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JP7767938B2 - Information processing device, information processing method, and information processing program - Google Patents
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JP7767938B2 - Information processing device, information processing method, and information processing program - Google Patents

Information processing device, information processing method, and information processing program

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JP7767938B2
JP7767938B2 JP2022009217A JP2022009217A JP7767938B2 JP 7767938 B2 JP7767938 B2 JP 7767938B2 JP 2022009217 A JP2022009217 A JP 2022009217A JP 2022009217 A JP2022009217 A JP 2022009217A JP 7767938 B2 JP7767938 B2 JP 7767938B2
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Description

本発明は、情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラムに関する。 The present invention relates to an information processing device, an information processing method, and an information processing program.

地震や台風等の災害発生に備え、停電時に分散型の電力供給設備から一定範囲の地域内の需要家の負荷に電力を供給することが可能な電力供給システム(マイクログリッド)を構築する事例が近年増えている。 In preparation for disasters such as earthquakes and typhoons, there has been an increasing number of cases in recent years of building power supply systems (microgrids) that can supply power from distributed power supply facilities to consumer loads within a certain area during power outages.

マイクログリッドを構築する際には分散型の電力供給設備の容量を決定する必要があり、そのための方法が知られている(例えば、特許文献1)。 When building a microgrid, it is necessary to determine the capacity of distributed power supply equipment, and methods for doing so are known (for example, Patent Document 1).

特開2009-177941号公報JP 2009-177941 A

特許文献1に記載された方法は、停電時に全ての負荷に対して電力を供給することを前提としている。そのため、決定された容量の電力供給設備を導入及び維持するためのコストと、実際に災害が発生した場合に予想される影響とを比較衡量すると、導入及び維持するためのコストが過大になる可能性があるといった課題がある。 The method described in Patent Document 1 is based on the premise that power will be supplied to all loads during a power outage. Therefore, when the cost of installing and maintaining a power supply facility with a determined capacity is weighed against the expected impact of an actual disaster, there is a risk that the installation and maintenance costs may be excessive.

本発明はこのような課題を鑑みてなされたものであり、電力供給設備を導入及び維持するためのコストと、実際に災害が発生した場合に予想される影響とを考慮し、電力供給設備の容量を決定することが可能な情報処理装置を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of these issues, and aims to provide an information processing device that can determine the capacity of power supply equipment by taking into account the costs of installing and maintaining power supply equipment and the expected impact of an actual disaster.

上記目的を達成するための一の発明は、マイクログリッドが電力系統に対して切断された場合に前記マイクログリッドに接続された複数の負荷に電力を供給すべく対象設備の容量を決定する情報処理装置であって、前記対象設備の導入及び維持に要する第1コストを計算するための情報を取得する第1取得部と、過去の所定期間における前記複数の負荷の夫々の消費電力の実績値を取得する第2取得部と、前記複数の負荷の夫々に対して予め設定され、前記複数の負荷の夫々に対する電力供給の重要度を示す係数を取得する第3取得部と、前記第1コストを計算するための情報に基づいて得られる前記第1コストと、前記複数の負荷の夫々の遮断電力及び前記係数で定まる第2コストとの総和である総合コストを最小化する際の前対象設備の容量及び複数の負荷の夫々の遮断電力を計算する計算部と、を備える、情報処理装置である。本発明の他の特徴については、本明細書の記載により明らかにする。 One invention to achieve the above object is an information processing device that determines the capacity of target equipment to supply power to multiple loads connected to a microgrid when the microgrid is disconnected from the power system. The information processing device includes: a first acquisition unit that acquires information for calculating a first cost required for installing and maintaining the target equipment; a second acquisition unit that acquires actual values of power consumption for each of the multiple loads over a predetermined past period; a third acquisition unit that acquires a coefficient that is preset for each of the multiple loads and indicates the importance of power supply to each of the multiple loads; and a calculation unit that calculates the capacity of the target equipment and the interrupting power of each of the multiple loads when minimizing a total cost, which is the sum of the first cost obtained based on the information for calculating the first cost, the interrupting power of each of the multiple loads, and a second cost determined by the coefficient. Other features of the present invention will become clearer in the description of this specification.

本発明によれば、電力供給設備を導入及び維持するためのコストと、実際に災害が発生した場合に予想される影響とを考慮し、電力供給設備の容量を決定することが可能な情報処理装置を提供することが可能となる。 This invention makes it possible to provide an information processing device that can determine the capacity of power supply equipment by taking into account the costs of installing and maintaining the power supply equipment and the expected impact of an actual disaster.

マイクログリッドを説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a microgrid. 情報処理装置のハードウェア構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a hardware configuration of an information processing device. 記憶装置に記憶された情報を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing information stored in a storage device. 設備情報DBの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a facility information DB. 負荷実績報DBの一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a load performance report DB. 複数の負荷の夫々の消費電力の推移を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the transition of power consumption of each of a plurality of loads. 複数の負荷の夫々の消費電力の推移を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the transition of power consumption of each of a plurality of loads. 気象実績報DBの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a weather performance report DB. 重要度DBの一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an importance DB. 各種コストの間の関係を説明するための概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining the relationship between various costs. 情報処理装置の機能ブロックを示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating functional blocks of the information processing device. 対象設備の容量を出力するまでの処理の流れを説明するフローチャートである。10 is a flowchart illustrating the flow of processing up to outputting the capacity of the target facility. 気象情報の実績値毎に行った対象設備の容量の計算結果の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of the calculation results of the capacity of the target facility for each actual value of the weather information. 気象情報の実績値毎に行った対象設備の容量の計算結果の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of the calculation results of the capacity of the target facility for each actual value of the weather information. 対象設備が供給可能な電力の予測値の計算結果の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a calculation result of a predicted value of power that can be supplied by a target facility. 決定された対象設備の容量の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the determined capacity of the target facility.

==第1実施形態==
<<マイクログリッド>>
マイクログリッドは、地震や台風等の災害発生に備え、停電時に分散型の電力供給設備から一定範囲の地域内の需要家の負荷に電力を供給することが可能な電力供給システムである。
First Embodiment
<<Microgrid>>
A microgrid is a power supply system that can supply power from distributed power supply facilities to consumer loads within a certain area in the event of a power outage, in preparation for disasters such as earthquakes and typhoons.

図1は、後述する情報処理装置2を用いて構築することを計画しているマイクログリッド1を説明するための図である。本実施形態では、地域Aにマイクログリッド1を構築することを計画しているとして説明する。 Figure 1 is a diagram illustrating a microgrid 1 that is planned to be constructed using an information processing device 2, which will be described later. In this embodiment, the explanation will be given assuming that the microgrid 1 is planned to be constructed in area A.

マイクログリッド1は、配電線10と、配電線10に接続された分散型の電力供給設備(対象設備11)と、負荷1~3とから構成されている。図1には、分散型の電力供給設備として、発電機11aと、太陽電池11bと、蓄電池11cとが示されている。マイクログリッド1は、配電線10上に設けられた遮断機30を介して電力系統3に接続されている。 The microgrid 1 is composed of a distribution line 10, a distributed power supply facility (target facility 11) connected to the distribution line 10, and loads 1 to 3. Figure 1 shows a generator 11a, a solar cell 11b, and a storage battery 11c as distributed power supply facilities. The microgrid 1 is connected to the power grid 3 via a circuit breaker 30 installed on the distribution line 10.

また、図1には、需要家の負荷として、配電線10に接続された負荷1~3が示されている。需要家は、配電線10から供給される電力を消費する設備を含む。需要家としては、例えば、病院、工場、学校等の施設が挙げられる。 Figure 1 also shows loads 1 to 3 connected to the power distribution line 10 as consumer loads. Consumers include facilities that consume power supplied from the power distribution line 10. Examples of consumers include facilities such as hospitals, factories, and schools.

平常時には、遮断機30は接続状態を維持し、発電所(図示せず)で発電された電力が電力系統3を介してマイクログリッド1に接続された負荷1~3に供給される。 Under normal conditions, the circuit breaker 30 remains connected, and electricity generated by a power plant (not shown) is supplied to loads 1-3 connected to the microgrid 1 via the power grid 3.

一方、地震や台風等の災害が発生し、発電所からの電力系統3を介したマイクログリッド1への電力供給が停止すると(停電時)、遮断機30は切断状態となる。つまり、このとき、マイクログリッド1は電力系統3に対して切断される。 On the other hand, if a disaster such as an earthquake or typhoon occurs and the power supply from the power plant to the microgrid 1 via the power grid 3 is stopped (a power outage occurs), the circuit breaker 30 enters a disconnected state. In other words, at this time, the microgrid 1 is disconnected from the power grid 3.

マイクログリッド1が電力系統3に対して切断されると、電力供給設備(発電機11a、太陽電池11b及び蓄電池11c)は、負荷1~3に電力を供給する。 When the microgrid 1 is disconnected from the power grid 3, the power supply equipment (generator 11a, solar cell 11b, and storage battery 11c) supplies power to loads 1 to 3.

<<情報処理装置>>
情報処理装置2は、マイクログリッド1が電力系統3に対して切断された場合に、マイクログリッド1に接続された複数の負荷に電力を供給する分散型の電力供給設備の容量を決定するための装置である。
<<Information processing device>>
The information processing device 2 is a device for determining the capacity of a distributed power supply facility that supplies power to a plurality of loads connected to the microgrid 1 when the microgrid 1 is disconnected from the power system 3.

情報処理装置2による容量決定の対象となる電力供給設備を、以下では「対象設備11」と称する。本実施形態では、対象設備11は、発電機11aと、太陽電池11bと、蓄電池11cとを含む(図1)。以下、情報処理装置2のハードウェア構成及び機能ブロックについて説明する。 The power supply facility for which the information processing device 2 determines capacity is hereinafter referred to as the "target facility 11." In this embodiment, the target facility 11 includes a generator 11a, a solar cell 11b, and a storage battery 11c (Figure 1). The hardware configuration and functional blocks of the information processing device 2 are described below.

<情報処理装置2のハードウェア構成>
図2は、本発明の一実施形態である情報処理装置2のハードウェア構成を示す図である。情報処理装置2は、CPU(Central Processing Unit)200、メモリ201、通信装置202、記憶装置203、入力装置204、出力装置205、及び記録媒体読取装置206を有するコンピュータである。
<Hardware configuration of information processing device 2>
2 is a diagram showing the hardware configuration of an information processing device 2 according to an embodiment of the present invention. The information processing device 2 is a computer having a CPU (Central Processing Unit) 200, a memory 201, a communication device 202, a storage device 203, an input device 204, an output device 205, and a recording medium reader 206.

[CPU200]
CPU200は、メモリ201や記憶装置203に記憶された容量決定プログラム203a(「情報処理プログラム」に相当)を実行することにより、情報処理装置2が有する様々な機能を実現する。
[CPU 200]
The CPU 200 executes a capacity determination program 203 a (corresponding to an “information processing program”) stored in the memory 201 or the storage device 203 to realize various functions of the information processing device 2 .

[メモリ201]
メモリ201は、例えばRAM(Random-Access Memory)等であり、様々なプログラムやデータ等の一時的な記憶領域として用いられる。
[Memory 201]
The memory 201 is, for example, a RAM (Random-Access Memory) and is used as a temporary storage area for various programs, data, and the like.

[通信装置202]
通信装置202は、ネットワーク5を介して、他のコンピュータと各種プログラムやデータの受け渡しを行う。
[Communication device 202]
The communication device 202 exchanges various programs and data with other computers via the network 5 .

[記憶装置203]
記憶装置203は、CPU200によって、実行または処理される各種データを格納する非一時的な(例えば不揮発性の)記憶装置である。
[Storage device 203]
The storage device 203 is a non-transitory (e.g., non-volatile) storage device that stores various data to be executed or processed by the CPU 200 .

図3に示すように、記憶装置203には、容量決定プログラム203aと、設備情報DB203bと、負荷実績DB203cと、気象実績DB203dと、重要度DB203eとが記憶されている。 As shown in FIG. 3, the storage device 203 stores a capacity determination program 203a, an equipment information DB 203b, a load history DB 203c, a weather history DB 203d, and an importance DB 203e.

記憶装置203に記憶されている容量決定プログラム203aや設備情報DB203b等の各種のデータベースがメモリ201に読み出されてCPU200によって実行あるいは処理されることにより、情報処理装置2の各種機能が実現される。 Various databases, such as the capacity determination program 203a and equipment information DB 203b, stored in the storage device 203 are read into the memory 201 and executed or processed by the CPU 200, thereby realizing various functions of the information processing device 2.

また容量決定プログラム203aは、本実施形態の情報処理装置2が有する機能を実現するためのプログラムを総称しており、例えば、情報処理装置2上で動作するアプリケーションプログラムやOS(Operating System)、種々のライブラリ等を含む。 The capacity determination program 203a is a general term for programs that realize the functions of the information processing device 2 of this embodiment, and includes, for example, application programs, an OS (Operating System), various libraries, etc. that run on the information processing device 2.

設備情報DB203bには、対象設備11の情報が記録されている。対象設備11の情報とは、対象設備11の導入及び維持に要するコスト(第1コストに相当)を計算するための情報、対象設備11の仕様に関する情報等を含む。図4は、設備情報DB203bの一例を示す図である。 The equipment information DB 203b stores information about the target equipment 11. The information about the target equipment 11 includes information for calculating the costs required to install and maintain the target equipment 11 (corresponding to the first cost), information about the specifications of the target equipment 11, and the like. Figure 4 shows an example of the equipment information DB 203b.

図4には、対象設備11の導入に要するコストを計算するための情報として、「設備導入コスト」が示されている。「設備導入コスト」とは、例えば、単位容量(1kW)を有する対象設備11の導入に要するコスト(円)である。本実施形態では、発電機11aの設備導入コストは10,000[円/kW]であるため、容量が1kWの発電機11aを導入するには、10,000円を要する。 Figure 4 shows "equipment installation cost" as information for calculating the cost required to install the target equipment 11. "Equipment installation cost" is, for example, the cost (yen) required to install the target equipment 11 having a unit capacity (1 kW). In this embodiment, the equipment installation cost for the generator 11a is 10,000 yen/kW, so it costs 10,000 yen to install a generator 11a with a capacity of 1 kW.

また、図4には、対象設備11の維持に要するコストを計算するための情報として、「燃料コスト」(発電機11aのみ)及び「償却期間」が示されている。「燃料コスト」とは、例えば、発電機11aが単位電力量(1kWh)を発電するための燃料に要するコスト(円)である。「償却期間」とは、例えば、対象設備11の使用可能期間(年)であり、対象設備11の減価償却費を計上する際に用いられる情報である。 Figure 4 also shows "fuel cost" (generator 11a only) and "amortization period" as information for calculating the cost of maintaining the target equipment 11. "Fuel cost" is, for example, the cost (yen) of fuel required for generator 11a to generate a unit amount of electricity (1 kWh). "Amortization period" is, for example, the usable period (years) of the target equipment 11, and is information used when recording depreciation expenses for the target equipment 11.

本実施形態では、発電機11aの燃料コストは10[円/kWh]であるため、発電機11aが1kWhの電力量を発電するには、10円分の燃料を要する。また、本実施形態では、発電機11aの償却期間は20年であるため、発電機11aは導入してから20年間使用可能である。 In this embodiment, the fuel cost of the generator 11a is 10 yen/kWh, so 10 yen worth of fuel is required for the generator 11a to generate 1 kWh of electricity. Also, in this embodiment, the amortization period of the generator 11a is 20 years, so the generator 11a can be used for 20 years after installation.

また、図4には、対象設備11の仕様に関する情報として、「出力変化率」(発電機11a及び蓄電池11cのみ)及び「最低出力」(発電機11aのみ)が示されている。 Figure 4 also shows information regarding the specifications of the target equipment 11, such as the "output change rate" (generator 11a and storage battery 11c only) and "minimum output" (generator 11a only).

「出力変化率」とは、例えば、対象設備11の定格出力に対する発電量の時間的な変化率の許容範囲である。本実施形態では、発電機11aの出力変化率は5[%/分]であるため、1分あたりの発電量の変化は、定格出力に対して5%の範囲で許容される。「最低出力」とは、対象設備11に対して予め設定された発電量の下限である。本実施形態では、発電機11aの最低出力は20[%]であるため、発電機11aの出力が定格出力の20%を下回らないように制御される必要がある。 The "output change rate" is, for example, the allowable range of the rate of change over time in the amount of power generated relative to the rated output of the target equipment 11. In this embodiment, the output change rate of the generator 11a is 5%/minute, so the change in the amount of power generated per minute is allowed within a 5% range of the rated output. The "minimum output" is the lower limit of the amount of power generated that is preset for the target equipment 11. In this embodiment, the minimum output of the generator 11a is 20%; therefore, the output of the generator 11a must be controlled so as not to fall below 20% of the rated output.

負荷実績DB203cには、所定の期間において負荷1~3の夫々が消費した電力(kW)及びこれらの総計が時系列で記録されている。図5は、負荷実績報DB203cの一例を示す図である。 Load performance DB 203c records the power (kW) consumed by each of loads 1 to 3 over a specified period, as well as the total amount, in chronological order. Figure 5 shows an example of load performance DB 203c.

この例では、2020年5月20日の0:00から、30分置きの消費電力(kW)が記録されている。例えば、2020年5月20日の0:00において、負荷1、負荷2及び負荷3の夫々が消費した電力は、10kW、23kW及び20kWである。この時刻における負荷1~3が消費した電力総計は、53kWである。 In this example, power consumption (kW) is recorded every 30 minutes starting at 0:00 on May 20, 2020. For example, at 0:00 on May 20, 2020, the power consumed by load 1, load 2, and load 3 was 10 kW, 23 kW, and 20 kW, respectively. The total power consumed by loads 1 to 3 at this time was 53 kW.

なお、この例では30分置きに消費電力(kW)が記録されているが、これに代えて、例えば30分間の消費電力量(kWh)を30分置きに記録することとしてもよい。 In this example, power consumption (kW) is recorded every 30 minutes, but instead, for example, power consumption (kWh) for 30 minutes may be recorded every 30 minutes.

図6及び図7は、負荷実績DB203cを用いて作成された負荷1~3の夫々の消費電力の推移を示す図である。図6及び図7において、負荷1~3の夫々の消費電力の推移が積み上げグラフで示されている。 Figures 6 and 7 are diagrams showing the trends in power consumption for each of loads 1 to 3, created using the load history DB 203c. In Figures 6 and 7, the trends in power consumption for each of loads 1 to 3 are shown as stacked graphs.

図6及び図7のグラフは夫々、2020年8月1日及び同年9月1日における0:00から翌日の0:00までのグラフである。図6及び図7に示したL(1,t)、L(2,t)及びL(3,t)は夫々、負荷1、負荷2及び負荷3の消費電力の推移である。 The graphs in Figures 6 and 7 are graphs from 0:00 on August 1, 2020 and September 1, 2020, respectively, to 0:00 the following day. L(1, t), L(2, t), and L(3, t) shown in Figures 6 and 7 represent the trends in power consumption for Load 1, Load 2, and Load 3, respectively.

図6に示した2020年8月1日において、負荷1、負荷2及び負荷3の消費電力は夫々、25kW、15kW及び10kW程度で推移している。そして、負荷1~3の消費電力の総計は、50kW程度で推移している。 As shown in Figure 6, on August 1, 2020, the power consumption of load 1, load 2, and load 3 remained at approximately 25 kW, 15 kW, and 10 kW, respectively. The total power consumption of loads 1 to 3 remained at approximately 50 kW.

一方、図7に示した2020年9月1日において、負荷1、負荷2及び負荷3の消費電力は夫々、25kW、10kW及び5kW程度で推移している。そして、負荷1~3の消費電力の総計は、40kW程度で推移している。 On the other hand, as shown in Figure 7 on September 1, 2020, the power consumption of load 1, load 2, and load 3 remained at approximately 25 kW, 10 kW, and 5 kW, respectively. The total power consumption of loads 1 to 3 remained at approximately 40 kW.

つまり、図6及び図7からわかるように、負荷1~3の消費電力の総計は、日が異なると大きく変動する場合がある。または、負荷1のように、日が異なっても消費電力が安定的に推移する負荷もある。 In other words, as can be seen from Figures 6 and 7, the total power consumption of loads 1 to 3 can fluctuate significantly from day to day. Alternatively, there are loads, such as load 1, whose power consumption remains stable even from day to day.

気象実績DB203dには、所定の期間における地域Aの気象情報が時系列で記録されている。図8は、気象実績DB203dの一例を示す図である。 The weather record DB 203d records weather information for region A over a specified period in chronological order. Figure 8 shows an example of the weather record DB 203d.

この例では、2020年5月20日の0:00から、30分置きに気象情報が記録されている。本実施形態では、気象情報として、気温、湿度、日射量、雲量及び風速が含まれている。詳細は後述するが、気象情報は、太陽電池11bが発電する電力を計算するために用いられる。 In this example, weather information is recorded every 30 minutes starting at 0:00 on May 20, 2020. In this embodiment, the weather information includes temperature, humidity, solar radiation, cloud cover, and wind speed. As will be described in more detail below, the weather information is used to calculate the power generated by solar cell 11b.

重要度DB203eには、負荷1~3の夫々に対して予め設定され、負荷1~3の夫々に対する電力供給の重要度を示す係数(以下「重要度を示す係数」又は、単に「重要度」と称する)が記録されている。図9は、重要度DB203eの一例を示す図である。この例では、重要度を示す係数が「重要度」として示されている。 Importance DB 203e stores coefficients (hereinafter referred to as "coefficients indicating importance" or simply "importance") that are set in advance for each of loads 1 to 3 and indicate the importance of power supply to each of loads 1 to 3. Figure 9 is a diagram showing an example of importance DB 203e. In this example, the coefficient indicating importance is shown as "importance."

「重要度を示す係数」とは、詳細は後述するが、負荷1~3の夫々に対する電力供給が平常時に比べて単位電力量(1kWh)だけ低下した場合に予想される影響をコスト(円)に換算した値であり、単位は「円/kWh」である。 The "coefficient indicating importance," which will be explained in detail later, is a value converted into cost (yen) of the expected impact when the power supply to each of loads 1 to 3 decreases by a unit of power (1 kWh) compared to normal times, and is expressed in units of "yen/kWh."

本明細書において「影響」とは、例えば、電力の供給が平常時に比べて不足することにより、負荷が受ける社会的な影響をいう。 In this specification, "impact" refers to the social impact on the load caused by, for example, a shortage of electricity supply compared to normal times.

重要度を示す係数は、情報処理装置2の使用者(以下、単に「使用者」と称する)によって予め設定されている係数である。 The coefficient indicating the importance is a coefficient that is set in advance by the user of the information processing device 2 (hereinafter simply referred to as the "user").

図9の例では、負荷1の重要度が、負荷1~3のうちで最も高く設定されている。例えば、負荷1に対する電力が停止又は平常時に比べて低下すると、負荷1は、負荷2又は負荷3に比べて大きな影響を受けることが予想される場合、使用者はこの例のように設定すればよい。 In the example of Figure 9, the importance of load 1 is set to the highest among loads 1 to 3. For example, if it is expected that load 1 will be more affected than loads 2 or 3 if the power to load 1 is stopped or drops below normal, the user should set it as in this example.

[入力装置204]
入力装置204は、ユーザによるコマンドやデータの入力を受け付ける装置であり、キーボード、タッチパネルディスプレイ上でのタッチ位置を検出するタッチセンサなどの入力インタフェースを含む。
[Input device 204]
The input device 204 is a device that accepts commands and data input by a user, and includes an input interface such as a keyboard and a touch sensor that detects a touch position on a touch panel display.

[出力装置205]
出力装置205は、例えばディスプレイやプリンタなどの装置である。
[Output device 205]
The output device 205 is, for example, a display or a printer.

[記録媒体読取装置206]
記録媒体読取装置206は、SDカードやDVD、CDROM等の記録媒体6に記録された容量決定プログラム203a等の様々なデータを読み取り、記憶装置203に格納する。
[Recording medium reader 206]
The recording medium reader 206 reads various data such as the capacity determination program 203 a recorded on the recording medium 6 such as an SD card, DVD, or CD-ROM, and stores the data in the storage device 203 .

<各種コストについて>
情報処理装置2は、後述する対象設備11の容量を決定する処理において、導入コストCiと、維持コストCoと、遮断コストCsとを扱う。更に、情報処理装置2は、これらのコストの総和である総合コストCtを扱う。以下、夫々について定義しておく。
[総合コスト]
総合コストCtは、詳細は後述する導入コストCiと、維持コストCoと、遮断コストCsとの総和であり、下記の数式1で定義される。
<About various costs>
The information processing device 2 handles an installation cost Ci, a maintenance cost Co, and a shutdown cost Cs in the process of determining the capacity of the target equipment 11, which will be described later. Furthermore, the information processing device 2 handles a total cost Ct, which is the sum of these costs. Each of these will be defined below.
[Total cost]
The total cost Ct is the sum of an introduction cost Ci, a maintenance cost Co, and a shutoff cost Cs, which will be described in detail later, and is defined by the following equation 1.

[導入コスト]
導入コストCiは、対象設備11の導入に要するコストである。導入コストCiは、下記の数式2で定義される。
[Installation cost]
The introduction cost Ci is the cost required to introduce the target equipment 11. The introduction cost Ci is defined by the following Equation 2.

ここで、右辺の添え字「i」は、対象設備11の種別(発電機11a、太陽電池11b又は蓄電池11c)を識別するための添え字である。Cpは、図4の設備情報DB203bに示した「設備導入コスト」である。Yaは、設備情報DB203bに示した「償却期間」である。 Here, the subscript "i" on the right side is a subscript used to identify the type of target equipment 11 (power generator 11a, solar cell 11b, or storage battery 11c). Cp is the "equipment installation cost" shown in the equipment information DB 203b in Figure 4. Ya is the "amortization period" shown in the equipment information DB 203b.

Daは、評価期間であって、単位は「日」である。「評価期間」とは、総合コストCtが発生する期間であり、停電が発生している期間を想定した期間である。 Da is the evaluation period, measured in days. The "evaluation period" is the period during which the total cost Ct is incurred, and is the period during which a power outage is assumed to occur.

従って、数式2によれば、導入コストCiは、対象設備11の導入に要するコストを、償却期間のうちの一部の期間である評価期間のコストに換算したものである。 Therefore, according to Equation 2, the introduction cost Ci is the cost required to introduce the target equipment 11 converted into the cost for the evaluation period, which is a portion of the depreciation period.

[維持コスト]
維持コストCoは、対象設備11の維持に要するコストである。維持コストCoは、下記の数式3で定義される。
[Maintenance costs]
The maintenance cost Co is the cost required to maintain the target equipment 11. The maintenance cost Co is defined by the following Equation 3.

ここで、右辺の添え字「i」は、数式2と同様に、対象設備11の種別を識別するための添え字である。右辺の添え字「t」は、評価期間Da内の各時刻であり、所定の時間間隔Δtで抽出された時刻である。 Here, the subscript "i" on the right-hand side is a subscript used to identify the type of target equipment 11, as in Equation 2. The subscript "t" on the right-hand side represents each time within the evaluation period Da, extracted at a predetermined time interval Δt.

右辺のFは、対象設備11の燃料単価であり、単位は「円/リットル」などである。Eは、対象設備11の発電効率であり、単位は「リットル/kWh」などである。G(i,t)は、対象設備11の時刻tにおける発電量であり、単位は「kW」である。Mは、対象設備11の保守に要する費用であり、単位は「円/年である」。 F on the right-hand side is the fuel cost of the target equipment 11, expressed in units such as "yen/liter." E is the power generation efficiency of the target equipment 11, expressed in units such as "liters/kWh." G(i, t) is the amount of power generated by the target equipment 11 at time t, expressed in units such as "kW." M is the cost required for maintaining the target equipment 11, expressed in units such as "yen/year."

維持コストCoについても導入コストCiと同様に、償却期間Yaのうちの一部の期間である評価期間Daのコストに換算したものである。 Like the introduction cost Ci, the maintenance cost Co is converted into the cost for the evaluation period Da, which is a portion of the amortization period Ya.

[遮断コスト]
遮断コストCsは、負荷1~3の夫々に対する電力供給が平常時に比べて低下した場合に予想される影響をコスト(円)に換算した値である。遮断コストCsは、複数の負荷の夫々の遮断電力(詳細は後述)及び重要度を示す係数(図9等)で定まるコストである。遮断コストは、例えば下記の数式4で定義される。
[Interruption cost]
The interruption cost Cs is a value obtained by converting the expected impact when the power supply to each of the loads 1 to 3 decreases compared to normal times into a cost (yen). The interruption cost Cs is a cost determined by the interrupted power of each of the multiple loads (details will be described later) and a coefficient indicating the importance (see FIG. 9, etc.). The interruption cost is defined, for example, by the following Equation 4.

ここで、右辺の添え字「k」は、負荷の種別を識別するための添え字である。右辺の添え字「t」は、数式3と同様に、評価期間Da内の各時刻である。 Here, the subscript "k" on the right-hand side is a subscript used to identify the type of load. The subscript "t" on the right-hand side, like in Equation 3, represents each time within the evaluation period Da.

右辺のS(k)は、図9の重要度DB203eに示した負荷kの「重要度」である。Lcut(k,t)は、負荷kの時刻tにおける遮断電力であり、単位は「kW」である。 S(k) on the right-hand side is the "importance" of load k shown in the importance DB 203e in Figure 9. Lcut(k, t) is the cutoff power of load k at time t, expressed in kW.

遮断電力Lcutについて詳細に説明する。複数の負荷kの夫々の遮断電力Lcut(k,t)は、対象設備11が供給可能な電力の予測値を所定の規則に基づいて複数の負荷の夫々に分配した電力と、複数の負荷kの夫々が消費した電力の実績値とで定まる電力である。 The cutoff power Lcut will be explained in detail. The cutoff power Lcut(k, t) of each of the multiple loads k is determined by the power obtained by distributing the predicted value of the power that the target equipment 11 can supply to each of the multiple loads based on predetermined rules, and the actual value of the power consumed by each of the multiple loads k.

ここでの「供給可能な電力の予測値」は、発電機11aが発電可能な電力と、蓄電池11cが放電又は充電可能な電力と、太陽電池11bが発電する電力の予測値に基づいて計算される。 The "predicted value of available power supply" here is calculated based on the predicted values of the power that can be generated by the generator 11a, the power that can be discharged or charged by the storage battery 11c, and the power that can be generated by the solar cell 11b.

また、供給可能な電力の予測値は、対象設備11(発電機11a、太陽電池11b及び蓄電池11c)の夫々の容量に基づいて計算される。なお、太陽電池11bが発電する電力の予測値については、気象実績DB203dに記録された気象情報に更に基づいて計算される。 The predicted value of the available power supply is calculated based on the respective capacities of the target equipment 11 (generator 11a, solar cell 11b, and storage battery 11c). The predicted value of the power generated by solar cell 11b is further calculated based on the weather information recorded in the weather record DB 203d.

また、「所定の規則」とは、使用者が予め定めた規則であって、特に制限はない。一例として、所定の規則は、対象設備11の夫々の容量が与えられた場合に、遮断コストCsを最小化するように、供給可能な電力の予測値を複数の負荷kの夫々に分配するとした規則であってもよい。 Furthermore, the "predetermined rule" is a rule determined in advance by the user, and is not particularly limited. As an example, the predetermined rule may be a rule that, given the capacity of each of the target facilities 11, distributes the predicted value of the available power to each of multiple loads k so as to minimize the interruption cost Cs.

他の例として、所定の規則は、供給可能な電力の予測値を、重要度が高い負荷kから順番に、負荷kが消費した電力の実績値を上限として分配するとした規則であってもよい。他の例として、所定の規則は、供給可能な電力の予測値を、複数の負荷kの夫々の重要度に比例する比率で分配するとした規則であってもよい。 As another example, the specified rule may be a rule that distributes the predicted value of available power in descending order of importance to load k, with the actual value of power consumed by load k as the upper limit. As another example, the specified rule may be a rule that distributes the predicted value of available power in proportion to the importance of each of the multiple loads k.

また、ここでの「複数の負荷の夫々が消費した電力の実績値」とは、過去の所定の期間において負荷1~3の夫々が消費した電力の実績値であり、負荷実績DB203cに記録されている。遮断電力Lcutの計算に用いられる実績値L(k,t)は、負荷実績DB203cから抽出された過去の期間の実績値である(図6又は7等)。 In addition, the "actual value of the power consumed by each of the multiple loads" here refers to the actual value of the power consumed by each of loads 1 to 3 over a specified period in the past, and is recorded in the load actual value DB 203c. The actual value L(k, t) used to calculate the cutoff power Lcut is the actual value for the past period extracted from the load actual value DB 203c (see, for example, Figures 6 or 7).

本実施形態では、数式4に示すように、遮断コストCsを、複数の負荷kの夫々の遮断電力Lcut(k,t)に対し、重要度を示す係数S(k)を重み係数として適用した場合の総和として定める。 In this embodiment, as shown in Equation 4, the interruption cost Cs is defined as the sum of the interruption power Lcut(k,t) of each of multiple loads k, with a coefficient S(k) indicating importance applied as a weighting coefficient.

以上、各種コストについて定義を行ったが、ここで各種コストの間の関係について説明する。図10は、各種コストの間の関係を説明するための概念図である。 We have defined the various costs above, but now we will explain the relationships between the various costs. Figure 10 is a conceptual diagram that explains the relationships between the various costs.

図10において、横軸は対象設備11の容量の総計であり、縦軸は各種コストである。一般に、対象設備11の容量が大きいほど、導入コストCi及び維持コストCoは大きくなり、これらの総和も大きくなる。また、対象設備11の容量が大きいほど、遮断電力は小さく抑えられるため、遮断コストCsは小さくなる。従って、これらの総和である総合コストCtは、対象設備11の容量を変数とした場合、図10に示すように極小値を有することが期待される。 In Figure 10, the horizontal axis represents the total capacity of the target equipment 11, and the vertical axis represents various costs. Generally, the larger the capacity of the target equipment 11, the higher the installation cost Ci and maintenance cost Co, and the larger their total will be. Furthermore, the larger the capacity of the target equipment 11, the lower the interruption power can be kept, and therefore the smaller the interruption cost Cs. Therefore, when the capacity of the target equipment 11 is used as a variable, the total cost Ct, which is the sum of these, is expected to have a minimum value as shown in Figure 10.

マイクログリッド1を構築する際、総合コストCtを考慮することによって、電力供給設備を導入及び維持するためのコストと、実際に災害が発生した場合に予想される影響とを考慮し、電力供給設備の容量を決定することが可能となる。 When constructing the microgrid 1, by taking into account the total cost Ct, it becomes possible to determine the capacity of the power supply equipment, taking into account the costs of installing and maintaining the power supply equipment and the expected impact if an actual disaster occurs.

このとき、対象設備11の容量として、総合コストCtを最小化する容量を選択することが好ましい。情報処理装置2は、そのような対象設備11の容量を決定するための装置である。 In this case, it is preferable to select the capacity of the target equipment 11 that minimizes the total cost Ct. The information processing device 2 is a device for determining such a capacity of the target equipment 11.

<情報処理装置2の機能ブロック>
図11を用いて、情報処理装置2の構成について説明する。図11は、情報処理装置2の機能ブロックを示す図である。
<Functional blocks of information processing device 2>
The configuration of the information processing device 2 will be described with reference to Fig. 11. Fig. 11 is a diagram showing functional blocks of the information processing device 2.

情報処理装置2は、取得部210(第1取得部に相当)と、取得部211(第2取得部に相当)と、取得部212(第4取得部に相当)と、取得部213(第3取得部に相当)と、計算部214と、決定部215と、出力部216とを含む。 The information processing device 2 includes an acquisition unit 210 (corresponding to a first acquisition unit), an acquisition unit 211 (corresponding to a second acquisition unit), an acquisition unit 212 (corresponding to a fourth acquisition unit), an acquisition unit 213 (corresponding to a third acquisition unit), a calculation unit 214, a determination unit 215, and an output unit 216.

これらの各機能は、情報処理装置2のハードウェアによって本実施形態に係る容量決定プログラム203aが実行されることにより実現される。 Each of these functions is realized by the hardware of the information processing device 2 executing the capacity determination program 203a according to this embodiment.

[取得部210]
取得部210は、設備情報DB203b(図4)から、対象設備11の導入及び維持に要するコスト(導入コストCiと、維持コストCoとの和に相当)を計算するための情報を取得する。
[Acquisition unit 210]
The acquisition unit 210 acquires information for calculating the cost required to introduce and maintain the target equipment 11 (corresponding to the sum of the introduction cost Ci and the maintenance cost Co) from the equipment information DB 203b (Figure 4).

本実施形態では、対象設備11として発電機11a、太陽電池11b及び蓄電池11cを含む。そのため、取得部210は、図4の設備情報DB203bから、夫々の設備に対する項目の値を抽出して取得する。 In this embodiment, the target equipment 11 includes a generator 11a, a solar cell 11b, and a storage battery 11c. Therefore, the acquisition unit 210 extracts and acquires the item values for each piece of equipment from the equipment information DB 203b in Figure 4.

[取得部211]
取得部211は、負荷実績DB203c(図5)から、過去の所定期間における複数の負荷の夫々の消費電力の実績値を取得する。取得部211は、異なる過去の所定期間について消費電力の複数の実績値を取得する。
[Acquisition unit 211]
The acquiring unit 211 acquires, from the load record DB 203c (FIG. 5), a record of the power consumption of each of a plurality of loads for a predetermined period in the past. The acquiring unit 211 acquires a plurality of record values of power consumption for different predetermined periods in the past.

[取得部212]
取得部212は、気象実績DB203d(図8)から、過去の所定期間の気象情報を取得する。ここでの「過去の所定期間」とは、上述の取得部211が取得した消費電力の実績値に対応する期間である。
[Acquisition unit 212]
The acquisition unit 212 acquires weather information for a predetermined period of time in the past from the weather record DB 203 d ( FIG. 8 ). The “predetermined period of time in the past” here refers to a period of time corresponding to the actual power consumption values acquired by the acquisition unit 211.

[取得部213]
取得部213は、重要度DB203e(図9)から、負荷1~3の夫々について、重要度を示す係数を取得する。
[Acquisition unit 213]
The acquiring unit 213 acquires a coefficient indicating the importance for each of the loads 1 to 3 from the importance DB 203e (FIG. 9).

[計算部214]
計算部214は、導入コストCiと、維持コストCoと、遮断コストCsとの総和である総合コストCtを最小化する際の対象設備11の容量及び負荷1~3の夫々の遮断電力を計算する。
[Calculation unit 214]
The calculation unit 214 calculates the capacity of the target equipment 11 and the interrupting power of each of the loads 1 to 3 when minimizing the total cost Ct, which is the sum of the installation cost Ci, the maintenance cost Co, and the interrupting cost Cs.

このとき、計算部214は、対象設備11の容量を決定変数とし、総合コストCtを目的関数として最小化することにより、対象設備11の容量を計算する。 At this time, the calculation unit 214 calculates the capacity of the target equipment 11 by using the capacity of the target equipment 11 as a decision variable and minimizing the total cost Ct as an objective function.

計算部214は、目的関数である総合コストCtを最小化する際、以下に示す5つの制約条件(制約条件1~5)を課す。以下、夫々について説明する。 When minimizing the total cost Ct, which is the objective function, the calculation unit 214 imposes the following five constraints (constraints 1 to 5). Each of these is explained below.

・制約条件1
計算部214は、評価期間Da内の各時刻tにおいて、供給可能な電力の予測値から蓄電池11cに充電される電力の予測値を減じた量と、複数の負荷の消費電力の実績値から複数の負荷の夫々の遮断電力を減じた量とが等しいとする条件の下で、対象設備11の容量を計算する。
・Constraint condition 1
The calculation unit 214 calculates the capacity of the target equipment 11 under the condition that, at each time t within the evaluation period Da, the amount obtained by subtracting the predicted value of the power to be charged to the storage battery 11c from the predicted value of the power that can be supplied is equal to the amount obtained by subtracting the interrupted power of each of the multiple loads from the actual power consumption of the multiple loads.

具体的には、計算部214は、下記の数式5に示す条件の下で、対象設備11の容量を計算する。
Specifically, the calculation unit 214 calculates the capacity of the target equipment 11 under the conditions shown in the following equation 5.

ここで、左辺の添え字「i」は、対象設備11の種別(発電機11a、太陽電池11b及び蓄電池11c)の夫々が複数である場合に、それらを識別するための添え字である。本実施形態では、発電機11a、太陽電池11b及び蓄電池11cの夫々の数は1であるため、a=b=c=1である。 Here, the subscript "i" on the left side is a subscript used to distinguish between the types of target equipment 11 (generators 11a, solar cells 11b, and storage batteries 11c) when there are multiple types of each. In this embodiment, there is one generator 11a, solar cell 11b, and storage battery 11c, so a = b = c = 1.

右辺の添え字「i」は、負荷を識別するための添え字である。本実施形態では、負荷の数は3であるため、n=3である。 The subscript "i" on the right side is used to identify the load. In this embodiment, there are three loads, so n = 3.

左辺のG(i,t)は、添え字「i」に対応する発電機11aが時刻tにおいて発電する電力である。R(i,t)は、添え字「i」に対応する太陽電池11bが時刻tにおいて発電する電力である。Bd(i,t)は、添え字「i」に対応する蓄電池11cが時刻tにおいて放電する電力である。Bc(i,t)は、添え字「i」に対応する蓄電池11cが時刻tにおいて充電する電力である。 G(i,t) on the left side is the power generated by the generator 11a corresponding to the subscript "i" at time t. R(i,t) is the power generated by the solar cell 11b corresponding to the subscript "i" at time t. Bd(i,t) is the power discharged by the storage battery 11c corresponding to the subscript "i" at time t. Bc(i,t) is the power charged by the storage battery 11c corresponding to the subscript "i" at time t.

右辺のL(i,t)は、負荷iが時刻tに消費した電力の実績値である。Lcut(i,t)は、負荷iの時刻tにおける遮断電力である。 L(i, t) on the right-hand side is the actual value of the power consumed by load i at time t. Lcut(i, t) is the cut-off power of load i at time t.

・制約条件2
計算部214は、各時刻tにおいて、発電機11aの出力変化率が規定値の範囲内であるとする条件の下で対象設備11の容量を計算する。
・Constraint condition 2
The calculation unit 214 calculates the capacity of the target facility 11 at each time t under the condition that the output change rate of the generator 11a is within a specified value range.

具体的には、計算部214は、下記の数式6に示す条件を更に課して、対象設備11の容量を計算する。
Specifically, the calculation unit 214 calculates the capacity of the target equipment 11 by further imposing the condition shown in the following formula 6.

ここで、添え字「i」は、発電機11aの数が複数である場合に、それらを識別するための添え字であるが、本実施形態では発電機11aの数は1である。ΔGmin及びΔGmaxは夫々、発電機11aの出力変化率の下限及び上限である。 Here, the subscript "i" is used to distinguish between multiple generators 11a, but in this embodiment there is only one generator 11a. ΔGmin and ΔGmax are the lower and upper limits, respectively, of the output change rate of the generator 11a.

・制約条件3
計算部214は、各時刻tにおいて、発電機11aの出力が、規定値以上であるとする条件の下で対象設備11の容量を計算する。
・Constraint condition 3
The calculation unit 214 calculates the capacity of the target facility 11 at each time t under the condition that the output of the generator 11a is equal to or greater than a specified value.

具体的には、計算部214は、下記の数式7に示す条件を更に課して、対象設備11の容量を計算する。
Specifically, the calculation unit 214 calculates the capacity of the target equipment 11 by further imposing the condition shown in the following equation 7.

ここで、添え字「i」は、数式6と同様である。Gminは、発電機11aの出力の下限である。 Here, the subscript "i" is the same as in Equation 6. Gmin is the lower limit of the output of the generator 11a.

・制約条件4
計算部214は、評価期間Da内の各時刻tにおいて、対象設備11の夫々の燃料タンク内の燃料の残量が、規定値の範囲であるとする条件の下で対象設備11の容量を計算する。
・Restriction condition 4
The calculation unit 214 calculates the capacity of the target equipment 11 at each time t within the evaluation period Da under the condition that the remaining amount of fuel in each fuel tank of the target equipment 11 is within a specified value range.

具体的には、計算部214は、下記の数式8に示す条件を更に課して、対象設備11の容量を計算する。
Specifically, the calculation unit 214 calculates the capacity of the target facility 11 by further imposing the condition shown in the following equation 8.

ここで、添え字「i」は、数式2等と同様に、対象設備11の種別を識別するための添え字である。Fmin及びFmaxは夫々、燃料タンク内の燃料残量の下限及び上限である。Fは、燃料タンク内の燃料の残量である。
・制約条件5
計算部214は、評価期間Da内の各時刻tにおいて、蓄電池11cの充電状態(State Of Charge)が、規定値の範囲であるとする条件の下で対象設備11の容量を計算する。
Here, the subscript "i" is a subscript for identifying the type of the target equipment 11, as in Equation 2 etc. Fmin and Fmax are the lower and upper limits of the remaining amount of fuel in the fuel tank, respectively. F is the remaining amount of fuel in the fuel tank.
・Restriction condition 5
The calculation unit 214 calculates the capacity of the target equipment 11 at each time t within the evaluation period Da under the condition that the state of charge (State Of Charge) of the storage battery 11c is within a range of specified values.

具体的には、計算部214は、下記の数式9に示す条件を更に課して、対象設備11の容量を計算する。
Specifically, the calculation unit 214 calculates the capacity of the target facility 11 by further imposing the condition shown in the following equation 9.

ここで、SOCは、蓄電池11cの充電状態であり、単位は「%」である。SOCが100%のときは満充電状態であり、0%のときは完全放電状態である。SOCmin及びSOCmaxはそれぞれ、SOCの下限値である。 Here, SOC is the state of charge of the storage battery 11c, expressed in percentages. An SOC of 100% indicates a fully charged state, and 0% indicates a fully discharged state. SOCmin and SOCmax are the lower limit values of the SOC.

本実施形態では、計算部214は、複数の消費電力の実績値の夫々についての総合コストCtを最小化する、複数通りの対象設備11の容量を計算する。 In this embodiment, the calculation unit 214 calculates multiple capacities of the target equipment 11 that minimize the total cost Ct for each of multiple actual power consumption values.

[決定部215]
決定部215は、計算部214による計算結果に基づいて対象設備11の容量を決定する。本実施形態では、決定部215は、計算部214が計算した複数通りの対象設備11の容量に基づいて、対象設備11の容量を決定する。具体的には、決定部215は、複数通りの対象設備11の最大の容量の値を、対象設備11の容量として決定する。
[Decision unit 215]
The determination unit 215 determines the capacity of the target equipment 11 based on the calculation result by the calculation unit 214. In this embodiment, the determination unit 215 determines the capacity of the target equipment 11 based on the multiple capacities of the target equipment 11 calculated by the calculation unit 214. Specifically, the determination unit 215 determines the maximum capacity value of the multiple capacities of the target equipment 11 as the capacity of the target equipment 11.

ここで決定部215が決定する容量の一例として、複数通りの対象設備11の容量のうち最大の容量の値としたがこれに限られない。例えば、決定部215が決定する容量として、最大の容量の値に対して所定の値をマージンとして加えた値等であってもよい。また、決定部215が決定する容量の他の例として、複数通りの対象設備11の容量のうち、上位の2番目の容量、上位の2番目までの容量の平均等であっても、複数通りの対象設備11の容量の平均よりも大きければよい。 Here, the maximum capacity value among the multiple capacities of the target equipment 11 is used as an example of the capacity determined by the determination unit 215, but this is not limited to this. For example, the capacity determined by the determination unit 215 may be a value obtained by adding a predetermined value as a margin to the maximum capacity value. Furthermore, other examples of the capacity determined by the determination unit 215 include the second highest capacity among the multiple capacities of the target equipment 11, or the average of the second highest capacities, as long as it is greater than the average capacity of the multiple capacities of the target equipment 11.

決定部215は、少なくとも、複数通りの対象設備11の容量の平均値より大きい値を、対象設備11の容量とすれば、導入コストCi及び維持コストCoの総計を抑制しつつ、より確実に重要度の高い負荷に電力を供給できる。 If the determination unit 215 sets the capacity of the target equipment 11 to a value that is at least greater than the average value of the capacities of multiple target equipment 11, it can more reliably supply power to loads of high importance while suppressing the total of the installation cost Ci and maintenance cost Co.

本実施形態では、決定部215は、複数通りの対象設備11の容量のうち最大の容量を、対象設備11の容量として決定する。 In this embodiment, the determination unit 215 determines the maximum capacity of the multiple capacities of the target equipment 11 as the capacity of the target equipment 11.

[出力部216]
出力部216は、決定部215によって決定された対象設備11の容量を出力する。
[Output unit 216]
The output unit 216 outputs the capacity of the target equipment 11 determined by the determination unit 215 .

以上、情報処理装置2の構成について説明した。このような構成によれば、電力供給設備を導入及び維持するためのコストと、実際に災害が発生した場合に予想される影響とを考慮し、電力供給設備の容量を決定することが可能となる。 The above describes the configuration of the information processing device 2. With this configuration, it is possible to determine the capacity of the power supply equipment by taking into account the costs of installing and maintaining the power supply equipment and the expected impact if an actual disaster occurs.

<対象設備の容量を出力するまでの処理>
図12を用いて、対象設備11の容量を出力するまでの処理について説明する。図12は、情報処理装置2が対象設備11の容量を出力するまでの処理の流れを説明するフローチャートである。対象設備11の容量を出力するまでの処理は、ステップS101~S107を含む。
<Processing until the capacity of the target equipment is output>
The process up to outputting the capacity of the target equipment 11 will be described with reference to Fig. 12. Fig. 12 is a flowchart illustrating the flow of the process up to outputting the capacity of the target equipment 11 by the information processing device 2. The process up to outputting the capacity of the target equipment 11 includes steps S101 to S107.

先ず、ステップS101において、取得部210は、設備情報DB203b(図4)から、対象設備11の導入及び維持に要するコスト(導入コストCiと、維持コストCoとの和に相当)を計算するための情報を取得する。 First, in step S101, the acquisition unit 210 acquires information from the equipment information DB 203b (Figure 4) for calculating the cost required to install and maintain the target equipment 11 (equivalent to the sum of the installation cost Ci and the maintenance cost Co).

本実施形態では、対象設備11として、発電機11a、太陽電池11b及び蓄電池11cを含むため、図4の設備情報DB203bから、夫々の設備に対する項目の値を抽出して取得する。 In this embodiment, the target equipment 11 includes a generator 11a, a solar cell 11b, and a storage battery 11c, so the item values for each piece of equipment are extracted and obtained from the equipment information DB 203b in Figure 4.

次いで、ステップS102において、取得部211は、負荷実績DB203c(図5)から、過去の所定期間における複数の負荷の夫々の消費電力の実績値を取得する。ここで、取得部211は、異なる過去の所定期間について消費電力の複数の実績値を取得する。 Next, in step S102, the acquisition unit 211 acquires the actual power consumption values of each of the multiple loads for a predetermined past period from the load actual data DB 203c (Figure 5). Here, the acquisition unit 211 acquires multiple actual power consumption values for different predetermined past periods.

この例では、取得部211は、異なる過去の所定期間として、過去1年間以内の日のうち、2020年8月1日、9月1日、10月1日、11月1日、12月1日、2021年1月1日、2月1日、3月1日、4月1日及び5月1日の10日(夫々、パターン1~10に対応する)の夫々の、暦日の消費電力の実績値を、負荷実績DB203cから抽出して取得する。 In this example, the acquisition unit 211 extracts and acquires from the load record DB 203c the actual power consumption values for each of the 10 calendar days (August 1, September 1, October 1, November 1, December 1, 2020, January 1, February 1, March 1, April 1, and May 1, 2021, respectively) within the past year as different past predetermined periods.

図6及び図7は、2020年8月1日(パターン1)及び9月1日(パターン2)の夫々の暦日の消費電力の実績値をグラフで示したものである。例えば、図6に示した2020年8月1日において、負荷1、負荷2及び負荷3の消費電力は夫々、25kW、15kW及び10kW程度で推移している。そして、負荷1~3の消費電力の総計は、50kW程度で推移している。 Figures 6 and 7 are graphs showing the actual power consumption values for each calendar day on August 1, 2020 (Pattern 1) and September 1, 2020 (Pattern 2). For example, on August 1, 2020, as shown in Figure 6, the power consumption of loads 1, 2, and 3 fluctuated around 25 kW, 15 kW, and 10 kW, respectively. The total power consumption of loads 1 to 3 fluctuated around 50 kW.

次いで、ステップS103において、取得部212は、気象実績DB203d(図8)から、過去の所定期間の気象情報を取得する(ステップS103)。ここでの「過去の所定期間」とは、上述の取得部211が取得した消費電力の実績値に対応する期間である。 Next, in step S103, the acquisition unit 212 acquires weather information for a predetermined period of time in the past from the weather record DB 203d (Figure 8) (step S103). Here, the "predetermined period of time in the past" refers to the period corresponding to the actual power consumption values acquired by the acquisition unit 211 described above.

つまり、この例では、取得部212は、過去1年間以内の日のうち、2020年8月1日、9月1日、10月1日、11月1日、12月1日、2021年1月1日、2月1日、3月1日、4月1日及び5月1日の10日(夫々、上述のパターン1~10に対応する)の夫々の、気象情報を、気象実績DB203dから抽出して取得する。 In other words, in this example, the acquisition unit 212 extracts and acquires weather information for each of the 10 days within the past year: August 1, September 1, October 1, November 1, December 1, 2020, and January 1, February 1, March 1, April 1, and May 1, 2021 (corresponding to patterns 1 to 10 described above, respectively) from the weather history DB 203d.

次いで、ステップS104において、取得部213は、重要度DB203e(図9)から、負荷1~3の夫々について、重要度を示す係数を取得する。取得部213は、負荷1、負荷2及び負荷3の重要度として夫々、25円/kWh、10円/kWh及び0円/kWhを取得する。 Next, in step S104, the acquisition unit 213 acquires a coefficient indicating the importance for each of loads 1 to 3 from the importance DB 203e (Figure 9). The acquisition unit 213 acquires 25 yen/kWh, 10 yen/kWh, and 0 yen/kWh as the importance of load 1, load 2, and load 3, respectively.

次いで、ステップS105において、計算部214は、導入コストCiと、維持コストCoと、遮断コストCsとの総和である総合コストCtを最小化する際の対象設備11の容量を計算する。 Next, in step S105, the calculation unit 214 calculates the capacity of the target equipment 11 when minimizing the total cost Ct, which is the sum of the installation cost Ci, maintenance cost Co, and shutdown cost Cs.

このとき、計算部214は、対象設備11の容量を決定変数とし、総合コストCtを目的関数として最小化することにより、対象設備11の容量を計算する。 At this time, the calculation unit 214 calculates the capacity of the target equipment 11 by using the capacity of the target equipment 11 as a decision variable and minimizing the total cost Ct as an objective function.

また、このとき、計算部214は、上述した5つの制約条件(制約条件1~5)を課して、目的関数である総合コストCtを最小化する。 At this time, the calculation unit 214 imposes the five constraints (constraints 1 to 5) described above and minimizes the total cost Ct, which is the objective function.

本実施形態では、計算部214は、ステップS105において、複数の消費電力の実績値の夫々についての総合コストCtを最小化する、複数通りの対象設備11の容量を計算する。複数の消費電力の実績値とは、取得部211がステップS102において取得した、10日の夫々の暦日の消費電力の実績値である。 In this embodiment, in step S105, the calculation unit 214 calculates multiple capacities of the target equipment 11 that minimize the total cost Ct for each of the multiple actual power consumption values. The multiple actual power consumption values are the actual power consumption values for each of the 10 calendar days acquired by the acquisition unit 211 in step S102.

計算部214による計算結果の例について説明する。図13及び図14は、気象情報の実績値毎に行った対象設備11の容量の計算結果の例を示す図である。図15は、対象設備11の容量の計算結果の例を示す図である。 Examples of calculation results by the calculation unit 214 will be described below. Figures 13 and 14 are diagrams showing examples of calculation results for the capacity of the target equipment 11 performed for each actual value of weather information. Figure 15 is a diagram showing an example of calculation results for the capacity of the target equipment 11.

図13及び図14は夫々、2020年8月1日(パターン1であって、図6に対応する)及び9月1日(パターン2であって、図7に対応する)の消費電力の実績値に基づく計算結果を示す図である。図13及び図14の夫々において、図6及び図7に示した実績値が破線で示されている。なお、10日のうち他の8日についての結果の図示は省略する。 Figures 13 and 14 show calculation results based on actual power consumption values for August 1, 2020 (pattern 1, corresponding to Figure 6) and September 1, 2020 (pattern 2, corresponding to Figure 7), respectively. In Figures 13 and 14, the actual values shown in Figures 6 and 7 are indicated by dashed lines. Note that results for the other 8 days out of the 10 days are not shown.

図13及び図14には、各時刻tに、発電機11aが発電する電力G(t)、蓄電池11cが放電する電力Bd(t)、蓄電池11cが充電する電力Bc(t)及び太陽電池11bが発電する電力R(t)が示されている。 Figures 13 and 14 show, at each time t, the power G(t) generated by the generator 11a, the power Bd(t) discharged by the storage battery 11c, the power Bc(t) charged by the storage battery 11c, and the power R(t) generated by the solar cell 11b.

更に、図13及び図14には、各時刻tにおける、負荷k(k=1、2)についての遮断電力Lcut(k,t)が示されている。なお、負荷1についての遮断電力Lcut(1,t)は示されていないが、これは、遮断電力Lcut(1,t)が0であると計算されたことによる。 Furthermore, Figures 13 and 14 show the interruption power Lcut(k,t) for load k (k = 1, 2) at each time t. Note that the interruption power Lcut(1,t) for load 1 is not shown, because it was calculated to be 0.

例えば、図6及び図13に着目すると、図6に示した負荷1の消費電力の実績値L(1,t)は、図13に示した発電機11aが発電する電力G(t)によって、1暦日に亘って賄えることがわかる。これは、負荷1~3のうち負荷1の重要度を示す係数が最も大きく設定されていることによる。これによって、負荷1の電力需要を優先的に満たせるよう、対象設備11の容量が計算される。 For example, looking at Figures 6 and 13, it can be seen that the actual power consumption value L(1, t) of load 1 shown in Figure 6 can be covered over one calendar day by the power G(t) generated by generator 11a shown in Figure 13. This is because the coefficient indicating the importance of load 1 is set to the highest among loads 1 to 3. As a result, the capacity of the target equipment 11 is calculated so that the power demand of load 1 is met with priority.

また、図6に示した負荷2の消費電力の実績値L(2,t)は、10:00~15:00付近の時間帯では、図13に示した太陽電池11bが発電する電力R(t)で全て賄えることがわかる。他の時間帯については、図13に示した太陽電池11bが発電する電力R(t)で一部のみ賄えることがわかる。 It can also be seen that the actual power consumption value L(2,t) of load 2 shown in Figure 6 can be entirely covered by the power R(t) generated by solar cell 11b shown in Figure 13 during the time period from approximately 10:00 to 15:00. It can also be seen that during other time periods, only a portion of the power can be covered by the power R(t) generated by solar cell 11b shown in Figure 13.

また、図6に示した負荷3の消費電力の実績値L(3,t)は、10:00~15:00付近の時間帯では、図13に示した太陽電池11bが発電する電力R(t)で全て賄えることがわかる。他の時間帯については、負荷3に対する電力の供給が完全に停止していることがわかる。これは、負荷1~3のうち負荷3の重要度を示す係数が最も小さく設定されていることによる。これによって、負荷3の電力需要を満たす優先度を最も下げるよう、対象設備11の容量が計算される。 It can also be seen that the actual power consumption value L(3, t) of load 3 shown in Figure 6 can be fully covered by the power R(t) generated by solar cell 11b shown in Figure 13 during the time period from approximately 10:00 to 15:00. It can also be seen that the supply of power to load 3 is completely stopped during other time periods. This is because the coefficient indicating the importance of load 3 is set to the smallest among loads 1 to 3. As a result, the capacity of the target equipment 11 is calculated so as to give the lowest priority to meeting the power demand of load 3.

図15に示すように、パターン1(2020年8月1日)について計算された発電機11a、太陽電池11b及び蓄電池11cの夫々の容量は、30kW、75kW及び25kWである。パターン2(2020年9月1日)について計算された発電機11a、太陽電池11b及び蓄電池11cの夫々の容量は、45kW、52kW及び34kWである。 As shown in Figure 15, the calculated capacities of the generator 11a, solar cell 11b, and storage battery 11c for Pattern 1 (August 1, 2020) are 30 kW, 75 kW, and 25 kW, respectively. The calculated capacities of the generator 11a, solar cell 11b, and storage battery 11c for Pattern 2 (September 1, 2020) are 45 kW, 52 kW, and 34 kW, respectively.

詳細は後述するが、図15に示した計算結果に基づいて、決定部215は、対象設備11の容量を一意に決定する。 As will be described in detail later, the determination unit 215 uniquely determines the capacity of the target equipment 11 based on the calculation results shown in Figure 15.

次いで、ステップS106において、決定部215は、計算部214による計算結果に基づいて対象設備11の容量を決定する。 Next, in step S106, the determination unit 215 determines the capacity of the target equipment 11 based on the calculation results by the calculation unit 214.

本実施形態では、決定部215は、図15に示した複数通りの対象設備11の容量に基づいて、対象設備11の容量を決定する。図16は、決定部215によって決定された対象設備11の容量の一例を示す図である。 In this embodiment, the determination unit 215 determines the capacity of the target equipment 11 based on the multiple capacities of the target equipment 11 shown in Figure 15. Figure 16 is a diagram showing an example of the capacity of the target equipment 11 determined by the determination unit 215.

決定部215は、複数通りの対象設備11の容量のうち最大の容量を、対象設備11の容量として決定する。具体的には、図15に示した計算結果において、発電機11aの容量については、パターン1~10のうち、パターン5の結果が50kWで最大である。同様に、太陽電池11bの容量については、パターン6の結果が82kWで最大である。同様に、蓄電池11cの容量については、パターン3の結果が62kWで最大である。 The determination unit 215 determines the maximum capacity of the multiple capacities of the target equipment 11 as the capacity of the target equipment 11. Specifically, in the calculation results shown in Figure 15, for the capacity of the generator 11a, among patterns 1 to 10, the result for pattern 5 is 50 kW, which is the maximum. Similarly, for the capacity of the solar cell 11b, the result for pattern 6 is 82 kW, which is the maximum. Similarly, for the capacity of the storage battery 11c, the result for pattern 3 is 62 kW, which is the maximum.

決定部215は、上記の結果から、発電機11a、太陽電池11b及び蓄電池11cの容量を夫々、50kW、82kW及び62kWと決定する(図16)。 Based on the above results, the determination unit 215 determines the capacities of the generator 11a, solar cell 11b, and storage battery 11c to be 50 kW, 82 kW, and 62 kW, respectively (Figure 16).

次いで、ステップS107において、出力部216は、決定部215によって決定された対象設備11の容量を出力する。 Next, in step S107, the output unit 216 outputs the capacity of the target equipment 11 determined by the determination unit 215.

以上、情報処理装置2の処理手順について説明した。このような処理手順によれば、電力供給設備を導入及び維持するためのコストと、実際に災害が発生した場合に予想される影響とを考慮し、電力供給設備の容量を決定することが可能となる。 The processing procedure of the information processing device 2 has been described above. This processing procedure makes it possible to determine the capacity of power supply equipment by taking into account the costs of installing and maintaining the power supply equipment and the expected impact if an actual disaster occurs.

==まとめ==
以上、実施形態の情報処理装置2は、マイクログリッド1が電力系統3に対して切断された場合にマイクログリッド1に接続された複数の負荷に電力を供給すべく対象設備11の容量を決定する情報処理装置2であって、対象設備11の導入及び維持に要する第1コストを計算するための情報を取得する取得部210と、過去の所定期間における複数の負荷の夫々の消費電力の実績値を取得する取得部211と、複数の負荷の夫々に対して予め設定され、複数の負荷の夫々に対する電力供給の重要度を示す係数を取得する取得部213と、前記第1コストを計算するための情報に基づいて得られる第1コストと、複数の負荷の夫々の遮断電力及び係数で定まる第2コストとの総和である総合コストを最小化する際の対象設備11の容量及び複数の負荷の夫々の遮断電力を計算する計算部214と、を備える。
==Summary==
As described above, the information processing device 2 of the embodiment is an information processing device 2 that determines the capacity of the target equipment 11 to supply power to multiple loads connected to the microgrid 1 when the microgrid 1 is disconnected from the power system 3, and includes: an acquisition unit 210 that acquires information for calculating a first cost required for introducing and maintaining the target equipment 11; an acquisition unit 211 that acquires actual values of power consumption of each of the multiple loads over a predetermined past period; an acquisition unit 213 that acquires a coefficient that is set in advance for each of the multiple loads and indicates the importance of power supply to each of the multiple loads; and a calculation unit 214 that calculates the capacity of the target equipment 11 and the interrupting power of each of the multiple loads when minimizing a total cost, which is the sum of the first cost obtained based on the information for calculating the first cost and a second cost determined by the interrupting power of each of the multiple loads and the coefficient.

このような構成によれば、電力供給設備を導入及び維持するためのコストと、実際に災害が発生した場合に予想される影響とを考慮し、電力供給設備の容量を決定することができる。 With this configuration, the capacity of the power supply equipment can be determined taking into account the costs of installing and maintaining the equipment and the expected impact of an actual disaster.

また、実施形態の情報処理装置2において、計算部214は、第2コストを、複数の負荷の夫々の遮断電力に対し、重要度を示す係数を重み係数として適用した場合の総和として定め、対象設備11の容量を決定変数とし、総合コストを目的関数として最小化することにより、対象設備11の容量を計算する。このような構成によれば、第2コストの精度が向上するため、実際に災害が発生した場合に予想される影響を正確に評価することができる。 Furthermore, in the information processing device 2 of the embodiment, the calculation unit 214 defines the second cost as the sum of the values obtained by applying a coefficient indicating the importance as a weighting coefficient to the interrupted power of each of the multiple loads, and calculates the capacity of the target equipment 11 by using the capacity of the target equipment 11 as a decision variable and minimizing the total cost as an objective function. With this configuration, the accuracy of the second cost is improved, making it possible to accurately evaluate the expected impact if a disaster actually occurs.

また、実施形態の情報処理装置2は、計算部214による計算結果に基づいて対象設備11の容量を決定する決定部215を更に備え、取得部211は、異なる過去の所定期間について消費電力の複数の実績値を取得し、計算部214は、複数の実績値の夫々についての総合コストを最小化する、複数通りの対象設備11の容量を計算し、決定部215は、複数通りの対象設備11の容量の平均値よりも大きい容量の値を、対象設備11の容量として決定する。このような構成によれば、季節や気象等の変動を考慮して、対象設備11の容量を決定することができる。 The information processing device 2 of the embodiment further includes a determination unit 215 that determines the capacity of the target equipment 11 based on the calculation results by the calculation unit 214. The acquisition unit 211 acquires multiple actual power consumption values for different past predetermined periods, the calculation unit 214 calculates multiple capacities of the target equipment 11 that minimize the overall cost for each of the multiple actual values, and the determination unit 215 determines the capacity of the target equipment 11 to be a capacity value that is greater than the average value of the multiple capacities of the target equipment 11. With this configuration, the capacity of the target equipment 11 can be determined taking into account fluctuations in season, weather, etc.

また、実施形態の情報処理装置2において、決定部215は、複数通りの対象設備11の容量のうち最大の容量を、対象設備11の容量として決定する。このような構成によれば、季節や気象等が変動しても、必要最低限の電力を供給可能な対象設備11の容量を決定することができる。 Furthermore, in the information processing device 2 of the embodiment, the determination unit 215 determines the maximum capacity of multiple capacities of the target equipment 11 as the capacity of the target equipment 11. With this configuration, it is possible to determine the capacity of the target equipment 11 that can supply the minimum required amount of power, even if the season, weather, etc. fluctuate.

また、実施形態の情報処理装置2において、対象設備11は、発電機11aと、蓄電池11cと、太陽電池11bとを含み、過去の所定期間の気象情報を取得する取得部212を更に備え、計算部214は、気象情報に基づいて太陽電池11bが発電する電力の予測値を計算し、供給可能な電力の予測値を、発電機11aが発電する電力の予測値と、蓄電池11cが放電又は充電する電力の予測値と、太陽電池11bが発電する電力の予測値に基づいて計算する。このような構成によれば、電力の供給源を分散することができ、電力の供給を安定させることができる。 Furthermore, in the information processing device 2 of the embodiment, the target equipment 11 includes a generator 11a, a storage battery 11c, and a solar cell 11b, and further includes an acquisition unit 212 that acquires weather information for a predetermined period of time in the past, and a calculation unit 214 that calculates a predicted value of the power generated by the solar cell 11b based on the weather information, and calculates a predicted value of the power that can be supplied based on the predicted value of the power generated by the generator 11a, the predicted value of the power discharged or charged by the storage battery 11c, and the predicted value of the power generated by the solar cell 11b. With this configuration, it is possible to decentralize the power supply source and stabilize the power supply.

また、実施形態の情報処理装置2において、計算部214は、各時刻において、供給可能な電力の予測値から蓄電池11cに充電される電力の予測値を減じた量と、複数の負荷の消費電力の実績値から複数の負荷の夫々の遮断電力を減じた量とが等しいとする条件の下で、対象設備11の容量を計算する。このような構成によれば、更に現実に基づいた容量の計算が可能になり、容量の計算精度が向上する。 Furthermore, in the information processing device 2 of the embodiment, the calculation unit 214 calculates the capacity of the target equipment 11 under the condition that, at each time, the amount obtained by subtracting the predicted value of the power to be charged to the storage battery 11c from the predicted value of the power that can be supplied is equal to the amount obtained by subtracting the interrupted power of each of the multiple loads from the actual power consumption of the multiple loads. This configuration makes it possible to calculate capacity based on reality more accurately, improving the accuracy of the capacity calculation.

実施形態の情報処理方法は、マイクログリッド1が電力系統3に対して切断された場合にマイクログリッド1に接続された複数の負荷に電力を供給すべく対象設備11の容量を決定する情報処理方法であって、対象設備11の導入及び維持に要する第1コストを計算するための情報を取得するステップと、過去の所定期間における複数の負荷の夫々の消費電力の実績値を取得するステップと、複数の負荷の夫々に対して予め設定され、複数の負荷の夫々に対する電力供給の重要度を示す係数を取得するステップと、前記第1コストを計算するための情報に基づいて得られる第1コストと、複数の負荷の夫々の遮断電力及び重要度を示す係数で定まる第2コストとの総和である総合コストを最小化する際の前対象設備11の容量及び複数の負荷の夫々の遮断電力を計算するステップと、を含む。 The information processing method of this embodiment is an information processing method for determining the capacity of a target facility (11) to supply power to multiple loads connected to a microgrid (1) when the microgrid (1) is disconnected from the power grid (3). The information processing method includes the steps of: acquiring information for calculating a first cost required for installing and maintaining the target facility (11); acquiring actual values of the power consumption of each of the multiple loads over a predetermined past period; acquiring a coefficient that is set in advance for each of the multiple loads and indicates the importance of power supply to each of the multiple loads; and calculating the capacity of the target facility (11) and the interrupted power of each of the multiple loads when minimizing a total cost, which is the sum of the first cost obtained based on the information for calculating the first cost and a second cost determined by the interrupted power of each of the multiple loads and the coefficient indicating the importance.

このような方法によれば、電力供給設備を導入及び維持するためのコストと、実際に災害が発生した場合に予想される影響とを考慮し、電力供給設備の容量を決定することができる。 This method allows the capacity of power supply facilities to be determined by taking into account the costs of installing and maintaining the facilities and the expected impact of an actual disaster.

実施形態の情報処理プログラムは、マイクログリッド1が電力系統3に対して切断された場合にマイクログリッド1に接続された複数の負荷に電力を供給すべく対象設備11の容量を決定する情報処理プログラムであって、コンピュータに、対象設備11の導入及び維持に要する第1コストを計算するための情報を取得する取得部210と、過去の所定期間における複数の負荷の夫々の消費電力の実績値を取得する取得部211と、複数の負荷の夫々に対して予め設定され、複数の負荷の夫々に対する電力供給の重要度を示す係数を取得する取得部213と、前記第1コストを計算するための情報に基づいて得られる第1コストと、複数の負荷の夫々の遮断電力及び重要度を示す係数で定まる第2コストとの総和である総合コストを最小化する際の前対象設備11の容量及び複数の負荷の夫々の遮断電力を計算する計算部214と、を実現さる。 The information processing program of the embodiment is an information processing program that determines the capacity of the target equipment 11 to supply power to multiple loads connected to the microgrid 1 when the microgrid 1 is disconnected from the power system 3, and the computer is configured to include an acquisition unit 210 that acquires information for calculating a first cost required for installing and maintaining the target equipment 11, an acquisition unit 211 that acquires actual values of power consumption for each of the multiple loads over a predetermined past period, an acquisition unit 213 that acquires a coefficient that is set in advance for each of the multiple loads and indicates the importance of power supply to each of the multiple loads, and a calculation unit 214 that calculates the capacity of the target equipment 11 and the interrupted power of each of the multiple loads when minimizing a total cost, which is the sum of the first cost obtained based on the information for calculating the first cost and a second cost determined by the interrupted power of each of the multiple loads and the coefficient indicating the importance.

このようなプログラムによれば、電力供給設備を導入及び維持するためのコストと、実際に災害が発生した場合に予想される影響とを考慮し、電力供給設備の容量を決定することができる。 Such a program would allow the capacity of power supply facilities to be determined, taking into account the costs of installing and maintaining the facilities and the expected impact of an actual disaster.

上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更や改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれるのはいうまでもない。 The above embodiments are intended to facilitate understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. Furthermore, the present invention may be modified or improved without departing from its spirit, and it goes without saying that the present invention includes equivalents thereof.

1:マイクログリッド
10:配電線
2:情報処理装置
200:CPU
201:メモリ
202:通信装置
203:記憶装置
203a:容量決定プログラム
203b:設備情報DB
203c:負荷実績DB
203d:気象実績DB
203e:重要度DB
204:入力装置
205:出力装置
206:記録媒体読取装置
210:取得部
211:取得部
212:取得部
213:取得部
214:計算部
215:決定部
216:出力部
3:電力系統
30:遮断機
5:ネットワーク
6:記録媒体
1: Microgrid 10: Power distribution line 2: Information processing device 200: CPU
201: Memory 202: Communication device 203: Storage device 203a: Capacity determination program 203b: Equipment information DB
203c: Load performance DB
203d: Weather record DB
203e: Importance DB
204: Input device 205: Output device 206: Recording medium reading device 210: Acquisition unit 211: Acquisition unit 212: Acquisition unit 213: Acquisition unit 214: Calculation unit 215: Determination unit 216: Output unit 3: Power system 30: Circuit breaker 5: Network 6: Recording medium

Claims (8)

マイクログリッドが電力系統に対して切断された場合に前記マイクログリッドに接続された複数の負荷に電力を供給すべく対象設備の容量を決定する情報処理装置であって、
前記対象設備の導入及び維持に要する第1コストを計算するための情報を取得する第1取得部と、
過去の所定期間における前記複数の負荷の夫々の消費電力の実績値を取得する第2取得部と、
前記複数の負荷の夫々に対して予め設定され、前記複数の負荷の夫々に対する電力供給の重要度を示す係数を取得する第3取得部と、
前記第1コストを計算するための情報に基づいて得られる前記第1コストと、前記複数の負荷の夫々の遮断電力及び前記係数で定まる第2コストとの総和である総合コストを最小化する際の前対象設備の容量及び複数の負荷の夫々の遮断電力を計算する計算部と
を備える情報処理装置。
An information processing device that determines a capacity of a target facility to supply power to a plurality of loads connected to a microgrid when the microgrid is disconnected from a power grid,
a first acquisition unit that acquires information for calculating a first cost required for introducing and maintaining the target equipment;
a second acquisition unit that acquires actual values of power consumption of each of the plurality of loads during a predetermined period in the past;
a third acquisition unit that acquires a coefficient that is set in advance for each of the plurality of loads and indicates the importance of power supply to each of the plurality of loads;
and a calculation unit that calculates a capacity of the target equipment and an interrupting power of each of the plurality of loads when minimizing a total cost that is a sum of the first cost obtained based on information for calculating the first cost, and a second cost determined by the interrupting power of each of the plurality of loads and the coefficient.
請求項1に記載の情報処理装置であって、
前記計算部は、
前記第2コストを、前記複数の負荷の夫々の遮断電力に対し、前記係数を重み係数として適用した場合の総和として定め、
前記対象設備の容量を決定変数とし、前記総合コストを目的関数として最小化することにより、前記対象設備の容量を計算する、
情報処理装置。
2. The information processing device according to claim 1,
The calculation unit
defining the second cost as a sum when the coefficient is applied as a weighting coefficient to the interrupted power of each of the plurality of loads;
Calculating the capacity of the target facility by minimizing the total cost as an objective function, with the capacity of the target facility as a decision variable;
Information processing device.
請求項1又は2に記載の情報処理装置であって、
前記計算部による計算結果に基づいて前記対象設備の容量を決定する決定部を更に備え、
前記第2取得部は、異なる過去の所定期間について前記消費電力の複数の実績値を取得し、
前記計算部は、前記複数の実績値の夫々についての前記総合コストを最小化する、複数通りの前記対象設備の容量を計算し、
前記決定部は、前記複数通りの前記対象設備の容量の平均値よりも大きい容量の値を、前記対象設備の容量として決定する、
情報処理装置。
3. The information processing device according to claim 1,
a determination unit that determines the capacity of the target equipment based on the calculation result by the calculation unit,
the second acquisition unit acquires a plurality of actual values of the power consumption for different predetermined periods in the past;
the calculation unit calculates a plurality of capacities of the target equipment that minimize the total cost for each of the plurality of actual performance values;
The determination unit determines a capacity value greater than an average value of the plurality of capacities of the target equipment as the capacity of the target equipment.
Information processing device.
請求項3に記載の情報処理装置であって、
前記決定部は、前記複数通りの前記対象設備の容量のうち最大の容量を、前記対象設備の容量として決定する、
情報処理装置。
4. The information processing device according to claim 3,
The determination unit determines the maximum capacity among the plurality of capacities of the target equipment as the capacity of the target equipment.
Information processing device.
請求項1~4の何れか1項に記載の情報処理装置であって、
前記対象設備は、発電機と、蓄電池と、太陽電池とを含み、
前記過去の所定期間の気象情報を取得する第4取得部を更に備え、
前記計算部は、
前記気象情報に基づいて前記太陽電池が発電する電力の予測値を計算し、
前記供給可能な電力の予測値を、前記発電機が発電する電力の予測値と、前記蓄電池が放電又は充電する電力の予測値と、前記太陽電池が発電する電力の予測値に基づいて計算する、
情報処理装置。
The information processing device according to any one of claims 1 to 4,
The target equipment includes a generator, a storage battery, and a solar cell,
a fourth acquisition unit that acquires weather information for the predetermined period in the past;
The calculation unit
calculating a predicted value of power generated by the solar cell based on the meteorological information;
The predicted value of the suppliable power is calculated based on a predicted value of power generated by the power generator, a predicted value of power discharged or charged by the storage battery, and a predicted value of power generated by the solar cell.
Information processing device.
請求項5に記載の情報処理装置であって、
前記計算部は、各時刻において、前記供給可能な電力の予測値から前記蓄電池に充電される電力の予測値を減じた量と、前記複数の負荷の消費電力の実績値から前記複数の負荷の夫々の遮断電力を減じた量とが等しいとする条件の下で、前記対象設備の容量を計算する、
情報処理装置。
6. The information processing device according to claim 5,
the calculation unit calculates the capacity of the target equipment under a condition that, at each time, an amount obtained by subtracting a predicted value of power to be charged into the storage battery from the predicted value of power that can be supplied is equal to an amount obtained by subtracting an interrupted power of each of the plurality of loads from an actual value of power consumption of the plurality of loads.
Information processing device.
マイクログリッドが電力系統に対して切断された場合に前記マイクログリッドに接続された複数の負荷に電力を供給すべく対象設備の容量を決定する情報処理方法であって、
前記対象設備の導入及び維持に要する第1コストを計算するための情報を取得するステップと、
過去の所定期間における前記複数の負荷の夫々の消費電力の実績値を取得するステップと、
前記複数の負荷の夫々に対して予め設定され、前記複数の負荷の夫々に対する電力供給の重要度を示す係数を取得するステップと、
前記第1コストを計算するための情報に基づいて得られる前記第1コストと、前記複数の負荷の夫々の遮断電力及び前記係数で定まる第2コストとの総和である総合コストを最小化する際の前対象設備の容量及び複数の負荷の夫々の遮断電力を計算するステップと、
を含む情報処理方法。
1. An information processing method for determining a capacity of a target facility to supply power to a plurality of loads connected to a microgrid when the microgrid is disconnected from a power grid, the method comprising:
acquiring information for calculating a first cost required for introducing and maintaining the target equipment;
acquiring actual values of power consumption of each of the plurality of loads for a predetermined period in the past;
acquiring a coefficient that is preset for each of the plurality of loads and indicates the importance of power supply to each of the plurality of loads;
a step of calculating a capacity of the target equipment and a breaking power of each of the plurality of loads when minimizing a total cost which is a sum of the first cost obtained based on information for calculating the first cost, and a second cost determined by the breaking power of each of the plurality of loads and the coefficient;
An information processing method including:
マイクログリッドが電力系統に対して切断された場合に前記マイクログリッドに接続された複数の負荷に電力を供給すべく対象設備の容量を決定する情報処理プログラムであって、
コンピュータに、
前記対象設備の導入及び維持に要する第1コストを計算するための情報を取得する第1取得部と、
過去の所定期間における前記複数の負荷の夫々の消費電力の実績値を取得する第2取得部と、
前記複数の負荷の夫々に対して予め設定され、前記複数の負荷の夫々に対する電力供給の重要度を示す係数を取得する第3取得部と、
前記第1コストを計算するための情報に基づいて得られる前記第1コストと、前記複数の負荷の夫々の遮断電力及び前記係数で定まる第2コストとの総和である総合コストを最小化する際の前対象設備の容量及び複数の負荷の夫々の遮断電力を計算する計算部と、
を実現させる、
情報処理プログラム。
An information processing program that determines a capacity of a target facility to supply power to a plurality of loads connected to a microgrid when the microgrid is disconnected from a power grid,
On the computer,
a first acquisition unit that acquires information for calculating a first cost required for introducing and maintaining the target equipment;
a second acquisition unit that acquires actual values of power consumption of each of the plurality of loads during a predetermined period in the past;
a third acquisition unit that acquires a coefficient that is set in advance for each of the plurality of loads and indicates the importance of power supply to each of the plurality of loads;
a calculation unit that calculates a capacity of the target equipment and an interrupting power of each of the plurality of loads when minimizing a total cost that is a sum of the first cost obtained based on information for calculating the first cost, and a second cost determined by the interrupting power of each of the plurality of loads and the coefficient;
To realize
Information processing program.
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