t]が正の場合、式(126)より、放電実施インジケータesOdDA[sid,t]は1に拘束される。一方、蓄電池の放電量actEsDfDA[sid,t]が0の場合、放電実施インジケータesOdDA[sid,t]に拠らずに式(126)は成立する。 When the battery discharge amount actEsDfDA[sid,t] is positive, the discharge execution indicator esOdDA[sid,t] is constrained to 1 according to equation (126). On the other hand, when the battery discharge amount actEsDfDA[sid,t] is 0, equation (126) holds true regardless of the discharge execution indicator esOdDA[sid,t].
これに対して式(127)では,蓄電池の放電量actEsDfDA[sid,t]を0に十分近くした場合、放電実施インジケータesOdDA[sid,t]が0に拘束される。その結果、式(125)により、蓄電池の放電量actEsDfDA[sid,t]も0に拘束される。 In contrast, in equation (127), if the battery discharge amount actEsDfDA[sid,t] is sufficiently close to 0, the discharge execution indicator esOdDA[sid,t] is constrained to 0. As a result, according to equation (125), the battery discharge amount actEsDfDA[sid,t] is also constrained to 0.
一方、蓄電池の放電量actEsDfDA[sid,t]の絶対値を十分に大きくした場合、放電実施インジケータesOdDA[sid,t]に対する制約は機能しない。
従って、蓄電池の放電量actEsDfDA[sid,t]が0に近い場合は、放電実施インジケータesOdDA[sid,t]は0に拘束され、それ以外では1に拘束される。
式(130)と式(131)は、蓄電池の運用上限SoCであるopMaxEsと、蓄電池の運用下限SoCであるopMinEsに関する制約である。
Therefore, when the discharge amount actEsDfDA[sid, t] of the storage battery is close to 0, the discharge execution indicator esOdDA[sid, t] is restricted to 0, and is restricted to 1 in other cases.
Equations (130) and (131) are constraints on opMaxEs, which is the upper operational limit SoC of the storage battery, and opMinEs, which is the lower operational limit SoC of the storage battery.
式(130)は、時刻tでの蓄電池のSoCであるesSocDA[sid,t]から蓄電池の充電量actEsCfDA[sid,t]で制御周期ctrlCycleに亘って充電しても、運用上限を超えないように拘束する制約である。式(130)に係る変数は、以下である。
時刻tでの蓄電池の充電量:actEsCfDA[sid,t]
時刻tでの蓄電池のSoC:esSocDA[sid,t]
蓄電池定格容量:ratedEsCapacity
蓄電池の運用上限SoC:opMaxEs
Charge amount of the storage battery at time t: actEsCfDA[sid, t]
Battery SoC at time t: esSocDA[sid,t]
Storage battery rated capacity: ratedEsCapacity
Battery operation limit SoC: opMaxEs
式(131)は、時刻tでの蓄電池のSoCから、時刻tでの蓄電池の放電量actEsDfDA[sid,t]でctrlCycleの期間だけ蓄電池から放電しても運用下限を下回らないように拘束する制約である。式(131)に係る変数は、以下である。
時刻tでの蓄電池の放電量:actEsDfDA[sid,t]
蓄電池定格容量:ratedEsCapacity
時刻tでの蓄電池のSoC:esSocDA[sid,t]
蓄電池の運用下限SoC:opMinEs
Discharge amount of the storage battery at time t: actEsDfDA [sid, t]
Storage battery rated capacity: ratedEsCapacity
Battery SoC at time t: esSocDA[sid,t]
Battery operation lower limit SoC: opMinEs
式(132)は、蓄電池にて充放電を同時に実施しないようにする制約である。式(132)に係る変数は、以下である。
充電実施インジケータ:esOcDA[sid,t]
放電実施インジケータ:esOdDA[sid,t]
Charging execution indicator: esOcDA[sid, t]
Discharge execution indicator: esOdDA [sid, t]
式(133)と式(134)は、自家発電設備の発電出力actLclFDA[sid,t]を、定格出力ratedLocalFlexと最低運用出力minLocalFlexの範囲に拘束する制約である。 Equations (133) and (134) are constraints that restrict the power generation output actLclFDA[sid,t] of the private power generation facility to the range between the rated output ratedLocalFlex and the minimum operating output minLocalFlex.
式(133)は、最低運用出力minLocalFlexと自家発電設備の運転インジケータlfODA[sid,t]の積が、自家発電設備の発電出力actLclFDA[sid,t]の最小値となることを示している。式(133)に係る変数は、以下である。
最低運用出力:minLocalFlex
自家発電設備の運転インジケータ:lfODA[sid,t]
自家発電設備の発電出力:actLclFDA[sid,t]
Minimum operating output: minLocalFlex
Operation indicator of private power generation equipment: lfODA [sid, t]
Power output of private power generation equipment: actLclFDA [sid, t]
式(134)は、定格出力ratedLocalFlexと自家発電設備の運転インジケータlfODA[sid,t]の積が、自家発電設備の発電出力actLclFDA[sid,t]の最大値となることを示している。式(134)に係る変数は、以下である。
自家発電設備の発電出力:actLclFDA[sid,t]
定格出力:ratedLocalFlex
自家発電設備の運転インジケータ:lfODA[sid,t]
自家発電設備の運転インジケータlfODA[sid,t]は、自家発電設備を運転する際に1となり、自家発電設備を停止する場合に0となる変数である。自家発電設備の運転インジケータlfODA[sid,t]が1の場合、自家発電設備の発電出力actLclFDA[sid,t]は、最低出力と定格値との間に拘束される。自家発電設備の運転インジケータlfODA[sid,t]が0の場合、自家発電設備の発電出力actLclFDA[sid,t]は、0に拘束される。
Power output of private power generation equipment: actLclFDA [sid, t]
Rated output: ratedLocalFlex
Operation indicator of private power generation equipment: lfODA [sid, t]
The operation indicator lfODA[sid,t] of the private power generation facility is a variable that is set to 1 when the private power generation facility is operated and set to 0 when the private power generation facility is stopped. When the operation indicator lfODA[sid,t] of the private power generation facility is set to 1, the power generation output actLclFDA[sid,t] of the private power generation facility is constrained between the minimum output and the rated value. When the operation indicator lfODA[sid,t] of the private power generation facility is set to 0, the power generation output actLclFDA[sid,t] of the private power generation facility is constrained to 0.
式(135)は、蓄電池に自家発電設備に由来のエネルギーを充電することを回避するための制約である。式(135)に係る変数は、以下である。
充電実施インジケータ:esOcDA[sid,t]
自家発電設備の運転インジケータ:lfODA[sid,t]
Equation (135) is a constraint for avoiding charging the storage battery with energy derived from a private power generation facility. The variables related to equation (135) are as follows.
Charging execution indicator: esOcDA[sid, t]
Operation indicator of private power generation equipment: lfODA [sid, t]
このような最適化変数と制約式を生成して、最適化エンジン170に与えることで、目的関数である収益を最大化するコマtでの入札量reBidsDA[t]やそれを実現するactEsCfDA[sid,tt]、actEsDfDA[sid,tt]、curtailDA[sid,tt]、actLclFDA[sid,tt]などの変動電源151や可制御電源152に対する操作指令系列が生成できる。
By generating such optimization variables and constraint equations and providing them to the
前日入札計画手段103は、このようにして得た各コマtでの入札量reBidsDA[t]に、売り入札価格を設定して前日市場に入札する。これにより、売電制御装置100は、発電サイト150が発電した電力を好適に売電できるように入札し、入札の約定量に応じて発電サイト150,150aを制御することができる。
The day-ahead bidding planning means 103 sets the selling bid price to the bid amount reBidsDA[t] for each frame t obtained in this way and submits a bid to the day-ahead market. This allows the power
次に、所定タイミングまでに得られた入札に基づく約定結果114と、当日の発電時間前予測手段105の出力である当日発電予測系列106、および変動電源151の出力116や状態117および可制御電源152の出力118や状態119を用いて実施する当日入札計画手段107の処理を説明する。
式(201)は当日計画における最適化の目的関数の一例を表す。
電力市場販売による売上:earningsHA[sid,t]
プレミアム:premiumHA[sid,t]
計画期間:planHorizon
自家発電設備の運転コスト:lflexXpnsHA[sid,t]
ペナルティ:penaltyHA[sid,t]
当日市場で調達する電力のコスト:pcsGenXpnsHA[sid,t]
当日計画において、計画期間での合計値を差し引いた値、すなわちsidで識別される各当日発電予測系列106に対する計画期間での収益の,当日発電予測系列106全体に対する平均値の最大化を目的関数とする。
当日計画における最適化変数は、以下の5組である。
当日の各コマtに関する追加売電入札量:reBidsHA[t]
当日市場で調達する調整量:pcsGenHA[t]
時刻ttでの変動電源の電力抑制量:curtailHA[sid,tt]
蓄電池の充電量:actEsCfHA[sid,t]
蓄電池の放電量:actEsDfHA[sid,tt]
自家発電設備の発電出力:actLclFHA[sid,t]
Revenue from electricity market sales: earningsHA[sid,t]
Premium: premiumHA[sid,t]
Planning period: planHorizon
Operating cost of self-power generation equipment: lflexXpnsHA[sid,t]
Penalty: penaltyHA[sid,t]
Cost of electricity procured in the market today: pcsGenXpnsHA[sid,t]
In the daily plan, the objective function is to maximize the average value of the revenue for each daily power
The optimization variables in the daily plan are the following five sets.
Additional electricity selling bid amount for each frame t on the day: reBidsHA[t]
Adjustment amount procured in the market on the day: pcsGenHA [t]
Power suppression amount of variable power supply at time tt: curtailHA[sid, tt]
Battery charge amount: actEsCfHA[sid,t]
Battery discharge amount: actEsDfHA [sid, tt]
Power generation output of private power generation equipment: actLclFHA [sid, t]
式(202)は、当日市場で調達する調整量pcsGenHA[t]に関する制約である。式(202)に係る変数は、以下である。
当日市場で調達する電力のコスト:pcsGenXpnsHA[sid,t]
当日市場のゲイン:MktGain
当日市場での予測市場価格:mktPrcOfHA[t]
当日市場で調達する調整量:pcsGenHA[t]
Equation (202) is a constraint on the adjustment amount pcsGenHA[t] procured in the market on the day. The variables related to equation (202) are as follows.
Cost of electricity procured in the market today: pcsGenXpnsHA[sid,t]
Today's market gain: MktGain
Predicted market price in the current day: mktPrcOfHA[t]
Adjustment amount procured in the market on the day: pcsGenHA [t]
当日市場はザラ場のため、価格予測自体が難しいと考えられる。ここでは前日市場価格の予測値や速報値に基づく当日市場での予測市場価格mktPrcOfHA[t]に、当日市場のゲインMktGainを乗じた値を単価とし、当日市場で調達する調整量pcsGenHA[t]のコストを計算し、当日市場で調達する電力のコストpcsGenXpnsHA[sid,t]を拘束している。
式(203)は、式(102)と同様に、電力市場販売による売上earningsHA[sid,t]についての制約式である。式(203)に係る変数は、以下である。
電力市場販売による売上:earningsHA[sid,t]
当日市場での予測市場価格:mktPrcOfHA[t]
コマtでの受け渡し量:actualGenHA[sid,tt]
Revenue from electricity market sales: earningsHA[sid,t]
Predicted market price in the current day: mktPrcOfHA[t]
Delivery amount at frame t: actualGenHA[sid, tt]
式(204)は、式(103)と同様のペナルティpenaltyHA[sid,t]の制約式である。式(204)に係る変数は、以下である。
ペナルティ:penaltyHA[sid,t]
コマtでの過剰ペナルティ:penaltyPlsHA[sid,tt]
コマtでの不足ペナルティ:penaltyMnsHA[sid,tt]
Penalty: penaltyHA[sid,t]
Excess penalty at frame t: penaltyPlsHA[sid, tt]
Deficiency penalty at piece t: penaltyMnsHA[sid, tt]
式(205)は、式(104)と同様のプレミアムpremiumHA[sid,t]に関する制約式である。式(205)に係る変数は、以下である。
プレミアム:premiumHA[sid,t]
プレミアム単価の予測値または想定値:prmmOfDay[t]
時刻ttでの発電前日予測系列の値:reGenHA[sid,tt]
蓄電池の放電時の効率:esEffd
時刻ttでの蓄電池の放電量:actEsFlexD[sid,tt]
蓄電池の充電時の効率:esEffc
時刻ttでの蓄電池の充電量:actEsFlexC[sid,tt]
変動電源の電力抑制量:curtailHA[sid,t]
Equation (205) is a constraint equation for the premium premiumHA[sid,t] similar to equation (104). The variables in equation (205) are as follows.
Premium: premiumHA[sid,t]
Predicted or expected value of premium unit price: prmOfDay[t]
The value of the power generation day-ahead forecast series at time tt: reGenHA[sid, tt]
Efficiency of the battery when discharging: esEffd
Discharge amount of the storage battery at time tt: actEsFlexD[sid, tt]
Battery charging efficiency: esEffc
Charge amount of the storage battery at time tt: actEsFlexC[sid, tt]
Power suppression amount of variable power supply: curtailHA[sid,t]
式(206)は、式(105)と同様の自家発電設備の運転コストlflexXpnsHA[sid,t]に関する制約式である。式(206)に係る変数は、以下である。
コマtでの自家発電設備の運転コスト:lflexXpnsHA[sid,t]
自家発電設備の運転単価:localFexPrice
時刻tt内での自家発電設備の発電出力:actLclFHA[sid,tt]
Operating cost of the self-power generation equipment at t: lflexXpnsHA[sid,t]
Operating cost of private power generation equipment: localFexPrice
Power generation output of the private power generation facility within time tt: actLclFHA [sid, tt]
式(207)は、式(106)と同様にコマ内を1つ以上に分割した受け渡し量actualGenHA[sid,t]に関する制約である。式(207)に係る変数は、以下である。
コマtでの受け渡し量:actualGenHA[sid,t]
時刻ttでの受け渡し量:actTtlGenHA[sid,tt]
式(208)から式(213)は、当日入札分の内、約定した分も考慮した約定量から受け渡し量不感帯幅pnltyDeadband分だけ少ない量と受け渡し量との誤差で、前日計画の式(107)から式(112)に相当し、不足時に正となる受け渡し量不足誤差genMnusHA[sid,t]を定義している。
Amount of delivery at frame t: actualGenHA[sid,t]
Amount transferred at time tt: actTtlGenHA[sid, tt]
Equations (208) to (213) define the error between the amount of the contract amount for that day's bids, taking into account the amount that has been contracted, minus the delivery amount deadband width pnltyDeadband, and the delivery amount, which corresponds to equations (107) to (112) for the previous day's plan, and defines the delivery amount shortage error genMnusHA[sid,t], which is positive when there is a shortage.
式(208)は、受け渡し量が不足している時に正となる受け渡し量不足誤差genMnusHA[sid,t]を定義している。式(208)に係る変数は、以下である。
受け渡し量不足誤差:genMnusHA[sid,t]
前日市場のコマtでの入札量:reBidsDA[t]
当日市場のコマtでの入札量:reBidsHA[t]
受け渡し量不感帯幅:pnltyDeadband
コマtでの受け渡し量:actualGenHA[sid,tt]
なお、前日入札の約定量reBidsDA[t]は、前日市場システム120からの通知された約定結果114に含まれた情報であり、当日入札計画手段107で実施する最適化計算では定数として扱われる。
Equation (208) defines the delivery amount shortage error genMnusHA[sid, t] that is positive when the delivery amount is insufficient. The variables related to equation (208) are as follows.
Delivery amount insufficiency error: genMnusHA[sid, t]
Bid volume at frame t on the day-ahead market: reBidsDA[t]
Bid volume in the market for today's time slot t: reBidsHA[t]
Delivery amount deadband width: pnlteyDeadband
Delivery amount at frame t: actualGenHA[sid, tt]
The contract amount reBidsDA[t] of the day-ahead bid is information included in the
また当日入札に関する部分reBidsHA[t]は、ゲートクローズした時刻については、当日市場システム130から通知された約定結果115に含まれていた情報を集約したものである。ゲートクローズする前の時刻tについては、時刻tについての約定結果115があれば、その値を合計したものと、さらに追加の入札量に関する計画のための最適化変数との和という形で定式化する。
式(209)と式(210)は、前日計画における式(108)と式(109)に対応する制約である。式(209)と式(210)は、受け渡し量不足誤差genMnusHA[sid,t]が正の時に1となり、それ以外で0となる受け渡し量不足インジケータreUdGnHA[sid,t]と受け渡し量不足誤差genMnusHA[sid,t]との関係を拘束する制約式である式(209)と式(210)に係る変数は、以下である。
受け渡し量不足誤差:genMnusHA[sid,t]
所定値:bigM
受け渡し量不足インジケータ:reUdGnHA[sid,t]
Equations (209) and (210) are constraints corresponding to equations (108) and (109) in the day-ahead plan. Equations (209) and (210) are constraints that constrain the relationship between the delivery amount shortage indicator reUdGnHA[sid,t] and the delivery amount shortage error genMnusHA[sid,t], which is 1 when the delivery amount shortage error genMnusHA[sid,t] is positive and 0 otherwise. The variables related to equations (209) and (210) are as follows:
Delivery amount insufficiency error: genMnusHA[sid, t]
Predetermined value: bigM
Delivery amount shortage indicator: reUdGnHA[sid, t]
受け渡し量不足誤差genMnusHA[sid,t]が正の時、式(209)は受け渡し量不足インジケータreUdGnHA[sid,t]によらず成立するので、なんの拘束も行わないが、式(210)は、受け渡し量不足インジケータreUdGnHA[sid,t]を1に拘束する。一方、受け渡し量不足誤差genMnusHA[sid,t]が負の場合は、式(210)は、受け渡し量不足インジケータreUdGnHA[sid,t]によらず成立し何の拘束にもならないが、式(209)は、受け渡し量不足インジケータreUdGnHA[sid,t]を0に拘束する。
式(211)から式(213)は、受け渡し量不足インジケータreUdGnHA[sid,t]が1の時には受け渡し量不足誤差genMnusHA[sid,t]と同じ値をとり、受け渡し量不足インジケータreUdGnHA[sid,t]が0の時には0となるようなゼロ以上の値を取る不足インバランス量minusGenHA[sid,t]に関する制約式である。式(211)から式(213)に係る変数は、以下である。
受け渡し量不足誤差:genMnusHA[sid,t]
不足インバランス量:minusGenHA[sid,t]
受け渡し量不足インジケータ:reUdGnHA[sid,t]
Equations (211) to (213) are constraint equations related to the deficiency imbalance amount minusGenHA[sid,t], which takes the same value as the delivery amount deficiency error genMnusHA[sid,t] when the delivery amount deficiency indicator reUdGnHA[sid,t] is 1, and takes a value equal to or greater than zero such that it becomes 0 when the delivery amount deficiency indicator reUdGnHA[sid,t] is 0. The variables related to equations (211) to (213) are as follows.
Delivery amount insufficiency error: genMnusHA[sid, t]
Deficient imbalance amount: minusGenHA[sid, t]
Delivery amount shortage indicator: reUdGnHA[sid, t]
式(211)と式(212)は、前日計画の式(101)、(111)に相当し、受け渡し量不足インジケータreUdGnHA[sid,t]が1の場合、不足インバランス量minusGenHA[sid,t]は、受け渡し量不足誤差genMnusHA[sid,t]に拘束される。受け渡し量不足インジケータreUdGnHA[sid,t]が0の時は、前日計画の式(112)に対応する式(213)により不足インバランス量minusGenHA[sid,t]は、0に拘束される。
式(214)から式(219)は、前日計画における式(113)から式(118)に相当する。式(214)から式(219)は、受け渡し量過剰誤差genPlusHA[sid,t]と受け渡し量過剰インジケータreOvGnHA[sid,t]および過剰インバランス量plusGenHA[sid,t]の関係を式(208)から式(213)の場合と同様に拘束する制約式である。式(214)から式(219)に係る変数は、以下である。
受け渡し量過剰誤差:genPlusHA[sid,t]
コマtでの受け渡し量:actualGenHA[sid,tt]
当日市場のコマtでの入札量:reBidsDA[t]
前日市場のコマtでの入札量:reBidsHA[t]
受け渡し量不感帯幅:pnltyDeadband
受け渡し量過剰インジケータ:reOvGnHA[sid,t]
過剰インバランス量:plusGenHA[sid,t]
Excessive delivery error: genPlusHA[sid,t]
Delivery amount at frame t: actualGenHA[sid, tt]
Bid volume in the market for today at time t: reBidsDA[t]
Bid volume at frame t on the previous day's market: reBidsHA[t]
Delivery amount deadband width: pnlteyDeadband
Excessive delivery amount indicator: reOvGnHA[sid, t]
Excess imbalance amount: plusGenHA[sid,t]
式(220)は、過剰インバランス量plusGenHA[sid,t]から過剰ペナルティpenaltyPlsHA[sid,t]を導出する制約式である。式(220)に係る変数は、以下である。
過剰ペナルティ:penaltyPlsHA[sid,t]
過剰インバランス量:plusGenHA[sid,t]
Excessive penalty: penaltyPlsHA[sid,t]
Excess imbalance amount: plusGenHA[sid,t]
式(221)は、不足インバランス量minusGenHA[sid,t]から不足ペナルティpenaltyMnsHA[sid,t]を導出する制約式である。式(221)に係る変数は、以下である。
不足インバランス量:minusGenHA[sid,t]
不足ペナルティ:penaltyMnsHA[sid,t]
Deficient imbalance amount: minusGenHA[sid, t]
Deficiency penalty: penaltyMnsHA[sid,t]
式(222)は、前日計画における式(121)と同様の制約で、時刻tの受け渡し量actTtlGenHA[sid,t]に関する制約式である。式(222)に係る変数は、以下である。
時刻tの変動電源の発電量の当日予測値:reGenHA[sid,t]
制御時刻tでの変動電源の電力抑制量:curtailHA[sid,t]
当日市場で調達する調整量:pcsGenHA[t]
蓄電池の充電量:actEsCfHA[sid,t]
蓄電池の放電量:actEsDfHA[sid,t]
自家発電設備の発電出力:actLclFHA[sid,t]
Equation (222) is a constraint equation for the delivery amount actTtlGenHA[sid,t] at time t, which is the same constraint as equation (121) in the day-ahead plan. The variables related to equation (222) are as follows.
The predicted value of the power generation amount of the variable power source at time t on the day: reGenHA[sid,t]
Power suppression amount of variable power supply at control time t: curtailHA[sid, t]
Adjustment amount procured in the market on the day: pcsGenHA [t]
Battery charge amount: actEsCfHA[sid,t]
Discharge amount of storage battery: actEsDfHA [sid, t]
Power generation output of private power generation equipment: actLclFHA [sid, t]
なお、市場調達する調整力は、計画期間planHorizonの内、当日市場がゲートクローズしていない時刻については定義するが、それ以前については当日市場システム130で約定し通知された約定結果115を定数として使用する。
The adjustment capacity to be procured from the market is defined for the time during the planning period planHorizon when the market gate is not closed on the day, but for the time period before that, the
以下の式(223)から式(233)は、時間前計画における蓄電池に関する制約式である。式(223)から式(233)は、前日計画における式(122)から式(132)に対応する。
式(223)は、前日計画における式(122)に対応し、蓄電池のSoC(State of Charge)変化に関する制約である。式(223)に係る変数は、以下である。
蓄電池定格容量:ratedEsCapacity
時刻tでの蓄電池のSoC:esSocHA[sid,t]
一時刻前の蓄電池の充電量:actEsCfHA[sid,t-ctrlCycle]
一時刻前の蓄電池の放電量:actEsDfHA[sid,t-ctrlCycle]
一時刻前の時点でのSoC:esSocHA[sid,t-ctrlCycle]
Storage battery rated capacity: ratedEsCapacity
The SoC of the storage battery at time t: esSocHA[sid,t]
Charge amount of the storage battery one time ago: actEsCfHA [sid, t-ctrlCycle]
Discharge amount of the storage battery one time ago: actEsDfHA [sid, t-ctrlCycle]
SoC at the previous time: esSocHA[sid, t-ctrlCycle]
式(224)は、前日計画における式(123)に対応し、蓄電池からの放電電力が変動電源の電力(再エネ電力)由来であることを保証するための制約である。時刻tでの充電量を変動電源の発電電力以下に抑えるものである。式(224)に係る変数は、以下である。
蓄電池の充電時の効率:esEffc
時刻tでの蓄電池の充電量:actEsCfHA[sid,t]
変動電源の電力抑制量:curtailHA[sid,t]
時刻tの変動電源の発電量の当日予測値:reGenHA[sid,t]
Battery charging efficiency: esEffc
Charge amount of the storage battery at time t: actEsCfHA[sid, t]
Power suppression amount of variable power supply: curtailHA[sid,t]
The predicted value of the power generation amount of the variable power source at time t on the day: reGenHA[sid,t]
式(225)は、前日計画における式(124)に対応し、蓄電池の充電量actEsCfHA[sid,t]が、蓄電池定格容量ratedEsCapacityと蓄電池のC値であるesCvCを超えないようにする制約である。式(225)に係る変数は、以下である。
時刻tでの蓄電池の充電量:actEsCfHA[sid,t]
蓄電池のC値:esCvC
蓄電池定格容量:ratedEsCapacity
充電実施インジケータ:esOcHA[sid,t]
Charge amount of the storage battery at time t: actEsCfHA[sid, t]
C value of storage battery: esCvC
Storage battery rated capacity: ratedEsCapacity
Charging execution indicator: esOcHA[sid, t]
式(226)は、前日計画における式(125)に対応し、放電電力を表す最適化変数actEsDfHA[sid,t]に関する式(225)と同様の制約式である。式(226)に係る変数は、以下である。
時刻tでの蓄電池の放電量:actEsDfHA[sid,t]
蓄電池の放電のC値:esCvD
蓄電池定格容量:ratedEsCapacity
放電実施インジケータ:esOdHA[sid,t]
Discharge amount of the storage battery at time t: actEsDfHA[sid, t]
C value of battery discharge: esCvD
Storage battery rated capacity: ratedEsCapacity
Discharge execution indicator: esOdHA[sid,t]
式(227)と式(228)は、前日計画における式(126)と式(127)に対応し、時刻tでの蓄電池の充電量actEsCfHA[sid,t]を表す制約式である。式(227)と式(228)に係る変数は、以下である。
時刻tでの蓄電池の充電量:actEsCfHA[sid,t]
充電実施インジケータ:esOcHA[sid,t]
Charge amount of the storage battery at time t: actEsCfHA[sid, t]
Charging execution indicator: esOcHA[sid, t]
式(229)と式(230)は、前日計画における式(128)と式(129)に対応し、時刻tでの蓄電池の放電電力の最適化変数actEsDfHA[sid,t]と放電実施インジケータesOdHA[sid,t]との関係を表す制約式である。式(229)と式(230)に係る変数は、以下である。
時刻tでの蓄電池の放電量:actEsDfHA[sid,t]
放電実施インジケータ:esOdHA[sid,t]
Discharge amount of the storage battery at time t: actEsDfHA[sid, t]
Discharge execution indicator: esOdHA[sid,t]
式(231)は、前日計画における式(130)に対応し、時刻tでの蓄電池のSoCであるesSocHA[sid,t]から、蓄電池の充電量actEsCfHA[sid,t]で、制御周期ctrlCycleに亘って充電しても、蓄電池の運用上限SoCを超えないように拘束する制約である。式(231)に係る変数は、以下である。
時刻tでの蓄電池の充電量:actEsCfHA[sid,t]
時刻tでの蓄電池のSoC:esSocHA[sid,t]
蓄電池定格容量:ratedEsCapacity
蓄電池の運用上限SoC:opMaxEs
Charge amount of the storage battery at time t: actEsCfHA[sid, t]
The SoC of the storage battery at time t: esSocHA[sid,t]
Storage battery rated capacity: ratedEsCapacity
Battery operation limit SoC: opMaxEs
式(232)は、前日計画における式(131)に対応し、現状のSoCから、蓄電池の放電量actEsDfHA[sid,t]でctrlCycleの期間だけ放電しても蓄電池の運用下限SoCを下回らないように拘束する制約である。式(232)に係る変数は、以下である。
時刻tでの蓄電池の放電量:actEsDfHA[sid,t]
蓄電池定格容量:ratedEsCapacity
時刻tでの蓄電池のSoC:esSocHA[sid,t]
蓄電池の運用下限SoC:opMinEs
Discharge amount of the storage battery at time t: actEsDfHA[sid, t]
Storage battery rated capacity: ratedEsCapacity
The SoC of the storage battery at time t: esSocHA[sid,t]
Battery operation lower limit SoC: opMinEs
式(233)は、前日計画における式(132)に対応し、充放電の同時に実施しないようにする制約である。式(233)に係る変数は、以下である。
充電実施インジケータ:esOcHA[sid,t]
放電実施インジケータ:esOdHA[sid,t]
Charging execution indicator: esOcHA[sid, t]
Discharge execution indicator: esOdHA[sid,t]
式(234)と式(235)は時間前計画における自家発電設備の運用に関する制約式である。前日計画における式(133)および式(134)に相当する。 Equations (234) and (235) are constraints on the operation of the private power generation equipment in the hour-ahead planning. They correspond to equations (133) and (134) in the day-ahead planning.
式(234)は、最低運用出力minLocalFlexと自家発電設備の運転インジケータlfOHA[sid,t]の積が、自家発電設備の発電出力actLclFHA[sid,t]の最小値となることを示している。式(234)に係る変数は、以下である。
最低運用出力:minLocalFlex
自家発電設備の運転インジケータ:lfOHA[sid,t]
自家発電設備の発電出力:actLclFHA[sid,t]
式(235)は、定格出力ratedLocalFlexと自家発電設備の運転インジケータlfOHA[sid,t]の積が、自家発電設備の発電出力actLclFHA[sid,t]の最大値となることを示している。式(235)に係る変数は、以下である。
自家発電設備の発電出力:actLclFHA[sid,t]
定格出力:ratedLocalFlex
自家発電設備の運転インジケータ:lfOHA[sid,t]
Minimum operating output: minLocalFlex
Operation indicator of private power generation equipment: lfOHA [sid, t]
Power generation output of private power generation equipment: actLclFHA [sid, t]
Equation (235) indicates that the product of the rated output ratedLocalFlex and the operation indicator lfOHA[sid,t] of the private power generation facility is the maximum value of the power generation output actLclFHA[sid,t] of the private power generation facility. The variables related to equation (235) are as follows.
Power generation output of private power generation equipment: actLclFHA [sid, t]
Rated output: ratedLocalFlex
Operation indicator of private power generation equipment: lfOHA [sid, t]
式(236)は、時間前計画において、蓄電池に充電する電力に自家発電設備に由来のエネルギーを蓄えることを回避するための制約であり、前日計画の式(135)に相当する。式(236)に係る変数は、以下である。
充電実施インジケータ:esOcHA[sid,t]
自家発電設備の運転インジケータ:lfOHA[sid,t]
Equation (236) is a constraint for avoiding storing energy derived from a private power generation facility in the power to be charged to the storage battery in the hour-ahead plan, and corresponds to equation (135) in the day-ahead plan. The variables related to equation (236) are as follows.
Charging execution indicator: esOcHA[sid, t]
Operation indicator of private power generation equipment: lfOHA [sid, t]
式(237)から式(242)は、蓄電池の充電状態変化を表すインジケータesOcHc[sid,t]、放電状態変化を表すインジケータesOdHc[sid,t]および、自家発電設備の運転状態の変化を表すインジケータlfxOHc[sid,t]に関する制約式である。
式(237)から式(242)は、それぞれ蓄電池の充電運用を表す充電実施インジケータesOcHA[sid,t]、蓄電池の放電運用を表す放電実施インジケータesOdHA[sid,t]、自家発電設備の運転インジケータlfOHA[sid,t]の差分に関する制約である。
Equations (237) to (242) are constraints on the difference between the charging execution indicator esOcHA[sid,t] representing the charging operation of the storage battery, the discharging execution indicator esOdHA[sid,t] representing the discharging operation of the storage battery, and the operation indicator lfOHA[sid,t] of the private power generation equipment, respectively.
たとえば、インジケータesOcHc[sid,t]と充電実施インジケータesOcHA[sid,t]について考える。
式(237)より,充電運転開始の時は,esOcHA[sid,t-ctrlCycle]=0、esOcHA[sid,t]=1である。このとき、esOcHA[sid,t]≧1となり、左辺のインジケータesOcHc[sid,t]は、1に拘束される。それ以外の時、インジケータesOcHc[sid,t]は、0または1のいずれにも拘束されない。
From equation (237), when charging operation starts, esOcHA[sid,t-ctrlCycle]=0, and esOcHA[sid,t]=1. At this time, esOcHA[sid,t]≧1, and the indicator esOcHc[sid,t] on the left side is restricted to 1. At other times, the indicator esOcHc[sid,t] is not restricted to either 0 or 1.
一方、esOcHA[sid,t]とesOcHA[sid,t-ctrlCycle]が等しい場合、式(238)の左辺は1以上に拘束される。この拘束が成立するためには、esOcHc[sid,t]が0となる必要があるため、式(237)と式(238)の2つの制約式でインジケータesOcHc[sid,t]を充電開始時にだけ1になるように拘束できる。
式(239)から式(242)についても同様にして、インジケータesOdHc[sid,t]は放電開始時だけ1となり、lfOHc[sid,t]は、自家発電設備運転開始時だけ1となるように拘束される。
式(243)から式(245)はこれらのインジケータが所定期間内で所定数onoffmaxを超えないという制約となる。 Equations (243) to (245) are constraints that these indicators do not exceed a certain number onoffmax within a certain period.
このような最適化変数と制約式および目的関数を生成して、図1の最適化エンジン170に与えることで、目的関数である収益を最大化する当日の各コマtに関する追加売電入札量reBidsHA[t]や、当日市場で調達する調整量pcsGenHA[t]、それを実現するactEsCfHA[sid,tt]、actEsDfHA[sid,tt]、curtailHA[sid,tt]、actLclFHA[sid,tt]などの変動電源151や可制御電源152に対する操作指令系列が生成できる。
By generating such optimization variables, constraint equations, and objective functions and providing them to the
当日入札計画手段107は、このようにして得た当日の各コマtに関する追加売電入札量reBidsHA[t]に売り入札価格を、当日市場で調達する調整量pcsGenHA[t]に買い入札価格を設定して当日市場システム130に入札する。これにより、売電制御装置100は、発電サイト150が発電した電力を好適に売電できるように入札し、入札の約定量に応じて発電サイト150,150aを制御することができる。
The intraday bidding planning means 107 sets a selling bid price for the additional electricity selling bid amount reBidsHA[t] for each frame t on the day obtained in this way, and a buying bid price for the adjustment amount pcsGenHA[t] to be procured in the intraday market, and submits the bid to the
次に所定タイミングまでに得られた当日売買入札量108に対する約定結果115と、前日の入札量104に対する約定結果114、および発電高頻度短期予測手段109の発電予測時系列110を用いて実施する運転計画手段111の処理を説明する。なお、発電高頻度短期予測手段109の予測頻度は、制御周期ctrlCycleと同等かその数倍程度が望ましい。予測期間は、コマの開始時点(例えば、13:00の制御指令を決める時点)では、そのコマの終了時点までかそれ以上の期間である必要があるが,前日入札計画手段103や当日入札計画手段107のように、一日あるいは数時間先までの予測である必要はない。
式(301)は、運転計画手段111で実施する最適化の目的関数である。式(302)で定義された最適化変数costRt[t]の最小化問題であり、以下の最適化変数を決定する。
蓄電池の充電量:actEsCfRT[tt]
蓄電池の放電量:actEsDfRT[tt]
変動電源の電力抑制量:curtailRT[tt]
自家発電設備の発電出力:actLclFRT[tt]
前日入札計画手段103や当日入札計画手段107では、複数の予測発電量系列を用いた確率最適化を行ったが、本実施形態の運転計画手段111では、1度の計画処理では1つの系列を使用する。すなわち、時刻tを計画変数の最初の時刻とする計画と、時刻t+ctrlCycleを計画対象の最初の時刻とする計画で、その都度の最新の予測に基づく発電予測時系列110を用いる。
Equation (301) is an objective function of the optimization performed by the operation planning means 111. This is a minimization problem of the optimization variable costRt[t] defined by equation (302), and the following optimization variables are determined.
Battery charge amount: actEsCfRT [tt]
Discharge amount of storage battery: actEsDfRT [tt]
Amount of power suppression of variable power supply: curtailRT [tt]
Power output of private power generation equipment: actLclFRT [tt]
The day-ahead bid planning means 103 and the day-ahead bid planning means 107 perform stochastic optimization using a plurality of predicted power generation amount series, but the operation planning means 111 of this embodiment uses one series for one planning process. That is, the power generation forecast
計画処理では、式(301)の積算処理の期間としてt∈CtrlHorizonとしているが、少なくとも1つ以上のコマを計画対象とする。
式(302)の右辺は、大きく2つの項で構成される。第一項は、0から1の値をとる設定パラメータであるweightOfActualGenで重み付けされる項で、受け渡し量の過不足に対するインバランスコストの項である。
コマt0の過剰インバランスペナルティ単価の予測値または想定値:ppnltOfDay[t0]
過剰インバランス量:genErrPRT[t]
コマt0の不足インバランスペナルティの予測値または想定値:mpnltOfDay[t0]
不足インバランス量:genErrMRT[t]
第二項は、(1-weightOfActualGen)で重み付けされた項であり、再エネ抑制量と、蓄電池の充電量と、蓄電池の放電量と、自家発電設備の発電出力に対するコストの項である。
変動電源の電力抑制コスト:curtailCost
変動電源の電力抑制量:curtailRT[tt]
蓄電池の充電コスト:chargeCost
蓄電池の充電量:actEsCfRT[tt]
蓄電池の放電コスト:dischargeC
蓄電池の放電量:actEsDfRT[tt]
自家発電設備の運転単価:localFexPrice
自家発電設備の発電出力:actLclFRT[tt]
例えば変動電源の電力抑制量curtailRT[tt]は、制御のタイミングttについて定義される最適化変数であり、対象となるコマの先頭時刻t0分からt0+30分の間に定義された変数の値にctrlCycle/60を乗じて電力量に換算した値を足し合わせたものに単価を乗じてコストを求めている。
The right-hand side of formula (302) is largely composed of two terms. The first term is a term weighted by weightOfActualGen, a setting parameter that takes a value between 0 and 1, and is a term for the imbalance cost for the excess or deficiency of the delivery amount.
Predicted or estimated value of excess imbalance penalty unit price at frame t0: ppnltOfDay[t0]
Excessive imbalance amount: genErrPRT [t]
Predicted or expected value of the shortage imbalance penalty at frame t0: mpnltOfDay[t0]
Deficiency imbalance amount: genErrMRT [t]
The second term is a term weighted by (1-weightOfActualGen) and is a term representing the cost of the renewable energy suppression amount, the charge amount of the storage battery, the discharge amount of the storage battery, and the power generation output of the private power generation facility.
Cost of suppressing power from variable power sources: curtailCost
Amount of power suppression of variable power supply: curtailRT [tt]
Battery charging cost: chargeCost
Battery charge amount: actEsCfRT [tt]
Battery discharge cost: dischargeC
Discharge amount of storage battery: actEsDfRT [tt]
Operating cost of private power generation equipment: localFexPrice
Power output of private power generation equipment: actLclFRT [tt]
For example, the power suppression amount curtailRT[tt] of a variable power source is an optimization variable defined for the control timing tt, and the cost is calculated by adding the value of the variable defined between the start time t0 minutes and t0+30 minutes of the target frame multiplied by ctrlCycle/60 and converted into power energy, and then multiplying the sum by the unit price.
計画変数の対象時刻の取り得る値は、図3に示すような離散的な値の何れかとなる。図3では、時刻〔t0,t0+ctrlCycle,t0+2*ctrlCycle,…,t,…,t0+div(30,ctrlCycle,0)*ctrlCycle〕のような対象時刻が示されている。 The possible values of the target time of the planning variable are one of the discrete values shown in Figure 3. In Figure 3, the target time is shown as [t0, t0 + ctrlCycle, t0 + 2 * ctrlCycle, ..., t, ..., t0 + div (30, ctrlCycle, 0) * ctrlCycle].
このうち、計画変数の最初の時刻tより以前の部分は過去になっているので、変数とはせず、実績値を使用する。時刻t以降の部分は最適化変数として生成し、制約式を構成させる。 Of these, the part of the planning variable before the first time t is in the past, so it is not treated as a variable, and actual values are used. The part after time t is generated as an optimization variable and used to form a constraint equation.
蓄電池の充電量actEsCfRT[tt]についても、蓄電池の放電量actEsDfRT[tt]についても自家発電設備の発電出力actLclFRT[t]についても同様である。一方、過去部分に関しては実績値を用いて制約値として機能させる。なお、div(a,b,c)は、ここではaをbで割った時の小数点以下C桁の商を意味する。
式(303)は、対象となるコマ(時刻t)での受け渡し量actTtlGenRT[t]と前日入札での約定量reBidsDA[t]および当日入札での約定量reBidsHA[t]の合計との差を受け渡し量誤差genErrorRT[t]に拘束する制約式である。式(303)に係る変数は、以下である。
受け渡し量誤差:genErrorRT[t]
時刻ttでの受け渡し量:actTtlGenRT[tt]
前日入札での約定量:reBidsDA[t]
当日入札での約定量:reBidsHA[t]
Delivery amount error: genErrorRT[t]
Amount transferred at time tt: actTtlGenRT[tt]
Contract amount on the previous day's bid: reBidsDA[t]
Contract amount on the day of bidding: reBidsHA[t]
式(304)と式(305)は、受け渡し量過剰インジケータflgGePRT[t]が1の場合、過剰インバランス量genErrPRT[t]を受け渡し量誤差genErrorRT[t]に拘束し、受け渡し量過剰インジケータflgGePRT[t]が0の場合は、実質的に無拘束とする制約式である。式(304)と式(305)に係る変数は、以下である。
過剰インバランス量:genErrPRT[sid,t]
受け渡し量過剰インジケータ:flgGePRT[sid,t]
受け渡し量誤差:genErrorRT[sid,t]
Excessive imbalance amount: genErrPRT[sid, t]
Excessive delivery indicator: flgGePRT[sid, t]
Delivery amount error: genErrorRT[sid, t]
式(306)は、受け渡し量過剰インジケータflgGePRT[t]が1の場合、過剰インバランス量genErrPRT[t]に対する拘束としては機能しない。しかし、受け渡し量過剰インジケータflgGePRT[t]が0の時は、過剰インバランス量genErrPRT[t]を0に拘束する。式(306)に係る変数は、以下である。
受け渡し量過剰インジケータ:flgGePRT[t]
過剰インバランス量:genErrPRT[t]
Excessive delivery indicator: flgGePRT[t]
Excessive imbalance amount: genErrPRT [t]
式(307)と式(308)は、受け渡し量誤差genErrorRT[t]と受け渡し量過剰インジケータflgGePRT[t]との関係に関する制約式である。式(307)と式(308)に係る変数は、以下である。
受け渡し量誤差:genErrorRT[t]
受け渡し量過剰インジケータ:flgGePRT[t]
受け渡し量誤差genErrorRT[t]の値が正の場合、式(308)は受け渡し量過剰インジケータflgGePRT[t]によらず成立するが、式(307)より受け渡し量過剰インジケータflgGePRT[t]は、1に拘束される。
一方、受け渡し量誤差genErrorRT[t]が負の場合、式(307)は受け渡し量過剰インジケータflgGePRT[t]の値によらず成立するが、式(308)より受け渡し量過剰インジケータflgGePRT[t]は、0に拘束される。
Delivery amount error: genErrorRT[t]
Excessive delivery indicator: flgGePRT[t]
When the value of the delivery amount error genErrorRT[t] is positive, equation (308) holds regardless of the delivery amount excess indicator flgGePRT[t]. However, equation (307) restricts the delivery amount excess indicator flgGePRT[t] to 1.
On the other hand, when the delivery amount error genErrorRT[t] is negative, equation (307) holds regardless of the value of the delivery amount excess indicator flgGePRT[t]. However, equation (308) restricts the delivery amount excess indicator flgGePRT[t] to 0.
式(309)と式(310)は、受け渡し量不足インジケータflgGeMRT[t]が1の場合、不足インバランス量genErrMRT[t]を受け渡し量誤差genErrorRT[t]の符号を反転したものに拘束し、受け渡し量不足インジケータflgGeMRT[t]が0の場合、実質的に無拘束となる制約式である。式(309)と式(310)に係る変数は、以下である。
不足インバランス量:genErrMRT[t]
受け渡し量誤差:genErrorRT[t]
受け渡し量不足インジケータ:flgGeMRT[t]
Deficiency imbalance amount: genErrMRT [t]
Delivery amount error: genErrorRT[t]
Delivery amount shortage indicator: flgGeMRT [t]
式(311)は、受け渡し量不足インジケータflgGeMRT[t]が1の場合、不足インバランス量genErrMRT[t]に対する拘束としては機能しない。しかし、受け渡し量不足インジケータflgGeMRT[t]が0の時は、不足インバランス量genErrMRT[t]を0に拘束する。式(311)に係る変数は、以下である。
受け渡し量不足インジケータ:flgGeMRT[t]
不足インバランス量:genErrMRT[t]
Delivery amount shortage indicator: flgGeMRT [t]
Deficiency imbalance amount: genErrMRT [t]
式(312)と式(313)は、受け渡し量誤差genErrorRT[t]と受け渡し量不足インジケータflgGeMRT[t]との関係に関する制約式である。式(312)と式(313)に係る変数は、以下である。
受け渡し量誤差:genErrorRT[t]
受け渡し量不足インジケータ:flgGeMRT[t]
Equation (312) and equation (313) are constraint equations regarding the relationship between the delivery amount error genErrorRT[t] and the delivery amount shortage indicator flgGeMRT[t]. The variables related to equation (312) and equation (313) are as follows.
Delivery amount error: genErrorRT[t]
Delivery amount shortage indicator: flgGeMRT [t]
受け渡し量誤差genErrorRT[t]が負の場合、式(313)は、受け渡し量不足インジケータflgGeMRT[t]の値によらず成立するが、式(312)より受け渡し量不足インジケータflgGeMRT[t]は1に拘束される。
一方、受け渡し量誤差genErrorRT[t]が正の場合は、式(312)は受け渡し量不足インジケータflgGeMRT[t]の値によらず成立するが、式(313)より受け渡し量不足インジケータflgGeMRT[t]の値は0に拘束される。
On the other hand, when the delivery amount error genErrorRT[t] is positive, equation (312) holds regardless of the value of the delivery amount deficiency indicator flgGeMRT[t], but equation (313) restricts the value of the delivery amount deficiency indicator flgGeMRT[t] to 0.
式(314)より受け渡し量過剰インジケータflgGePRT[t]と受け渡し量不足インジケータflgGeMRT[t]との和は、1以下に拘束される。式(314)に係る変数は、以下である。
受け渡し量過剰インジケータ:flgGePRT[t]
受け渡し量不足インジケータ:flgGeMRT[t]
From equation (314), the sum of the delivery amount excess indicator flgGePRT[t] and the delivery amount deficiency indicator flgGeMRT[t] is restricted to be equal to or less than 1. The variables related to equation (314) are as follows.
Excessive delivery indicator: flgGePRT[t]
Delivery amount shortage indicator: flgGeMRT [t]
式(302)の右辺第一項では、これらの値を用いて過不足に対するペナルティを計算している。なお、式(302)のppnltOfDay[t0]は、コマt0の過剰インバランスペナルティ単価の予測値または想定値であり、mpnltOfDay[t0]はコマt0の不足インバランスペナルティの予測値または想定値である。
式(315)は、式(303)で使用する時刻tでの受け渡し量actTtlGenRT[t]を表す最適化変数に関する制約式である。
時刻tでの受け渡し量:actTtlGenRT[t]
発電予測時系列の値:reGenRT[t]
変動電源の電力抑制量:curtailRT[t]
当日市場で約定した買電電力量:pchsGenHA[t]
蓄電池の充電時の効率:esEffc
蓄電池の充電量:actEsCfRT[t]
蓄電池の充電時の効率:esEffc
蓄電池の放電量:actEsDfRT[t]
自家発電設備の発電出力:actLclFRT[t]
なお、発電予測時系列110は、発電高頻度短期予測手段109の出力である。
Equation (315) is a constraint equation for the optimization variables expressing the delivery amount actTtlGenRT[t] at time t used in equation (303).
Amount transferred at time t: actTtlGenRT[t]
Power generation forecast time series value: reGenRT[t]
Power suppression amount of variable power supply: curtailRT [t]
Amount of purchased electricity agreed on the day's market: pchsGenHA [t]
Battery charging efficiency: esEffc
Charge amount of storage battery: actEsCfRT [t]
Battery charging efficiency: esEffc
Discharge amount of storage battery: actEsDfRT [t]
Power generation output of private power generation equipment: actLclFRT [t]
The power generation forecast
このような最適化変数と制約式および目的関数を生成して図1の最適化エンジン170に与えることで、目的関数であるコストを最小化するactEsCfRT[tt]、actEsDfRT[tt]、curtailRT[tt]、actLclFRT[tt]などの、変動電源151や可制御電源152に対する制御指令系列が生成できる。
By generating such optimization variables, constraint equations, and objective functions and providing them to the
運転計画手段111での計算結果のうち、計画対象の最初の時刻tに関する最適化結果を変動電源151や可制御電源152への制御指令系列とする。本実施形態で示した自家発電設備と蓄電池は可制御電源152なので、actEsCfRT[t]、actEsDfRT[t]、actLclFRT[t]は、指令手段166により、可制御電源152に対する指令値113として送信される。
Of the calculation results in the operation planning means 111, the optimization result for the first time t of the planning target is set as a control command series to the
curtailRT[t]は、変動電源151に対するものなので、指令手段165により、変動電源151に対する指令値112として送信される。これにより、売電制御装置100は、発電サイト150が発電した電力を好適に売電できるように入札し、入札の約定量に応じて発電サイト150,150aを制御することができる。
Since curtailRT[t] is for the
《第2の実施形態》
本発明の第1の実施形態では、発電高頻度短期予測手段109は一つの発電予測系列を高頻度で生成することを前提としたが、発電時間前予測手段105や発電前日予測手段101と同様に複数の予測系列を生成するようにしてもよい。その場合、式(301)から式(315)の目的関数および制約式に替えて、式(401)から式(415)の目的関数および制約式を使用すればよい。
In the first embodiment of the present invention, it is assumed that the high-frequency short-term power generation prediction means 109 generates one power generation prediction series frequently, but it may generate multiple prediction series like the power generation time-before prediction means 105 and the power generation day-before prediction means 101. In that case, the objective function and constraint equations of equations (401) to (415) may be used instead of the objective function and constraint equations of equations (301) to (315).
式(401)は、運転計画手段111で実施する最適化の目的関数である。式(402)で定義された最適化変数costRt[t]の最小化問題であり、以下の最適化変数を決定する。
蓄電池の充電量:actEsCfRT[sid,tt]
蓄電池の放電量:actEsDfRT[sid,tt]
変動電源の電力抑制量:curtailRT[sid,tt]
自家発電設備の発電出力:actLclFRT[sid,tt]
Battery charge amount: actEsCfRT[sid, tt]
Discharge amount of storage battery: actEsDfRT [sid, tt]
Power suppression amount of variable power supply: curtailRT [sid, tt]
Power output of private power generation equipment: actLclFRT [sid, tt]
式(402)の右辺は、大きく2つの項で構成される。第一項は、0から1の値をとる設定パラメータであるweightOfActualGenで重み付けされる項で、受け渡し量の過不足に対するインバランスコストの項である。
コマt0の過剰インバランスペナルティ単価の予測値または想定値:ppnltOfDay[t0]
過剰インバランス量:genErrPRT[sid,tt]
コマt0の不足インバランスペナルティの予測値または想定値:mpnltOfDay[t0]
不足インバランス量:genErrMRT[sid,tt]
第二項は、(1-weightOfActualGen)で重み付けされた項であり、変動電源の発電抑制量と、蓄電池の充電量と、蓄電池の放電量と、自家発電設備発電量に対するコストの項である。
変動電源の電力抑制コスト:curtailCost
変動電源の発電抑制量:curtailRT[sid,tt]
蓄電池の充電コスト:chargeCost
蓄電池の充電量:actEsCfRT[sid,tt]
蓄電池の放電コスト:dischargeC
蓄電池の放電量:actEsDfRT[sid,tt]
自家発電設備の運転単価:localFexPrice
自家発電設備の発電出力:actLclFRT[sid,tt]
Predicted or estimated value of excess imbalance penalty unit price at frame t0: ppnltOfDay[t0]
Excessive imbalance amount: genErrPRT [sid, tt]
Predicted or expected value of the shortage imbalance penalty at frame t0: mpnltOfDay[t0]
Deficiency imbalance amount: genErrMRT [sid, tt]
The second term is a term weighted by (1-weightOfActualGen) and is a term representing the cost of the power generation suppression amount of the variable power source, the charge amount of the storage battery, the discharge amount of the storage battery, and the power generation amount of the private power generation facility.
Cost of suppressing power from variable power sources: curtailCost
Amount of power generation suppression of variable power source: curtailRT [sid, tt]
Battery charging cost: chargeCost
Battery charge amount: actEsCfRT[sid, tt]
Battery discharge cost: dischargeC
Discharge amount of storage battery: actEsDfRT [sid, tt]
Operating cost of private power generation equipment: localFexPrice
Power output of private power generation equipment: actLclFRT [sid, tt]
式(403)は、対象となるコマである時刻tでの受け渡し量actTtlGenRT[sid,tt]と前日入札での約定量reBidsDA[t]および当日入札での約定量reBidsHA[t]の合計との差を受け渡し量誤差genErrorRT[sid,t]に拘束する制約式である。式(403)に係る変数は、以下である。
受け渡し量誤差:genErrorRT[sid,t]
時刻tでの受け渡し量:actTtlGenRT[sid,tt]
前日入札での約定量:reBidsDA[t]
当日入札での約定量:reBidsHA[t]
Delivery amount error: genErrorRT[sid, t]
Amount transferred at time t: actTtlGenRT[sid, tt]
Contract amount on the previous day's bid: reBidsDA[t]
Contract amount on the day of bidding: reBidsHA[t]
式(404)と式(405)は、受け渡し量過剰インジケータflgGePRT[sid,t]が1の場合、過剰インバランス量genErrPRT[sid,t]を受け渡し量誤差genErrorRT[sid,t]に拘束し、受け渡し量過剰インジケータflgGePRT[sid,t]が0の場合、過剰インバランス量genErrPRT[sid,t]を実質的に無拘束とする制約式である。式(404)と式(405)に係る変数は、以下である。
過剰インバランス量:genErrPRT[sid,t]
受け渡し量過剰インジケータ:flgGePRT[sid,t]
受け渡し量誤差:genErrorRT[sid,t]
Excessive imbalance amount: genErrPRT[sid, t]
Excessive delivery indicator: flgGePRT[sid, t]
Delivery amount error: genErrorRT[sid, t]
式(406)は、受け渡し量過剰インジケータflgGePRT[sid,t]が1の場合、過剰インバランス量genErrPRT[sid,t]に対する拘束としては機能しない。しかし、受け渡し量過剰インジケータflgGePRT[sid,t]が0の時は、過剰インバランス量genErrPRT[sid,t]を0に拘束する。式(406)に係る変数は、以下である。
受け渡し量過剰インジケータ:flgGePRT[sid,t]
過剰インバランス量:genErrPRT[sid,t]
Excessive delivery indicator: flgGePRT[sid, t]
Excessive imbalance amount: genErrPRT[sid, t]
式(407)と式(408)は、受け渡し量誤差genErrorRT[sid,t]と受け渡し量過剰インジケータflgGePRT[sid,t]との関係に関する制約式である。式(407)と式(408)に係る変数は、以下である。
受け渡し量誤差:genErrorRT[sid,t]
受け渡し量過剰インジケータ:flgGePRT[sid,t]
Delivery amount error: genErrorRT[sid, t]
Excessive delivery indicator: flgGePRT[sid, t]
式(409)と式(410)は、受け渡し量不足インジケータflgGeMRT[sid,t]が1の場合、不足インバランス量genErrMRT[sid,t]を受け渡し量誤差genErrorRT[sid,t]の符号を反転したものに拘束し、受け渡し量不足インジケータflgGeMRT[sid,t]が0の場合、実質的に無拘束となる制約式である。式(409)と式(410)に係る変数は、以下である。
不足インバランス量:genErrMRT[sid,t]
受け渡し量誤差:genErrorRT[sid,t]
受け渡し量不足インジケータ:flgGeMRT[sid,t]
Deficiency imbalance amount: genErrMRT [sid, t]
Delivery amount error: genErrorRT[sid, t]
Delivery amount shortage indicator: flgGeMRT[sid, t]
式(411)は、受け渡し量不足インジケータflgGeMRT[sid,t]が1の場合、不足インバランス量genErrMRT[sid,t]に対する拘束としては機能しない。しかし、受け渡し量不足インジケータflgGeMRT[sid,t]が0の時は、不足インバランス量genErrMRT[sid,t]を0に拘束する。式(411)に係る変数は、以下である。
受け渡し量不足インジケータ:flgGeMRT[sid,t]
不足インバランス量:genErrMRT[sid,t]
Delivery amount shortage indicator: flgGeMRT[sid, t]
Deficiency imbalance amount: genErrMRT [sid, t]
式(412)と式(413)は、受け渡し量誤差genErrorRT[sid,t]と受け渡し量不足インジケータflgGeMRT[sid,t]との関係に関する制約式である。式(412)と式(413)に係る変数は、以下である。
受け渡し量誤差:genErrorRT[sid,t]
受け渡し量不足インジケータ:flgGeMRT[sid,t]
Equations (412) and (413) are constraint equations regarding the relationship between the delivery amount error genErrorRT[sid,t] and the delivery amount shortage indicator flgGeMRT[sid,t]. The variables related to equations (412) and (413) are as follows.
Delivery amount error: genErrorRT[sid, t]
Delivery amount shortage indicator: flgGeMRT[sid, t]
受け渡し量誤差genErrorRT[sid,t]が負の場合、式(413)は、受け渡し量不足インジケータflgGeMRT[sid,t]の値によらず成立するが、式(412)より受け渡し量不足インジケータflgGeMRT[sid,t]は、1に拘束される。
一方、受け渡し量誤差genErrorRT[sid,t]が正の場合は、式(412)は受け渡し量不足インジケータflgGeMRT[sid,t]の値によらず成立するが、式(413)より受け渡し量不足インジケータflgGeMRT[sid,t]の値は、0に拘束される。
On the other hand, when the delivery amount error genErrorRT[sid,t] is positive, equation (412) holds regardless of the value of the delivery amount deficiency indicator flgGeMRT[sid,t], but equation (413) restricts the value of the delivery amount deficiency indicator flgGeMRT[sid,t] to 0.
式(414)より受け渡し量過剰インジケータflgGePRT[sid,t]と受け渡し量不足インジケータflgGeMRT[sid,t]との和は、1以下に拘束される。式(414)に係る変数は、以下である。
受け渡し量過剰インジケータ:flgGePRT[sid,t]
受け渡し量不足インジケータ:flgGeMRT[sid,t]
Excessive delivery indicator: flgGePRT[sid, t]
Delivery amount shortage indicator: flgGeMRT[sid, t]
式(415)は、式(403)で使用する時刻tでの受け渡し量actTtlGenRT[sid,t]に関する制約式である。式(415)に係る変数は、以下である。
受け渡し量:actTtlGenRT[sid,t]
時刻tでの発電前日予測系列の値:reGenRT[sid,t]
変動電源の電力抑制量:curtailRT[sid,t]
約定した買電電力量:pchsGen[t]
蓄電池の充電時の効率:esEffc
蓄電池の充電量:actEsCfRT[sid,t]
蓄電池の充電時の効率:esEffc
自家発電設備の発電出力:actLclFRT[sid,t]
なお、発電予測時系列110は、発電高頻度短期予測手段109の出力である。但し、計画対象の最初の時刻に関する最適化変数に関して、式(416)から式(419)のような制約を加える。
Delivery amount: actTtlGenRT[sid, t]
The value of the power generation day-ahead forecast series at time t: reGenRT[sid,t]
Power suppression amount of variable power supply: curtailRT[sid, t]
Amount of electricity purchased: pchsGen [t]
Battery charging efficiency: esEffc
Battery charge amount: actEsCfRT[sid, t]
Battery charging efficiency: esEffc
Power output of private power generation equipment: actLclFRT [sid, t]
The power generation forecast
式(416)は、蓄電池の充電量の任意の予測系列が、他の予測系列と等しいことを示している。
式(417)は、蓄電池の放電量の任意の予測系列が、他の予測系列と等しいことを示している。
式(418)は、変動電源の電力抑制量の任意の予測系列が、他の予測系列と等しいことを示している。
式(418)は、自家発電設備の発電出力の任意の予測系列が、他の予測系列と等しいことを示している。
これらの制約により,制御指令としての出力を決めなくてはならない時刻tに関する変数は、予測時系列に拠らない値を取るようにすることができ、別の何かの基準で選択を行うといった処理をすることなく、複数予測系列に対する最適性を保ちつつ、指令値112,113としての出力が可能となる。
Equation (418) shows that any forecast series of the power output of the private generating plant is equal to any other forecast series.
Due to these constraints, the variables related to time t, for which the output as a control command must be determined, can be made to take values that are independent of the predicted time series, and it becomes possible to output the command values 112, 113 while maintaining optimality for multiple predicted series, without performing processing such as selecting based on some other criterion.
《第3の実施形態》
本発明の第3の実施形態の発電高頻度短期予測手段109は、変動電源151の個別計測データと変動電源151の発電量との関係を機械学習させたニューラルネットワークを含んで構成される。これにより、変動電源151の発電量を所定周期で予測可能である。
Third Embodiment
The high-frequency short-term power generation prediction means 109 according to the third embodiment of the present invention includes a neural network that has been machine-learned to learn the relationship between the individual measurement data of the
図4は、変動電源151の設置された発電サイト150の構成を示す図である。
発電高頻度短期予測手段109として変動電源151の設置された発電サイト150に設置した撮像装置201の撮像画像202と、変動電源151の発電出力情報221の関係を学習したニューラルネットワークの出力を用いるようにしている。過去30分の発電出力情報221と過去30分の撮像画像202との組み合わせを教師データとし、予測の段階では過去30分の撮像画像202から発電時系列を予測している。このニューラルネットワークを用いることにより、変動電源151の発電量を所定周期で予測した発電量予測時系列を生成可能である。
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a
The high frequency short-term power generation prediction means 109 uses the output of a neural network that has learned the relationship between the captured
また発電出力情報221を直接学習する代わりに、フーリエ変換などの信号処理を行い周波数空間上での強度、乃至強度と位相という情報に変化してから、天空画像との関係を学習するようにし、位相や強度に乱数による擾乱を加えて、逆フーリエ変換して時間領域の信号に戻すことで、複数の予測時系列を生成するようにしてもよい。
In addition, instead of learning the power
また、天空の撮像画像202の代わりに1地点以上の照度計データのセットを用いてもよい。更に、天空の撮像画像202の1以上の特定画素の画素情報を限定して使用するようにしてもよい。このようにすることでサイトの天候情報と発電電力の関係を学習するニューラルネットワークの実装に使える計算リソースが少ない時にも本実施形態を適用できる。
In addition, a set of light meter data from one or more locations may be used instead of the captured
なお、図4は変動電源151として太陽光発電を想定した図となっているが、風車とし、撮像装置201の代わりに風速計を使用するようにしてもよい。第3の実施形態により、サイト固有の地形や風況などに応じた精度の高い発電予測に基づく制御が実施できる。
また、このような天空画像や風速データと変動電源151の発電量の関係を学習する装置を用いることで、潮汐発電など、発電量予測サービスが提供されていないような発電手段に対しても、本発明を適用することができる。
4 is a diagram assuming that the
Furthermore, by using a device that learns the relationship between such sky images and wind speed data and the power generation amount of the
《第4の実施形態》
第1から第3の実施形態において、前日予測は粗い時間粒度で、当日予測は前日と同じかより細かな時間粒度で計画を行うようにしてもよい。このようにすることでより多くの予測系列を用いた確率制約型の最適計画が実施できる。
Fourth embodiment
In the first to third embodiments, the day-ahead prediction may be made with a coarse time granularity, and the current-day prediction may be made with the same or finer time granularity as the day-ahead prediction. In this way, a probability-constrained optimal plan using a larger number of prediction sequences can be implemented.
《第5の実施形態》
第1から第4の実施形態では、制御手段として、自家発電設備による電力供給、変動電源の発電抑制、蓄電池の充放電を使うことを前提に説明してきた。現状の需給調整市場では、調整力の買い手は系統運用事業者に限定されるが、不足する電力を当日市場で購入するのと同様に、現状の三次調整力のような容量を事前に確保して、対象期間に必要量を発動するサービスを組み込む。
In the first to fourth embodiments, the explanation has been given on the assumption that power supply by private power generation facilities, power generation suppression of variable power sources, and charging and discharging of storage batteries are used as control means. In the current supply and demand adjustment market, buyers of adjustment capacity are limited to grid operators, but in the same way that insufficient power is purchased in the intraday market, a service will be incorporated that secures capacity such as the current tertiary adjustment capacity in advance and activates the required amount during the target period.
このためには、式(101)の前日計画の目的関数を、式(501)の様の修整し、上げ方向の市場調達調整力のコストpf_xpnsPlsDA[sid,t]と下げ方向の市場調達調整力のコストpf_xpnsMnsDA[sid,t]を加味した計画にすればよい。
式(501)は前日計画の目的関数の一例である。ここに最適化変数は、以下である。
前日入札量:bidsDA[t0]
蓄電池の充電量:actEsCfDA[t0]
蓄電池の放電量:actEsDfDA[t0]
市場から調達する上げ方向電力:pcsFlxPlsDA[t0]
市場から調達する下げ方向電力:pcsFlxMnsDA[t0]
自家発電設備の発電出力:actLclFDA[t0]
上げ方向の市場調達調整量:actPcsFplsDA[t0]
下げ方向の市場調達調整量:actPcsFmnsDA[t0]
目的関数を構成する変数は以下である。
一日の売上:earningsDA[sid,t0]
プレミアム:premiumDA[sid,t0]
下げ方向の市場調達調整力のコスト:pf_xpnsMnsDA[sid,t0]
上げ方向の市場調達調整力のコスト:pf_xpnsPlsDA[sid,t0]
自家発電設備の運転コスト:lflexXpnsDA[sid,t0]
ペナルティ:penaltyDA[sid,t0]
Equation (501) is an example of a day-ahead planning objective function, where the optimization variables are:
Previous day's bid volume: bidsDA[t0]
Battery charge amount: actEsCfDA [t0]
Discharge amount of storage battery: actEsDfDA [t0]
Upward power procured from the market: pcsFlxPlsDA [t0]
Downward power procured from the market: pcsFlxMnsDA [t0]
Power generation output of private power generation equipment: actLclFDA [t0]
Upward market procurement adjustment amount: actPcsFplsDA [t0]
Downward market procurement adjustment amount: actPcsFmnsDA [t0]
The variables that make up the objective function are as follows:
Daily sales: earningsDA[sid,t0]
Premium: premiumDA[sid,t0]
Cost of downward market procurement adjustment power: pf_xpnsMnsDA[sid,t0]
Cost of upward market procurement adjustment power: pf_xpnsPlsDA[sid,t0]
Operating cost of private power generation equipment: lflexXpnsDA[sid,t0]
Penalty: penaltyDA[sid, t0]
式(502)と式(503)は、市場調達調整力のコストに関する制約式を示す。うち、式(502)の変数は以下である。
下げ方向の市場調達調整力のコスト:pf_xpnsMnsDA[sid,t0]
下げ方向の基本コスト:flxSageBasePrice[t0]
市場から調達する下げ方向電力:pcsFlxMnsDA[t0]
下げ方向の単位コスト:flxSageUnitPrice[t0]
下げ方向の市場調達調整量:actPcsFmnsDA[t0]
式(503)の変数は以下である。
上げ方向の市場調達調整力のコスト:pf_xpnsPlsDA[sid,t0]
上げ方向の基本コスト:flxAgeBasePrice[t0]
市場から調達する上げ方向電力:pcsFlxPlsDA[t0]
上げ方向の単位コスト:flxAgeUnitPrice[t0]
上げ方向の市場調達調整量:actPcsFplsDA[t0]
Cost of downward market procurement adjustment power: pf_xpnsMnsDA[sid,t0]
Base cost in the downward direction: flxSageBasePrice[t0]
Downward power procured from the market: pcsFlxMnsDA [t0]
Downward unit cost: flxSageUnitPrice[t0]
Downward market procurement adjustment amount: actPcsFmnsDA [t0]
The variables in equation (503) are as follows:
Cost of upward market procurement adjustment power: pf_xpnsPlsDA[sid,t0]
Base cost in the upward direction: flxAgeBasePrice[t0]
Upward power procured from the market: pcsFlxPlsDA [t0]
Unit cost in the upward direction: flxAgeUnitPrice[t0]
Upward market procurement adjustment amount: actPcsFplsDA [t0]
式(504)は市場調達調整力も考慮した受け渡し量actTtlGen[sid,t]に関する制約式である。式(504)に係る変数は、以下である。
市場調達調整力も考慮した受け渡し量:actTtlGen[sid,t]
市場調達調整量時系列の予測値:refVals[sid,t]
蓄電池の充電時の効率:esEffc
蓄電池の充電量:actEsCfDA[sid,t]
蓄電池の充電時の効率:esEffc
蓄電池の放電量:actEsDfDA[sid,t]
自家発電設備の発電出力:actLclFDA[sid,t]
上げ方向の市場調達調整量:actPcsFplsDA[t]
下げ方向の市場調達調整量:actPcsFmnsDA[t]
式(505)から式(511)は、市場調達調整力の調達量と発動量の関係に関数する制約である。同様な制約を当日計画に追加することで、当日計画にも市場調達調整量を反映することができる。
Delivery volume taking into account market procurement adjustment capacity: actTtlGen[sid, t]
Predicted value of market procurement adjustment time series: refVals[sid,t]
Battery charging efficiency: esEffc
Battery charge amount: actEsCfDA [sid, t]
Battery charging efficiency: esEffc
Discharge amount of storage battery: actEsDfDA [sid, t]
Power output of private power generation equipment: actLclFDA [sid, t]
Upward market procurement adjustment amount: actPcsFplsDA [t]
Downward market procurement adjustment amount: actPcsFmnsDA [t]
Equations (505) to (511) are constraints that function the relationship between the procurement amount and the activation amount of the market procurement adjustment capacity. By adding a similar constraint to the daily plan, the market procurement adjustment amount can be reflected in the daily plan.
式(505)と式(506)は、上げ方向の市場調達調整量actPcsFplsDA[t]の制約式である。式(505)と式(506)に係る変数は、以下である。
上げ方向の市場調達調整量:actPcsFplsDA[t]
上げ方向インジケータ:pfOplsDA[t]
Upward market procurement adjustment amount: actPcsFplsDA [t]
Upward direction indicator: pfOplsDA[t]
式(507)と式(508)は、下げ方向の市場調達調整量actPcsFmnsDA[t]の制約式である。式(507)と式(508)に係る変数は、以下である。
下げ方向の市場調達調整量:actPcsFmnsDA[t]
下げ方向インジケータ:pfOmnsDA[t]
Downward market procurement adjustment amount: actPcsFmnsDA [t]
Downward direction indicator: pfOmnsDA[t]
式(509)より上げ方向インジケータpfOplsDA[t]と下げ方向インジケータpfOmnsDA[t]との和は、1以下に拘束される。式(509)に係る変数は、以下である。
上げ方向インジケータ:pfOplsDA[t]
下げ方向インジケータ:pfOmnsDA[t]
Upward direction indicator: pfOplsDA[t]
Downward direction indicator: pfOmnsDA[t]
式(510)より、市場から調達する下げ方向電力pcsFlxMnsDA[t0]は、下げ方向の市場調達調整量actPcsFmnsDA[t]以上に拘束される。式(510)に係る変数は、以下である。
市場から調達する下げ方向電力:pcsFlxMnsDA[t0]
下げ方向の市場調達調整量:actPcsFmnsDA[t]
Downward power procured from the market: pcsFlxMnsDA [t0]
Downward market procurement adjustment amount: actPcsFmnsDA [t]
式(511)より、市場から調達する上げ方向電力pcsFlxPlsDA[t0]は、上げ方向の市場調達調整量actPcsFplsDA[t]以上に拘束される。式(511)に係る変数は、以下である。
市場から調達する上げ方向電力:pcsFlxPlsDA[t0]
上げ方向の市場調達調整量:actPcsFplsDA[t]
From equation (511), the upward power pcsFlxPlsDA[t0] procured from the market is constrained to be equal to or greater than the upward market procurement adjustment amount actPcsFplsDA[t]. The variables related to equation (511) are as follows.
Upward power procured from the market: pcsFlxPlsDA [t0]
Upward market procurement adjustment amount: actPcsFplsDA [t]
運転計画においても、式(315)または式(415)に、式(504)のような調整力発動分を加え、式(302)または式(402)の右辺第二項についても調達調整力の発動分のコストを加味することで、調達調整力の活用も含めた計画を行うことができる。 In operation planning, too, by adding the amount of procurement control capacity mobilized as in equation (504) to equation (315) or equation (415), and by adding the cost of procurement control capacity mobilized to the second term on the right-hand side of equation (302) or equation (402), it is possible to create a plan that includes the use of procurement control capacity.
(変形例)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば上記した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
(Modification)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modified examples. For example, the above-described embodiment has been described in detail to clearly explain the present invention, and is not necessarily limited to those having all of the configurations described. It is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. In addition, it is also possible to add, delete, or replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
上記の各構成、機能、処理部、処理手段などは、それらの一部または全部を、例えば集積回路などのハードウェアで実現してもよい。上記の各構成、機能などは、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈して実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイルなどの情報は、メモリ、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)などの記録装置、または、フラッシュメモリカード、DVD(Digital Versatile Disk)などの記録媒体に置くことができる。 The above configurations, functions, processing units, processing means, etc. may be realized in part or in whole by hardware such as an integrated circuit. The above configurations, functions, etc. may be realized by software by a processor interpreting and executing a program that realizes each function. Information such as the programs, tables, and files that realize each function can be stored in a recording device such as a memory, a hard disk, or an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as a flash memory card or a DVD (Digital Versatile Disk).
各実施形態に於いて、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。 In each embodiment, the control lines and information lines are those that are considered necessary for the explanation, and not all control lines and information lines in the product are necessarily shown. In reality, it can be considered that almost all components are interconnected.
10,10A 売電制御システム
100,100A 売電制御装置
101 発電前日予測手段 (発電予測手段)
102 発電前日予測系列
103 前日入札計画手段 (入札計画手段)
104 入札量
105 発電時間前予測手段 (発電予測手段)
106 当日発電予測系列
107 当日入札計画手段 (入札計画手段)
108 当日売買入札量
109 発電高頻度短期予測手段 (発電予測手段)
110 発電予測時系列
111 運転計画手段 (リソース制御系列計画手段)
112,113 指令値
114,115 約定結果
116,118 出力
117,119 状態
120 前日市場システム
130 当日市場システム
141 デマンドレスポンス事業者
142 発電事業者
150,150a 発電サイト
151 変動電源 (リソースの一例)
152 可制御電源 (リソースの一例)
153,154 メータ
155,156 指令装置
165,166 指令手段
170 最適化エンジン
180 電力系統
201 撮像装置
202 撮像画像
220 変動電源
221 発電出力情報
222 変動電源
10, 10A Power selling
102 Day-ahead power
106 In-day power
108 Current day buying and selling
110 Power generation forecast
112, 113
152 Controllable power source (an example of a resource)
153, 154
Claims (12)
前記発電量予測時系列から、電力系統に提供可能な受け渡し量を決定して入札する入札計画手段と、
前記発電量予測時系列、前記入札計画手段が入札した結果から決定した約定量、および各前記リソースの状態に基づいて、前記約定量と各前記リソースによる実際の受け渡し量との誤差を最小にする各前記リソースの制御指令系列を決定するリソース制御系列計画手段と、
前記リソース制御系列計画手段が決定した制御指令系列のうち、各前記リソースが制御に反映できる部分を前記リソースに指令する指令手段と、
を備えることを特徴とする売電制御装置。 a power generation forecasting means for generating a power generation forecast time series that forecasts the power generation amount of a resource for a predetermined period using the neural network and inverse Fourier transform at the bidding stage in the day-ahead market or the same-day market, the power generation output information of the variable power source being a solar power generation facility is Fourier transformed to convert it into intensity information and phase information in a frequency space, and machine- learning the relationship between the intensity information and the phase information in the frequency space and a sky image for a predetermined period;
a bidding planning means for determining a transfer amount that can be provided to the power grid from the power generation amount forecast time series and making a bid;
a resource control sequence planning means for determining a control command sequence for each of the resources that minimizes an error between the contract amount and an actual delivery amount of each of the resources, based on the power generation amount forecast time series, the contract amount determined from the bidding result by the bidding planning means, and the state of each of the resources;
a command means for commanding the resources a part of the control command sequence determined by the resource control sequence planning means that each of the resources can reflect in its control;
A power selling control device comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の売電制御装置。 generating a power generation amount prediction time series of the variable power source to be used at each control time during a power transfer period, using the neural network and an inverse Fourier transform;
The power selling control device according to claim 1 .
ことを特徴とする請求項1に記載の売電制御装置。 the command means commands the resource, in a period equal to or shorter than the predetermined period predicted by the power generation prediction means, a portion of the control command sequence determined by the resource control sequence planning means that can be reflected in the control of the resource;
The power selling control device according to claim 1 .
ことを特徴とする請求項1に記載の売電制御装置。 the bidding planning means determines a transfer amount that can be provided to the power grid from the contract amount determined from the bidding result in the day-ahead market and a time series of the power generation amount forecast of the resource at the bidding stage to the day-ahead market, and bids the transfer amount to the day-ahead market;
The power selling control device according to claim 1 .
ことを特徴とする請求項4に記載の売電制御装置。 The bidding planning means determines a commonly available delivery amount on the premise of the operation of different resources.
The power selling control device according to claim 4 .
ことを特徴とする請求項1に記載の売電制御装置。 The power generation forecasting means generates at least one power generation forecast sequence in a bidding stage for the day-ahead market or the intraday market.
The power selling control device according to claim 1 .
ことを特徴とする請求項1に記載の売電制御装置。 the power generation prediction means generates a power generation prediction series for a predetermined frame in the past and a predetermined frame in the future relative to the current time;
The power selling control device according to claim 1 .
ことを特徴とする請求項1に記載の売電制御装置。 The resources include a controllable power source capable of controlling the amount of power generated, and a variable power source whose amount of power generated fluctuates due to an external factor.
The power selling control device according to claim 1 .
ことを特徴とする請求項8に記載の売電制御装置。 The variable power source includes any one of a solar power generation facility, a wind power generation facility, and a tidal power generation facility.
The power selling control device according to claim 8 .
ことを特徴とする請求項1に記載の売電制御装置。 The resources include any one of a storage battery and a private power generation facility, adjustment power by demand response, and output suppression of a renewable energy power source;
The power selling control device according to claim 1 .
前記発電量予測時系列から、電力系統に提供可能な受け渡し量を決定して入札する入札計画手段と、
前記発電量予測時系列、前記入札計画手段が入札した結果から決定した約定量、および各前記リソースの状態に基づいて、前記約定量と各前記リソースによる実際の受け渡し量との誤差を最小にする各前記リソースの制御指令系列を決定するリソース制御系列計画手段と、
前記リソース制御系列計画手段が決定した制御指令系列のうち、各前記リソースが制御に反映できる部分を前記リソースに指令する指令手段と、
を備えることを特徴とする売電制御システム。 a power generation forecasting means for generating a power generation forecast time series that forecasts the power generation amount of a resource for a predetermined period using the neural network and inverse Fourier transform at the bidding stage in the day-ahead market or the same-day market, the power generation output information of the variable power source being a solar power generation facility is Fourier transformed to convert it into intensity information and phase information in a frequency space, and machine- learning the relationship between the intensity information and the phase information in the frequency space and a sky image for a predetermined period;
a bidding planning means for determining a transfer amount that can be provided to the power grid from the power generation amount forecast time series and making a bid;
a resource control sequence planning means for determining a control command sequence for each of the resources that minimizes an error between the contract amount and an actual delivery amount of each of the resources, based on the power generation amount forecast time series, the contract amount determined from the bidding result by the bidding planning means, and the state of each of the resources;
a command means for commanding the resources a part of the control command sequence determined by the resource control sequence planning means that each of the resources can reflect in its control;
A power selling control system comprising:
入札計画手段が、前記発電量予測時系列から、電力系統に提供可能な受け渡し量を決定して入札するステップと、
前記発電量予測時系列、前記入札計画手段が入札した結果から決定した約定量、および各前記リソースの状態に基づいて、リソース制御系列計画手段が前記約定量と各前記リソースによる実際の受け渡し量との誤差を最小にする各前記リソースの制御指令系列を決定するステップと、
前記リソース制御系列計画手段が決定した制御指令系列のうち、各前記リソースが制御に反映できる部分を、指令手段が前記リソースに指令するステップと、
を備えることを特徴とする売電制御方法。 a power generation prediction means performing a Fourier transform on power generation output information of a variable power source, which is a solar power generation facility , to convert the information into intensity information and phase information in a frequency space, and using a neural network that has been machine-trained to understand the relationship between the intensity information and the phase information in the frequency space and a sky image for a predetermined period, and an inverse Fourier transform , to generate a power generation prediction time series that predicts the power generation amount of a resource for a predetermined period at the bidding stage in the day-ahead market or the same-day market;
a bidding planning means for determining a transfer amount that can be provided to the power grid from the power generation amount forecast time series and bidding for the transfer amount;
A step in which a resource control sequence planning means determines a control command sequence for each of the resources that minimizes an error between the contract amount and an actual delivery amount of each of the resources, based on the power generation amount forecast time series, a contract amount determined from a result of bidding by the bidding planning means, and a state of each of the resources;
a step of instructing the resources by a command means regarding a part of the control command sequence determined by the resource control sequence planning means that can be reflected in the control of each of the resources;
A power selling control method comprising:
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