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JP7725684B2 - Existing facility utilization plan formulation device and existing facility utilization plan formulation method - Google Patents
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JP7725684B2 - Existing facility utilization plan formulation device and existing facility utilization plan formulation method - Google Patents

Existing facility utilization plan formulation device and existing facility utilization plan formulation method

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JP7725684B2 JP2024167927A JP2024167927A JP7725684B2 JP 7725684 B2 JP7725684 B2 JP 7725684B2 JP 2024167927 A JP2024167927 A JP 2024167927A JP 2024167927 A JP2024167927 A JP 2024167927A JP 7725684 B2 JP7725684 B2 JP 7725684B2
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Description

本発明は、既設設備の活用計画策定装置、および、既設設備の活用計画策定方法に関する。 The present invention relates to an existing facility utilization plan development device and an existing facility utilization plan development method.

2015年の第21回気候変動枠組条約締結会議(COP21:Conference Of the Parties 21)において「パリ協定」が採択され、2020年以降の温室効果ガス排出削減等のための新たな国際的な枠組みが示された。日本は、この国際的な枠組みの中で、2030年度に温室効果ガス排出量を2013年度比で26.0%削減し、2050年に温室効果ガス排出量を2013年度比で80%削減することを目標とした。 The Paris Agreement was adopted at the 21st Conference of the Parties to the United Nations Framework Convention on Climate Change (COP21) in 2015, which outlined a new international framework for reducing greenhouse gas emissions from 2020 onwards. Within this international framework, Japan has set a goal of reducing greenhouse gas emissions by 26.0% by 2030 compared to 2013 levels, and by 80% by 2050 compared to 2013 levels.

この目標を達成するために、資源エネルギー庁は、2015年の「長期エネルギー需給見通し」で、中期目標として2030年度の電源構成における再生可能エネルギー比率を22~24%とする方針を示した。この方針の下、日本では太陽光、風力、バイオマス、地熱および水力発電といった再生可能エネルギー(RE:Renewable Energy)の導入が進んでいる。日本における再生可能エネルギーの全発電電力量に占める割合は、2014年度の12%から2019年度には16%まで増えており、今後もこの割合は増加する見通しである。 To achieve this goal, the Agency for Natural Resources and Energy announced in its 2015 Long-Term Energy Supply and Demand Outlook a medium-term target of increasing the renewable energy share in the power generation mix to 22-24% by fiscal 2030. Under this policy, Japan is making progress in introducing renewable energy (RE) sources such as solar, wind, biomass, geothermal, and hydroelectric power. The share of renewable energy in Japan's total power generation increased from 12% in fiscal 2014 to 16% in fiscal 2019, and this proportion is expected to continue to increase.

しかしながら、再生可能エネルギーが連結される電力系統には、需給バランス、送電容量超過、電圧変動、周波数変動、安定性などの様々な課題が生じることが予想されている。これは、太陽光や風力発電などの変動型再生可能エネルギー(Variable Renewable Energy:VRE)の出力が時々刻々と変化する気象状況に影響されることや、火力の同期発電機の数が減少することで系統慣性が小さくなること、また太陽光や風力発電の適地が限定的であるため、変動型再生可能エネルギーの発電地から需要地まで電力を届ける際の送電容量が増加し、局所的な送電線の過負荷が生じやすいことなどに起因している。 However, power grids that incorporate renewable energy sources are expected to face a variety of challenges, including supply-demand balance, excess transmission capacity, voltage fluctuations, frequency fluctuations, and stability. These challenges stem from factors such as the fact that the output of variable renewable energy (VRE) sources such as solar and wind power is affected by ever-changing weather conditions, the reduction in the number of thermal power synchronous generators reduces system inertia, and the limited number of suitable locations for solar and wind power generation increases the transmission capacity required to deliver electricity from variable renewable energy generation sites to demand areas, making localized transmission line overloads more likely.

こうした課題に対し、変動型再生可能エネルギーによる電力を供給地から需要地まで安定に届けるための系統増強が計画されている。例えば国内においては、今後の接続量の増加が見込まれる千葉の洋上風力、秋田沖の洋上風力発電については、需要地である東京方面への送電線の本数を増やし、送電容量を増加するための工事が計画されている。また、同様に今後の接続量の増加が見込まれる九州の太陽光発電については、中国九州間連系線の運用容量の増強が計画されている。しかしながら、これらの系統増強計画にかかる費用の膨大化が課題である。 In response to these issues, plans are being made to reinforce grids to ensure the stable delivery of electricity generated by variable renewable energy sources from supply areas to demand areas. For example, within Japan, where an increase in connection volume is expected in the future for offshore wind power plants in Chiba and off the coast of Akita, construction is being planned to increase the number of transmission lines to demand areas in the Tokyo area and to increase transmission capacity. Similarly, where an increase in connection volume is expected in the future for solar power plants in Kyushu, plans are being made to increase the operational capacity of the Chugoku-Kyushu interconnector. However, the enormous costs associated with these grid reinforcement plans pose a challenge.

このように、単純に変動型再生可能エネルギーの比率を高めるだけではなく、安定性や経済性も同時に考慮する必要のある状況において、廃止した発電機を同期調相機として活用することが今後重要になると考えられる。同期調相機とは、廃止した発電機とタービンを切り離し、電力系統から電力を受け取り発電機を空回りさせることで、電力系統への慣性および無効電力を供給する装置のことである。同期調相機の利点としては、既にある発電機を活用することで、同期調相機と同様に無効電力を供給する無効電力補償装置(STATCOM:STATic var Conpensator)などの他施策と比較し廉価で実現できることや、無効電力補償装置にはない慣性力を供給できるため、数秒間程度の事故時の発電機動揺を抑制できる。 As such, in situations where it is necessary to not only simply increase the proportion of variable renewable energy but also to consider stability and economic efficiency, it is thought that utilizing decommissioned generators as synchronous phase condensers will become increasingly important in the future. A synchronous phase condenser is a device that supplies inertial and reactive power to the power grid by disconnecting the decommissioned generator from the turbine and allowing the generator to idle, receiving power from the power grid. The advantages of a synchronous phase condenser include the fact that by utilizing an existing generator, it can be implemented more inexpensively than other solutions such as a STATCOM (Static Var Compensator), which supplies reactive power in the same way as a synchronous phase condenser, and that it can supply inertial force, which a reactive power compensator does not, thereby suppressing generator oscillation for a few seconds during an accident.

今後の再生可能エネルギー接続量の増加に向けて、系統増強など新規設備への投資だけでなく、既設設備の活用や、既設設備の最適運用により、再生可能エネルギー接続量増加のための投資を抑制していく必要がある。 In order to increase the amount of renewable energy connections in the future, it is necessary to curb investment in increasing the amount of renewable energy connections by not only investing in new facilities such as grid reinforcement, but also by utilizing and optimizing the operation of existing facilities.

特許文献1の要約には、「発電機の容量が減少した場合でも過渡安定度を確保可能な発電計画決定システム、発電計画決定方法、およびプログラムを提供すること」と記載があり、再生可能エネルギーの増加に伴い、既存の発電機の最適運用計画を決定することが記載されている。また特許文献2および特許文献3には、遊休発電機を同期調相機として活用し、電力系統の電圧維持や、系統事故時の過渡安定度を向上させられることが記載されている。 The abstract of Patent Document 1 states, "To provide a power generation plan determination system, a power generation plan determination method, and a program that can ensure transient stability even when the capacity of a generator is reduced," and describes determining an optimal operation plan for existing generators as renewable energy increases. Furthermore, Patent Documents 2 and 3 describe how idle generators can be used as synchronous phase modifiers to maintain the voltage of the power grid and improve transient stability in the event of a grid fault.

特開平8-198883号公報Japanese Patent Application Publication No. 8-198883 特開平5-312995号公報Japanese Patent Application Publication No. 5-312995 特開2019-143626号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-143626

背景技術で記載した通り、廃止発電機を同期調相機として活用することは、再生可能エネルギーの接続量増加に伴う慣性、無効電力の供給量不足といった課題に対し、新規設備の設置よりも廉価で実現できるという利点がある。しかしながら、近年の電力システム改革や発送電分離により、再生可能エネルギーの導入計画を決定する国、系統増強など送配電を担当する送配電事業者、廃止発電機を所有する発電事業者は分離されている。これにより、廃止発電機を同期調相機として活用するまでのプロセスを決定する機関が一元化されていない。そのため、廃止発電機を同期調相機として活用するプロセスを決定するための国、送配電事業者、発電事業者を跨いだ新たな枠組みが必要になる。 As described in the background art, utilizing decommissioned generators as synchronous phase modifiers has the advantage of being cheaper than installing new equipment, addressing issues such as inertia and reactive power supply shortages that arise from an increase in the amount of renewable energy connected. However, recent electricity system reforms and the unbundling of power generation and transmission have separated the government, which decides on renewable energy deployment plans, the power transmission and distribution companies responsible for power transmission and distribution, including grid reinforcement, and the power generation companies that own decommissioned generators. As a result, there is no centralized organization that determines the process for utilizing decommissioned generators as synchronous phase modifiers. Therefore, a new framework spanning the government, power transmission and distribution companies, and power generation companies is needed to determine the process for utilizing decommissioned generators as synchronous phase modifiers.

同期調相機として廃止発電機を活用する際のプロセスを決定する機関が一元化されていないことについて、国、送配電事業者、発電事業者の観点から説明する。
国としては、その国の風況、日射量など自然環境に応じて各エリア毎の再生可能エネルギーの導入量を決定する。上記の各エリアとは、日本を例にすると東京、東北、関西などといった、送電事業者が異なるエリアも対象としている。この段階では、再生可能エネルギーの各エリア毎の導入量は、自然環境による導入ポテンシャルのみによって決まるため、廃止した発電機を同期調相機として活用することによる接続量の増加ポテンシャルは考慮されていない。
This paper explains from the perspectives of the government, power transmission and distribution companies, and power generation companies why there is no centralized organization that decides the process for utilizing decommissioned generators as synchronous phase modifiers.
The country decides the amount of renewable energy to be introduced in each area based on the country's natural environment, such as wind conditions and solar radiation. In Japan, the above-mentioned areas include areas with different power transmission operators, such as Tokyo, Tohoku, and Kansai. At this stage, the amount of renewable energy to be introduced in each area is determined solely by the introduction potential of the natural environment, and does not take into account the potential for an increase in connection capacity by utilizing decommissioned generators as synchronous modifiers.

次に送配電事業者としては、電力の発電地と需要地が地理的に離れ、各エリア間を跨いだ電力の送電が行われるため、電力系統の事故に対する施策を検討する際に、自身の所掌の電力系統管内のみではなく、他送配電事業者が管轄の電力系統も考慮しなければならない。これは、再生可能エネルギーの導入適地が遍在しており、電力の発電地と消費地が地理的に離れることに起因している。そのため、そのような長距離送電が発生した際の課題抽出や、課題解決に向けた施策の決定に際し、異なる送配電事業者のデータを収集するための枠組みが必要となる。 Next, as power transmission and distribution operators are geographically separated from power generation and demand areas, and power is transmitted across these areas, when considering measures to deal with power grid accidents, they must consider not only the power grid areas under their own jurisdiction, but also the power grids under the jurisdiction of other power transmission and distribution operators. This is because suitable locations for introducing renewable energy are ubiquitous, and power generation and consumption areas are geographically separated. Therefore, a framework for collecting data from different power transmission and distribution operators is needed to identify issues when such long-distance power transmission occurs and to decide on measures to resolve them.

また発電事業者としては、自身の廃止発電機を同期調相機として活用する際のメリットに関して、発電事業者単独ではその投資対効果を検討できないという課題がある。系統増強計画は送配電事業者の責務で行われるため、その計画の中で廃止発電機を同期調相機として活用することの利点については、送配電事業者と協議する枠組みが必要となる。また送配電事業者の観点からも、廃止発電機を同期調相機として活用する際の投資対効果を検討する際、発電事業者の調査による工事費用、耐用年数などの情報を収集する必要があるため、送配電事業者としても発電事業者と情報を交換する枠組みが必要となる。 Furthermore, power generation companies face the challenge of not being able to consider the return on investment (ROI) of using their own decommissioned generators as synchronous phase modifiers on their own. Because grid expansion plans are the responsibility of transmission and distribution companies, a framework for discussing with them the benefits of using decommissioned generators as synchronous phase modifiers within those plans is necessary. From the perspective of transmission and distribution companies, when considering the ROI of using decommissioned generators as synchronous phase modifiers, it is necessary to collect information such as construction costs and useful life through surveys by power generation companies, so transmission and distribution companies also need a framework for exchanging information with power generation companies.

そこで、本発明は、送配電事業者の系統増強計画、および、発電事業者の廃止発電機の同期調相機化による投資対効果を最適化することを課題とする。 The objective of this invention is to optimize the return on investment of power transmission and distribution companies' grid expansion plans and power generation companies' conversion of decommissioned generators into synchronous modifiers.

前記した課題を解決するため、本発明の既設設備の活用計画策定装置は、異なる送電事業者の管轄下における各エリアでの将来における再生可能エネルギーの導入量を予測した再生可能エネルギー導入計画情報と、前記送電事業者の管轄下にある各エリアを跨ぐ電力系統を模擬した広域の電力系統情報に基づき、系統増強が必要な場所を特定する系統増強計画情報を求める系統増強計画部と、前記系統増強計画情報から廃止発電機を同期調相機として活用した際に系統安定度を向上させる、発電事業者が所有する廃止発電機を選定する系統対策検討部と、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。
In order to solve the above-mentioned problems, the existing facility utilization plan formulation device of the present invention is characterized by comprising: a system reinforcement planning unit that obtains system reinforcement plan information that identifies locations where system reinforcement is required, based on renewable energy introduction plan information that predicts the future amount of renewable energy to be introduced in each area under the jurisdiction of different power transmission companies and wide-area power system information that simulates a power system spanning each area under the jurisdiction of the power transmission company; and a system countermeasure examination unit that selects, from the system reinforcement plan information, decommissioned generators owned by the power generation company that will improve system stability when the decommissioned generators are utilized as synchronous modifiers .
Other means will be described in the detailed description of the invention.

本発明によれば、送配電事業者の系統増強計画、および、発電事業者の廃止発電機の同期調相機化による投資対効果を最適化することが可能となる。更に、国による再生可能エネルギー導入計画の投資対効果も最適化することが可能となる。 This invention makes it possible to optimize the return on investment of power transmission and distribution companies' grid expansion plans and power generation companies' investments in converting decommissioned generators into synchronous modifiers. Furthermore, it also makes it possible to optimize the return on investment of national renewable energy introduction plans.

本発明の第1の実施形態に係る既存設備の活用計画策定装置の構成図である。1 is a configuration diagram of an existing facility utilization plan formulation device according to a first embodiment of the present invention; 広域系統の電力系統断面の構成図である。FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a wide-area power system. 想定故障データの構成図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of contingency data. 系統事故状況を示す断面の構成図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a system fault situation. 系統事故解析画面を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a system fault analysis screen. 同期調相機として活用する発電機を特定する手順を説明するための電力系統の断面の図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a power system for explaining a procedure for identifying a generator to be utilized as a synchronous phase modifier. 系統事故解析画面を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a system fault analysis screen. 第2の実施形態に係る投資対評価情報を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing investment evaluation information according to the second embodiment. 投資対評価情報を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing investment evaluation information. 第3の実施形態に係る便益評価情報を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing benefit assessment information according to the third embodiment. 第4の実施形態に係る費用便益の評価方法を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a cost-benefit evaluation method according to a fourth embodiment. 第5の実施形態に係る費用便益評価における他施策との比較機能を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a comparison function with other measures in cost-benefit assessment according to the fifth embodiment. 第6の実施形態に係る、既存設備の活用計画策定装置の構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram of an existing facility utilization plan formulation device according to a sixth embodiment. 第7の実施形態に係る、エリア毎の再エネ導入計画の修正を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing a modification of a renewable energy introduction plan for each area according to the seventh embodiment. エリア毎の再エネ導入計画の修正処理を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a process for correcting a renewable energy introduction plan for each area.

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。
《第1の実施形態》
図1は、本発明の第1の実施形態に係る既存設備の活用計画策定装置100の構成図である。
活用計画策定装置100は、再エネ導入計画部101と、系統増強計画部102と、発電機活用計画部103と、指標評価部119を含んで構成される。活用計画策定装置100は、既存の発電プラント(例えば、原子力発電プラント)の廃炉工程に伴い、既存の廃止発電機を活用する計画を策定するものである。活用計画策定装置100は、例えばCPU(Central Processing Unit)とROM(Read Only Memory)とRAM(Random Access Memory)と記憶部を備えたコンピュータが、不図示の活用計画策定プログラムを実行することによって、各部の機能が具現化される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
First Embodiment
FIG. 1 is a configuration diagram of an existing facility utilization plan formulation device 100 according to a first embodiment of the present invention.
The utilization plan development device 100 includes a renewable energy introduction planning unit 101, a grid reinforcement planning unit 102, a generator utilization planning unit 103, and an index evaluation unit 119. The utilization plan development device 100 develops a plan to utilize existing decommissioned generators in connection with the decommissioning process of an existing power plant (e.g., a nuclear power plant). In the utilization plan development device 100, the functions of each unit are realized by a computer including, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and a storage unit executing a utilization plan development program (not shown).

再エネ導入計画部101は、再エネデータベース107に、各エリアの今後の再生可能エネルギーの接続量の予想値である再生可能エネルギー導入計画情報と、再エネ導入量の情報を、不図示の記憶部に格納する部位である。ここで再生可能エネルギー導入計画情報は、風力、洋上風力、太陽光、波力、潮力、流水、地熱、バイオマスのうち1つ以上の再生可能エネルギーの接続量の現在の接続量情報、または接続量予測情報を含んでいる。再生可能エネルギー導入計画情報は、各エリアについて再生可能エネルギーの接続量の現在の接続量情報、または接続量予測情報を含む。 The renewable energy introduction planning unit 101 is a component that stores, in the renewable energy database 107, renewable energy introduction plan information, which is a forecast of the future renewable energy connection amount for each area, and information on the amount of renewable energy introduced, in a storage unit (not shown). Here, the renewable energy introduction plan information includes current connection amount information or predicted connection amount information for one or more renewable energies selected from wind power, offshore wind power, solar power, wave power, tidal power, running water, geothermal power, and biomass. The renewable energy introduction plan information includes current connection amount information or predicted connection amount information for the amount of renewable energy connected for each area.

この図1で示す再エネ導入計画部101は、エリア#1の再エネ導入量107aと、エリア#2の再エネ導入量107bと、エリア#3の再エネ導入量107cとが例示されている。再エネ導入量107a,107b,107c…の情報は、再エネデータベース107に格納されており、系統増強計画部102によって参照される。なお、各エリアは、同じ送配電事業者の管轄下にあってもよく、異なる送配電事業者の管轄下でもよい。 The renewable energy introduction planning unit 101 shown in Figure 1 illustrates the renewable energy introduction amount 107a for area #1, the renewable energy introduction amount 107b for area #2, and the renewable energy introduction amount 107c for area #3. Information on the renewable energy introduction amounts 107a, 107b, 107c, etc. is stored in the renewable energy database 107 and is referenced by the grid reinforcement planning unit 102. Note that each area may be under the jurisdiction of the same transmission and distribution company, or may be under the jurisdiction of different transmission and distribution companies.

系統増強計画部102は、電力系統の増強計画のため、その効果を評価する部位である。系統増強計画部102は、広域系統断面作成部108と、想定故障条件選定部109と、系統影響度評価部110と、系統対策検討部111と、効果評価部112を含んで構成される。系統増強計画部102は、各エリアの電力系統を模擬した広域な電力系統に基づき、系統増強が必要な場所を特定する系統増強計画情報を記憶する。 The system reinforcement planning unit 102 is a component that evaluates the effectiveness of power system reinforcement plans. The system reinforcement planning unit 102 is composed of a wide-area system cross-section creation unit 108, a contingency condition selection unit 109, a system impact assessment unit 110, a system countermeasures review unit 111, and an effect assessment unit 112. The system reinforcement planning unit 102 stores system reinforcement plan information that identifies locations where system reinforcement is required, based on a wide-area power system that simulates the power systems of each area.

広域系統断面作成部108は、再エネデータベース107の再生可能エネルギー導入計画情報に基づき、各エリアを跨って模擬した電力系統断面を作成する。広域系統断面作成部108は、各エリアについて、再生可能エネルギーの接続量の現在の接続量または接続量予測情報と、系統増強計画情報に含まれる系統構成、系統インピーダンス、対設置容量、発電機データとを用いて、系統影響度評価に必要となる系統断面を作成する。 The wide-area system cross-section creation unit 108 creates a simulated power system cross-section across each area based on the renewable energy introduction plan information in the renewable energy database 107. For each area, the wide-area system cross-section creation unit 108 creates the system cross-section required for system impact assessment using information on the current or predicted renewable energy connection volume, and the system configuration, system impedance, installed capacity, and generator data included in the system reinforcement plan information.

ここで、広域系統断面作成部108は、系統構成、線路インピーダンス(R+jX)、対地静電容量(サセプタンス:jB)、系統構成と状態推定に必要なデータ(バットデータの閾値など)、発電機データ、その他の潮流計算・状態推定・時系列変化計算に必要なデータとして記憶している。広域系統断面作成部108は、これに加えて再エネデータベース107の情報を参照することで、再エネ導入計画部101で想定する再生可能エネルギー接続時における電力系統を模擬する。この広域系統断面作成部108(図1参照)が作成する電力系統を後記する図2に示す。 Here, the wide-area system cross section creation unit 108 stores the system configuration, line impedance (R+jX), earth capacitance (susceptance: jB), data necessary for system configuration and state estimation (such as batt data thresholds), generator data, and other data necessary for power flow calculations, state estimation, and time-series change calculations. In addition to this, the wide-area system cross section creation unit 108 references information from the renewable energy database 107 to simulate the power system when renewable energy is connected as assumed by the renewable energy introduction planning unit 101. The power system created by this wide-area system cross section creation unit 108 (see Figure 1) is shown in Figure 2, described below.

図2は、広域系統の断面の構成図である。
この広域系統は、エリア20a(エリア#1)とエリア20b(エリア#2)を接続する電力系統の断面を示している。エリア20aには、再エネ電源202a~202cを含む再エネ発電部202が設置されており、電力需要地201と送電線203aで接続されて構成される。
FIG. 2 is a cross-sectional diagram of a wide-area system.
This wide-area grid shows a cross section of the power grid connecting area 20a (area #1) and area 20b (area #2). Area 20a is equipped with a renewable energy power generation unit 202 including renewable energy power sources 202a to 202c, and is connected to an electricity demand area 201 by a transmission line 203a.

エリア20bには、電力需要地201a,201bが送電線203bで接続されて構成される。更にエリア20aの再エネ発電部202と電力需要地201aとは、送電線21で接続されている。これにより、再エネ発電部202は、電力需要地201,201a,201bに電力を供給する。 Area 20b is configured by connecting power demand areas 201a and 201b via power transmission line 203b. Furthermore, the renewable energy power generation unit 202 in area 20a is connected to the power demand area 201a via power transmission line 21. This allows the renewable energy power generation unit 202 to supply power to the power demand areas 201, 201a, and 201b.

このとき電力需要地201aは、再エネ発電部202が発電した電力を送電線21を介して受け取っている。
なお、広域系統断面作成部108(図1参照)は、再エネ発電部202と電力需要地201aを接続する送電線21だけではなく、エリア20a内において再エネ発電部202と、エリア20a内における電力需要地201を接続する送電線203aや、エリア20b内における電力需要地201aと、エリア20b内の他の電力需要地201bを接続する送電線203b、および、エリア20a,20b内の不図示の全ての送電線を模擬したものである。
At this time, the power demand area 201 a receives the power generated by the renewable energy power generation unit 202 via the power transmission line 21 .
The wide-area system cross-section creation unit 108 (see Figure 1) simulates not only the transmission line 21 connecting the renewable energy power generation unit 202 and the power demand area 201a, but also the transmission line 203a connecting the renewable energy power generation unit 202 and the power demand area 201 in area 20a, the transmission line 203b connecting the power demand area 201a in area 20b and another power demand area 201b in area 20b, and all transmission lines (not shown) in areas 20a and 20b.

図1に戻り説明を続ける。広域系統断面作成部108が作成する断面は、1日毎、1年間の中で再エネ出力、発電機出力が変化することを考慮する必要がある。断面の数は対象とする電力系統の状態によって異なるが、1日をいくつかの時間ごとに分割し、それを1年分用意したものを用意するものとする。例えば、1日を24時間に分割した場合、1年分の断面は、24に365を乗算した8640断面である。広域系統断面作成部108で作成された電力系統の情報は、想定故障条件選定部109へと送信される。 Returning to Figure 1, we will continue the explanation. The cross sections created by the wide-area system cross section creation unit 108 must take into account that renewable energy output and generator output change from day to day and over the course of a year. The number of cross sections varies depending on the state of the target power system, but a day is divided into several hours, and a year's worth of these is prepared. For example, if a day is divided into 24 hours, the cross sections for one year are 8,640 cross sections, which is 24 multiplied by 365. The power system information created by the wide-area system cross section creation unit 108 is sent to the contingency condition selection unit 109.

想定故障条件選定部109は、広域系統断面作成部108で作成された断面における電力系統の事故時(送電線の地絡事故、発電機の脱落など)が発生した際の安定度(同期安定性、電圧安定性、周波数安定性など)を評価するための系統事故シナリオを用意する機能を有する。つまり想定故障条件選定部109は、広域系統断面作成部108において解析する想定故障条件を選定する。想定故障条件選定部109が準備する想定故障ケースのデータを、後記する図3に示す。 The contingency condition selection unit 109 has the function of preparing system fault scenarios for evaluating stability (synchronous stability, voltage stability, frequency stability, etc.) in the event of a power system fault (such as a ground fault on a transmission line or a generator tripping) in the cross section created by the wide-area system cross section creation unit 108. In other words, the contingency condition selection unit 109 selects the contingency conditions to be analyzed in the wide-area system cross section creation unit 108. The data for the contingency cases prepared by the contingency condition selection unit 109 is shown in Figure 3, which will be described later.

図3は、想定故障データの構成図である。
想定故障データベース300には、想定される故障データが記憶されている。想定故障データベース300は、各日時におけるデータの集合であり、各データには日時データ301が付与されている。各データの列方向に想定故障ケース欄302、故障箇所欄303、故障様相欄304を含んで構成され、行方向には各想定故障ケースに係るデータが格納される。
FIG. 3 is a diagram showing the structure of contingency data.
Conceivable failure data is stored in the contingent failure database 300. The contingent failure database 300 is a collection of data at each date and time, and each data item is assigned date and time data 301. The columns of each data item include a contingent failure case column 302, a failure location column 303, and a failure mode column 304, and the rows store data related to each contingent failure case.

想定故障データベース300に格納されるデータは、任意の時間間隔であってもよい。故障様相欄304は、故障した線路の相、線数、故障様態の組み合わせなどが格納される。 Data stored in the contingency fault database 300 may be for any time interval. The fault mode column 304 stores the phase of the faulted line, the number of lines, and combinations of fault modes.

ここで、故障様相欄304に格納された“3φ6LG(ABCA’B’C’)”は、“3φ6LG”にて三相六線地絡事故を示し、“(ABCA’B’C’)”にてA相とB相とC相とA’相とB’相とC’相が地絡したことを示している。 Here, "3φ6LG (ABCA'B'C')" stored in the fault mode column 304 indicates a three-phase, six-wire ground fault in "3φ6LG," and "(ABCA'B'C')" indicates that phases A, B, C, A', B', and C' are ground faulted.

想定故障ケースC1では、送電線A1の送電端において、三相六線地絡故障が生じることを示している。想定故障ケースC2では、送電線A2の送電端において、三相六線地絡故障が生じることを示している。想定故障ケースC3では、送電線A1の送電端と送電線A2の送電端において、三相六線地絡故障が生じることを示している。 Conditional fault case C1 indicates that a three-phase, six-wire ground fault occurs at the sending end of transmission line A1. Conditional fault case C2 indicates that a three-phase, six-wire ground fault occurs at the sending end of transmission line A2. Conditional fault case C3 indicates that a three-phase, six-wire ground fault occurs at the sending end of transmission line A1 and the sending end of transmission line A2.

想定故障ケースC4では、電源サイトA1の脱落事故が生じることを示している。
想定故障ケースC5では、送電線B1の送電端において、三相六線地絡故障が生じることを示している。
このような情報を含むことで、各想定故障に対して系統影響度を評価することができ、想定故障条件を選定できる。
The contingency case C4 indicates that a power supply site A1 will be disconnected.
The contingency case C5 indicates that a three-phase, six-wire ground fault occurs at the sending end of the transmission line B1.
By including such information, it is possible to evaluate the system impact for each contingency and select the contingency conditions.

図1に戻り説明を続ける。系統影響度評価部110は、広域系統断面作成部108で作成された系統断面と、想定故障条件選定部109で選定された想定故障ケースに基づき、系統事故前(平常時)および系統事故時における系統制約条件を計算する。ここで系統制約とは、同期安定性における発電機内部相差角や、周波数安定性における周波数の最大値および最小値、電圧安定性におけるP-Vカーブのノーズポイントまでの負荷余裕、過渡的な電圧、および過負荷などである。 Returning to Figure 1, we will continue the explanation. The system impact assessment unit 110 calculates the system constraint conditions before a system fault (under normal conditions) and during a system fault, based on the system cross section created by the wide-area system cross section creation unit 108 and the contingency cases selected by the contingency condition selection unit 109. Here, system constraints include the generator internal phase difference angle in synchronous stability, the maximum and minimum frequency values in frequency stability, the load margin up to the nose point of the P-V curve in voltage stability, transient voltage, and overload.

系統影響度評価部110は、広域系統断面作成部108で作成した断面を用いて、想定故障条件選定部109で選定された想定故障ケースを模擬して、系統事故時の安定度を評価する。系統影響度評価部110は、想定故障条件選定部109で選定された故障が発生した際の潮流計算、過渡安定度計算を実施する。ここで、系統事故の例を、後記する図4に示す。 The system impact assessment unit 110 uses the cross-section created by the wide-area system cross-section creation unit 108 to simulate the contingency cases selected by the contingency condition selection unit 109 and evaluate stability in the event of a system fault. The system impact assessment unit 110 performs power flow calculations and transient stability calculations in the event of a fault selected by the contingency condition selection unit 109. An example of a system fault is shown in Figure 4, which will be described later.

図4は、系統事故状況を示す電力系統断面の構成図である。
ここで示されている系統事故としては、エリア20aおよびエリア20bに関する電力系統を網羅している。系統事故401は、送電線203aに係る事故である。系統事故402は、送電線21に係る事故である。系統事故403は、送電線203bに係る事故である。
FIG. 4 is a cross-sectional diagram of a power system showing a system fault situation.
The power system faults shown here cover the power systems related to area 20a and area 20b. Power system fault 401 is a fault related to power transmission line 203a. Power system fault 402 is a fault related to power transmission line 21. Power system fault 403 is a fault related to power transmission line 203b.

図5は、系統事故解析画面5を示す図である。
系統事故解析画面5は、活用計画策定装置100の表示部に表示される画面である。この系統事故解析画面5は、系統図501と、凡例504と、日付欄502aと、時刻欄502bと、想定故障条件選定結果503を含んで表示している。
FIG. 5 is a diagram showing a system fault analysis screen 5.
The system fault analysis screen 5 is a screen displayed on the display unit of the utilization plan development device 100. This system fault analysis screen 5 displays a system diagram 501, a legend 504, a date column 502a, a time column 502b, and a contingency fault condition selection result 503.

系統図501は、活用計画策定装置100が対象とする系統を図示する領域であり、広域系統断面作成部108によって作成され、系統影響度評価部110によって表示される。系統図501は、日付欄502aおよび時刻欄502bに表示される日時毎に変わる。 The system diagram 501 is an area illustrating the system targeted by the utilization plan development device 100, and is created by the wide-area system cross-section creation unit 108 and displayed by the system impact assessment unit 110. The system diagram 501 changes depending on the date and time displayed in the date column 502a and time column 502b.

凡例504は、系統図501に示した各アイコンや記号の意味を示す領域である。系統図501には、同期発電機、再エネ電源、負荷、変圧器、母線および線路などといった系統情報がアイコンや記号として示されている。
日付欄502aおよび時刻欄502bには、系統図501およびの想定故障条件選定結果503の日時が表示される。
The legend 504 is an area showing the meaning of each icon and symbol shown in the system diagram 501. The system diagram 501 shows system information such as synchronous generators, renewable energy power sources, loads, transformers, bus bars, and lines as icons and symbols.
The date and time of the system diagram 501 and the contingency condition selection result 503 are displayed in the date column 502a and the time column 502b.

想定故障条件選定結果503は、列方向に想定故障ケース欄5031と、系統安定化制御量欄の電制量欄5032および負制量欄5033と、発電機位相角欄5034と、電圧欄5035と、周波数欄5036とを含んで構成され、潮流計算および過渡安定度の解析結果が表示される。想定故障条件選定結果503は、想定故障データベース300に記載されている各事故シナリオに対して、発電機位相角、電圧、周波数などの系統制約を確保できるかを示している。制御対象は、発電機や負荷などであるが、バッテリー、充放電可能な二次電池、電気自動車の蓄電池、フライホイール、調相設備等であってもよい。系統制約は、例えば系統事故時においても発電機位相角が100度以下などのように、適宜定められる。 The contingency condition selection results 503 are composed of a contingency case column 5031, a power control amount column 5032 and a negative control amount column 5033 in the grid stabilization control amount column, a generator phase angle column 5034, a voltage column 5035, and a frequency column 5036, and display the analysis results of power flow calculations and transient stability. The contingency condition selection results 503 indicate whether grid constraints such as generator phase angle, voltage, and frequency can be met for each accident scenario listed in the contingency database 300. Control targets include generators and loads, but may also include batteries, rechargeable secondary batteries, electric vehicle storage batteries, flywheels, phase modifying equipment, etc. Grid constraints are set appropriately, such as ensuring that the generator phase angle is 100 degrees or less even during a grid fault.

想定故障条件選定結果503は、系統制約を確保できるか否かの表示を含んでおり、図5の発電機位相角欄5034と電圧欄5035と周波数欄5036では、系統制約を確保できる場合を〇で示し、系統制約を確保できない場合を×で表示している。 The contingency condition selection results 503 include an indication of whether or not grid constraints can be met. In the generator phase angle column 5034, voltage column 5035, and frequency column 5036 in Figure 5, cases where grid constraints can be met are indicated with a circle, and cases where grid constraints cannot be met are indicated with an cross.

図1に戻り説明を続ける。系統対策検討部111は、系統影響度評価部110における評価で、系統事故時に系統制約を確保できない場合の対策として、廃止発電機の同期調相機化による系統安定度が向上する効果を検証する。つまり系統対策検討部111は、系統影響度評価部110で評価された結果に基づき、電力系統の安定度を向上させる対策を立案する。 Returning to Figure 1, the explanation continues. The system countermeasures review unit 111 verifies the effect of improving system stability by replacing decommissioned generators with synchronous phase modifiers as a countermeasure in the event that system constraints cannot be met during a system fault, based on the evaluation by the system impact assessment unit 110. In other words, the system countermeasures review unit 111 plans countermeasures to improve the stability of the power system based on the results of the evaluation by the system impact assessment unit 110.

図6は、同期調相機として活用する発電機を特定する手順を説明するための電力系統の断面の図である。
図6では、送電線21に係る系統事故402が発生したことを示している。これは、図5に示した想定故障条件選定結果503の想定故障ケースC4に相当する。このとき、発電機位相角と電圧と周波数の何れも系統制約が確保できない。系統対策検討部111は、系統影響度評価部110における系統制約条件の評価において、この系統制約条件を満たせないならば、課題が生じる電力系統の位置を特定する。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a power system for explaining a procedure for identifying a generator to be used as a synchronous phase modifier.
Fig. 6 shows that a grid fault 402 has occurred on the transmission line 21. This corresponds to the contingency fault case C4 in the contingency fault condition selection result 503 shown in Fig. 5. At this time, the grid constraints for all of the generator phase angle, voltage, and frequency cannot be ensured. If the grid constraint conditions cannot be satisfied in the evaluation of the grid constraint conditions by the grid impact evaluation unit 110, the grid measure review unit 111 identifies the location in the power grid where the problem occurs.

事故時の系統制約が確保できない系統事故402に対して、系統対策検討部111は、慣性力や無効電力を供給できる発電機602を選定する。この発電機602は、送電線21かつ系統事故402の事故点よりもエリア20b側に接続されており、同期調相機として活用した際に、課題解決に貢献可能となる廃止発電機である。 For a grid fault 402 in which grid constraints cannot be met during the fault, the grid countermeasures review unit 111 selects a generator 602 that can supply inertial force and reactive power. This generator 602 is connected to the power transmission line 21 on the area 20b side of the fault point of the grid fault 402, and is a decommissioned generator that can contribute to problem resolution when used as a synchronous phase modifier.

系統対策検討部111は、このような系統事故402に対して、選定した発電機602を同期調相機として活用することによる系統安定度の向上について、系統事故を解析する。 The system countermeasures examination unit 111 analyzes the system fault 402 to determine whether system stability can be improved by using the selected generator 602 as a synchronous phase modifier.

図7は、系統事故解析画面5を示す図である。
図7の系統事故解析画面5には、系統図501と、凡例504と、日付欄502aと、時刻欄502bと、想定故障条件選定結果503を含んで表示している。
FIG. 7 is a diagram showing the system fault analysis screen 5.
The system fault analysis screen 5 in FIG. 7 displays a system diagram 501, a legend 504, a date column 502a, a time column 502b, and a result of selection of assumed fault conditions 503.

この想定故障条件選定結果503は、想定故障ケースC4における発電機位相角欄5034と電圧欄5035と周波数欄5036に、“×→○”が表示されている。これは、廃止発電機の同期調相機化する前である対策前に想定故障ケースC4が生じた場合、発電機位相角差と電圧と周波数が系統制約を確保できなかったことを示している。更に、廃止発電機の同期調相機化の対策後では、想定故障ケースC4が生じた場合、発電機位相角差と電圧と周波数が系統制約を確保できることを示している。 In this contingency condition selection result 503, "x → o" is displayed in the generator phase angle column 5034, voltage column 5035, and frequency column 5036 for contingency case C4. This indicates that if contingency case C4 occurred before the countermeasure, i.e., before the obsolete generator was converted into a synchronous phase modifier, the generator phase angle difference, voltage, and frequency would not have been able to meet the grid constraints. Furthermore, it indicates that after the countermeasure, i.e., after the obsolete generator was converted into a synchronous phase modifier, if contingency case C4 occurred, the generator phase angle difference, voltage, and frequency would be able to meet the grid constraints.

図7の系統事故解析画面5が表示されるまでの処理を、図1を参照して説明する。系統対策検討部111の評価結果は、効果評価部112に送信される。効果評価部112は、廃止発電機を同期調相機として活用する際の効果について評価(検証)する。この効果評価部112は、系統対策検討部111で立案された対策の効果を評価(検証)する。 The processing up to the display of the system fault analysis screen 5 in Figure 7 will be explained with reference to Figure 1. The evaluation results of the system countermeasures review unit 111 are sent to the effect evaluation unit 112. The effect evaluation unit 112 evaluates (verifies) the effects of utilizing the decommissioned generator as a synchronous phase modifier. This effect evaluation unit 112 evaluates (verifies) the effects of the countermeasures proposed by the system countermeasures review unit 111.

効果評価部112は、系統制約条件として、同期安定性における発電機内部位相角、周波数安定性における周波数の最大値および最小値、電圧安定性におけるP-Vカーブのノーズポイントまでの負荷余裕、過渡的な電圧、および、過負荷のうち1つ以上を評価対象の効果として選定する。 The effect evaluation unit 112 selects one or more of the following system constraints as the effects to be evaluated: the generator internal phase angle in synchronous stability, the maximum and minimum frequency values in frequency stability, the load margin up to the nose point of the P-V curve in voltage stability, transient voltage, and overload.

系統対策検討部111は、廃止発電機を同期調相機として活用した際の系統安定度の向上による価値を確認すると、発電機活用計画部103に、選定した発電機の立地や必要となる容量などの情報を送信する。これにより、発電機活用計画部103は、廃止発電機の同期調相機として活用するための工事内容、耐用年数を評価できる。 When the system countermeasures examination unit 111 confirms the value of improving system stability when using a decommissioned generator as a synchronous phase modifier, it transmits information such as the location and required capacity of the selected generator to the generator utilization planning unit 103. This allows the generator utilization planning unit 103 to evaluate the construction details and useful life of the decommissioned generator in order to use it as a synchronous phase modifier.

発電機活用計画部103は、2つ以上のエリアの発電機情報の集合である発電機データベース116と、工事内容決定部117と、投資費用評価部118とを含んで構成される。発電機活用計画部103は、不図示の記憶部に各エリアの廃止発電機の情報を有する発電機活用計画情報を記憶する。
発電機データベース116は、例えばエリアAの発電機情報116a、エリアBの発電機情報116b、エリアCの発電機情報116cなどを有している。発電機情報116a,116b,116c…は、廃止発電機の容量、外部指令に対する応答速度、稼働年数、耐用年数、発電機の固定子の巻線の保全状況、発電機活用に関する地元住民の理解に関する情報のうち1つ以上を備えている。発電機情報116a,116b,116c…は、発電機活用計画情報を含んでいる。発電機データベース116の情報は、工事内容決定部117によって参照される。
The generator utilization planning unit 103 includes a generator database 116, which is a collection of generator information for two or more areas, a construction content determination unit 117, and an investment cost evaluation unit 118. The generator utilization planning unit 103 stores generator utilization plan information having information on decommissioned generators in each area in a storage unit (not shown).
The generator database 116 includes, for example, generator information 116a for area A, generator information 116b for area B, and generator information 116c for area C. The generator information 116a, 116b, 116c, etc. includes one or more of the following information regarding the capacity of the decommissioned generator, its response speed to external commands, years of operation, service life, the maintenance status of the generator's stator windings, and the understanding of local residents regarding generator utilization. The generator information 116a, 116b, 116c, etc. includes generator utilization plan information. The information in the generator database 116 is referenced by the construction content determination unit 117.

工事内容決定部117は、発電機データベース116の情報に基づき、廃止発電機を同期調相機として活用するため具体的な工事内容を決定して投資費用評価部118に送信し、更に改造後の同期調相機の性能を評価する。工事内容決定部117は、廃止発電機を同期調相機として活用するための工事内容として、駆動機の設置、駆動用インバータの設置、駆動機の運転、駆動機の保護、駆動用インバータの運転、駆動用インバータの保護、監視盤の設置、中央操作室盤の設置、タービンの切断、潤滑油装置の設置、冷却水装置の設置、インバータ用変圧器の設置、タービン開口部の基礎の設置、ケーブル工事のうち1つ以上を選定する。
投資費用評価部118は、工事内容決定部117からの決定内容に基づき、実際に必要となる工事費用等の投資費用を算出(評価)して、指標評価部119の投資対効果評価部120に送信する。つまり投資費用評価部118は、工事内容に必要となる初期費用、同期調相機の運転費用および前記同期調相機の運用にかかる人件費費用のうち1つ以上から投資費用を算出する。なお、投資費用評価部118は、投資費用を算出する際に割引率を考慮した均等化費用計算を適用してもよい。
The construction content determination unit 117 determines specific construction content for utilizing the decommissioned generator as a synchronous phase modifier based on the information in the generator database 116, transmits the determined content to the investment cost evaluation unit 118, and further evaluates the performance of the synchronous phase modifier after modification. The construction content determination unit 117 selects one or more of the following construction content for utilizing the decommissioned generator as a synchronous phase modifier: installation of a driver, installation of a driver inverter, operation of the driver, protection of the driver, operation of the driver inverter, protection of the driver inverter, installation of a monitoring panel, installation of a central control room panel, turbine disconnection, installation of a lubricating oil device, installation of a cooling water device, installation of an inverter transformer, installation of a foundation for a turbine opening, and cable work.
The investment cost evaluation unit 118 calculates (evaluates) the investment costs, such as the construction costs, that will actually be required based on the determination details from the construction content determination unit 117, and transmits the calculated investment costs to the investment return evaluation unit 120 of the index evaluation unit 119. That is, the investment cost evaluation unit 118 calculates the investment costs from one or more of the initial costs required for the construction content, the operating costs of the synchronous phase modifier, and the labor costs required to operate the synchronous phase modifier. Note that the investment cost evaluation unit 118 may apply a levelized cost calculation that takes a discount rate into consideration when calculating the investment costs.

指標評価部119は、投資対効果評価部120と廃止発電機活用決定部122とを含んで構成される。指標評価部119は、再生可能エネルギー導入計画情報と発電機活用計画情報と系統増強計画情報を用いて、廃止発電機を同期調相機として活用する際の投資対効果の指標を算出する。しかし、これに限られず、指標評価部119は、系統増強計画情報だけで、廃止発電機を同期調相機として活用する際の投資対効果の指標を算出してもよい。また、指標評価部119は、系統増強計画情報と再生可能エネルギー導入計画情報で、廃止発電機を同期調相機として活用する際の投資対効果の指標を算出してもよい。更に指標評価部119は、各エリアに設けられている廃止発電機の情報を更に用いて、投資対効果の指標を算出してもよい。これら廃止発電機の情報は、不図示の記憶部に記憶されている。 The index evaluation unit 119 is configured to include a return-on-investment evaluation unit 120 and a decommissioned generator utilization decision unit 122. The index evaluation unit 119 calculates an index of return-on-investment when utilizing a decommissioned generator as a synchronous phase modifier using renewable energy introduction plan information, generator utilization plan information, and grid reinforcement plan information. However, this is not limited to this, and the index evaluation unit 119 may calculate an index of return-on-investment when utilizing a decommissioned generator as a synchronous phase modifier using only grid reinforcement plan information. The index evaluation unit 119 may also calculate an index of return-on-investment when utilizing a decommissioned generator as a synchronous phase modifier using grid reinforcement plan information and renewable energy introduction plan information. Furthermore, the index evaluation unit 119 may also calculate an index of return-on-investment when utilizing a decommissioned generator as a synchronous phase modifier using information on decommissioned generators installed in each area. This information on decommissioned generators is stored in a storage unit (not shown).

効果評価部112からの信号と投資費用評価部118からの信号は、指標評価部119の投資対効果評価部120に送信される。投資対効果評価部120は、効果評価部112が評価した効果と、投資費用評価部118が評価した投資費用に基づき、廃止発電機を同期調相機として活用することの投資対効果の指標を算出する。廃止発電機活用決定部122は、投資に対する効果の指標から、どの廃止発電機を同期調相機として活用するかを決定する。 The signals from the effect evaluation unit 112 and the investment cost evaluation unit 118 are sent to the investment return evaluation unit 120 of the index evaluation unit 119. The investment return evaluation unit 120 calculates an index of the investment return on investment of utilizing a decommissioned generator as a synchronous phase modifier based on the effect evaluated by the effect evaluation unit 112 and the investment cost evaluated by the investment cost evaluation unit 118. The decommissioned generator utilization determination unit 122 determines which decommissioned generator to utilize as a synchronous phase modifier based on the index of investment return.

ここで、もし投資対効果の観点から、廃止発電機を同期調相機として活用するために必要となる追加検討項目があれば、その情報は系統対策検討部111へ送信される。 Here, if there are any additional items that need to be considered in order to utilize the decommissioned generator as a synchronous phase modifier from the perspective of return on investment, that information is sent to the system countermeasures review unit 111.

系統対策検討部111は、追加検討項目を加味して、上記と同じように、廃止発電機を同期調相機として活用した際の系統安定度の評価を行い、評価結果を効果評価部112や発電機活用計画部103に送信する。このように、系統増強計画部102、発電機活用計画部103および指標評価部119の間で情報をやり取りすることで、最終的に、どの廃止発電機を同期調相機として活用するかという工事内容と、同期調相機としての運用方法が決定する。 The system countermeasures review unit 111 evaluates the system stability when using decommissioned generators as synchronous phase modifiers, taking into account additional review items, in the same manner as above, and transmits the evaluation results to the effect evaluation unit 112 and the generator utilization planning unit 103. By exchanging information in this way between the system reinforcement planning unit 102, the generator utilization planning unit 103, and the index evaluation unit 119, the details of the construction work, i.e., which decommissioned generators will be used as synchronous phase modifiers, and how they will be operated as synchronous phase modifiers are ultimately determined.

本実施形態によれば、送配電事業者の系統増強計画、および、発電事業者の廃止発電機の同期調相機化による投資対効果を最適化することが可能となる。更に、国の再エネ導入計画の投資対効果も最適化することが可能となる。 This embodiment makes it possible to optimize the return on investment of power transmission and distribution companies' grid expansion plans and power generation companies' investments in converting decommissioned generators into synchronous modifiers. Furthermore, it also makes it possible to optimize the return on investment of the national renewable energy introduction plan.

《第2の実施形態》
第1の実施形態の投資費用評価部118において、投資費用を工事費用と運用費用から試算することが考えられる。そこで第2の実施形態では、投資費用を初期費用である工事費用と、それ以外の運用費用の観点から整理した情報を用意し、投資費用評価部118で活用している。
Second Embodiment
In the investment cost evaluation unit 118 of the first embodiment, it is conceivable to estimate the investment cost from the construction cost and the operating cost. Therefore, in the second embodiment, information is prepared that organizes the investment cost from the perspective of the construction cost, which is the initial cost, and the other operating costs, and this information is utilized in the investment cost evaluation unit 118.

図8Aと図8Bは、第2の実施形態に係る投資対評価情報を示す図である。
投資費用評価部118は、投資費用を工事費用(CAPEX:Capital Expenditure)と運用費用(OPEX:Operating Expenditure)に分類している。
8A and 8B are diagrams showing investment evaluation information according to the second embodiment.
The investment cost evaluation unit 118 classifies the investment costs into construction costs (CAPEX: Capital Expenditure) and operating costs (OPEX: Operating Expenditure).

図8Aは、工事費用情報802を示す図である。
工事費用情報802は、列方向に項目欄8021と評価結果欄8022とで構成され、行方向に各項目に係る情報が格納される。
FIG. 8A is a diagram showing construction cost information 802.
The construction cost information 802 is composed of an item column 8021 and an evaluation result column 8022 in the column direction, and information relating to each item is stored in the row direction.

工事費用情報802における項目欄8021には、駆動機の設置、駆動用インバータの設置、駆動機の保護、監視盤の設置、冷却装置の設置、駆動用インバータの運転、駆動用インバータの保護、タービンの切断、潤滑油の設置、冷却水装置の設置、インバータ用変圧器の設置、タービン開口部の基礎の設置、ケーブル工事などがある。なお、工事費用情報802には、上記に例示した以外の工事項目が追加されてもよい。工事費用情報802の評価結果欄8022には、各項目の工事に必要となる工事費用が円単位で記載されている。 The item column 8021 in the construction cost information 802 includes installation of the drive motor, installation of the drive inverter, protection of the drive motor, installation of the monitoring panel, installation of the cooling device, operation of the drive inverter, protection of the drive inverter, shutting down the turbine, installation of lubricating oil, installation of the cooling water device, installation of the inverter transformer, installation of the foundation for the turbine opening, and cable installation. Construction items other than those listed above may also be added to the construction cost information 802. The evaluation result column 8022 of the construction cost information 802 lists the construction costs required for each construction item in yen.

図8Bは、運用費用情報803を示す図である。
運用費用情報803は、列方向に項目欄8031と評価結果欄8032とで構成され、行方向に各項目に係る情報が格納される。
FIG. 8B is a diagram showing the operating cost information 803.
The operating cost information 803 is composed of an item column 8031 and an evaluation result column 8032 in the column direction, and information relating to each item is stored in the row direction.

この運用費用情報803では、同期調相機の運転費用(電気代)や、同期調相機の運転のための人件費など、運用に関する費用が評価されている。なお、運用費用情報803に例として記載した以外の工事項目が追加されてもよい。運用費用情報803には、各運用に必要となる費用が1年あたりの円単位で記載されている。 This operating cost information 803 evaluates operating costs, such as the cost of operating the synchronous phase modifier (electricity costs) and labor costs for operating the synchronous phase modifier. Note that construction items other than those listed as examples in the operating cost information 803 may also be added. The operating cost information 803 lists the costs required for each operation in yen per year.

《第3の実施形態》
第1の実施形態の効果評価部112において、廃止発電機の同期調相機化による効果を温室効果ガス削減に係る費用で試算することが考えられる。そこで第3の実施形態では、温室効果ガスの削減に係る項目から廃止発電機の同期調相機化による効果を整理したデータベースを用意し、効果評価部112で活用する。
Third Embodiment
In the effect evaluation unit 112 of the first embodiment, it is conceivable to estimate the effect of replacing a decommissioned generator with a synchronous phase modifier in terms of the cost related to greenhouse gas reduction. Therefore, in the third embodiment, a database is prepared that organizes the effects of replacing a decommissioned generator with a synchronous phase modifier from items related to greenhouse gas reduction, and this database is used in the effect evaluation unit 112.

図9は、第3の実施形態に係る便益評価情報901を示す図である。この便益評価情報901は、効果評価部112が評価した結果の例である。
便益評価情報901は、列方向に項目欄9011と評価結果欄9012とを含み、行方向に各項目に係る評価情報が格納される。
9 is a diagram showing benefit assessment information 901 according to the third embodiment. The benefit assessment information 901 is an example of the results of assessment by the effect assessment unit 112.
The benefit evaluation information 901 includes an item column 9011 and an evaluation result column 9012 in the column direction, and evaluation information relating to each item is stored in the row direction.

項目欄9011には、再生可能エネルギー接続量増加に伴う化石燃料の削減費用、二酸化炭素排出量に伴う二酸化炭素排出権買取の削減費用、同期調相機がない場合の系統増強にかかる削減費用など、温室効果ガス削減に係る費用が評価項目として記載されている。なお、項目欄9011には、例として記載した以外の項目が追加されてもよい。評価結果欄9012は、各項目の便益が円単位で記載されている。評価結果欄9012の合計が、効果評価部112が算出した便益となる。 In the item column 9011, costs related to greenhouse gas reduction are listed as evaluation items, such as the cost of reducing fossil fuels due to an increase in the amount of renewable energy connected, the cost of reducing carbon dioxide emissions by purchasing carbon dioxide emission rights due to carbon dioxide emissions, and the cost of reducing the cost of strengthening the grid in the absence of a synchronous modifier. Note that items other than those listed as examples may be added to the item column 9011. In the evaluation result column 9012, the benefit of each item is listed in yen. The total of the evaluation result column 9012 is the benefit calculated by the effect evaluation unit 112.

つまり効果評価部112は、系統対策検討部111で特定された廃止発電機を同期調相機として活用した際の効果として、再生可能エネルギーの接続量増加により相対的に減少する火力発電所の出力低下に伴う化石燃料の削減費用、再生可能エネルギーの接続量増加により減少する二酸化炭素排出量に伴う二酸化炭素排出権買取の削減費用、および同期調相機の活用により不要となる系統増強の削減費用のうち何れかを選定する。 In other words, the effect evaluation unit 112 selects, as the effect of utilizing the decommissioned generator identified by the system countermeasures examination unit 111 as a synchronous phase modifier, one of the following: the cost of reducing fossil fuels due to the relative decrease in output of thermal power plants due to an increase in the amount of renewable energy connected; the cost of reducing carbon dioxide emission rights purchases due to the decrease in carbon dioxide emissions due to an increase in the amount of renewable energy connected; and the cost of reducing system reinforcement that becomes unnecessary due to the use of a synchronous phase modifier.

《第4の実施形態》
第1の実施形態の投資対効果評価部120において、指標評価部119で用いる指標として費用便益比を用いることが考えられる。そこで本実施形態では、投資対効果評価部120における評価に、費用便益比を用いている。
Fourth Embodiment
In the investment return evaluation unit 120 of the first embodiment, it is possible to use a cost-benefit ratio as the index used in the index evaluation unit 119. Therefore, in this embodiment, the investment return evaluation unit 120 uses the cost-benefit ratio for evaluation.

図10は、第4の実施形態に係る費用便益の評価方法を示す図である。
第4の実施形態において、効果評価部112は、廃止発電機を同期調相機として活用することによる便益を金額として評価する。廃止発電機を同期調相機として活用することによる便益は、例えば第3の実施形態で記載した化石燃料費の削減費用、二酸化炭素排出量に伴う二酸化炭素排出権買取の削減費用、系統増強の削減費用などが挙げられる。効果評価部112は、評価した便益を、投資対効果評価部120に送信する。
FIG. 10 is a diagram showing a cost-benefit evaluation method according to the fourth embodiment.
In the fourth embodiment, the effect evaluation unit 112 evaluates, in monetary terms, the benefit of utilizing a decommissioned generator as a synchronous phase modifier. Examples of the benefit of utilizing a decommissioned generator as a synchronous phase modifier include the cost of reducing fossil fuel costs described in the third embodiment, the cost of reducing the purchase of carbon dioxide emission rights associated with carbon dioxide emissions, and the cost of reducing grid reinforcement. The effect evaluation unit 112 transmits the evaluated benefit to the investment return evaluation unit 120.

また投資費用評価部118は、廃止発電機を同期調相機として活用するために必要な投資費用を試算する。廃止発電機を同期調相機として活用するために必要な投資費用は、例えば第2の実施形態に記載の工事費用や運用費用などが挙げられる。投資費用評価部118は、試算した投資費用を投資対効果評価部120に送信する。 The investment cost evaluation unit 118 also estimates the investment costs required to utilize the decommissioned generator as a synchronous phase modifier. Examples of the investment costs required to utilize the decommissioned generator as a synchronous phase modifier include the construction costs and operating costs described in the second embodiment. The investment cost evaluation unit 118 transmits the estimated investment costs to the investment return evaluation unit 120.

投資対効果評価部120は、効果評価部112で算出された便益と、投資費用評価部118で算出された費用に基づき、費用便益比を算出する。具体的にいうと投資対効果評価部120は、便益から費用を除算して、費用便益比を計算する。費用に対して便益が大きいほど、費用便益比は大きくなる。費用便益比が大きいことは、投資対効果として有益なものであることを表す。 The investment return evaluation unit 120 calculates the cost-benefit ratio based on the benefits calculated by the effect evaluation unit 112 and the costs calculated by the investment cost evaluation unit 118. Specifically, the investment return evaluation unit 120 calculates the cost-benefit ratio by dividing the costs from the benefits. The greater the benefits relative to the costs, the greater the cost-benefit ratio. A high cost-benefit ratio indicates a favorable return on investment.

つまり投資対効果評価部120は、廃止発電機を同期調相機として活用することによる経済的な便益と、廃止発電機を同期調相機として活用するために必要となる費用を算出し、便益を費用で除算した費用便益比を投資対効果の指標として選定する。この投資対効果評価部120は、再生可能エネルギーの接続量増加により相対的に減少する火力発電所の出力低下に伴う化石燃料の削減費用、二酸化炭素排出権買取に要する費用減少、および、同期調相機活用により不要となる系統増強の削減費用のうち1つ以上を合計して、廃止発電機を同期調相機として活用することによる経済的な便益を算出する。投資対効果評価部120は、廃止発電機を同期調相機として活用するために必要となる費用を、この工事内容に必要となる初期費用、同期調相機の運転費用および同期調相機の運用にかかる人件費費用のうち1つ以上から算出する。 In other words, the return on investment evaluation unit 120 calculates the economic benefit of using a decommissioned generator as a synchronous phase condenser and the costs required to use the decommissioned generator as a synchronous phase condenser, and selects the cost-benefit ratio, obtained by dividing the benefits by the costs, as an indicator of return on investment. The return on investment evaluation unit 120 calculates the economic benefit of using a decommissioned generator as a synchronous phase condenser by adding up one or more of the following: the cost of reducing fossil fuels associated with the relative decline in output of thermal power plants due to an increase in the amount of renewable energy connected; the reduced cost required to purchase carbon dioxide emission credits; and the reduced cost of grid reinforcement that becomes unnecessary due to the use of synchronous phase condensers. The return on investment evaluation unit 120 calculates the costs required to use a decommissioned generator as a synchronous phase condenser from one or more of the initial costs required for the construction work, the operating costs of the synchronous phase condenser, and the labor costs required to operate the synchronous phase condenser.

廃止発電機活用決定部122は、費用便益比と基準値とを比較し、費用便益比の方が基準値よりも大きい場合、この廃止発電機を同期調相機として活用することを決定する。このように、投資対効果評価部120が算出した費用便益比により、廃止発電機活用決定部122は、どの廃止発電機を同期調相機として活用するかを決定できる。 The decommissioned generator utilization decision unit 122 compares the cost-benefit ratio with a reference value, and if the cost-benefit ratio is greater than the reference value, decides to utilize the decommissioned generator as a synchronous phase modifier. In this way, the decommissioned generator utilization decision unit 122 can determine which decommissioned generator to utilize as a synchronous phase modifier based on the cost-benefit ratio calculated by the investment return evaluation unit 120.

《第5の実施形態》
第1の実施形態の投資対効果評価部120において、廃止発電機の同期調相機の投資対効果を算出する際には、投資対効果を算出するだけではなく、算出した後の投資対効果について、他施策との効果の比較をする必要がある。そこで第5の実施形態では、投資対効果評価部120に、廃止発電機を同期調相機として活用する際の投資対効果を他施策と比較するために、費用便益比や系統制約への影響評価など、様々な観点で比較するための機能を追加することを発明した。
Fifth Embodiment
In the investment return assessment unit 120 of the first embodiment, when calculating the investment return of a decommissioned generator as a synchronous phase modifier, it is necessary not only to calculate the investment return but also to compare the calculated investment return with the effects of other measures. Therefore, in the fifth embodiment, a function for making a comparison from various perspectives, such as a cost-benefit ratio or an evaluation of the impact on grid constraints, has been invented to add to the investment return assessment unit 120 in order to compare the investment return when utilizing a decommissioned generator as a synchronous phase modifier with other measures.

図11は、第5の実施形態に係る費用便益評価における他施策との比較画面1100を示す図である。
この比較画面1100は、列方向に対策ケース欄1101と、費用便益評価欄1102と、慣性欄1103と、無効電力欄1104と、無効電力欄1105とを含み、行方向に各対策ケースについての結果を示したテーブルが表示されている。この比較画面1100は、図1に示した投資対効果評価部120によって表示される。
FIG. 11 is a diagram showing a comparison screen 1100 with other measures in a cost-benefit evaluation according to the fifth embodiment.
This comparison screen 1100 includes, in the column direction, a countermeasure case column 1101, a cost-benefit evaluation column 1102, an inertia column 1103, a reactive power column 1104, and a reactive power column 1105, and displays, in the row direction, a table showing the results for each countermeasure case. This comparison screen 1100 is displayed by the investment return evaluation unit 120 shown in FIG. 1.

対策ケース欄1101には、廃止発電機の同期調相機化の他、無効電力補償装置の設置、送電線の系統増強、蓄電池や電気自動車などの対策を表示する欄である。
費用便益評価欄1102は、各施策の投資対効果を評価するための指標を表示する欄であり、第4の実施形態の費用便益評価が表示されている。
慣性欄1103と、無効電力欄1104と、無効電力欄1105とは、系統制約に係る評価項目を表示する欄である。
The countermeasure case column 1101 displays countermeasures such as replacing the decommissioned generator with a synchronous phase modifier, installing a reactive power compensator, strengthening the transmission line system, and using storage batteries and electric vehicles.
The cost-benefit evaluation column 1102 is a column for displaying an index for evaluating the investment effectiveness of each measure, and displays the cost-benefit evaluation of the fourth embodiment.
The inertia column 1103, the reactive power column 1104, and the reactive power column 1105 are columns that display evaluation items related to grid constraints.

ここで図1に戻り、投資対効果評価部120の機能を説明する。本実施形態においては、投資対効果をいくつかの対策ごとに比較するため、対策ケースをいくつか事前検討する。ここで対策ケースには、廃止発電機の同期調相機化の他に、無効電力補償装置の設置、送電線の系統増強、蓄電池や電気自動車などの対策がある。 Returning to Figure 1, the functions of the investment return evaluation unit 120 will now be explained. In this embodiment, several countermeasure cases are examined in advance in order to compare the investment return for each of several countermeasures. In addition to converting decommissioned generators into synchronous phase modifiers, the countermeasure cases include installing reactive power compensation devices, strengthening the transmission line system, and using storage batteries and electric vehicles.

系統対策検討部111は、無効電力供給機器を用いる他施策を立案する。ここで無効電力供給機器は、静止型無効電力補償装置または自励式無効電力補償装置である。
効果評価部112は、この他施策の投資対効果の指標として、これら他施策の便益から他施策の費用を除算して費用便益比を算出する。効果評価部112は、他施策の便益として、再生可能エネルギーの接続量の増加により相対的に減少する火力発電所の出力低下に伴う化石燃料の削減費用、二酸化炭素排出権買取に要する費用減少のうち1つ以上を合計して算出する。効果評価部112は、これら他施策の費用として、他施策の工事費用、運転費、および人件費のうち1つ以上を合計して算出する。
The power system countermeasure examining unit 111 formulates other countermeasures using reactive power supply equipment. Here, the reactive power supply equipment is a static var compensator or a self-commutated var compensator.
The effect evaluation unit 112 calculates a cost-benefit ratio by dividing the costs of these other measures by the benefits of these other measures as an indicator of the return on investment of these other measures.The effect evaluation unit 112 calculates the benefits of these other measures by adding up one or more of the following: the cost of reducing fossil fuels due to the relative decrease in output of thermal power plants caused by the increase in the amount of renewable energy connected; and the reduced cost required for purchasing carbon dioxide emission rights.The effect evaluation unit 112 calculates the costs of these other measures by adding up one or more of the construction costs, operating costs, and labor costs of the other measures.

次に投資対効果評価部120は、投資対効果を評価するための指標として、比較画面1100の費用便益評価欄1102に、第4の実施形態の費用便益評価を示す。この費用便益評価を算出するにあたり、系統対策検討部111および効果評価部112が、各対策に対して効果の試算を行う。費用の試算にあたっては、発電機活用計画部103と同様に、例えば無効電力補償装置であれば、無効電力補償装置に係る情報を格納した不図示のサーバから、無効電力補償装置の製造費用や運用費用を取得する。 Next, the investment return evaluation unit 120 displays the cost-benefit evaluation of the fourth embodiment in the cost-benefit evaluation column 1102 of the comparison screen 1100 as an index for evaluating the investment return. To calculate this cost-benefit evaluation, the system countermeasure examination unit 111 and the effect evaluation unit 112 estimate the effect of each countermeasure. When estimating the costs, in the case of a reactive power compensator, for example, the manufacturing costs and operating costs of the reactive power compensator are obtained from a server (not shown) that stores information related to the reactive power compensator, just as with the generator utilization planning unit 103.

指標評価部119は、各施策に係る費用および便益により、各施策の費用便益比を算出して、比較画面1100の費用便益評価欄1102に表示する。これにより、ユーザは、費用便益比の観点で最も有効な対策を判断できる。 The index evaluation unit 119 calculates the cost-benefit ratio of each measure based on the costs and benefits associated with each measure and displays it in the cost-benefit evaluation column 1102 of the comparison screen 1100. This allows the user to determine the most effective measure in terms of the cost-benefit ratio.

対策ケースごとの比較に関しては、費用便益比の他にも、系統制約への影響も考慮する必要があると考えられる。そこで本実施形態の投資対効果評価部120は、系統制約に係る評価項目を、比較画面1100の慣性欄1103と、無効電力欄1104と、無効電力欄1105に比較可能に示している。この評価項目以外にも、周波数安定性や同期化力など、系統制約に係る評価項目を評価して、比較画面1100などに表示してもよい。これら評価項目それぞれに対してその性能を比較可能に表示することにより、ユーザは、費用便益比のみではなく、系統制約の観点で必要となる対策を選択することが可能となる。 When comparing each countermeasure case, it is necessary to consider not only the cost-benefit ratio but also the impact on grid constraints. Therefore, in this embodiment, the investment return evaluation unit 120 displays evaluation items related to grid constraints in the inertia column 1103, reactive power column 1104, and reactive power column 1105 on the comparison screen 1100 for comparison. In addition to these evaluation items, evaluation items related to grid constraints, such as frequency stability and synchronizing ability, may also be evaluated and displayed on the comparison screen 1100. By displaying the performance of each of these evaluation items in a comparative manner, the user can select countermeasures that are necessary not only from the perspective of the cost-benefit ratio, but also from the perspective of grid constraints.

《第6の実施形態》
第1の実施形態に記載の再エネ導入計画部101では、第2の実施形態、第3の実施形態、第4の実施形態および第5の実施形態に記載されたような、系統増強計画部102、発電機活用計画部103および指標評価部119における投資対効果の評価は考慮されていなかった。
Sixth Embodiment
The renewable energy introduction planning unit 101 described in the first embodiment does not take into consideration the evaluation of return on investment in the grid reinforcement planning unit 102, the generator utilization planning unit 103, and the index evaluation unit 119, as described in the second, third, fourth, and fifth embodiments.

しかしながら、投資対効果評価部120の評価を受けて、投資対効果の高いエリアでの同期発電機活用による再生可能エネルギーの接続量の増加の可能性が見込まれる場合、再エネ導入計画部101における各エリアの導入量が変化し、再エネデータベース107が修正されることも考えられる。そこで本実施形態においては、投資対効果評価部120の結果を、再エネデータベース107へ反映させる機能を追加した。 However, if the investment return evaluation unit 120 predicts the possibility of increasing the amount of renewable energy connected by utilizing synchronous generators in areas with high investment return, the amount of introduction for each area in the renewable energy introduction planning unit 101 may change, and the renewable energy database 107 may be revised. Therefore, in this embodiment, a function has been added to reflect the results of the investment return evaluation unit 120 in the renewable energy database 107.

図12は、第6の実施形態に係る、既存設備の活用計画策定装置100の構成図である。
再エネ導入計画部101は、再エネ導入計画修正部121を含んでいる。この再エネ導入計画修正部121は、廃止発電機活用決定部122の結果を受け取り、その結果を受けて再エネデータベース107を修正すると共に、再エネ導入計画修正画面1401に再エネデータベース107の内容を表示する機能を有する。この再エネ導入計画修正部121は、廃止発電機活用決定部122が決定した同期調相機の能力と各エリアの電力系統の解析情報に基づき、各エリアの再生可能エネルギー導入量を修正する。
FIG. 12 is a configuration diagram of an existing facility utilization plan formulation device 100 according to the sixth embodiment.
The renewable energy introduction planning unit 101 includes a renewable energy introduction plan correction unit 121. This renewable energy introduction plan correction unit 121 has a function of receiving a result from the decommissioned generator utilization determination unit 122, correcting the renewable energy database 107 in response to that result, and displaying the contents of the renewable energy database 107 on a renewable energy introduction plan correction screen 1401. This renewable energy introduction plan correction unit 121 corrects the amount of renewable energy introduced in each area based on the capacity of the synchronous phase modifier determined by the decommissioned generator utilization determination unit 122 and analysis information of the power system in each area.

図13は、エリア毎の再エネ導入計画の修正処理を示すフローチャートである。
廃止発電機活用決定部122の結果を受け取ると、再エネ導入計画修正部121は、廃止発電機を同期調相機として活用したときの能力を評価する(ステップS10)。そして再エネ導入計画修正部121は、各エリアの電力系統を解析する(ステップS11)。
再エネ導入計画修正部121は、同期調相機の能力と電力系統の解析結果から、各エリアへの再エネ導入可能量を算出すると(ステップS12)、図13の処理を終了する。
FIG. 13 is a flowchart showing the process of correcting the renewable energy introduction plan for each area.
Upon receiving the result of the retired generator utilization determination unit 122, the renewable energy introduction plan correction unit 121 evaluates the capacity when the retired generator is utilized as a synchronous modifier (step S10). Then, the renewable energy introduction plan correction unit 121 analyzes the power system of each area (step S11).
The renewable energy introduction plan correction unit 121 calculates the amount of renewable energy that can be introduced into each area based on the capacity of the synchronous phase modifier and the analysis result of the power system (step S12), and then ends the processing of FIG. 13 .

図14は、第6の実施形態に係る、各エリアの再エネ導入計画修正画面1401を示す図である。
再エネ導入計画修正画面1401は、列方向にエリア名欄14011と変更前再エネ導入量欄14012と変更後再エネ導入量欄14013とを含んで構成され、行方向に各エリアの情報が並べられる。
FIG. 14 is a diagram showing a renewable energy introduction plan correction screen 1401 for each area according to the sixth embodiment.
The renewable energy introduction plan correction screen 1401 is configured to include an area name column 14011, a pre-change renewable energy introduction amount column 14012, and a post-change renewable energy introduction amount column 14013 in the column direction, and information about each area is arranged in the row direction.

図12や図13に示すように、再エネ導入計画修正部121からの信号により、各エリアにおける再エネ導入量が変化する。ここで同期発電機の設置立地をエリア#1とし、変更前再エネ導入量をα、変更後の再エネ導入量をα1としたとき、同期調相機の設置により、再エネ接続量(α1-α)が拡大する。エリア#2およびエリア#3に関しても、再生可能エネルギーの導入量が変化してもよい。 As shown in Figures 12 and 13, the amount of renewable energy introduced in each area changes depending on the signal from the renewable energy introduction plan correction unit 121. Here, if the location where the synchronous generator is installed is area #1, the amount of renewable energy introduced before the change is α, and the amount of renewable energy introduced after the change is α1, the installation of a synchronous phase modifier will increase the amount of renewable energy connection (α1 - α). The amount of renewable energy introduced may also change for area #2 and area #3.

すなわち、再エネ導入量の目標値を制約条件とした場合、エリア#1で再生可能エネルギーの接続量が増加したことを踏まえ、エリア#2,#3…での再エネ導入量の合計値を(α1-α)だけ減らしてもよく、または減らさなくてもよい。その結果、変更前の全エリアの再エネ導入量の合計値よりも、変更後の全エリアの再エネ導入量の合計値を増加させることができる。 In other words, if the target value for the amount of renewable energy introduced is used as a constraint, then in light of the increase in the amount of renewable energy connected in area #1, the total amount of renewable energy introduced in areas #2, #3, etc. may or may not be reduced by (α1 - α). As a result, the total amount of renewable energy introduced in all areas after the change can be made greater than the total amount of renewable energy introduced in all areas before the change.

《第7の実施形態》
第1の実施形態においては、再エネ導入計画部101と、系統増強計画部102と、発電機活用計画部103の全ての情報を用いて指標評価部119による投資対効果を算出した。しかし、制約条件によっては、再エネ導入計画部101と、系統増強計画部102と、発電機活用計画部103のうち2つの情報を用いるのみでも本発明の効果で得られ、本発明の課題であった再生可能エネルギー接続量増加時の系統増強費用を低減しながら、温室効果ガスの排出量削減を達成することが可能となる。そこで本実施形態では、そのような制約条件について定義することを発明した。
Seventh Embodiment
In the first embodiment, the return on investment by the index evaluation unit 119 was calculated using all of the information from the renewable energy introduction planning unit 101, the grid reinforcement planning unit 102, and the generator utilization planning unit 103. However, depending on the constraint conditions, the effect of the present invention can be obtained by using only information from two of the renewable energy introduction planning unit 101, the grid reinforcement planning unit 102, and the generator utilization planning unit 103, and it becomes possible to achieve the reduction in greenhouse gas emissions while reducing the grid reinforcement costs when increasing the amount of renewable energy connection, which was an issue of the present invention. Therefore, in this embodiment, a definition of such constraint conditions has been invented.

まず第1の実施形態の発電機活用計画部103について、廃止発電機の同期調相機化に係る工事費用、耐用年数など、投資対効果評価部120における評価に必要な投資につついて、発電機活用計画部103からの情報も不要な公知情報である場合は、効果評価部112から発電機活用計画部103への情報の送信は不要となる。このときには、再エネ導入計画部101と系統増強計画部102のみの情報のやり取りにより、廃止発電機の同期調相機の活用に関する投資対効果が可能となる。 First, with regard to the generator utilization planning unit 103 of the first embodiment, if the investment required for evaluation by the investment return evaluation unit 120, such as the construction costs and useful life of converting a decommissioned generator into a synchronous phase modifier, is publicly known information that does not require information from the generator utilization planning unit 103, there is no need to send information from the effect evaluation unit 112 to the generator utilization planning unit 103. In this case, the investment return on utilizing a decommissioned generator's synchronous phase modifier can be determined by exchanging information only between the renewable energy introduction planning unit 101 and the grid reinforcement planning unit 102.

また、再生可能エネルギーの接続予定地が、同期調相機による無効電力、同期化力の供給が期待できる立地にある場合、同期調相機による導入による該当エリアにおける再生可能エネルギーの接続量拡大が期待できる。このような場合には、系統増強計画部102による試算がなくとも、再エネ導入計画部101と発電機活用計画部103による情報のやり取りのみで、廃止発電機の同期調相機化に関する検討を実施することが可能となる。 Furthermore, if the planned site for renewable energy connection is located in a location where reactive power and synchronizing power can be expected to be supplied by a synchronous phase modifier, the introduction of a synchronous phase modifier can be expected to increase the amount of renewable energy connected in the area. In such cases, even without estimates by the grid expansion planning unit 102, it is possible to consider converting a decommissioned generator into a synchronous phase modifier simply by exchanging information between the renewable energy introduction planning unit 101 and the generator utilization planning unit 103.

更に再エネ導入計画部101から、再エネデータベース107が系統増強計画部102に送信されなかったとしても、公知となっている現状の再エネ導入量や、国の政策で報告されている再エネ導入量の目標値から、広域系統断面作成部108において独自に将来の再エネ接続量拡大時の広域系統断面を作成して、その後の評価を実施することが可能となる。この場合、系統増強計画部102と発電機活用計画部103との間の情報のやり取りで、廃止発電機の同期調相機活用に関する検討が可能となる。 Furthermore, even if the renewable energy database 107 is not transmitted from the renewable energy introduction planning unit 101 to the grid expansion planning unit 102, the wide-area grid cross-section creation unit 108 can independently create a wide-area grid cross-section for future expansion of renewable energy connection capacity based on the publicly known current renewable energy introduction capacity and the target renewable energy introduction capacity reported in national policies, and then perform subsequent evaluations. In this case, the exchange of information between the grid expansion planning unit 102 and the generator utilization planning unit 103 makes it possible to consider the use of synchronous modifiers for decommissioned generators.

以上に記載の通り、第7の実施形態においては、再エネ導入計画部101と、系統増強計画部102と、発電機活用計画部103のうち2つの情報を用いることで本発明の効果を達成できる。そのため本発明は、再エネ導入計画部101と、系統増強計画部102と、発電機活用計画部103の全ての情報を用いた発明に限定するものではない。 As described above, in the seventh embodiment, the effects of the present invention can be achieved by using information from two of the renewable energy introduction planning unit 101, the grid reinforcement planning unit 102, and the generator utilization planning unit 103. Therefore, the present invention is not limited to inventions that use all of the information from the renewable energy introduction planning unit 101, the grid reinforcement planning unit 102, and the generator utilization planning unit 103.

(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 embodiments and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail to clearly explain the present invention, and are not necessarily limited to those including all of the described configurations. It is possible to replace 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. Furthermore, it is also possible to add, delete, or replace part of the configuration of each embodiment with other configurations.

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-mentioned configurations, functions, processing units, processing means, etc. may be implemented in part or in whole by hardware such as an integrated circuit. The above-mentioned configurations, functions, etc. may also be implemented by software, with a processor interpreting and executing a program that implements each function. Information such as the programs, tables, and files that implement each function can be stored in a storage device such as memory, a hard disk, or an SSD (Solid State Drive), or on a storage medium such as a flash memory card or 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 shown are those considered necessary for explanation, and not all control lines and information lines in the product are necessarily shown. In reality, it can be assumed that almost all components are interconnected.

以下に、原出願の当初請求項を転記する。 The original claims of the original application are reproduced below:

[1]
各エリアの電力系統を模擬した広域の電力系統に基づき、系統増強が必要な場所を特定する系統増強計画情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記系統増強計画情報を用いて、廃止発電機を同期調相機として活用する際の投資対効果の指標を算出する指標評価部と、
前記指標に基づいて同期調相機として活用する前記廃止発電機を決定する廃止発電機活用決定部と、
を備えることを特徴とする既設設備の活用計画策定装置。
[2]
前記記憶部は、将来の再生可能エネルギーの各エリアの導入量を予測した再生可能エネルギー導入計画情報を記憶し、
前記指標評価部は、投資対効果の指標を算出する際に、前記再生可能エネルギー導入計画情報も用いる
ことを特徴とする請求項1に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[3]
前記記憶部は、各エリアに設けられている廃止発電機の情報を記憶し、
前記指標評価部は、投資対効果の指標を算出する際に、廃止発電機の情報も用いる
ことを特徴とする請求項1に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[4]
前記再生可能エネルギー導入計画情報は、風力、洋上風力、太陽光、波力、潮力、流水、地熱、バイオマスのうち1つ以上の再生可能エネルギーの接続量の現在の接続量情報、または接続量予測情報を含む、
ことを特徴とする請求項2に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[5]
前記再生可能エネルギー導入計画情報は、再生可能エネルギーの接続量の現在の接続量情報、または接続量予測情報を含む、
ことを特徴とする請求項2に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[6]
各前記エリアは、同じ送配電事業者の管轄下にある、
ことを特徴とする請求項1に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[7]
各前記エリアは、異なる送配電事業者の管轄下にある、
ことを特徴とする請求項1に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[8]
前記再生可能エネルギー導入計画情報に基づき、各前記エリアを跨る電力系統断面を作成する広域系統断面作成部と、
前記広域系統断面作成部において解析する想定故障条件を選定する想定故障条件選定部と、
前記想定故障条件選定部で選定された故障が発生した際の潮流計算、過渡安定度計算を実施する系統影響度評価部と、
前記系統影響度評価部で評価された結果に基づき、電力系統の安定度を向上させる対策を立案する系統対策検討部と、
前記系統対策検討部で立案された対策の効果を評価する効果評価部と、
ことを特徴とする請求項2に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[9]
前記広域系統断面作成部は、前記再生可能エネルギー導入計画情報に基づき、各前記エリアについて、再生可能エネルギーの接続量の現在の接続量または接続量予測情報と、前記系統増強計画情報に含まれる系統構成、系統インピーダンス、対設置容量、発電機データとを用いて、系統影響度評価に必要となる系統断面を作成する、
ことを特徴とする請求項8に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[10]
前記系統影響度評価部は、前記広域系統断面作成部で作成された前記系統断面と、前記想定故障条件選定部で設定された想定故障の情報に基づき、事故時および平常時の系統制約条件を計算する、
ことを特徴とする請求項9に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[11]
前記系統影響度評価部は、前記系統制約条件として同期安定性における発電機内部位相角や、周波数安定性における周波数の最大値および最小値、電圧安定性におけるP-Vカーブのノーズポイントまでの負荷余裕、過渡的な電圧、および過負荷のうち1つ以上を選定する、
ことを特徴とする請求項10に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[12]
前記系統対策検討部は、前記系統影響度評価部における前記系統制約条件の評価において、当該系統制約条件を満たせないならば、課題が生じる電力系統の位置を特定する、
ことを特徴とする請求項10に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[13]
前記系統対策検討部は、前記課題が生じる電力系統の位置に対し、同期調相機として活用した際に、課題解決に貢献可能となる廃止発電機を選定する、
ことを特徴とする請求項12に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[14]
前記効果評価部は、前記系統対策検討部で特定された前記廃止発電機を前記同期調相機として活用した際の効果を検証する、
ことを特徴とする請求項13に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[15]
前記効果評価部は、前記系統制約条件として、同期安定性における発電機内部位相角、周波数安定性における周波数の最大値および最小値、電圧安定性におけるP-Vカーブのノーズポイントまでの負荷余裕、過渡的な電圧、および、過負荷のうち1つ以上を評価対象の効果として選定する、
ことを特徴とする請求項13に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[16]
前記効果評価部は、前記系統対策検討部で特定された前記廃止発電機を同期調相機として活用した際の効果として、再生可能エネルギーの接続量増加により相対的に減少する火力発電所の出力低下に伴う化石燃料の削減費用、再生可能エネルギーの接続量増加により減少する二酸化炭素排出量に伴う二酸化炭素排出権買取の削減費用、および前記同期調相機の活用により不要となる系統増強の削減費用のうち何れかを選定する、
ことを特徴とする請求項13に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[17]
前記記憶部は更に、各前記エリアの廃止発電機の情報を有する発電機活用計画情報を記憶し、
前記発電機活用計画情報に含まれる各前記エリアの発電機情報に基づき、前記廃止発電機を前記同期調相機として活用するため工事内容を決定する工事内容決定部と、
前記工事内容決定部の決定内容に基づき投資費用を評価する投資費用評価部と、
を更に備えることを特徴とする請求項16に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[18]
各前記エリアの発電機情報は、廃止発電機の容量、外部指令に対する応答速度、稼働年数、耐用年数、発電機の固定子の巻線の保全状況、発電機活用に関する地元住民の理解に関する情報のうち1つ以上を備えている、
ことを特徴とする請求項17に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[19]
各前記エリアの発電機情報は、前記発電機活用計画情報を含む、
ことを特徴とする請求項17に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[20]
前記工事内容決定部は、前記廃止発電機を前記同期調相機として活用するための前記工事内容として、駆動機の設置、駆動用インバータの設置、駆動機の運転、駆動機の保護、駆動用インバータの運転、駆動用インバータの保護、監視盤の設置、中央操作室盤の設置、タービンの切断、潤滑油装置の設置、冷却水装置の設置、インバータ用変圧器の設置、タービン開口部の基礎の設置、ケーブル工事のうち1つ以上を選定する、
ことを特徴とする請求項17に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[21]
前記投資費用評価部は、前記工事内容に必要となる初期費用から前記投資費用を算出する、
ことを特徴とする請求項20に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[22]
前記投資費用評価部は、前記同期調相機の運転費用および前記同期調相機の運用にかかる人件費費用のうち1つ以上から前記投資費用を算出する、
ことを特徴とする請求項20に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[23]
前記投資費用評価部は、前記投資費用を算出する際に割引率を考慮した均等化費用計算を適用する、
ことを特徴とする請求項20に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[24]
前記指標評価部は、前記効果評価部が評価した効果と、前記投資費用評価部が評価した投資費用に基づき、廃止発電機を同期調相機として活用することの投資対効果の指標を算出する投資対効果評価部を備える、
ことを特徴とする請求項20に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[25]
前記投資対効果評価部は、廃止発電機を同期調相機として活用することによる経済的な便益と、廃止発電機を同期調相機として活用するために必要となる費用を算出し、便益を費用で除算した費用便益比を前記投資対効果の指標として選定する、
ことを特徴とする請求項24に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[26]
前記投資対効果評価部は、再生可能エネルギーの接続量増加により相対的に減少する火力発電所の出力低下に伴う化石燃料の削減費用、二酸化炭素排出権買取に要する費用減少、および、同期調相機活用により不要となる系統増強の削減費用のうち1つ以上を合計して、廃止発電機を同期調相機として活用することによる経済的な便益を算出する、
ことを特徴とする請求項25に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[27]
前記投資対効果評価部は、廃止発電機を同期調相機として活用するために必要となる費用を、前記工事内容に必要となる初期費用、前記同期調相機の運転費用および前記同期調相機の運用にかかる人件費費用のうち1つ以上から算出する、
ことを特徴とする請求項25に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[28]
前記系統対策検討部は更に、無効電力供給機器を用いる他施策を立案し、
前記効果評価部は更に、前記他施策の投資対効果の指標を算出する、
ことを特徴とする請求項25に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[29]
前記系統対策検討部は、前記無効電力供給機器として、静止型無効電力補償装置または自励式無効電力補償装置を選定する、
ことを特徴とする請求項28に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[30]
前記効果評価部は、前記他施策の投資対効果の指標として、前記他施策の便益から前記他施策の費用を除算して費用便益比を算出する、
ことを特徴とする請求項28に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[31]
前記効果評価部は、前記他施策の便益として、再生可能エネルギーの接続量の増加により相対的に減少する火力発電所の出力低下に伴う化石燃料の削減費用、二酸化炭素排出権買取に要する費用減少のうち1つ以上を合計して算出する、
ことを特徴とする請求項30に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[32]
前記効果評価部は、前記他施策の費用として、前記他施策の工事費用、運転費、および人件費のうち1つ以上を合計して算出する、
ことを特徴とする請求項30に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[33]
前記指標評価部が算出した指標に基づき、各前記エリアの再生可能エネルギー導入量を修正する再エネ導入計画修正部、を更に備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[34]
前記再エネ導入計画修正部は、前記廃止発電機活用決定部が決定した前記同期調相機の能力と各前記エリアの電力系統の解析情報に基づき、各前記エリアの再生可能エネルギー導入量を修正する、
ことを特徴とする請求項33に記載の既設設備の活用計画策定装置。
[35]
各エリアの電力系統を模擬した広域な電力系統に基づき、系統増強が必要な場所を特定する系統増強計画情報を用いて、指標評価部が、廃止発電機を同期調相機として活用する際の投資対効果の指標を算出するステップと、
廃止発電機活用決定部が、前記指標に基づいて同期調相機として活用する前記廃止発電機を決定するステップと、
を実行することを特徴とする既設設備の活用計画策定方法。
[1]
a storage unit that stores grid reinforcement plan information that identifies locations where grid reinforcement is required based on a wide-area power grid that simulates the power grid in each area;
an index evaluation unit that calculates an index of return on investment when utilizing a decommissioned generator as a synchronous phase modifier, using the grid reinforcement plan information stored in the storage unit;
a retired generator utilization determination unit that determines the retired generator to be utilized as a synchronous phase modifier based on the index;
An existing facility utilization plan formulation device comprising:
[2]
The storage unit stores renewable energy introduction plan information that predicts the future introduction amount of renewable energy in each area,
The existing facility utilization plan formulation device according to claim 1 , wherein the index evaluation unit also uses the renewable energy introduction plan information when calculating an index of return on investment.
[3]
The storage unit stores information about decommissioned generators installed in each area,
The existing facility utilization plan formulation device according to claim 1 , wherein the index evaluation unit also uses information on decommissioned generators when calculating the index of return on investment.
[4]
The renewable energy introduction plan information includes current connection amount information or connection amount forecast information of one or more renewable energies selected from wind power, offshore wind power, solar power, wave power, tidal power, running water, geothermal power, and biomass;
3. The existing facility utilization plan formulation device according to claim 2.
[5]
The renewable energy introduction plan information includes current connection amount information or connection amount forecast information of the renewable energy connection amount,
3. The existing facility utilization plan formulation device according to claim 2.
[6]
Each of the areas is under the jurisdiction of the same electricity transmission and distribution company.
2. The existing facility utilization plan formulation device according to claim 1.
[7]
Each of the areas is under the jurisdiction of a different electricity transmission and distribution company.
2. The existing facility utilization plan formulation device according to claim 1.
[8]
a wide-area system cross section creation unit that creates a power system cross section across each of the areas based on the renewable energy introduction plan information;
a contingency condition selection unit that selects a contingency condition to be analyzed in the wide-area system cross section creation unit;
a system influence evaluation unit that performs a power flow calculation and a transient stability calculation when the fault selected by the contingency fault condition selection unit occurs;
a power system countermeasures planning unit that plans countermeasures for improving the stability of the power system based on the results of evaluation by the power system influence evaluation unit;
an effect evaluation unit that evaluates the effects of measures proposed by the system countermeasure examination unit;
3. The existing facility utilization plan formulation device according to claim 2.
[9]
The wide-area system cross section creation unit creates a system cross section required for system impact assessment for each area based on the renewable energy introduction plan information, using current connection amount or connection amount forecast information of the renewable energy connection amount, and the system configuration, system impedance, installation capacity, and generator data included in the system reinforcement plan information.
9. The existing facility utilization plan formulation device according to claim 8.
[10]
the system influence evaluation unit calculates system constraint conditions during an accident and during normal operation based on the system cross section created by the wide-area system cross section creation unit and information on the contingency failure set by the contingency failure condition selection unit;
10. The existing facility utilization plan formulation device according to claim 9.
[11]
The system influence evaluation unit selects, as the system constraint conditions, one or more of a generator internal phase angle in synchronous stability, a maximum value and a minimum value of frequency in frequency stability, a load margin up to the nose point of a P-V curve in voltage stability, a transient voltage, and an overload.
The existing facility utilization plan formulation device according to claim 10.
[12]
the power system measure examination unit identifies a location of the power system where a problem occurs if the power system constraint condition cannot be satisfied in the evaluation of the power system constraint condition by the power system impact evaluation unit;
The existing facility utilization plan formulation device according to claim 10.
[13]
The system countermeasure examination unit selects a decommissioned generator that can contribute to solving the problem when used as a synchronous phase modifier for a position in the power system where the problem occurs.
The existing facility utilization plan formulation device according to claim 12.
[14]
The effect evaluation unit verifies an effect when the decommissioned generator identified by the system countermeasure examination unit is utilized as the synchronous phase modifier.
The existing facility utilization plan formulation device according to claim 13.
[15]
The effect evaluation unit selects, as the system constraint conditions, one or more of the following as effects to be evaluated: a generator internal phase angle in synchronous stability; a maximum value and a minimum value of frequency in frequency stability; a load margin up to the nose point of a P-V curve in voltage stability; a transient voltage; and an overload.
The existing facility utilization plan formulation device according to claim 13.
[16]
The effect evaluation unit selects, as an effect when the decommissioned generator identified by the grid countermeasures examination unit is utilized as a synchronous phase modifier, one of the following: a reduction cost of fossil fuels due to a decrease in output of a thermal power plant that is relatively reduced due to an increase in the amount of connected renewable energy; a reduction cost of purchasing carbon dioxide emission rights due to a decrease in carbon dioxide emissions due to an increase in the amount of connected renewable energy; and a reduction cost of grid reinforcement that becomes unnecessary due to the utilization of the synchronous phase modifier.
The existing facility utilization plan formulation device according to claim 13.
[17]
The storage unit further stores generator utilization plan information having information on decommissioned generators in each of the areas,
a construction content determination unit that determines construction content for utilizing the decommissioned generator as the synchronous phase modifier based on the generator information of each of the areas included in the generator utilization plan information;
an investment cost evaluation unit that evaluates investment costs based on the contents determined by the construction content determination unit;
The existing facility utilization plan formulation device according to claim 16, further comprising:
[18]
The generator information for each of the areas includes one or more of the following information: capacity of the decommissioned generators, response speed to external commands, years of operation, service life, maintenance status of the generator stator windings, and information on the understanding of local residents regarding the utilization of generators;
18. The existing facility utilization plan formulation device according to claim 17.
[19]
The power generator information for each area includes the power generator utilization plan information.
18. The existing facility utilization plan formulation device according to claim 17.
[20]
The construction content determination unit selects one or more of the following construction content for utilizing the decommissioned generator as the synchronous phase modifier: installation of a driving machine, installation of a driving inverter, operation of the driving machine, protection of the driving machine, operation of the driving inverter, protection of the driving inverter, installation of a monitoring panel, installation of a central control room panel, turbine disconnection, installation of a lubricating oil device, installation of a cooling water device, installation of an inverter transformer, installation of a foundation for a turbine opening, and cable construction;
18. The existing facility utilization plan formulation device according to claim 17.
[21]
The investment cost evaluation unit calculates the investment cost from the initial cost required for the construction work.
The existing facility utilization plan formulation device according to claim 20.
[22]
the investment cost evaluation unit calculates the investment cost from one or more of an operating cost of the synchronous phase condenser and a labor cost required for operating the synchronous phase condenser.
The existing facility utilization plan formulation device according to claim 20.
[23]
The investment cost evaluation unit applies a levelized cost calculation that takes into account a discount rate when calculating the investment cost.
The existing facility utilization plan formulation device according to claim 20.
[24]
The index evaluation unit includes an investment effect evaluation unit that calculates an index of investment effect of utilizing the decommissioned generator as a synchronous phase modifier based on the effect evaluated by the effect evaluation unit and the investment cost evaluated by the investment cost evaluation unit.
The existing facility utilization plan formulation device according to claim 20.
[25]
the investment return evaluation unit calculates the economic benefit of utilizing the decommissioned generator as a synchronous phase modifier and the cost required to utilize the decommissioned generator as a synchronous phase modifier, and selects a cost-benefit ratio obtained by dividing the benefit by the cost as an indicator of the investment return;
25. The existing facility utilization plan formulation device according to claim 24.
[26]
The investment return evaluation unit calculates the economic benefit of utilizing the decommissioned generator as a synchronous condenser by adding up one or more of the following: the cost of reducing fossil fuels due to the decrease in output of thermal power plants that is relatively reduced due to the increase in the amount of renewable energy connected; the reduced cost required to purchase carbon dioxide emission rights; and the cost of reducing grid reinforcement that becomes unnecessary due to the use of the synchronous condenser.
26. The existing facility utilization plan formulation device according to claim 25.
[27]
The investment return evaluation unit calculates the cost required to utilize the decommissioned generator as a synchronous phase condenser from one or more of the initial cost required for the construction work, the operating cost of the synchronous phase condenser, and the labor cost required for operating the synchronous phase condenser.
26. The existing facility utilization plan formulation device according to claim 25.
[28]
The power system countermeasures examination department further develops other measures using reactive power supply equipment,
The effect evaluation unit further calculates an index of the return on investment of the other measures.
26. The existing facility utilization plan formulation device according to claim 25.
[29]
The system countermeasure examination unit selects a static var compensator or a self-commutated var compensator as the reactive power supply equipment.
29. The existing facility utilization plan formulation device according to claim 28.
[30]
the effect evaluation unit calculates a cost-benefit ratio by dividing the cost of the other measure from the benefit of the other measure as an indicator of the return on investment of the other measure;
29. The existing facility utilization plan formulation device according to claim 28.
[31]
The effect evaluation unit calculates, as the benefit of the other measures, one or more of the following: the cost of reducing fossil fuels due to the decrease in output of thermal power plants that is relatively reduced due to the increase in the amount of renewable energy connected; and the reduction in costs required for purchasing carbon dioxide emission rights.
The existing facility utilization plan formulation device according to claim 30.
[32]
The effect evaluation unit calculates the cost of the other measures by adding up one or more of construction costs, operating costs, and labor costs of the other measures.
The existing facility utilization plan formulation device according to claim 30.
[33]
Further provided is a renewable energy introduction plan correction unit that corrects the amount of renewable energy introduction in each of the areas based on the index calculated by the index evaluation unit,
2. The existing facility utilization plan formulation device according to claim 1.
[34]
The renewable energy introduction plan correction unit corrects the amount of renewable energy introduced in each of the areas based on the capacity of the synchronous phase modifier determined by the decommissioned generator utilization determination unit and analysis information of the power system in each of the areas.
34. The existing facility utilization plan formulation device according to claim 33.
[35]
a step in which an index evaluation unit calculates an index of return on investment when utilizing a decommissioned generator as a synchronous phase modifier, using grid reinforcement plan information that identifies locations where grid reinforcement is required based on a wide-area grid that simulates the grid in each area;
a step in which a retired generator utilization determination unit determines the retired generator to be utilized as a synchronous phase modifier based on the index;
A method for formulating a utilization plan for existing facilities, characterized by carrying out the following.

100 活用計画策定装置
101 再エネ導入計画部
107 再エネデータベース
107a 再エネ導入量
107b 再エネ導入量
107c 再エネ導入量
102 系統増強計画部
108 広域系統断面作成部
109 想定故障条件選定部
110 系統影響度評価部
111 系統対策検討部
112 効果評価部
103 発電機活用計画部
116 発電機データベース
116a 発電機情報
116b 発電機情報
116c 発電機情報
117 工事内容決定部
118 投資費用評価部
119 指標評価部
120 投資対効果評価部
121 再エネ導入計画修正部
122 廃止発電機活用決定部
20a エリア
20b エリア
201,201a,201b 電力需要地
21,203a,203b 送電線
202 再エネ発電部
202a~202c 再エネ電源
300 想定故障データベース
301 日時データ
302 想定故障ケース欄
303 故障箇所欄
304 故障様相欄
401~403 系統事故
5 系統事故解析画面
501 系統図
502a 日付欄
502b 時刻欄
503 想定故障条件選定結果
5031 想定故障ケース欄
5032 電制量欄
5033 負制量欄
5034 発電機位相角欄
5035 電圧欄
5036 周波数欄
504 凡例
602 発電機
802 工事費用情報
8021 項目欄
8022 評価結果欄
803 運用費用情報
8031 項目欄
8032 評価結果欄
803 投資費用評価情報
901 便益評価情報
9011 項目欄
9012 評価結果欄
1100 比較画面
1101 対策ケース欄
1102 費用便益評価欄
1103 慣性欄
1104,1105 無効電力欄
1401 再エネ導入計画修正画面
14011 エリア名欄
14012 変更前再エネ導入量欄
14013 変更後再エネ導入量欄
100 Utilization plan formulation device 101 Renewable energy introduction planning unit 107 Renewable energy database 107a Renewable energy introduction amount 107b Renewable energy introduction amount 107c Renewable energy introduction amount 102 System reinforcement planning unit 108 Wide area system cross section creation unit 109 Conceivable failure condition selection unit 110 System impact evaluation unit 111 System countermeasure examination unit 112 Effect evaluation unit 103 Generator utilization planning unit 116 Generator database 116a Generator information 116b Generator information 116c Generator information 117 Construction content determination unit 118 Investment cost evaluation unit 119 Index evaluation unit 120 Investment return evaluation unit 121 Renewable energy introduction plan correction unit 122 Decommissioned generator utilization determination unit 20a Area 20b Area 201, 201a, 201b Power demand area 21, 203a, 203b Transmission line 202 Renewable energy power generation units 202a to 202c Renewable energy power source 300 Contingency database 301 Date and time data 302 Contingency case column 303 Fault location column 304 Fault mode columns 401 to 403 System fault 5 System fault analysis screen 501 System diagram 502a Date column 502b Time column 503 Contingency condition selection result 5031 Contingency case column 5032 Power control amount column 5033 Negative control amount column 5034 Generator phase angle column 5035 Voltage column 5036 Frequency column 504 Legend 602 Generator 802 Construction cost information 8021 Item column 8022 Evaluation result column 803 Operation cost information 8031 Item column 8032 Evaluation result column 803 Investment cost evaluation information 901 Benefit evaluation information 9011 Item column 9012 Evaluation result column 1100 Comparison screen 1101 Countermeasure case column 1102 Cost-benefit assessment column 1103 Inertia columns 1104, 1105 Reactive power column 1401 Renewable energy introduction plan correction screen 14011 Area name column 14012 Renewable energy introduction amount column before change 14013 Renewable energy introduction amount column after change

Claims (7)

異なる送電事業者の管轄下における各エリアでの将来における再生可能エネルギーの導入量を予測した再生可能エネルギー導入計画情報と、前記送電事業者の管轄下にある各エリアを跨ぐ電力系統を模擬した広域の電力系統情報に基づき、系統増強が必要な場所を特定する系統増強計画情報を求める系統増強計画部と、a grid reinforcement planning unit that obtains grid reinforcement plan information that identifies locations where grid reinforcement is required based on renewable energy introduction plan information that predicts the future amount of renewable energy introduced in each area under the jurisdiction of different power transmission companies and wide-area power grid information that simulates a power grid spanning each area under the jurisdiction of the power transmission company; and
前記系統増強計画情報から廃止発電機を同期調相機として活用した際に系統安定度を向上させる、発電事業者が所有する廃止発電機を選定する系統対策検討部と、a system countermeasures examination unit that selects a decommissioned generator owned by a power generation company that improves system stability when the decommissioned generator is utilized as a synchronous phase modifier based on the system reinforcement plan information;
を備えることを特徴とする既設設備の活用計画策定装置。An existing facility utilization plan formulation device comprising:
前記再生可能エネルギー導入計画情報に基づき、各前記エリアを跨る電力系統断面を作成する広域系統断面作成部と、a wide-area system cross section creation unit that creates a power system cross section across each of the areas based on the renewable energy introduction plan information;
前記広域系統断面作成部において解析する想定故障条件を選定する想定故障条件選定部と、a contingency condition selection unit that selects a contingency condition to be analyzed in the wide-area system cross section creation unit;
前記想定故障条件選定部で選定された故障が発生した際の潮流計算、過渡安定度計算を実施する系統影響度評価部と、a system influence evaluation unit that performs a power flow calculation and a transient stability calculation when the fault selected by the contingency fault condition selection unit occurs;
前記系統影響度評価部で評価された結果に基づいて前記系統対策検討部で選定された廃止発電機による効果を評価する効果評価部と、an effect evaluation unit that evaluates the effect of the decommissioned generator selected by the power system measure examination unit based on the evaluation result by the power system impact evaluation unit;
を備えることを特徴とする請求項1に記載の既設設備の活用計画策定装置。2. The existing facility utilization plan formulation device according to claim 1, further comprising:
前記再生可能エネルギー導入計画情報は、風力、洋上風力、太陽光、波力、潮力、流水、地熱、バイオマスのうち1つ以上の再生可能エネルギーの接続量の現在の接続量情報、または接続量予測情報を含む、The renewable energy introduction plan information includes current connection amount information or connection amount forecast information of one or more renewable energies selected from wind power, offshore wind power, solar power, wave power, tidal power, running water, geothermal power, and biomass;
ことを特徴とする請求項2に記載の既設設備の活用計画策定装置。3. The existing facility utilization plan formulation device according to claim 2.
前記再生可能エネルギー導入計画情報は、再生可能エネルギーの接続量の現在の接続量情報、または接続量予測情報を含む、The renewable energy introduction plan information includes current connection amount information or connection amount forecast information of the renewable energy connection amount,
ことを特徴とする請求項3に記載の既設設備の活用計画策定装置。4. The existing facility utilization plan formulation device according to claim 3.
前記系統対策検討部で選定した廃止発電機によりもたらされる便益と、当該廃止発電機を同期調相機として活用するために必要な費用とに基づいて指標である費用便益比を求める指標評価部と、an index evaluation unit that calculates a cost-benefit ratio, which is an index, based on the benefit brought about by the retired generator selected by the system countermeasure examination unit and the cost required to utilize the retired generator as a synchronous modifier;
前記指標評価部で求めた指標に基づいて同期調相機として活用する前記廃止発電機を決定する廃止発電機活用決定部と、a retired generator utilization determination unit that determines the retired generator to be utilized as a synchronous phase modifier based on the index determined by the index evaluation unit;
を備えることを特徴とする請求項1に記載の既設設備の活用計画策定装置。2. The existing facility utilization plan formulation device according to claim 1, further comprising:
前記指標評価部が算出した指標に基づき、各前記エリアの再生可能エネルギー導入量を修正する再エネ導入計画修正部、を更に備える、Further provided is a renewable energy introduction plan correction unit that corrects the amount of renewable energy introduction in each of the areas based on the index calculated by the index evaluation unit,
ことを特徴とする請求項5に記載の既設設備の活用計画策定装置。6. The existing facility utilization plan formulation device according to claim 5.
異なる送電事業者の管轄下における各エリアでの将来における再生可能エネルギーの導入量を予測した再生可能エネルギー導入計画情報と、前記送電事業者の管轄下にある各エリアを跨ぐ電力系統を模擬した広域の電力系統情報に基づき、系統増強計画部が、系統増強が必要な場所を特定する系統増強計画情報を求めるステップと、A step in which a grid reinforcement planning unit obtains grid reinforcement plan information that identifies locations where grid reinforcement is required, based on renewable energy introduction plan information that predicts the future amount of renewable energy introduced in each area under the jurisdiction of different power transmission companies and wide-area power grid information that simulates a power grid spanning each area under the jurisdiction of the power transmission company;
前記系統増強計画情報から廃止発電機を同期調相機として活用した際に系統安定度を向上させる、発電事業者が所有する廃止発電機を系統対策検討部が選定するステップと、a step in which a system countermeasure examination unit selects, from the system reinforcement plan information, a decommissioned generator owned by the power generation company that improves system stability when the decommissioned generator is utilized as a synchronous phase modifier;
を備えることを特徴とする既設設備の活用計画策定方法。A method for formulating a utilization plan for existing facilities, comprising:
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