JP7785657B2 - Wide-area supply and demand adjustment device, wide-area supply and demand adjustment system, computer program for wide-area supply and demand adjustment device, and wide-area supply and demand adjustment method - Google Patents
Wide-area supply and demand adjustment device, wide-area supply and demand adjustment system, computer program for wide-area supply and demand adjustment device, and wide-area supply and demand adjustment methodInfo
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Description
本実施形態は、電力系統の需給制御を行う広域需給調整装置、広域需給調整システム、広域需給調整装置用コンピュータプログラムおよび広域需給調整方法に関する。 This embodiment relates to a wide-area supply and demand adjustment device that controls supply and demand in an electric power grid, a wide-area supply and demand adjustment system, a computer program for the wide-area supply and demand adjustment device, and a wide-area supply and demand adjustment method.
電力を安定供給するためには電力系統の需給制御を行うことが必要とされる。この種の電力系統の需給制御システムとしては、負荷周波数制御(LFC)および経済負荷配分制御(EDC)を用いて需給制御を行う電力需給調整システムが知られている。 To ensure a stable supply of electricity, it is necessary to control supply and demand in the power grid. Known examples of this type of power grid supply and demand control system include power supply and demand adjustment systems that use load frequency control (LFC) and economic load dispatch control (EDC) to control supply and demand.
昨今の電力自由化により、新規電力事業者が電力事業に参入し、従来に比べ複雑な電力供給および電力消費がなされるようになった。このため、電力需要量と供給量の調整(以降「電力需給調整」と総称する)は、効率よく行うことが必要とされる。効率よく電力需給調整を行うために、広域のエリアにわたり電力需給調整を行うことが必要とされる。また、電力需給調整にかかる調整力が、一定のエリアに偏在化することを避けることが好ましい。 Recent deregulation of the electricity market has led to new electricity providers entering the electricity business, resulting in more complex electricity supply and consumption than before. This has made it necessary to efficiently adjust electricity demand and supply (hereafter referred to as "electricity supply and demand adjustment"). To efficiently adjust electricity supply and demand, it is necessary to adjust electricity supply and demand over a wide area. It is also desirable to avoid the adjustment capacity for electricity supply and demand adjustment being concentrated in a certain area.
一般送配電事業者の法的分離に伴い、2021年4月から、一般送配電事業者が調整力を調達するための需給調整市場の運用が開始された。需給調整市場は、市場運営の中立性と価格の透明性が確保されること、市場メカニズムを活用した効率的な需給調整が実現されること、必要な調整力が安定的に調達されること、が必要とされる。これらを実現するために、需給調整市場価格の公開、メリットオーダーでの発電、従来の一般電気事業者以外の電源やデマンドレスポンスの活用、調整の柔軟性が高い電源(周波数調整用の電源)の評価を行う方法等の検討が推進されている。需給調整市場が円滑に導入されるためにも、調整力の調達と運用における公平性と透明性が確保される必要がある。 Following the legal unbundling of general electricity transmission and distribution utilities, a supply and demand adjustment market began operating in April 2021 to enable general electricity transmission and distribution utilities to procure adjustment capacity. The supply and demand adjustment market must ensure neutrality and price transparency in market operations, achieve efficient supply and demand adjustment using market mechanisms, and stably procure the necessary adjustment capacity. To achieve these goals, consideration is being given to methods such as disclosing supply and demand adjustment market prices, generating electricity on a merit order basis, utilizing power sources other than traditional general electricity utilities and demand response, and evaluating power sources with high adjustment flexibility (power sources for frequency adjustment). To ensure the smooth introduction of the supply and demand adjustment market, it is necessary to ensure fairness and transparency in the procurement and operation of adjustment capacity.
昨今の電力システム改革に伴い、現状の電力会社における発電、送配電、小売事業は、法的に分離され、送配電と発電、小売事業に分けられる。既存の電力会社は、需給、周波数調整を行う場合、自社内にて必要となる需給調整力を確保していた。しかしながら、昨今の発電事業と送配電事業の分離により、電力事業者は、需給調整市場により需給調整力を確保する場合もある。 With the recent electricity system reform, the current power generation, transmission and distribution, and retail businesses of electric power companies have been legally separated and divided into transmission and distribution, and power generation and retail businesses. Existing electric power companies secured the necessary supply and demand adjustment capacity in-house when adjusting supply and demand and frequency. However, with the recent separation of power generation and transmission and distribution businesses, electric power companies may also secure supply and demand adjustment capacity through the supply and demand adjustment market.
電力事業者は、市場参加者として、また系統運用者として中立の立場にて、メリットオーダーによる需給、周波数調整を行う。電力事業者は、需給調整市場における商品を購入または販売して、需給、周波数調整を行う。 As market participants and grid operators, electric power companies adjust supply and demand and frequency based on merit order, acting in a neutral position. Electric power companies adjust supply and demand and frequency by purchasing or selling products in the supply and demand adjustment market.
需給調整市場における商品メニューとして、調整速度の異なる制御に対応した複数の商品が準備されている。一例として、需給調整市場における商品メニューは、制御区分ごと「一次調整力」「二次調整力」「三次調整力」に対応した5区分として計画されている。 The product menu for the supply and demand adjustment market includes multiple products that correspond to control with different adjustment speeds. As an example, the product menu for the supply and demand adjustment market is planned to be divided into five categories corresponding to each control classification: "primary adjustment capacity," "secondary adjustment capacity," and "tertiary adjustment capacity."
従来、各エリアの電力系統において、エリアごとの電力需給制御装置により、自エリアの地域要求電力(AR)に基づき、需給調整力の制御および運用が行われていた。今後、需給調整市場により電力の広域調達、広域運用が開始される。今後の電力の広域調達、広域運用では、各エリアの電力系統における地域要求電力(AR)がネッティングされ、ネッティング後の地域要求電力(AR)が制御量として各エリアの電力系統に指示される。しかしながら複数のエリアに対し制御量にかかる指令が行われるため、一定のエリアに調整力が偏在化し、制御性能が確保されにくいとの問題点があった。 Conventionally, in each area's power grid, supply and demand adjustment capacity was controlled and operated by the area's power supply and demand control device based on the area's local power requirement (AR). In the future, wide-area power procurement and operation will begin through supply and demand adjustment markets. In this future wide-area power procurement and operation, the local power requirements (AR) of each area's power grid will be netted, and the netted local power requirements (AR) will be instructed as a control amount to each area's power grid. However, because commands regarding control amounts are issued to multiple areas, adjustment capacity becomes unevenly concentrated in certain areas, making it difficult to ensure control performance.
2020年8月に電力広域的運営推進機関(OCCTO)により、二次調整力に関する広域運用の検討方法が公開されたが、広域LFCとの連携方法による伝送時間や、演算時間を考慮した調整力の決定方法は考えられていない。このため、負荷周波数制御(LFC)機能による個別メリットオーダーリストに伴う制御量分担により、エリア間で調整力の余力が偏在化する可能性があり、制御性の悪化に繋がるとの問題点があった。また、メリットオーダーに伴う制御量の分担を行うことで調整コストに応じた配分となるため、経済性と制御性のトレードオフの関係となり、制御性の悪化に繋がるとの問題点があった。 In August 2020, the Organization for Cross-regional Coordination of Transmission Operators (OCCTO) published a method for studying wide-area operation of secondary control reserves. However, it did not consider a method for determining control reserves that takes into account transmission time in coordination with wide-area LFC or calculation time. As a result, there was a problem that the allocation of control reserves based on individual merit order lists using the load frequency control (LFC) function could lead to uneven distribution of spare control reserves between areas, which could lead to a deterioration in controllability. Furthermore, because the allocation of control reserves based on merit order is based on adjustment costs, there is a trade-off between economy and controllability, which could lead to a deterioration in controllability.
本実施形態は、一定のエリアに調整力が偏在化することを抑制し、広域のエリアにわたり効率よく経済的に電力需給調整を行うことができる広域需給調整装置、広域需給調整システム、広域需給調整装置用コンピュータプログラムおよび広域需給調整方法を提供することを目的とする。 The purpose of this embodiment is to provide a wide-area supply and demand adjustment device, a wide-area supply and demand adjustment system, a computer program for a wide-area supply and demand adjustment device, and a wide-area supply and demand adjustment method that can prevent the uneven distribution of adjustment capacity in a certain area and efficiently and economically adjust power supply and demand over a wide area.
本実施形態の広域需給調整装置は、以下の特徴を有する。
(1)制御の対象となるエリアのそれぞれに要求された電力(AR値)に基づき、制御の対象となる前記エリア全体の調整量の総量を算出するネッティング部を有する。
(2)前記ネッティング部により算出された前記エリア全体の調整量の前記総量を、制御の対象となる前記エリアのそれぞれに分配して、前記エリアのそれぞれの発電機ごとの制御分担量を算出する制御分担量算出部を有する。
(3)前記制御分担量算出部により算出された前記エリアのそれぞれの前記発電機ごとの前記制御分担量に基づき、前記エリアのそれぞれに対する指令値を作成する各電源指令作成部を有する。
(4)前記制御分担量算出部は、要求された電力と電力価格との関係を示すメリットオーダーに基づき、現在供給されている電力と要求された電力との差分であるインバランスを分配して前記エリアのそれぞれの前記発電機ごとの前記制御分担量を算出する。
The wide-area supply and demand adjusting device of this embodiment has the following features.
(1) The apparatus has a netting unit that calculates the total amount of adjustment for the entire area to be controlled based on the power (AR value) required for each area to be controlled.
(2) A control share calculation unit distributes the total amount of adjustment for the entire area calculated by the netting unit to each of the areas to be controlled, and calculates the control share for each generator in each of the areas.
(3) The power supply command generating unit generates a command value for each of the areas based on the control share calculated by the control share calculating unit for each of the power generators in each of the areas.
(4) The control share calculation unit calculates the control share for each generator in the area by distributing the imbalance, which is the difference between the currently supplied power and the requested power, based on a merit order that indicates the relationship between the requested power and the power price.
[第1実施形態]
[1-1.構成]
図1、図2を参照して本実施形態の一例として、広域需給調整システムについて説明する。なお、本実施形態において、同一構成の装置や部材が複数ある場合にはそれらについて同一の番号を付して説明を行い、また、同一構成の個々の装置や部材についてそれぞれを説明する場合に、共通する番号にアルファベットの添え字を付けることで区別する。
[First embodiment]
[1-1. Configuration]
As an example of this embodiment, a wide-area supply and demand adjustment system will be described with reference to Figures 1 and 2. In this embodiment, when there are multiple devices or components with the same configuration, they will be described with the same number, and when describing each individual device or component with the same configuration, they will be distinguished by adding an alphabetic suffix to the common number.
(1)システムの全体構成
図1に、本実施形態にかかる広域需給調整システム1を示す。広域需給調整システム1は、電力需給制御装置2、広域需給調整装置5により構成される。一般に、広域需給調整装置5に相当するものを広域需給調整システムと呼ぶが、本実施形態では、広域需給調整装置5および電力需給制御装置2を含むものを広域需給調整システム1と呼ぶ。1台の電力需給制御装置2により需給調整の制御が行われる制御対象となる領域を、1つのエリアと呼ぶ。また、2つ以上のエリアを広域と呼ぶ。
(1) Overall configuration of the system Fig. 1 shows a wide-area supply and demand adjustment system 1 according to this embodiment. The wide-area supply and demand adjustment system 1 is composed of an electricity supply and demand control device 2 and a wide-area supply and demand adjustment device 5. Generally, an entity equivalent to the wide-area supply and demand adjustment device 5 is called a wide-area supply and demand adjustment system, but in this embodiment, an entity including the wide-area supply and demand adjustment device 5 and the electricity supply and demand control device 2 is called the wide-area supply and demand adjustment system 1. An area that is the subject of supply and demand adjustment control by one electricity supply and demand control device 2 is called one area. Furthermore, two or more areas are called a wide area.
図2に示すように広域需給調整装置5は、複数のエリアの電力需給制御装置2に接続される。電力系統9は、複数の発電機91、自然エネルギー発電設備92、検出装置93を備える。電力需給制御装置2は、複数の発電機91、自然エネルギー発電設備92、検出装置93に接続される。電力系統9aは、連系線を介し他の電力系統9bに接続される。また、各発電機91は、検出用の信号線97および制御用の信号線98により電力需給制御装置2に接続される。 As shown in FIG. 2, the wide-area supply and demand adjustment device 5 is connected to power supply and demand control devices 2 in multiple areas. The power system 9 includes multiple generators 91, natural energy power generation facilities 92, and detection devices 93. The power supply and demand control device 2 is connected to the multiple generators 91, natural energy power generation facilities 92, and detection devices 93. The power system 9a is connected to another power system 9b via an interconnection line. In addition, each generator 91 is connected to the power supply and demand control device 2 by a detection signal line 97 and a control signal line 98.
本実施形態にかかる広域需給調整システム1において、以下のデータが、入力、出力、送受信または記憶される。また、以降、「地域要求電力」を「AR」、「負荷周波数制御」を「LFC(LFC:Load Frequency Control)」、「経済負荷配分制御」を「EDC(ELD;Economic load Dispatch Control)」と呼ぶ場合がある。「需要実績値」とは、実際に供給した電力ではなく、実際に発電された電力の値(発電端電力値)をいう。
データa1(発電機発電電力値)
データb1(自然エネルギー発電電力値)
データc1(周波数変化量ΔF)
データc2(潮流電力変化量ΔPT)
データc3(融通電力P0)
データd1(発電目標値)
データf1(AR値)
データf2(平滑後AR値)
データf3(AR配分値)
データg1(リアルタイムEDC値)
データg2(個別メリットオーダーリスト)
データg3(既LFC動作量)
データh1(ネッティング後AR値)
データh2(制御分担量)
データh3(LFC制御出力指令)
In the wide-area supply and demand adjustment system 1 according to this embodiment, the following data is input, output, transmitted/received, or stored. Furthermore, hereinafter, "regional demand power" may be referred to as "AR,""load frequency control" as "LFC (Load Frequency Control)," and "economic load dispatch control" as "EDC (Economic Load Dispatch Control).""Actual demand value" refers to the value of power actually generated (power value at generating end), rather than the power actually supplied.
Data a1 (generator generated power value)
Data b1 (renewable energy generation power value)
Data c1 (frequency change amount ΔF)
Data c2 (force flow power change amount ΔPT)
Data c3 (interchanged power P0)
Data d1 (power generation target value)
Data f1 (AR value)
Data f2 (smoothed AR value)
Data f3 (AR allocation value)
Data g1 (real-time EDC value)
Data g2 (Individual Merit Order List)
Data g3 (amount of LFC operation)
Data h1 (AR value after netting)
Data h2 (control share)
Data h3 (LFC control output command)
(2)発電機91
発電機91は、電力系統9aに供給する電力を発電する電力供給設備である。一例として、本実施形態の広域需給調整システム1は、発電機91a~91nを有する。例えば、発電機91aは、出力変化速度の速い、水力機等の高速機により構成される。例えば、発電機91bは、出力変化速度のやや遅い、石油火力機等の中速機により構成される。例えば、発電機91nは、出力変化速度の極めて遅い、石炭火力機等の低速機により構成される。発電機91は任意の発電速度を有する発電機により構成されるものであってよい。
(2) Generator 91
The generator 91 is a power supply facility that generates power to be supplied to the power grid 9a. As an example, the wide-area supply and demand adjustment system 1 of this embodiment has generators 91a to 91n. For example, the generator 91a is configured as a high-speed machine such as a hydraulic machine with a fast output change rate. For example, the generator 91b is configured as a medium-speed machine such as an oil-fired power machine with a slightly slow output change rate. For example, the generator 91n is configured as a low-speed machine such as a coal-fired power machine with an extremely slow output change rate. The generator 91 may be configured as a generator with any power generation speed.
発電機91は、電力需給制御装置2に接続される。発電機91は、検出用の信号線97を介し電力需給制御装置2に対して、データa1(発電機発電電力値)を送信する。また、発電機91は、制御用の信号線98を介し電力需給制御装置2からデータd1(発電目標値)を受信し、データd1(発電目標値)に基づき発電電力の制御を行う。なお、発電機91a~91nは、任意の台数であってよい。 The generator 91 is connected to the power supply and demand control device 2. The generator 91 transmits data a1 (generator power generation value) to the power supply and demand control device 2 via a detection signal line 97. The generator 91 also receives data d1 (power generation target value) from the power supply and demand control device 2 via a control signal line 98, and controls the power generation based on data d1 (power generation target value). Note that there may be any number of generators 91a to 91n.
(3)自然エネルギー発電設備92
自然エネルギー発電設備92は、太陽光、風力等の自然エネルギーにより電力を発電し、発電した電力を電力系統9aに供給する電力供給設備である。一例として、本実施形態の広域需給調整システム1は、自然エネルギー発電設備92a~92nを有する。自然エネルギー発電設備92は、電力需給制御装置2にデータb1(自然エネルギー発電電力値)を送信する。なお、自然エネルギー発電設備92a~92nは、任意の台数であってよい。
(3) 92 renewable energy power generation facilities
The natural energy power generation facility 92 is a power supply facility that generates power using natural energy such as solar power or wind power and supplies the generated power to the power grid 9a. As an example, the wide-area supply and demand adjustment system 1 of this embodiment has natural energy power generation facilities 92a to 92n. The natural energy power generation facility 92 transmits data b1 (natural energy generation power value) to the power supply and demand control device 2. Note that the number of natural energy power generation facilities 92a to 92n may be any number.
(4)検出装置93
検出装置93は、電力系統9aの電気量を検出する測定装置である。検出装置93は、電力系統9aに配置される。検出装置93は、連系線における電力系統9aに関するデータc1(周波数変化量ΔF)、データc2(潮流電力変化量ΔPT)、データc3(融通電力P0)の各項目を検出し電力需給制御装置2に送信する。
(4) Detector 93
The detection device 93 is a measuring device that detects the amount of electricity in the power system 9a. The detection device 93 is disposed in the power system 9a. The detection device 93 detects each item of data c1 (frequency change amount ΔF), data c2 (tidal flow power change amount ΔPT), and data c3 (interchange power P0) related to the power system 9a in the interconnection line, and transmits the data to the power supply and demand control device 2.
(5)電力需給制御装置2
電力需給制御装置2は、コンピュータ等により構成される。電力需給制御装置2は、電力の監視制御を行う制御室等に配置される。電力需給制御装置2は、発電機91から送信されるデータa1(発電機発電電力値)、自然エネルギー発電設備92から送信されるデータb1(自然エネルギー発電電力値)、検出装置93から送信される連系線における電力系統9aに関するデータc1(周波数変化量ΔF)、データc2(潮流電力変化量ΔPT)、データc3(融通電力P0)が、入力される。電力需給制御装置2は、発電機91に対し、データd1(発電目標値)を送信する。
(5) Power supply and demand control device 2
The power supply and demand control device 2 is composed of a computer or the like. The power supply and demand control device 2 is placed in a control room or the like that monitors and controls power. The power supply and demand control device 2 receives data a1 (generator-generated power value) transmitted from the generator 91, data b1 (renewable energy-generated power value) transmitted from the natural energy power generation facility 92, and data c1 (frequency change amount ΔF), data c2 (tidal flow power change amount ΔPT), and data c3 (interchange power P0) related to the power system 9a in the interconnection line transmitted from the detection device 93. The power supply and demand control device 2 transmits data d1 (power generation target value) to the generator 91.
電力需給制御装置2は、入力部21、出力部22、目標値作成部23、AR算出部24、AR平滑部25、AR配分部26、リアルタイムEDC算出部27、AR送信部31、情報送信部32、LFC制御出力指令受信部33、切替部34を有する。 The power supply and demand control device 2 has an input unit 21, an output unit 22, a target value creation unit 23, an AR calculation unit 24, an AR smoothing unit 25, an AR allocation unit 26, a real-time EDC calculation unit 27, an AR transmission unit 31, an information transmission unit 32, an LFC control output command reception unit 33, and a switching unit 34.
電力需給制御装置2の入力部21、出力部22、AR送信部31、情報送信部32、LFC制御出力指令受信部33は、ハードウェアにより構成される。目標値作成部23、AR算出部24、AR平滑部25、AR配分部26、リアルタイムEDC算出部27、切替部34は、機能ブロックとしてソフトウェアモジュールにより構成される。 The input unit 21, output unit 22, AR transmitter 31, information transmitter 32, and LFC control output command receiver 33 of the power supply and demand control device 2 are configured using hardware. The target value generator 23, AR calculator 24, AR smoother 25, AR distributor 26, real-time EDC calculator 27, and switcher 34 are configured using software modules as functional blocks.
入力部21は、受信回路により構成される。入力部21は、入力側が信号線97を介し発電機91に、出力側が目標値作成部23に接続される。入力部21は、発電機91から送信されたデータa1(発電機発電電力値)を受信する。入力部21は、データa1(発電機発電電力値)を目標値作成部23に送信する。 The input unit 21 is composed of a receiving circuit. The input side of the input unit 21 is connected to the generator 91 via signal line 97, and the output side is connected to the target value creation unit 23. The input unit 21 receives data a1 (generator power generation power value) transmitted from the generator 91. The input unit 21 transmits data a1 (generator power generation power value) to the target value creation unit 23.
出力部22は、送信回路により構成される。出力部22は、入力側が目標値作成部23に、出力側が信号線98を介し発電機91に接続される。出力部22は、目標値作成部23から入力されたデータd1(発電目標値)を、発電機91に送信する。 The output unit 22 is composed of a transmission circuit. The input side of the output unit 22 is connected to the target value creation unit 23, and the output side is connected to the generator 91 via signal line 98. The output unit 22 transmits data d1 (power generation target value) input from the target value creation unit 23 to the generator 91.
目標値作成部23は、入力側が入力部21、切替部34およびリアルタイムEDC算出部27に接続され、出力側が出力部22に接続される。目標値作成部23は、入力部21から発電機91のデータa1(発電機発電電力値)を、切替部34からデータf3(AR配分値)またはデータh3(LFC制御出力指令)の一方を受信する。目標値作成部23は、リアルタイムEDC算出部27からデータg1(リアルタイムEDC値)を受信する。 The target value creation unit 23 has an input side connected to the input unit 21, the switching unit 34, and the real-time EDC calculation unit 27, and an output side connected to the output unit 22. The target value creation unit 23 receives data a1 (generator power generation value) of the generator 91 from the input unit 21, and either data f3 (AR allocation value) or data h3 (LFC control output command) from the switching unit 34. The target value creation unit 23 receives data g1 (real-time EDC value) from the real-time EDC calculation unit 27.
目標値作成部23は、データa1(発電機発電電力値)、データg1(リアルタイムEDC値)、切替部34により選択されたデータf3(AR配分値)またはデータh3(LFC制御出力指令)の一方に基づき、データd1(発電目標値)を作成し出力部22に送信する。 The target value creation unit 23 creates data d1 (power generation target value) based on data a1 (generator power generation value), data g1 (real-time EDC value), and either data f3 (AR allocation value) or data h3 (LFC control output command) selected by the switching unit 34, and transmits it to the output unit 22.
AR算出部24は、入力側が自然エネルギー発電設備92および検出装置93に接続され、出力側がAR平滑部25、AR送信部31に接続される。AR算出部24は、自然エネルギー発電設備92からデータb1(自然エネルギー発電電力値)を、検出装置93からデータc1(周波数変化量ΔF)、データc2(潮流電力変化量ΔPT)、データc3(融通電力P0)を受信する。 The input side of the AR calculation unit 24 is connected to the natural energy power generation facility 92 and the detection device 93, and the output side is connected to the AR smoothing unit 25 and the AR transmission unit 31. The AR calculation unit 24 receives data b1 (natural energy power generation power value) from the natural energy power generation facility 92, and data c1 (frequency change amount ΔF), data c2 (tidal flow power change amount ΔPT), and data c3 (interchange power P0) from the detection device 93.
AR算出部24は、データb1(自然エネルギー発電電力値)、データc1(周波数変化量ΔF)、データc2(潮流電力変化量ΔPT)、データc3(融通電力P0)に基づき、AR値を算出し、AR平滑部25およびAR送信部31にデータf1(AR値)を送信する。 The AR calculation unit 24 calculates the AR value based on data b1 (renewable energy generation power value), data c1 (frequency change amount ΔF), data c2 (tidal flow power change amount ΔPT), and data c3 (interchange power P0), and transmits data f1 (AR value) to the AR smoothing unit 25 and the AR transmission unit 31.
AR平滑部25は、入力側がAR算出部24に、出力側がAR配分部26に接続される。AR平滑部25は、AR算出部24からデータf1(AR値)を受信する。AR平滑部25は、データf1(AR値)に基づき、周波数分解を行いAR配分部26にデータf2(平滑後AR値)を送信する。 The input side of the AR smoothing unit 25 is connected to the AR calculation unit 24, and the output side is connected to the AR allocation unit 26. The AR smoothing unit 25 receives data f1 (AR value) from the AR calculation unit 24. The AR smoothing unit 25 performs frequency decomposition based on the data f1 (AR value) and transmits data f2 (smoothed AR value) to the AR allocation unit 26.
AR配分部26は、入力側がAR平滑部25に接続され、出力側が切替部34に接続される。AR配分部26は、AR平滑部25からデータf2(平滑後AR値)を受信する。AR配分部26は、データf2(平滑後AR値)に基づき、発電機91ごとの発電配分を算出し、切替部34にデータf3(AR配分値)を送信する。データf3(AR配分値)は、各発電機91へ配分された調整量であって、発電機91のメリットオーダーに基づいて算出される。 The input side of the AR allocation unit 26 is connected to the AR smoothing unit 25, and the output side is connected to the switching unit 34. The AR allocation unit 26 receives data f2 (smoothed AR value) from the AR smoothing unit 25. The AR allocation unit 26 calculates the power generation allocation for each generator 91 based on data f2 (smoothed AR value), and transmits data f3 (AR allocation value) to the switching unit 34. Data f3 (AR allocation value) is the adjustment amount allocated to each generator 91, and is calculated based on the merit order of the generator 91.
また、AR配分部26は、データf3(AR配分値)を発電機91の運転能力に応じて配分する。運転能力は、例えば発電機91の発動までの応動時間である。AR配分部26は、各目標値作成部23に対するデータf3(AR配分値)を切替部34に送信する。 The AR allocation unit 26 also allocates data f3 (AR allocation value) according to the operating capacity of the generator 91. The operating capacity is, for example, the response time until the generator 91 starts operating. The AR allocation unit 26 transmits data f3 (AR allocation value) for each target value creation unit 23 to the switching unit 34.
AR送信部31は、送信回路により構成される。AR送信部31は、AR算出部24により算出されたデータf1(AR値)を広域需給調整装置5に送信する。 The AR transmitter 31 is composed of a transmission circuit. The AR transmitter 31 transmits data f1 (AR value) calculated by the AR calculation unit 24 to the wide-area supply and demand adjustment device 5.
情報送信部32は、送信回路および記憶装置により構成される。情報送信部32は、あらかじめ設定され記憶しているデータg2(個別メリットオーダーリスト)、データg3(既LFC動作量)にかかる情報を広域需給調整装置5に送信する。 The information transmission unit 32 is composed of a transmission circuit and a storage device. The information transmission unit 32 transmits information related to pre-set and stored data g2 (individual merit order list) and data g3 (existing LFC operation volume) to the wide-area supply and demand adjustment device 5.
LFC制御出力指令受信部33は、受信回路により構成される。LFC制御出力指令受信部33は、広域需給調整装置5から後述するデータh3(LFC制御出力指令)を受信し、切替部34に送信する。 The LFC control output command receiving unit 33 is composed of a receiving circuit. The LFC control output command receiving unit 33 receives data h3 (LFC control output command) described below from the wide-area supply and demand adjusting device 5 and transmits it to the switching unit 34.
切替部34は、AR配分部26から送信されたデータf3(AR配分値)、またはLFC制御出力指令受信部33から送信されたデータh3(LFC制御出力指令)のいずれか一方を選択し、目標値作成部23a~23nの各々に送信する。 The switching unit 34 selects either data f3 (AR allocation value) transmitted from the AR distribution unit 26 or data h3 (LFC control output command) transmitted from the LFC control output command receiving unit 33, and transmits it to each of the target value creation units 23a to 23n.
リアルタイムEDC算出部27は、入力側がAR平滑部25に接続され、出力側が各目標値作成部23に接続される。リアルタイムEDC算出部27は、AR平滑部25からデータf2(平滑後AR値)を受信する。なお、AR平滑部25は広域需給調整装置5内に有ってもよいこととする。 The input side of the real-time EDC calculation unit 27 is connected to the AR smoothing unit 25, and the output side is connected to each target value creation unit 23. The real-time EDC calculation unit 27 receives data f2 (smoothed AR value) from the AR smoothing unit 25. Note that the AR smoothing unit 25 may be located within the wide-area supply and demand adjustment device 5.
リアルタイムEDC算出部27は、データf2(平滑後AR値)に基づいて経済負荷配分を行い、発電機91のメリットオーダーによって、経済負荷配分の計算結果としてデータg1(リアルタイムEDC値)を発電機91ごとに算出する。 The real-time EDC calculation unit 27 performs economic load dispatch based on data f2 (smoothed AR value) and calculates data g1 (real-time EDC value) for each generator 91 as the calculation result of economic load dispatch based on the merit order of the generator 91.
データg1(リアルタイムEDC値)とは、広域需給調整システム1全体として経済的になるよう発電機91ごとにスケジュール配分された発電電力値である。 Data g1 (real-time EDC value) is the power generation value scheduled and allocated to each generator 91 so as to be economical for the entire wide-area supply and demand adjustment system 1.
また、リアルタイムEDC算出部27は、発電機91のメリットオーダーによって自エリアにおけるEDC対象のエリアインバランス量を配分する。リアルタイムEDC算出部27は、EDC周期に合わせてエリアインバランス量を配分する。 The real-time EDC calculation unit 27 also allocates the area imbalance amount of the EDC target in its own area according to the merit order of the generator 91. The real-time EDC calculation unit 27 allocates the area imbalance amount in accordance with the EDC cycle.
エリアインバランス量とは、あるエリアの未来の時間帯において、手当されている電力量と、要求された電力量との差分である。要求された電力量が、手当されている電力量よりも大(つまりAR値が正)であれば、エリアインバランス量の不足=調達すべき電力量の不足を意味する。反対に、要求された電力量が手当されている電力量よりも小(つまりAR値が負)であれば、エリアインバランス量の過多=調達すべき電力量の過多を意味する。 The area imbalance amount is the difference between the amount of power being allocated and the amount of power requested in a future time period for a certain area. If the amount of power requested is greater than the amount of power being allocated (i.e., the AR value is positive), then there is a shortage of area imbalance amount, which means there is a shortage of power to be procured. Conversely, if the amount of power requested is less than the amount of power being allocated (i.e., the AR value is negative), then there is an excess of area imbalance amount, which means there is an excess of power to be procured.
リアルタイムEDC算出部27により算出され配分されたデータg1(リアルタイムEDC値)は、目標値作成部23に送信される。目標値作成部23は、データa1(発電機発電電力値)、データg1(リアルタイムEDC値)、切替部34により選択されたデータf3(AR配分値)またはデータh3(LFC制御出力指令)の一方に基づき、データd1(発電目標値)を作成し出力部22に送信する。 Data g1 (real-time EDC value) calculated and allocated by the real-time EDC calculation unit 27 is sent to the target value creation unit 23. The target value creation unit 23 creates data d1 (power generation target value) based on data a1 (generator power generation power value), data g1 (real-time EDC value), and one of data f3 (AR allocation value) or data h3 (LFC control output command) selected by the switching unit 34, and sends this data to the output unit 22.
(6)広域需給調整装置5
広域需給調整装置5は、コンピュータ装置により構成される。広域需給調整装置5は、各電力系統9に設置された電力需給制御装置2に対し、指令制御量の指示を行う上位の制御装置である。広域需給調整装置5は、各電力系統9の監視制御を行う制御室等に配置される。
(6) Wide-area supply and demand adjustment device 5
The wide-area supply and demand adjusting device 5 is configured by a computer device. The wide-area supply and demand adjusting device 5 is a higher-level control device that issues command control amount instructions to the power supply and demand control devices 2 installed in each power system 9. The wide-area supply and demand adjusting device 5 is installed in a control room or the like that monitors and controls each power system 9.
広域需給調整装置5は、ネッティング部51、制御分担量算出部52、各電源指令作成部53を有する。 The wide-area supply and demand adjustment device 5 has a netting unit 51, a control allocation calculation unit 52, and each power supply command creation unit 53.
ネッティング部51は、電力需給制御装置2からデータf1(AR値)を受信する。ネッティング部51は、各エリアのデータf1(AR値)に基づき、エリア全体に対する調整量を算出するために、AR値のネッティングを行う。制御量を決定する動作がネッティングと呼ばれる。ネッティング部51は、ネッティングしたAR値をデータh1(ネッティング後AR値)として制御分担量算出部52に送信する。 The netting unit 51 receives data f1 (AR value) from the power supply and demand control device 2. Based on the data f1 (AR value) for each area, the netting unit 51 performs netting of AR values to calculate the adjustment amount for the entire area. The operation of determining the control amount is called netting. The netting unit 51 transmits the netted AR value as data h1 (AR value after netting) to the control share calculation unit 52.
制御分担量算出部52は、ネッティング部51からデータh1(ネッティング後AR値)を受信する。また、制御分担量算出部52は、電力需給制御装置2からデータg2(個別メリットオーダーリスト)、データg3(既LFC動作量)を受信する。制御分担量算出部52は、データh1(ネッティング後AR値)、データg2(個別メリットオーダーリスト)、データg3(既LFC動作量)に基づいて、各エリアの発電機91に対する制御分担量を算出する。制御分担量算出部52は、算出した制御分担量をデータh2(制御分担量)として各電源指令作成部53に送信する。 The control share calculation unit 52 receives data h1 (post-netting AR value) from the netting unit 51. The control share calculation unit 52 also receives data g2 (individual merit order list) and data g3 (already-operated LFC amount) from the power supply and demand control device 2. The control share calculation unit 52 calculates the control share for the generators 91 in each area based on data h1 (post-netting AR value), data g2 (individual merit order list), and data g3 (already-operated LFC amount). The control share calculation unit 52 transmits the calculated control share to each power supply command creation unit 53 as data h2 (control share amount).
各電源指令作成部53は、制御分担量算出部52からデータh2(制御分担量)を受信する。各電源指令作成部53は、データh2(制御分担量)に基づき各エリアの発電機91に対する指令値を算出する。各電源指令作成部53は、算出した各エリアの発電機91に対する指令値をデータh3(LFC制御出力指令)として各エリアの電力需給制御装置2のLFC制御出力指令受信部33に送信する。 Each power supply command creation unit 53 receives data h2 (control burden amount) from the control burden amount calculation unit 52. Each power supply command creation unit 53 calculates a command value for the generator 91 in each area based on data h2 (control burden amount). Each power supply command creation unit 53 transmits the calculated command value for the generator 91 in each area as data h3 (LFC control output command) to the LFC control output command receiving unit 33 of the power supply and demand control device 2 in each area.
以上が、広域需給調整システム1の構成である。 The above is the configuration of the wide-area supply and demand adjustment system 1.
[1-2.作用]
最初に現在行われている一般的な電力需給制御について説明する。
[1-2. Effect]
First, a general power supply and demand control currently being carried out will be described.
[一般的な電力需給制御]
電力系統の負荷は、季節や時刻に応じ変動している。電力系統の負荷変動は、以下の(イ)(ロ)(ハ)の3つに区分して考えることができる。
(イ)サイクリック分:数秒から数分周期までの微小周期の負荷変動をサイクリック分と呼ぶ。変動幅の小さい種々の振動周期を持った脈動成分や、不規則な変動成分が重畳したものと考えられる。
(ロ)フリンジ分:数分から10数分程度までの短周期の負荷変動をフリンジ分と呼ぶ。
(ハ)サステンド分:10数分以上の長周期の負荷変動をサステンド分と呼ぶ。
[General power supply and demand control]
The load on the power grid fluctuates depending on the season and time of day. Load fluctuations on the power grid can be classified into the following three categories: (a) (b) (c).
(a) Cyclic component: Load fluctuations with a very short period, ranging from a few seconds to a few minutes, are called cyclic components. They are thought to be the superposition of pulsating components with various vibration periods with small fluctuation ranges and irregular fluctuation components.
(b) Fringe component: A short-cycle load fluctuation lasting from a few minutes to about 10 minutes is called a fringe component.
(c) Sustained component: Load fluctuations with a long period of 10 minutes or more are called sustained components.
微小周期の負荷変動であるサイクリック分のうち、極めて短周期の負荷変動は、系統の負荷特性より調整される。サイクリック分のうち、前述の周期以上の数分程度の周期を有する負荷変動は、ガバナフリー運転されている発電所の調速機により調整される。サイクリック分のうち、さらに前述の周期以上の負荷変動は、電力会社の中央給電指令所に設置された電力需給制御装置により制御され調整される。 Of the cyclic load fluctuations, which are minute periodic fluctuations, extremely short-period load fluctuations are adjusted based on the load characteristics of the system. Of the cyclic load fluctuations, load fluctuations with periods of several minutes or more than the aforementioned period are adjusted by the governor of a power plant operating in governor-free mode. Of the cyclic load fluctuations, load fluctuations with even longer periods than the aforementioned period are controlled and adjusted by a power supply and demand control device installed in the power company's central load dispatching center.
短周期の負荷変動であるフリンジ分の負荷変動は、サイクリック分に比べ変動量が大きいためガバナフリーだけでは調整することができない。フリンジ分の負荷変動は、負荷周波数制御(LFC:Load Frequency Control)により、検出された周波数偏差、電力変動量に基づき発電機の出力が制御され調整される。 Fringe load fluctuations, which are short-cycle load fluctuations, are larger than cyclic load fluctuations and cannot be adjusted using governor-free systems alone. Fringe load fluctuations are adjusted using load frequency control (LFC), which controls the generator output based on the detected frequency deviation and power fluctuations.
長周期の負荷変動であるサステンド分の負荷変動は、負荷変動における変動量が大きく、1日の負荷曲線における負荷変動の一部と考えることができる。サステンド分の負荷変動は、負荷周波数制御(LFC)では、発電機の発電能力が不足しており、所望の発電量に調整することができない。サステンド分の負荷変動は、発電所の経済運用である経済負荷配分制御(EDC:Economic Load Dispatch)により調整される。 Sustained load fluctuations, which are long-term load fluctuations, have a large amount of variation in the load fluctuation and can be considered part of the load fluctuation in the daily load curve. Load frequency control (LFC) cannot adjust sustained load fluctuations to the desired power generation level because the generator's power generation capacity is insufficient. Sustained load fluctuations are adjusted by economic load dispatch (EDC), which is the economic operation of power plants.
負荷周波数制御(LFC)および経済負荷配分制御(EDC)は、電力会社の中央給電指令所に設置された電力需給制御装置の重要機能である。負荷周波数制御(LFC)は、連系線潮流、系統周波数を一定に維持することを目的とする。経済負荷配分制御(EDC)は、最経済となる電力運用を行うことを目的とする。以下、負荷周波数制御(LFC)と経済負荷配分制御(EDC)を合わせて需給制御と呼ぶ。 Load frequency control (LFC) and economic load dispatch control (EDC) are important functions of power supply and demand control devices installed in the central load dispatching center of electric power companies. Load frequency control (LFC) aims to maintain constant interconnection line power flow and system frequency. Economic load dispatch control (EDC) aims to operate electricity in the most economical way. Hereinafter, load frequency control (LFC) and economic load dispatch control (EDC) will be collectively referred to as supply and demand control.
負荷周波数制御(LFC)は、系統の周波数および他系統との連系線における潮流電力に応じた各発電機の出力調整により行われる。負荷周波数制御(LFC)の出力調整は、全ての発電機に対して行われるのではなく、比較的速い出力変動に対応することができる水力機のような高速機や石油火力機のような中速機に対して行われる。 Load frequency control (LFC) is performed by adjusting the output of each generator according to the system frequency and the tidal flow power in interconnection lines with other systems. Load frequency control (LFC) output adjustments are not performed on all generators, but rather on high-speed machines such as hydroelectric generators, which can respond to relatively fast output fluctuations, and medium-speed machines such as oil-fired generators.
石炭火力機のような低速機や原子力ユニットまたは運用上出力変動を避けたい発電機に対して、負荷周波数制御(LFC)の出力調整は、一般的には行われない。負荷周波数制御(LFC)は、各電力会社の中央給電指令所の電力需給制御装置から各発電機に対し、行われるものであり、出力が所望の値に変動するまでに、数十秒程度の遅れが発生する。 Load frequency control (LFC) output adjustments are not generally performed on low-speed machines such as coal-fired power plants, nuclear units, or generators where output fluctuations should be avoided for operational reasons. Load frequency control (LFC) is performed on each generator by the power supply and demand control device at each power company's central load dispatching center, and there is a delay of several tens of seconds before the output changes to the desired value.
負荷周波数制御(LFC)は、以下の3方式に区分される。
(a)定周波数制御(FFC):周波数変化量(ΔF)を検出して、ΔFを少なくするように発電機の出力を調整し、系統の周波数のみを規定値に保つように制御する制御方式。
(b)定連系電力制御(FTC):連系線における潮流電力の変化量(ΔPT)を検出して、ΔPTを少なくするように発電機の出力を調整し、連系線における潮流電力のみを規定値に保つように制御する制御方式。
(c)周波数バイアス連系線電力制御(TBC):周波数変化量(ΔF)と連系線における潮流電力の変化量(ΔPT)とを検出し、地域要求電力(AR)を算出し、地域要求電力(AR)に応じて発電機の出力を制御する制御方式。
Load frequency control (LFC) is classified into the following three methods.
(a) Constant frequency control (FFC): A control method that detects the amount of frequency change (ΔF) and adjusts the generator output to reduce ΔF, thereby maintaining only the system frequency at a specified value.
(b) Fixed-Tip Power Control (FTC): A control method that detects the change in tidal power (ΔPT) in the interconnection line and adjusts the generator output to reduce ΔPT, thereby maintaining only the tidal power in the interconnection line at a specified value.
(c) Frequency bias tie-line power control (TBC): A control method that detects the amount of change in frequency (ΔF) and the amount of change in tidal power in the tie-line (ΔPT), calculates the area required power (AR), and controls the output of the generator according to the area required power (AR).
現在、周波数バイアス連系線電力制御(TBC)が、我が国において広く採用されている。周波数バイアス連系線電力制御(TBC)は、各電力会社の中央給電指令所に設置された電力需給制御装置から各発電機に対し行われる。周波数バイアス連系線電力制御(TBC)にかかる制御は、以下の手順により行われる。 Currently, frequency bias tie line power control (TBC) is widely adopted in Japan. Frequency bias tie line power control (TBC) is performed on each generator by a power supply and demand control device installed in each power company's central load dispatching center. Frequency bias tie line power control (TBC) is performed using the following procedure.
(手順m1:地域要求電力(AR)の算出)
周波数変化量(ΔF)と連系線潮流変化量(ΔPT)に基づき地域要求電力(AR)の算出を行う。
AR=-K・ΔF+ΔPT
・・・・・(式1)
AR:地域要求電力[MW]
K:系統定数[MW/Hz]
ΔF:周波数偏差[Hz]
ΔPT:連系線潮流変化量[MW]
連系線潮流変化量(ΔPT)とは、連系線における潮流電力の変化量である。上記(式1)では、自系統に流入する電力の潮流方向を正の値としている。地域要求電力(AR)の値が正であれば、系統全体として発電ユニットの出力を上げる。地域要求電力(AR)が負の値であれば、系統全体として発電ユニットの出力を下げる。
(Step m1: Calculation of Regional Power Requirement (AR))
The area power requirement (AR) is calculated based on the frequency change (ΔF) and the interconnection line power flow change (ΔPT).
AR=-K・ΔF+ΔPT
...(Formula 1)
AR: Regional required power [MW]
K: System constant [MW/Hz]
ΔF: Frequency deviation [Hz]
ΔPT: Interconnection line power flow change [MW]
The interconnection line power flow change (ΔPT) is the amount of change in the power flow in the interconnection line. In the above (Equation 1), the power flow direction of the power flowing into the local system is taken as a positive value. If the value of the area required power (AR) is positive, the output of the power generation units in the entire system is increased. If the area required power (AR) is negative, the output of the power generation units in the entire system is decreased.
(手順m2:地域要求電力(AR)のフィルタリング)
過去の地域要求電力(AR)に基づき指数平滑等によるフィルタリングを行い、地域要求電力(AR)を低速機、高速機へ配分する調整量を算出する。出力変化速度の遅い、例えば火力発電機が低速機に相当する。出力変化速度の速い、例えば水力発電機が高速機に相当する。地域要求電力(AR)を周波数分解し、変動周期の短い電力を高速機に、変動周期の長い電力を低速機に配分するように調整量を算出してもよい。
(Step m2: Filtering of Area Power Requirement (AR))
Filtering using exponential smoothing or the like is performed based on the past regional power requirement (AR), and an adjustment amount for allocating the regional power requirement (AR) to low-speed and high-speed units is calculated. A unit with a slow output change rate, for example, a thermal power generator, corresponds to a low-speed unit. A unit with a fast output change rate, for example, a hydroelectric power generator, corresponds to a high-speed unit. The regional power requirement (AR) may be frequency-decomposed, and an adjustment amount calculated so that power with a short fluctuation period is allocated to high-speed units and power with a long fluctuation period is allocated to low-speed units.
(手順m3:発電機への配分)
地域要求電力(AR)をフィルタリング、または周波数分解し、算出した調整量を各発電機に配分する。配分は、需給調整が行われている全ての発電機に対して、低速機、高速機別に発電機の出力変化速度、または出力余裕度等に基づき行われる。
(Step m3: Allocation to generators)
The regional power requirement (AR) is filtered or frequency-decomposed, and the calculated adjustment amount is allocated to each generator. The allocation is performed for all generators for which supply and demand adjustment is performed, based on the generator output change rate or output margin, etc., for low-speed and high-speed generators.
(手順m4:目標指令値の算出)
各発電機の目標指令値の算出を行う。各発電機の目標指令値は、配分された地域要求電力(AR)と、経済負荷配分制御(EDC)にて算出されたリアルタイムEDCまたは現在出力とが加算され算出される。目標指令値は、一定の基準値を逸脱しないように設けられた上下限値内に設定されるようにしてもよい。
(Step m4: Calculation of target command value)
A target command value for each generator is calculated. The target command value for each generator is calculated by adding the allocated regional power requirement (AR) and the real-time EDC or current output calculated by the economic load dispatch control (EDC). The target command value may be set within upper and lower limits so as not to deviate from a certain reference value.
(手順m5:発電機の出力が変動する)
目標指令値を受信し、各発電機は、出力を変動させる。その結果、系統周波数、並びに連系線潮流が変化する。その後、手順m1に戻り上記手順を繰り返す。
(Step m5: Generator output fluctuates)
Upon receiving the target command value, each generator varies its output. As a result, the system frequency and the interconnection line power flow change. After that, the process returns to step m1 and the above steps are repeated.
[一般的な経済負荷配分制御(EDC)]
経済負荷配分制御(EDC)は、1日の負荷曲線に見られる、低速の電力負荷変動に対して行われる。低速の電力負荷変動は、過去のデータの基づき高精度で予測することができる。予測された電力負荷変動に対して、燃料費であるコストが少なくなるように、経済負荷配分制御(EDC)にかかる各発電機の制御量が算出される。一般的に、経済負荷配分制御(EDC)にかかる各発電機の制御量の算出には、等増分燃料費則(等λ法)が用いられる。
[General Economic Dispatch Control (EDC)]
Economic load dispatch control (EDC) is performed for slow power load fluctuations seen in a daily load curve. Slow power load fluctuations can be predicted with high accuracy based on past data. The control amount for each generator in economic load dispatch control (EDC) is calculated so that the fuel cost is reduced for the predicted power load fluctuation. Generally, the equal incremental fuel cost law (equal λ method) is used to calculate the control amount for each generator in economic load dispatch control (EDC).
以下に、日本の電力会社にて多用されている等増分燃料費則(等λ法)の一例について説明する。経済負荷配分制御(EDC)は、各電力会社の中央給電指令所に設置された電力需給制御装置から各発電機に対し行われる。経済負荷配分制御(EDC)にかかる制御は、以下の手順により行われる。 Below is an example of the equal incremental fuel cost law (equal lambda method), which is widely used by Japanese electric power companies. Economic load dispatch control (EDC) is performed on each generator by a power supply and demand control device installed in each electric power company's central load dispatching center. Economic load dispatch control (EDC) is performed using the following procedure.
(手順n1:λの初期値の設定)
最初に、増分となる燃料にかかる燃料費に相当するλの初期値を設定する。
(Step n1: Setting the initial value of λ)
First, an initial value of λ is set, which corresponds to the fuel cost for the incremental fuel.
(手順n2:各発電機の制御量の算出)
次に、増分となる燃料にかかる燃料費に相当するλに等しくなる各発電機の制御量の算出を行う。制御量は、最小出力値を下回っている場合、最小出力値に、最大出力値を上回っている場合、最大出力値に設定される。
(Step n2: Calculation of control variables for each generator)
Next, the control variable for each generator is calculated to be equal to λ, which corresponds to the incremental fuel cost. If the control variable is below the minimum output value, it is set to the minimum output value, and if the control variable is above the maximum output value, it is set to the maximum output value.
(手順n3:出力電力の総和の算出)
次に、各発電機から出力される出力電力の総和を算出する。
(Step n3: Calculate the total output power)
Next, the sum of the output powers output from the generators is calculated.
(手順n4:λの再設定)
手順n3で算出された出力電力の総和が負荷未満である場合、λを大きくし、出力の総和が負荷を超える場合、λを小さくし、λの再設定を行う。以降、出力電力の総和と負荷との差分が一定値以内になるまで手順n2~手順n4を繰り返す。
(Step n4: Resetting λ)
If the total output power calculated in step n3 is less than the load, λ is increased, and if the total output power exceeds the load, λ is decreased and λ is reset. Thereafter, steps n2 to n4 are repeated until the difference between the total output power and the load is within a certain value.
昨今の電力システム改革に伴い、現状の電力会社における発電、送配電、小売事業は、法的に分離され、送配電と発電、小売事業に分けられる。従来において、電力需給、周波数調整を行う場合、電力会社は自社内にて必要となる需給調整力を確保していた。電力システム改革により、電力会社は需給調整市場により需給調整力を確保することとなる。一例として需給調整市場における商品メニューは、図18に示すように制御区分ごと「一次調整力」「二次調整力」「三次調整力」に対応した5区分として計画されている。 With the recent electricity system reform, the current power generation, transmission and distribution, and retail businesses of electric power companies will be legally separated and divided into transmission and distribution, and power generation and retail businesses. Previously, when adjusting power supply and demand and frequency, electric power companies secured the necessary supply and demand adjustment capacity in-house. With the electricity system reform, electric power companies will secure supply and demand adjustment capacity through the supply and demand adjustment market. As an example, the product menu in the supply and demand adjustment market is planned to be divided into five categories corresponding to each control category: "primary adjustment capacity," "secondary adjustment capacity," and "tertiary adjustment capacity," as shown in Figure 18.
アンシラリーサービスは、系統全体の周波数維持等の高品質な電力供給を確保する業務である。従来において、アンシラリーサービスは、自社の発電機を用い一般電気事業者により行われていた。需給調整市場に基づく新たなライセンス制により、今後のアンシラリーサービスは、一般送配電事業者により行われる。 Ancillary services are the work of ensuring a high-quality power supply, such as maintaining the frequency of the entire grid. Traditionally, ancillary services were provided by general electric utilities using their own generators. Under the new licensing system based on the supply and demand adjustment market, ancillary services will now be provided by general electricity transmission and distribution utilities.
今後のアンシラリーサービスにおいて、電力品質確保に必要な電源等は、調整力として一般送配電事業者により発電事業者等から調達され、調整力の確保に必要なコストは託送料金として、一般送配電事業者により回収される仕組みとなった。この仕組みにより、多様な発電事業者等の参画および競争が進み、調整力として調達可能な電力の増大、電力品質の向上、効率的な調整力の活用等が期待される。この仕組みは、調整力の調達の公平性、透明性が確保された上で、一般送配電事業者により行われることを前提としている。手続の具体的な内容は、各一般送配電事業者に委ねられている。 In future ancillary services, power sources necessary for ensuring power quality will be procured by general electricity transmission and distribution utilities from power generation companies and others as adjustment capacity, and the costs required to ensure adjustment capacity will be recovered by the general electricity transmission and distribution utilities as wheeling charges. This system is expected to encourage participation and competition among diverse power generation companies, increase the amount of electricity available for procurement as adjustment capacity, improve power quality, and utilize adjustment capacity more efficiently. This system is based on the premise that the procurement of adjustment capacity will be carried out by general electricity transmission and distribution utilities, with fairness and transparency ensured. The specific details of the procedures are left to each general electricity transmission and distribution utility.
今後、系統全体における高品質な電力供給を確保することが、一般送配電事業者に要求される。需給調整市場により需給調整力の確保が行われるため、一般送配電事業者は、メリットオーダーによる需給、周波数調整を行う。 In the future, general electricity transmission and distribution companies will be required to ensure a high-quality power supply throughout the entire grid. Since the supply and demand adjustment market will ensure supply and demand adjustment capacity, general electricity transmission and distribution companies will adjust supply and demand and frequency based on merit order.
従来、各エリアの電力系統において、エリアごとの電力需給制御装置により、自エリアの地域要求電力(AR)に基づき、需給調整力の制御および運用が行われていた。今後、需給調整市場により電力の広域調達、広域運用が開始される。今後の電力の広域調達、広域運用では、各エリアの電力系統における地域要求電力(AR)がネッティングされ、ネッティング後の地域要求電力(AR)が図5、図6に示すように負荷周波数制御(LFC)にかかる制御量として各エリアの電力系統に指示される。 Previously, in each area's power grid, supply and demand adjustment capacity was controlled and operated by the area's power supply and demand control device based on the area's local power requirement (AR). In the future, wide-area power procurement and operation will begin through the supply and demand adjustment market. In this future wide-area power procurement and operation, the area requirements (AR) of each area's power grid will be netted, and the netted area requirements (AR) will be instructed to each area's power grid as the control amount for load frequency control (LFC), as shown in Figures 5 and 6.
しかしながら複数のエリアに対し負荷周波数制御(LFC)にかかる制御量の指令が行われるため、一定のエリアに調整力が偏在化し、制御性能が確保されにくいとの問題点があった。 However, because load frequency control (LFC) control commands are issued to multiple areas, adjustment power is unevenly concentrated in certain areas, making it difficult to ensure control performance.
電力系統9の制御性能を確保するために、一定のエリアに調整力が偏在化しない負荷周波数制御(LFC)にかかる制御量の指令が行われることが望ましい。 In order to ensure the control performance of the power grid 9, it is desirable to issue commands for the control amount related to load frequency control (LFC) that do not cause the adjustment power to be unevenly concentrated in a certain area.
また、需給調整市場においても、調整力の細分化(5つの商品区分)のみではなく、調整力の広域調達を行うことが想定されている。現在、調整力はエリア内のみで調達されている。今後、調整力の広域調達を行うために、複数のエリアにリアルタイムで制御信号を送る仕組みが設けられることが望ましい。 In addition, in the supply and demand adjustment market, it is expected that adjustment capacity will not only be subdivided (into five product categories), but will also be procured over a wide area. Currently, adjustment capacity is procured only within an area. In the future, it will be desirable to establish a system that sends control signals to multiple areas in real time in order to procure adjustment capacity over a wide area.
[広域需給調整システム1の動作]
次に、本実施形態の広域需給調整システム1の動作を図1~図4に基づき説明する。本実施形態の広域需給調整システム1において、複数のエリアにおける電力需給制御装置2が、図1に示すように広域需給調整装置5により連携して制御される。本実施形態において2つ以上のエリアを広域と呼ぶ。本実施形態における需給調整方式は、図18におけるLFC機能にかかる二次調整力の商品区分を主に対象とする。需給調整のための調整電源である発電機91は、火力、水力機のみならず、蓄電池やDR等を含む。
[Operation of wide-area supply and demand adjustment system 1]
Next, the operation of the wide-area supply and demand adjustment system 1 of this embodiment will be described with reference to Figures 1 to 4. In the wide-area supply and demand adjustment system 1 of this embodiment, power supply and demand control devices 2 in multiple areas are controlled in cooperation with a wide-area supply and demand adjustment device 5 as shown in Figure 1. In this embodiment, two or more areas are called a wide area. The supply and demand adjustment method in this embodiment mainly targets the product category of secondary control reserve related to the LFC function in Figure 18. The generator 91, which is the adjustment power source for supply and demand adjustment, includes not only thermal power and hydroelectric power generators but also storage batteries, DR, etc.
(電力需給制御装置2の動作)
図3に、電力需給制御装置2の動作にかかるフローを示す。図3に示すプログラムは、電力需給制御装置2に内蔵される。本実施形態の複数のエリアに配置された電力需給制御装置2は、広域需給調整装置5からデータh3(LFC制御出力指令)を指示される。電力需給制御装置2は、下記の手順にて動作および演算を行う。
(Operation of power supply and demand control device 2)
Figure 3 shows a flow of operation of the power supply and demand control device 2. The program shown in Figure 3 is built into the power supply and demand control device 2. The power supply and demand control devices 2 arranged in multiple areas in this embodiment receive instructions of data h3 (LFC control output command) from the wide-area supply and demand adjustment device 5. The power supply and demand control devices 2 operate and perform calculations in the following procedure.
(ステップS20:データf1(AR値)の算出)
検出装置93は、連系線における電力系統9aに関するデータc1(周波数変化量ΔF)、データc2(潮流電力変化量ΔPT)、データc3(融通電力P0)の各項目を検出し、電力需給制御装置2に送信する。自然エネルギー発電設備92は、電力需給制御装置2にデータb1(自然エネルギー発電電力値)を送信する。
(Step S20: Calculation of data f1 (AR value))
The detection device 93 detects each item of data c1 (frequency change amount ΔF), data c2 (tidal flow power change amount ΔPT), and data c3 (interchange power P0) related to the power system 9a in the interconnection line, and transmits the data to the power supply and demand control device 2. The renewable energy power generation facility 92 transmits data b1 (renewable energy power generation power value) to the power supply and demand control device 2.
電力需給制御装置2のAR算出部24は、以下の信号を受信する。
検出装置93から送信された以下の信号
データc1(周波数変化量ΔF)
データc2(潮流電力変化量ΔPT)
データc3(融通電力P0)
自然エネルギー発電設備92から送信された以下の信号
データb1(自然エネルギー発電電力値)
The AR calculation unit 24 of the power supply and demand control device 2 receives the following signals.
The following signal data c1 (frequency change amount ΔF) transmitted from the detector 93
Data c2 (force flow power change amount ΔPT)
Data c3 (interchanged power P0)
The following signal data b1 (renewable energy power generation power value) transmitted from the natural energy power generation facility 92
AR算出部24は、データc1(周波数変化量ΔF)、データc2(潮流電力変化量ΔPT)、データc3(融通電力P0)、データb1(自然エネルギー発電電力値)に基づき、データf1(AR値)の算出を(式1)により行う。(式1)を再掲する。(式1)におけるARが、データf1(AR値)である。
AR=-K・ΔF+ΔPT
・・・・・(式1)
AR:地域要求電力[MW]
K:系統定数[MW/Hz]
ΔF:周波数偏差[Hz]
ΔPT:連系線潮流変化量[MW]
上記(式1)では、自系統に流入する電力の潮流方向を正の値としている。
The AR calculation unit 24 calculates data f1 (AR value) using (Equation 1) based on data c1 (frequency change amount ΔF), data c2 (force flow power change amount ΔPT), data c3 (interchange power P0), and data b1 (renewable energy power generation power value). (Equation 1) is shown again below. AR in (Equation 1) is data f1 (AR value).
AR=-K・ΔF+ΔPT
...(Formula 1)
AR: Regional required power [MW]
K: System constant [MW/Hz]
ΔF: Frequency deviation [Hz]
ΔPT: Interconnection line power flow change [MW]
In the above (Equation 1), the direction of power flow into the local system is set to a positive value.
(ステップS30:データf1(AR値)の送信)
AR送信部31は、ステップS20で算出されたデータf1(AR値)を広域需給調整装置5に送信する。
(Step S30: Sending data f1 (AR value))
The AR transmitter 31 transmits the data f1 (AR value) calculated in step S20 to the wide-area supply and demand adjusting device 5.
広域需給調整装置5は、各エリアの電力需給制御装置2からデータf1(AR値)を受信する。また、広域需給調整装置5は、各エリアの電力需給制御装置2からデータg2(個別メリットオーダーリスト)、データg3(既LFC動作量)を受信する。広域需給調整装置5は、データf1(AR値)、データg2(個別メリットオーダーリスト)、データg3(既LFC動作量)に基づき各エリアの調整量または各エリアの発電機91ごとの調整量を算出し、データh3(LFC制御出力指令)として各エリアの電力需給制御装置2に対し送信する。 The wide-area supply and demand adjustment device 5 receives data f1 (AR value) from the power supply and demand control device 2 in each area. The wide-area supply and demand adjustment device 5 also receives data g2 (individual merit order list) and data g3 (existing LFC operation amount) from the power supply and demand control device 2 in each area. The wide-area supply and demand adjustment device 5 calculates the adjustment amount for each area or the adjustment amount for each generator 91 in each area based on data f1 (AR value), data g2 (individual merit order list), and data g3 (existing LFC operation amount), and transmits this as data h3 (LFC control output command) to the power supply and demand control device 2 in each area.
(ステップS31:データh3(LFC制御出力指令)の受信)
LFC制御出力指令受信部33は、広域需給調整装置5からデータh3(LFC制御出力指令)を受信し切替部34に送信する。
(Step S31: Receiving data h3 (LFC control output command))
The LFC control output command receiving unit 33 receives data h3 (LFC control output command) from the wide-area supply and demand adjusting device 5 and transmits it to the switching unit 34.
(ステップS21:データf2(平滑後AR値)の算出)
AR平滑部25は、ステップS20で算出されたデータf1(AR値)に基づき、データf2(平滑後AR値)を算出する。データf2(平滑後AR値)は、フーリエ展開によりデータf1(AR値)が周波数分解され算出される。
(Step S21: Calculation of data f2 (smoothed AR value))
The AR smoothing unit 25 calculates data f2 (smoothed AR value) based on the data f1 (AR value) calculated in step S20. The data f2 (smoothed AR value) is calculated by frequency-decomposing the data f1 (AR value) using Fourier expansion.
(ステップS22:データf3(AR配分値)の算出)
AR配分部26は、ステップS21で周波数分解されたデータf2(平滑後AR値)に基づき、データf3(AR配分値)を算出する。データf3(AR配分値)は、各発電機91の調整量であり、発電機91の出力応答速度または出力余裕度に応じ算出される。
(Step S22: Calculation of data f3 (AR distribution value))
The AR allocation unit 26 calculates data f3 (AR allocation value) based on the data f2 (smoothed AR value) frequency-resolved in step S21. The data f3 (AR allocation value) is an adjustment amount for each generator 91, and is calculated according to the output response speed or output margin of the generator 91.
(ステップS32:データf3(AR配分値)またはデータh3(LFC制御出力指令)の選択)
切替部34は、ステップS22で算出されたデータf3(AR配分値)またはデータh3(LFC制御出力指令)を選択して出力する。例えば、他のエリアにおける電力需給制御装置2または電力系統9に事故が発生した場合、切替部34によりデータf3(AR配分値)が選択される。他のエリアにおける電力需給制御装置2または電力系統9に異常がない場合、切替部34によりデータh3(LFC制御出力指令)が選択される。切替部34は、切替えることによりデータf3(AR配分値)またはデータh3(LFC制御出力指令)の選択を行う。
(Step S32: Selection of data f3 (AR distribution value) or data h3 (LFC control output command))
The switching unit 34 selects and outputs data f3 (AR allocation value) or data h3 (LFC control output command) calculated in step S22. For example, if an accident occurs in the power supply and demand control device 2 or the power system 9 in another area, the switching unit 34 selects data f3 (AR allocation value). If there is no abnormality in the power supply and demand control device 2 or the power system 9 in another area, the switching unit 34 selects data h3 (LFC control output command). The switching unit 34 selects data f3 (AR allocation value) or data h3 (LFC control output command) by switching.
(ステップS204:データg1(リアルタイムEDC値)の算出)
リアルタイムEDC算出部27は、上記のステップS20~S22に並行して、ステップS204を実行する。リアルタイムEDC算出部27は、ステップS21で算出されたデータf2(平滑後AR値)に基づき、データg1(リアルタイムEDC値)を算出する。データg1(リアルタイムEDC値)は、各発電機91のメリットオーダーに応じ、各発電機91に対する経済負荷配分が行われ、算出される。
(Step S204: Calculation of data g1 (real-time EDC value))
The real-time EDC calculation unit 27 executes step S204 in parallel with steps S20 to S22. The real-time EDC calculation unit 27 calculates data g1 (real-time EDC value) based on data f2 (smoothed AR value) calculated in step S21. The data g1 (real-time EDC value) is calculated by economical load allocation to each generator 91 according to the merit order of each generator 91.
(ステップS23:データd1(発電目標値)の算出)
目標値作成部23は、ステップS22で算出されたデータf3(AR配分値)、ステップS204でリアルタイムEDC算出部27により算出されたデータg1(リアルタイムEDC値)に基づき、データd1(発電目標値)を算出する。目標値作成部23a、23b、23nごとに、各発電機91a、91b、91nごとのデータd1(発電目標値)が算出される。
(Step S23: Calculation of data d1 (power generation target value))
The target value creation unit 23 calculates data d1 (power generation target value) based on the data f3 (AR allocation value) calculated in step S22 and the data g1 (real-time EDC value) calculated in step S204 by the real-time EDC calculation unit 27. For each of the target value creation units 23a, 23b, and 23n, data d1 (power generation target value) is calculated for each of the generators 91a, 91b, and 91n.
(ステップS24:データd1(発電目標値)の送信)
目標値作成部23は、ステップS23で算出したデータd1(発電目標値)を、出力部22に送信する。データd1(発電目標値)は、出力部22a、22b、22nのそれぞれに送信される。
(Step S24: Transmission of data d1 (power generation target value))
The target value creation unit 23 transmits the data d1 (power generation target value) calculated in step S23 to the output unit 22. The data d1 (power generation target value) is transmitted to each of the output units 22a, 22b, and 22n.
(ステップS25:データd1(発電目標値)の指令送出)
出力部22は、ステップS24で受信したデータd1(発電目標値)を、発電機91に送信する。データd1(発電目標値)は、各発電機91a、91b、91nに対し、それぞれ出力部22a、22b、22nから送信される。これにより、各発電機91は、データd1(発電目標値)にかかる電力を出力する。
(Step S25: Send command for data d1 (power generation target value))
The output unit 22 transmits the data d1 (power generation target value) received in step S24 to the power generator 91. The data d1 (power generation target value) is transmitted from the output units 22a, 22b, and 22n to each of the power generators 91a, 91b, and 91n, respectively. As a result, each power generator 91 outputs power corresponding to the data d1 (power generation target value).
図7に、出力変化速度比にて処理を行う場合のAR配分部26における一般的な制御ロジックを示す。出力変化速度比にて処理を行う場合の一般的なAR配分は、図7に示す手順にて行われる。最初にAR計算により周波数偏差と系統容量の積が算出される。次に系統定数Kが乗算された周波数偏差と系統容量の積と、連系点の潮流偏差との差分が周波数分解され、平滑化される。平滑化された差分は、さらに不感帯を除きPI制御され、各発電機91に対する指令値に配分される。 Figure 7 shows the general control logic of the AR allocation unit 26 when processing is performed using the output change speed ratio. General AR allocation when processing is performed using the output change speed ratio is performed using the procedure shown in Figure 7. First, the product of the frequency deviation and the system capacity is calculated using AR calculation. Next, the difference between the product of the frequency deviation and the system capacity multiplied by the system constant K and the power flow deviation at the interconnection point is frequency resolved and smoothed. The smoothed difference is then further subjected to PI control, excluding the dead band, and allocated to the command value for each generator 91.
(広域需給調整装置5の動作)
図4に広域需給調整装置5の動作フローを示す。図4に示すプログラムは、広域需給調整装置5に内蔵される。本実施形態の広域需給調整装置5は、複数のエリアに配置された電力需給制御装置2に対し、データh3(LFC制御出力指令)の指示を行う。広域需給調整装置5は、下記の手順にて動作および演算を行う。
(Operation of the wide-area supply and demand adjusting device 5)
Figure 4 shows the operation flow of the wide-area supply and demand adjustment device 5. The program shown in Figure 4 is built into the wide-area supply and demand adjustment device 5. The wide-area supply and demand adjustment device 5 of this embodiment issues instructions of data h3 (LFC control output command) to the power supply and demand control devices 2 arranged in multiple areas. The wide-area supply and demand adjustment device 5 operates and performs calculations in the following procedure.
ネッティング部51は、データf1(AR値)に基づき、制御の対象となるエリア全体の調整量の総量を算出しデータh1(ネッティング後AR値)とする。データf1(AR値)は、制御の対象となるエリアのそれぞれに要求された電力であり、各エリアの電力需給制御装置2により算出される。ネッティング部51の動作は、ネッティングステップS51により実現される。 The netting unit 51 calculates the total adjustment amount for the entire area subject to control based on data f1 (AR value), and sets this as data h1 (post-netting AR value). Data f1 (AR value) is the power requested for each area subject to control, and is calculated by the power supply and demand control device 2 for each area. The operation of the netting unit 51 is realized by netting step S51.
制御分担量算出部52は、ネッティング部51により算出されたエリア全体の調整量であるデータh1(ネッティング後AR値)の総量を、制御の対象となるエリアのそれぞれに分配して、データh2(制御分担量)を算出する。データh2(制御分担量)は、それぞれのエリアの制御分担量として算出されてもよいし、それぞれのエリアの発電機91ごとの制御分担量として算出されてもよい。 The control share calculation unit 52 distributes the total amount of data h1 (post-netting AR value), which is the adjustment amount for the entire area calculated by the netting unit 51, to each area to be controlled, and calculates data h2 (control share). Data h2 (control share) may be calculated as the control share for each area, or as the control share for each generator 91 in each area.
制御分担量算出部52は、エリアにおける発電機91が発電することができる余力である調整力に基づき、現在供給されている電力と要求された電力との差分であるインバランスを分配してエリアのそれぞれの制御分担量、エリアのそれぞれの発電機91ごとの制御分担量のうち少なくとも一方をデータh2(制御分担量)として算出する。制御分担量算出部52の動作は、制御分担量算出ステップS52により実現される。 The control share calculation unit 52 allocates the imbalance, which is the difference between the currently supplied power and the requested power, based on the adjustment capacity, which is the surplus power that can be generated by the generators 91 in the area, and calculates at least one of the control share for each area and the control share for each generator 91 in the area as data h2 (control share). The operation of the control share calculation unit 52 is realized by the control share calculation step S52.
各電源指令作成部53は、制御分担量算出部52により算出されたデータh2(制御分担量)に基づき、エリアのそれぞれに対する指令値であるデータh3(LFC制御出力指令)を作成する。データh2(制御分担量)は、制御分担量算出部52によりそれぞれのエリアの制御分担量、それぞれのエリアの発電機91ごとの制御分担量として算出される。各電源指令作成部53の動作は、各電源指令作成ステップS53により実現される。 Each power supply command creation unit 53 creates data h3 (LFC control output command), which is a command value for each area, based on data h2 (control share amount) calculated by the control share amount calculation unit 52. Data h2 (control share amount) is calculated by the control share amount calculation unit 52 as the control share amount for each area and the control share amount for each generator 91 in each area. The operation of each power supply command creation unit 53 is realized by each power supply command creation step S53.
本実施形態にかかる広域需給調整装置5は、複数の各エリアからの地域要求量(AR)に基づき、全エリアを対象としたネッティング後のインバランスに対する調整量を、各エリア、または各発電機91に配分する。図8に広域LFCモデルの概要を示す。 The wide-area supply and demand adjustment device 5 in this embodiment allocates adjustment amounts for imbalances after netting across all areas to each area or each power generator 91 based on the regional demand (AR) from each of multiple areas. Figure 8 shows an overview of the wide-area LFC model.
本実施形態にかかる広域需給調整装置5の制御分担量算出部52は、要求された電力と電力価格との関係を示すメリットオーダーに基づき、現在供給されている電力と要求された電力との差分であるインバランスを分配してエリアのそれぞれの発電機91ごとの制御分担量を算出し、データh2(制御分担量)を作成する。 The control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjustment device 5 in this embodiment distributes the imbalance, which is the difference between the currently supplied power and the requested power, based on a merit order that indicates the relationship between the requested power and the power price, to calculate the control share for each power generator 91 in the area and create data h2 (control share).
制御分担量算出部52は、電力の出力を増加させる場合には電力価格が安価であるほど大きな数値となり、電力の出力を減少させる場合には電力価格が高価であるほど大きな数値となる関数により定義された重み付け係数を算出し、算出した重み付け係数に基づき、制御分担量を算出する。 The control share calculation unit 52 calculates a weighting coefficient defined by a function that increases the value as the price of electricity decreases when increasing power output, and increases the value as the price of electricity increases when decreasing power output, and calculates the control share amount based on the calculated weighting coefficient.
重み付け係数は、電力価格に正比例した関数と電力価格の逆数に正比例した関数とを組合せた関数、または予め設定された基準価格と電力価格との差による関数であってよい。 The weighting coefficient may be a function that combines a function that is directly proportional to the electricity price and a function that is directly proportional to the inverse of the electricity price, or a function based on the difference between a preset reference price and the electricity price.
本実施形態にかかる広域需給調整装置5において調整量の配分は、以下の処理により行われる。
(1)広域需給調整装置5のネッティング部51は、データf1(AR値)に基づきエリア毎の地域要求量(AR)を算出し、制御の対象となるエリア全体の調整量の総量を算出しデータh1(ネッティング後AR値)とする。
(2)広域需給調整装置5の制御分担量算出部52は、データh1(ネッティング後AR値)にかかるエリア全体の調整量の総量を、メリットオーダーにより配分する。制御分担量算出部52は、各エリアに対する配分量を算出しデータh2(制御分担量)とする。
(3)広域需給調整装置5の各電源指令作成部53は、制御分担量算出部52により算出されたデータh2(制御分担量)に基づき、エリアのそれぞれに対する指令値であるデータh3(LFC制御出力指令)を作成し、各エリアの電力需給制御装置2に送信する。
(4)各エリアの電力需給制御装置2は、広域需給調整装置5から送信されたデータh3(LFC制御出力指令)にかかる指令値を、各エリアの各発電機91に配分する指令を行う。計画値を基準とした場合、データh1(ネッティング後AR値)にかかる調整量は計画値に配分され、現在値を基準とした場合、データh1(ネッティング後AR値)にかかる調整量は現在値に配分される。
(5)広域におけるエリアの一部に異常等が検出された場合、各エリアの電力需給制御装置2は、切替部60によりデータh3(LFC制御出力指令)に代替しデータf3(AR配分値)を選択し、データf3(AR配分値)に基づき、各エリア単位で調整量の配分を行う。
In the wide-area supply and demand adjusting device 5 according to this embodiment, the adjustment amount is distributed by the following process.
(1) The netting unit 51 of the wide-area supply and demand adjustment device 5 calculates the regional demand amount (AR) for each area based on data f1 (AR value), calculates the total adjustment amount for the entire area to be controlled, and sets this as data h1 (AR value after netting).
(2) The control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjustment device 5 allocates the total amount of adjustment for the entire area related to data h1 (AR value after netting) in a merit order. The control share calculation unit 52 calculates the allocation amount for each area and sets it as data h2 (control share amount).
(3) Each power supply command creation unit 53 of the wide-area supply and demand adjustment device 5 creates data h3 (LFC control output command), which is a command value for each area, based on the data h2 (control share amount) calculated by the control share amount calculation unit 52, and transmits it to the power supply and demand control device 2 in each area.
(4) The power supply and demand control device 2 in each area issues a command to allocate the command value related to the data h3 (LFC control output command) transmitted from the wide-area supply and demand adjustment device 5 to each power generator 91 in each area. When the planned value is used as the reference, the adjustment amount related to the data h1 (AR value after netting) is allocated to the planned value, and when the current value is used as the reference, the adjustment amount related to the data h1 (AR value after netting) is allocated to the current value.
(5) If an abnormality or the like is detected in part of an area in a wide area, the power supply and demand control device 2 in each area uses the switching unit 60 to select data f3 (AR allocation value) instead of data h3 (LFC control output command), and allocates the adjustment amount on an area-by-area basis based on data f3 (AR allocation value).
データh1(ネッティング後AR値)にかかる調整量は、発電量の計画値(発電計画値)に基づき配分されてもよいし、発電量の現在値(現在出力)に基づき配分されてもよい。図9に、広域需給調整装置5の制御分担量算出部52における演算を模式化したブロック図を示す。LFCの対象となる発電機91をLFC発電機と呼ぶ場合がある。 The adjustment amount for data h1 (post-netting AR value) may be allocated based on the planned value of power generation (planned power generation value), or based on the current value of power generation (current output). Figure 9 shows a block diagram that schematically illustrates the calculations in the control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjustment device 5. The generator 91 that is the target of LFC may be called the LFC generator.
LFC配分量(ΔP)から制御周期間の変化量制約を考慮した後の値(ΔP’)が各LFC発電機の発電量の計画値(発電計画値)(PPLAN)、または発電量の現在値(現在出力)(PNOW)に配分されて、各電源指令作成部53によりデータh3(LFC制御出力指令)にかかる指令値が算出される。各電源指令作成部53は、各エリアの発電機91に対する指令値をデータh3(LFC制御出力指令)として各エリアの電力需給制御装置2のLFC制御出力指令受信部33に送信する。 The value (ΔP') obtained by taking into account the constraint on the amount of change between control periods from the LFC allocation amount (ΔP) is allocated to the planned value (planned power generation value) (P PLAN ) of the amount of power generated by each LFC generator, or the current value (current output) (P NOW ) of the amount of power generated, and a command value related to data h3 (LFC control output command) is calculated by each power supply command creation unit 53. Each power supply command creation unit 53 transmits the command value for the generator 91 in each area as data h3 (LFC control output command) to the LFC control output command receiving unit 33 of the power supply and demand control device 2 in each area.
インバランス(AR)が大きい場合、各LFC発電機に配分された配分量(ΔP)は、各LFC発電機の出力変化可能量を超える場合もある。この場合、各LFC発電機は現在出力から出力可能な範囲で応答する。 If the imbalance (AR) is large, the amount (ΔP) allocated to each LFC generator may exceed the amount of output change that each LFC generator can make. In this case, each LFC generator will respond within the range of its current output that it can output.
以下に、ネッティング後のインバランスであるデータh1(ネッティング後AR値)をメリットオーダーに従って、各LFC発電機に配分する処理について説明する。各LFC発電機(発電機91)に配分する処理は、以下の[価格比による配分]、[価格差比による配分]のいずれであってもよい。 The following describes the process of allocating data h1 (post-netting AR value), which is the imbalance after netting, to each LFC generator according to merit order. The process of allocating to each LFC generator (generator 91) may be either of the following: [allocation based on price ratio] or [allocation based on price difference ratio].
[価格比による配分]
制御分担量算出部52は、価格比による重み付け係数Wiによりそれぞれの寄与度が設定された演算により、インバランスをメリットオーダーに従って複数のエリアに配分する。配分は、複数のエリアのそれぞれの制御分担量を算出するものであってもよいし、複数のエリアの発電機91ごとの制御分担量を算出するものであってもよい。
[Price ratio allocation]
The control share calculation unit 52 allocates the imbalance to the multiple areas in accordance with the merit order by calculation in which the contribution of each area is set by a weighting coefficient Wi based on the price ratio. The allocation may be to calculate the control share of each of the multiple areas, or to calculate the control share of each generator 91 in the multiple areas.
制御分担量算出部52は、(式2)により配分の重み付け係数Wiを算出する。
(式2)においてVCiは各LFC発電機の電力価格の関数である。各LFC発電機への配分量はデータf1(AR値)にWiが乗算され、AR×Wiとして算出される。発電量の現在値(現在出力)(PNOW)であるデータa1(発電機発電電力値)、または発電機91の発電量の計画値(発電計画値)(PPLAN)であるデータg1(リアルタイムEDC値)(BG計画値)、にAR×Wiが加算されてデータh3(LFC制御出力指令)が作成される。 In (Equation 2), VCi is a function of the electricity price of each LFC generator. The amount of allocation to each LFC generator is calculated as AR×Wi by multiplying data f1 (AR value) by Wi. Data h3 (LFC control output command ) is created by adding AR×Wi to data a1 (generator generated power value), which is the current value (current output) (P NOW ) of the amount of power generation, or data g1 (real-time EDC value) (BG planned value), which is the planned value (power generation planned value) (P PLAN ) of the amount of power generation of the generator 91.
VCiは、上げ指令時には価格が安いほど大きく、下げ指令時には価格が高いほど大きくなるように設定されることが好ましい。市場における価格をそのまま適用した場合、下げ指令時には価格が高いほど比率が大きくなることとなり好ましいといえるが、上げ指令時には価格が安いほど比率が小さくなるため、上げ指令時には価格の調整を行う必要がある。ここでは、以下の価格をベースとした関数を用いる。
(式3)、(式4)により(式2)にかかる重み付け係数Wiは、電力価格に正比例した関数と電力価格の逆数に正比例した関数とを組合せた関数となる。各LFC発電機への調整量は、(式5)により算出される。
各LFC発電機への調整量=インバランス(AR)×Wi
・・・・・(式5)
現在出力(現在値)または計画出力(BG計画値)に(式5)にかかる調整量が加算されてデータh3(LFC制御出力指令)が作成される。
The weighting coefficient Wi applied to (Equation 2) by (Equation 3) and (Equation 4) is a function that combines a function that is directly proportional to the electricity price and a function that is directly proportional to the reciprocal of the electricity price. The adjustment amount to each LFC generator is calculated by (Equation 5).
Adjustment amount for each LFC generator = Imbalance (AR) x Wi
...(Formula 5)
The adjustment amount according to (Equation 5) is added to the current output (current value) or the planned output (BG planned value) to create data h3 (LFC control output command).
上記の(式2)~(式5)を用いてデータh3(LFC制御出力指令)を算出することにより、上げ指令時には電力価格が安価である発電機に対する指令が多くなり、下げ指令時には電力価格が高価である発電機に対する指令が多くなる。これにより経済的な電力需給調整を行うことができる。 By calculating data h3 (LFC control output command) using the above (Equation 2) to (Equation 5), more commands are sent to generators with low electricity prices when increasing commands are issued, and more commands are sent to generators with high electricity prices when decreasing commands are issued. This allows for economical adjustment of power supply and demand.
[価格差比による配分]
制御分担量算出部52は、価格差比による重み付け係数Wiによりそれぞれの寄与度が設定された演算により、インバランスをメリットオーダーに従って複数のエリアに配分する。配分は、複数のエリアのそれぞれの制御分担量を算出するものであってもよいし、複数のエリアの発電機91ごとの制御分担量を算出するものであってもよい。
[Allocation based on price difference ratio]
The control share calculation unit 52 allocates the imbalance to the multiple areas in accordance with the merit order by calculation in which the contribution of each area is set by a weighting coefficient Wi based on the price difference ratio. The allocation may be to calculate the control share of each of the multiple areas, or to calculate the control share of each generator 91 in the multiple areas.
制御分担量算出部52は、(式6)により配分の重み付け係数Wiを算出する。
(式6)においてVCiは各LFC発電機の価格の関数である。各LFC発電機への配分量はデータf1(AR値)にWiが乗算され、AR×Wiとして算出される。発電量の現在値(現在出力)(PNOW)であるデータa1(発電機発電電力値)、または発電機91の発電量の計画値(発電計画値)(PPLAN)であるデータg1(リアルタイムEDC値)(BG計画値)、にAR×Wiが加算されてデータh3(LFC制御出力指令)が作成される。 In (Equation 6), VCi is a function of the price of each LFC generator. The allocation amount to each LFC generator is calculated as AR×Wi by multiplying data f1 (AR value) by Wi. Data h3 (LFC control output command ) is created by adding AR×Wi to data a1 (generator power generation power value), which is the current value (current output) (P NOW ) of the power generation amount, or data g1 (real-time EDC value) (BG planned value), which is the planned value (power generation planned value) (P PLAN ) of the power generation amount of the generator 91.
VCiは、上げ指令時には価格が安いほど大きく、下げ指令時には価格が高いほど大きくなるように設定されることが好ましい。ここでは、以下の価格差をベースとした関数を用いる。
(式7)、(式8)において、Nは使用するLFC発電機の台数、VMAXは各LFC発電機の現在値(現在出力)に対応する価格の最大値、VMINは最小値である。図10に、上げ、下げ指令時における価格差比による配分を示す。 In (Equation 7) and (Equation 8), N is the number of LFC generators to be used, V MAX is the maximum price corresponding to the current value (current output) of each LFC generator, and V MIN is the minimum price. Fig. 10 shows allocation based on the price difference ratio when an increase or decrease command is issued.
(式7)、(式8)により(式6)にかかる重み付け係数Wiは、予め設定された基準価格VU、VDと電力価格との差による関数となる。基準価格VUは価格の最大値VMAXを超える値であり、基準価格VDは価格の最小値VMIN未満の値である。基準価格VU、基準価格VDは、過去の需給調整に基づき任意に決定された値であってよい。各LFC発電機への調整量は、(式9)により算出される。
各LFC発電機への調整量=インバランス(AR)×Wi
・・・・・(式9)
現在出力(現在値)または計画出力(BG計画値)に(式9)にかかる調整量が加算されてデータh3(LFC制御出力指令)が作成される。
According to (Equation 7) and (Equation 8), the weighting coefficient Wi applied to (Equation 6) is a function of the difference between the preset reference prices VU and VD and the electricity price. The reference price VU is a value exceeding the maximum price VMAX , and the reference price VD is a value less than the minimum price VMIN . The reference prices VU and VD may be values arbitrarily determined based on past supply and demand adjustments. The adjustment amount to each LFC generator is calculated according to (Equation 9).
Adjustment amount for each LFC generator = Imbalance (AR) x Wi
...(Formula 9)
The adjustment amount according to (Equation 9) is added to the current output (current value) or the planned output (BG planned value) to create data h3 (LFC control output command).
(式6)~(式9)を用いてデータh3(LFC制御出力指令)を算出することにより、上げ指令時には電力価格が安価である発電機91に対する指令が多くなり、下げ指令時には電力価格が高価である発電機91に対する指令が多くなる。これにより経済的な電力需給調整を行うことができる。 By calculating data h3 (LFC control output command) using (Equation 6) to (Equation 9), more commands are sent to generators 91 with lower electricity prices when increasing commands are issued, and more commands are sent to generators 91 with higher electricity prices when decreasing commands are issued. This enables economical adjustment of power supply and demand.
図11に、メリットオーダー方式にて用いられる調整コストの例を示す。図11に示すように、調整コストは、発電機91の出力に対して離散的に、階段状に設定される。また、調整コストは、出力に対して上げ調整(V1)価格、下げ調整(V2)価格の2つの価格が存在する。 Figure 11 shows an example of adjustment costs used in the merit order method. As shown in Figure 11, adjustment costs are set discretely in steps relative to the output of the generator 91. Furthermore, there are two adjustment costs for output: an upward adjustment (V1) price and a downward adjustment (V2) price.
従来技術にかかる広域需給調整システム1は、LFC発電機である発電機91の変化速度および発電量の現在値(現在出力または既動作量と呼ぶ場合がある)に基づきインバランスをメリットオーダーに従って複数のエリアに配分するものが一般的であった。従来技術にかかる広域需給調整システム1の制御の一例を図12に示す。 In a conventional wide-area supply and demand adjustment system 1, the imbalance is generally allocated to multiple areas in a merit order based on the rate of change and the current value of the power generation amount (sometimes referred to as the current output or the amount of power already generated) of the generator 91, which is an LFC generator. An example of the control of a wide-area supply and demand adjustment system 1 in accordance with the conventional technology is shown in Figure 12.
図12に示す従来技術にかかる制御は、以下の処理により行われる。 The control related to the conventional technology shown in Figure 12 is performed by the following process.
(1)広域需給調整装置5のネッティング部51は、データf1(AR値)に基づきエリア毎の地域要求量(AR)を算出し、制御の対象となるエリア全体の調整量の総量を算出しデータh1(ネッティング後AR値)とする。
(2)広域需給調整装置5の制御分担量算出部52は、データh1(ネッティング後AR値)にかかるエリア全体の調整量の総量を、LFC発電機である発電機91の変化速度に基づき配分する。
(3)制御分担量算出部52は、LFC発電機である発電機91の発電量の現在値(現在出力または既動作量と呼ぶ場合がある)の合計を算出し、メリットオーダーにより配分する。
(4)広域需給調整装置5の各電源指令作成部53は、上記(2)による配分値と(3)による配分値との合計値を算出し、各エリアのLFC発電機への指令値であるデータh3(LFC制御出力指令)を作成し各エリアに送信する。
(5)各エリアの電力需給制御装置2は、広域需給調整装置5から送信されたデータh3(LFC制御出力指令)にかかる指令値を、各エリアの各発電機91に配分する指令を行う。
(6)広域におけるエリアの一部に異常等が検出された場合、各エリアの電力需給制御装置2は、切替部60によりデータh3(LFC制御出力指令)に代替しデータf3(AR配分値)を選択し、データf3(AR配分値)に基づき、各エリア単位で調整量の配分を行う。
(1) The netting unit 51 of the wide-area supply and demand adjustment device 5 calculates the regional demand amount (AR) for each area based on data f1 (AR value), calculates the total adjustment amount for the entire area to be controlled, and sets this as data h1 (AR value after netting).
(2) The control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjusting device 5 allocates the total amount of adjustment for the entire area related to the data h1 (AR value after netting) based on the rate of change of the generator 91, which is an LFC generator.
(3) The control share calculation unit 52 calculates the total of the current values of the power generation amounts (sometimes called the current output or the amount of operation already performed) of the power generators 91, which are LFC power generators, and allocates them in merit order.
(4) Each power supply command creation unit 53 of the wide-area supply and demand adjustment device 5 calculates the sum of the allocation value according to (2) above and the allocation value according to (3), creates data h3 (LFC control output command) which is a command value to the LFC generator in each area, and transmits it to each area.
(5) The power supply and demand control device 2 in each area issues a command to allocate the command value related to the data h3 (LFC control output command) transmitted from the wide-area supply and demand adjustment device 5 to each power generator 91 in each area.
(6) If an abnormality or the like is detected in part of an area in a wide area, the power supply and demand control device 2 in each area uses the switching unit 60 to select data f3 (AR allocation value) instead of data h3 (LFC control output command), and allocates the adjustment amount on an area-by-area basis based on data f3 (AR allocation value).
本実施形態にかかる広域需給調整システム1は、インバランスをメリットオーダーに従って複数のエリアに配分し、LFC発電機である発電機91の発電量の現在値(現在出力または既動作量と呼ぶ場合がある)に基づく配分を行わないことを特徴とする。 The wide-area supply and demand adjustment system 1 according to this embodiment is characterized by allocating the imbalance to multiple areas according to merit order, and not allocating based on the current value of the power generation amount (sometimes referred to as the current output or the amount already operated) of the generator 91, which is an LFC generator.
発電量の現在値(現在出力)は、既動作量とも呼ばれる。一般的に既動作量は、当該時点における二次調整力(図18の二次調整力S-FRR)の発動量(kW)と定義される。または、既動作量は、「計画値と現在値との差」と定義されてもよい。 The current value of power generation (current output) is also called the amount of power already activated. Generally, the amount of power already activated is defined as the amount (kW) of secondary control reserve (secondary control reserve S-FRR in Figure 18) activated at a given time. Alternatively, the amount of power already activated may be defined as the "difference between the planned value and the current value."
従来技術にかかる広域需給調整装置5は、LFC発電機の変化速度に基づき配分した配分値と、LFC発電機の既動作量の合計を算出し、データh3(LFC制御出力指令)にかかる指令値としていた。本実施形態にかかる広域需給調整装置5は、メリットオーダーに基づき配分した配分値と、LFC発電機の既動作量の合計を算出し、データh3(LFC制御出力指令)にかかる指令値とする。LFC発電機の既動作量は、現在値に代替し計画値であってもよい。 In the prior art, the wide-area supply and demand adjustment device 5 calculates the sum of an allocation value allocated based on the rate of change of the LFC generator and the amount of operation of the LFC generator, and sets this as the command value for data h3 (LFC control output command). In the present embodiment, the wide-area supply and demand adjustment device 5 calculates the sum of an allocation value allocated based on the merit order and the amount of operation of the LFC generator, and sets this as the command value for data h3 (LFC control output command). The amount of operation of the LFC generator may be replaced with a current value and set as a planned value.
本実施形態によれば、メリットオーダーに従って各LFC発電機に地域要求量(AR)が配分される。これによりメリットオーダーによる経済的な電力需給調整を行うことができる。市場参加者に対する系統運用者の中立性の立場が確保された電力需給調整が実行される。 According to this embodiment, the area demand (AR) is allocated to each LFC generator according to merit order. This allows for economical power supply and demand adjustment based on merit order. Power supply and demand adjustment is carried out while ensuring the neutral position of the grid operator towards market participants.
[1-3.効果]
(1)本実施形態によれば、広域需給調整装置5は、制御の対象となるエリアのそれぞれに要求された電力(AR値)に基づき、制御の対象となるエリア全体の調整量であるデータh1(ネッティング後AR値)の総量を算出するネッティング部51と、ネッティング部51により算出されたエリア全体の調整量であるデータh1(ネッティング後AR値)の総量を、制御の対象となるエリアのそれぞれに分配して、エリアのそれぞれの発電機91ごとの制御分担量を算出しデータh2(制御分担量)を作成する制御分担量算出部52と、制御分担量算出部52により算出されたエリアのそれぞれの発電機91ごとの制御分担量にかかるデータh2(制御分担量)に基づき、エリアのそれぞれに対する指令値であるデータh3(LFC制御出力指令)を作成する各電源指令作成部53と、を有する。制御分担量算出部52は、要求された電力と電力価格との関係を示すメリットオーダーに基づき、現在供給されている電力と要求された電力との差分であるインバランスを分配してエリアのそれぞれの発電機91ごとの制御分担量を算出するので、一定のエリアに調整力が偏在化することを抑制し、広域のエリアにわたり効率よく経済的に電力需給調整を行うことができる広域需給調整装置5を提供することができる。
[1-3. Effects]
(1) According to this embodiment, the wide-area supply and demand adjustment device 5 includes a netting unit 51 that calculates the total amount of data h1 (AR value after netting), which is the adjustment amount for the entire area to be controlled, based on the power (AR value) requested for each of the areas to be controlled; a control share calculation unit 52 that distributes the total amount of data h1 (AR value after netting), which is the adjustment amount for the entire area, calculated by the netting unit 51, to each of the areas to be controlled, calculates the control share for each power generator 91 in the area, and creates data h2 (control share amount); and a power supply command creation unit 53 that creates data h3 (LFC control output command), which is a command value for each of the areas, based on the data h2 (control share amount) related to the control share for each power generator 91 in the area calculated by the control share calculation unit 52. The control share calculation unit 52 calculates the control share for each generator 91 in the area by distributing the imbalance, which is the difference between the currently supplied power and the requested power, based on the merit order that indicates the relationship between the requested power and the power price. This makes it possible to provide a wide-area supply and demand adjustment device 5 that can prevent adjustment power from being unevenly concentrated in a certain area and adjust power supply and demand efficiently and economically over a wide area.
(2)制御分担量算出部52は、電力の出力を増加させる場合には電力価格が安価であるほど大きな数値となり、電力の出力を減少させる場合には電力価格が高価であるほど大きな数値となる関数により定義された重み付け係数を算出し、算出した重み付け係数に基づき、制御分担量を算出するので、電力の出力を増加させる場合には電力価格が安価である発電機91の出力電力が優先的に増大するように制御され、電力の出力を減少させる場合には電力価格が高価である発電機91の出力電力が優先的に減少するように制御され、これにより経済的に電力需給調整を行うことができる。 (2) The control share calculation unit 52 calculates a weighting coefficient defined by a function that increases the value as the electricity price decreases when the electricity output is increased and increases the value as the electricity price increases when the electricity output is decreased, and calculates the control share amount based on the calculated weighting coefficient.Therefore, when the electricity output is increased, the output power of generators 91 with lower electricity prices is controlled to increase preferentially, and when the electricity output is decreased, the output power of generators 91 with higher electricity prices is controlled to decrease preferentially, thereby enabling economical adjustment of electricity supply and demand.
(3)重み付け係数は、電力価格に正比例した関数と電力価格の逆数に正比例した関数とを組合せた関数、または予め設定された基準価格と電力価格との差による関数により定義されるので、これにより、電力の出力を増加させる場合には電力価格が安価であるほど大きな数値となる重み付け係数を、電力の出力を減少させる場合には電力価格が高価であるほど大きな数値となる重み付け係数を算出することができる。 (3) The weighting coefficient is defined by a function that combines a function that is directly proportional to the electricity price and a function that is directly proportional to the inverse of the electricity price, or a function that is based on the difference between a preset reference price and the electricity price. This makes it possible to calculate a weighting coefficient that is larger the cheaper the electricity price when increasing electricity output, and larger the more expensive the electricity price when decreasing electricity output.
また、上記による簡単な演算により、重み付け係数を算出することができるので、制御分担量算出部52による演算時間を短縮することができる。これにより効率のよい電力需給調整が実現される。 In addition, because the weighting coefficients can be calculated using the simple calculations described above, the calculation time required by the control share calculation unit 52 can be shortened. This allows for efficient adjustment of power supply and demand.
その結果、メリットオーダーに従って各LFC発電機に効率よく地域要求量(AR)が配分される。これによりメリットオーダーによる経済的な電力需給調整を行うことができる。市場参加者に対する系統運用者の中立性の立場が確保された電力需給調整が実行される。 As a result, the regional demand (AR) is efficiently allocated to each LFC generator according to the merit order. This enables economical power supply and demand adjustment based on the merit order. Power supply and demand adjustment is carried out while ensuring the system operator's neutral position towards market participants.
[2.第2実施形態]
[2-1.構成および作用]
第2実施形態にかかる広域需給調整システム1について説明する。第2実施形態にかかる広域需給調整システム1は、広域需給調整装置5の制御分担量算出部52による演算が、第1実施形態にかかる広域需給調整システム1と相違する。第2実施形態にかかる広域需給調整システム1の構成は、第1実施形態にかかる広域需給調整システム1の構成と同じである。
[2. Second embodiment]
[2-1. Configuration and Action]
A wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the second embodiment will be described. The wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the second embodiment differs from the wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the first embodiment in the calculation by the control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjustment device 5. The configuration of the wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the second embodiment is the same as the configuration of the wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the first embodiment.
以下の説明において、第1実施形態にかかる広域需給調整システム1と異なる動作について説明する。第1実施形態にかかる広域需給調整システム1と同様の動作について、説明を省略する。 In the following explanation, operations that differ from those of the wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the first embodiment will be described. Explanations of operations that are similar to those of the wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the first embodiment will be omitted.
第1実施形態にかかる広域需給調整システム1において広域需給調整装置5の制御分担量算出部52は、電力価格の価格比、または価格差比による重み付け係数Wiにより寄与度が設定された演算により、インバランスをメリットオーダーに従って複数のエリアに配分するものとした。 In the wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the first embodiment, the control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjustment device 5 allocates the imbalance to multiple areas in merit order by calculation in which the contribution is set using a weighting coefficient Wi based on the electricity price ratio or price difference ratio.
第2実施形態にかかる広域需給調整装置5の制御分担量算出部52は、発電機91の出力変化速度とメリットオーダーの重み付けを行い、両者を組合わせインバランスをエリアごとの発電機91に配分することにより、種々の系統状態に柔軟に対応することができる経済性と制御性を含めた配分を行う。 The control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjustment device 5 in the second embodiment weights the output change rate and merit order of the generators 91, and by combining the two and allocating the imbalance to the generators 91 in each area, performs allocation that takes into account both economy and controllability and can flexibly respond to various system conditions.
第2実施形態にかかる広域需給調整装置5の制御分担量算出部52は、エリアにおける制御性にかかる演算、経済性にかかる演算の、それぞれの寄与度が重み付けにより設定された演算により、エリアのそれぞれの発電機91ごとの制御分担量をデータh2(制御分担量)として算出する。 The control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjustment device 5 according to the second embodiment calculates the control share for each generator 91 in the area as data h2 (control share) by performing a calculation in which the contributions of the controllability and economy in the area are weighted.
制御分担量算出部52は、要求された電力と電力価格との関係を示すメリットオーダーに基づき、現在供給されている電力と要求された電力との差分であるインバランスを分配してエリアのそれぞれの発電機91ごとの制御分担量を算出しデータh2(制御分担量)を作成する。 The control share calculation unit 52 allocates the imbalance, which is the difference between the currently supplied power and the requested power, based on the merit order that indicates the relationship between the requested power and the power price, to calculate the control share for each generator 91 in the area and create data h2 (control share).
制御分担量算出部52は、電力の出力を増加させる場合には電力価格が安価であるほど大きな数値となり、電力の出力を減少させる場合には電力価格が高価であるほど大きな数値となる関数により定義された重み付け係数を算出し、算出した重み付け係数に基づき、制御分担量を算出する。 The control share calculation unit 52 calculates a weighting coefficient defined by a function that increases the value as the price of electricity decreases when increasing power output, and increases the value as the price of electricity increases when decreasing power output, and calculates the control share amount based on the calculated weighting coefficient.
重み付け係数は、電力価格に関する関数と発電機91の出力変化速度にかかる関数とを組合せた関数により定義される。 The weighting coefficient is defined by a function that combines a function related to the electricity price and a function related to the rate of change of the generator 91's output.
第2実施形態にかかる広域需給調整装置5は、以下の演算を行う。 The wide-area supply and demand adjustment device 5 according to the second embodiment performs the following calculations:
第2実施形態にかかる広域需給調整装置5は、各エリアの電力需給制御装置2からデータf1(AR値)を受信し、データf1(AR値)に基づき、各エリアを統合した広域におけるネッティング後のインバランスをエリアごとの発電機91に配分し、データh3(LFC制御出力指令)として各エリアの電力需給制御装置2に送信する。第2実施形態にかかる広域需給調整装置5の制御分担量算出部52は、ネッティング後のインバランスをメリットオーダーに従って各発電機91に配分する。 The wide-area supply and demand adjustment device 5 according to the second embodiment receives data f1 (AR value) from the power supply and demand control devices 2 in each area, allocates the imbalance after netting in the wide area integrating each area to the power generators 91 for each area based on data f1 (AR value), and transmits this as data h3 (LFC control output command) to the power supply and demand control devices 2 in each area. The control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjustment device 5 according to the second embodiment allocates the imbalance after netting to each power generator 91 according to merit order.
ネッティング後のインバランス(AR)は、計画値または現在出力、もしくは計画値と現在出力の両者に基づき配分される。図9に示すように、LFC配分量(ΔP)から制御周期間の変化量制約を考慮した後の値(ΔP’)が各LFC発電機の計画値(PPLAN)または現在出力(PNOW)に配分されて、各電源指令作成部53によりデータh3(LFC制御出力指令)にかかる指令値が算出される。各電源指令作成部53は、各エリアの発電機91に対する指令値をデータh3(LFC制御出力指令)として各エリアの電力需給制御装置2のLFC制御出力指令受信部33に送信する。 The imbalance (AR) after netting is allocated based on the planned value or the current output, or both the planned value and the current output. As shown in Fig. 9, the value (ΔP') obtained after considering the change amount constraint between control periods from the LFC allocation amount (ΔP) is allocated to the planned value (P PLAN ) or current output (P NOW ) of each LFC generator, and each power supply command creation unit 53 calculates a command value related to data h3 (LFC control output command). Each power supply command creation unit 53 transmits the command value for the generator 91 in each area as data h3 (LFC control output command) to the LFC control output command receiving unit 33 of the power supply and demand control device 2 in each area.
インバランス(AR)が大きい場合、各LFC発電機に配分されたLFC配分量(ΔP)は各LFC発電機の出力変化可能量より大きい場合もある。この場合、各発電機91は現在出力から出力を変動させることが可能な範囲で応答する。 If the imbalance (AR) is large, the LFC allocation amount (ΔP) allocated to each LFC generator may be larger than the amount of output change possible for each LFC generator. In this case, each generator 91 responds within the range in which it can change its output from its current output.
単に価格順にLFC配分量(ΔP)から制御周期間の変化量制約を考慮した後の値(ΔP’)を各LFC発電機の計画値(PPLAN)または現在出力(PNOW)に配分した場合、上げ指令では価格の安い(下げ指令では高い)順に配分されるが、稼働する発電機91の台数が減って制御性が低下する可能性がある。 If the value (ΔP') obtained by simply considering the constraints on the amount of change between control periods from the LFC allocation amount (ΔP) in order of price is allocated to the planned value (P PLAN ) or current output (P NOW ) of each LFC generator, allocation will be in order of lowest price for an increase command (highest price for a decrease command), but the number of generators 91 in operation may decrease, which may result in a decrease in controllability.
以下に、出力変化速度とメリットオーダーを組合わせた重み付けにより、ネッティング後のインバランスをメリットオーダーに従って各発電機91に配分する演算手順を説明する。制御分担量算出部52は、複数のエリアの調整力に応じてインバランスを複数のエリアに配分する制御性にかかる演算、およびインバランスをメリットオーダーに従って複数のエリアに配分する経済性にかかる演算の、重み付け係数Wiによりそれぞれの寄与度が設定された演算により、複数のエリアのそれぞれの制御分担量、複数のエリアの発電機91ごとの制御分担量のうち一方または両者を算出する。 The following describes the calculation procedure for allocating the imbalance after netting to each generator 91 according to merit order using weighting that combines the output change rate and merit order. The control share calculation unit 52 calculates either or both of the control share for each of the multiple areas and the control share for each generator 91 in the multiple areas using a calculation related to controllability that allocates the imbalance to multiple areas according to the adjustment capabilities of the multiple areas, and a calculation related to economy that allocates the imbalance to multiple areas according to merit order, with the respective contributions set by the weighting coefficient Wi.
広域需給調整装置5の制御分担量算出部52は、以下の演算手順によりネッティング後のインバランスをメリットオーダーに従って各発電機91に配分する。制御分担量算出部52は、(式10)による重み付け係数Wiによりネッティング後のインバランスを各発電機91に配分する。(式10)は、重み付け係数Wiの一例である。
(式10)において、VCiは各LFC発電機の価格の関数である。RiはLFC発電機の出力変化速度である。重み付け係数Wiは、δ=1の場合、価格のみにより決定され、δ=0の場合、出力変化速度に比例して決定される。また、指数mによって価格差の重みを変えることができる。 In Equation 10, VCi is a function of the price of each LFC generator. Ri is the output change rate of the LFC generator. The weighting coefficient Wi is determined solely by the price when δ = 1, and is determined in proportion to the output change rate when δ = 0. The weight of the price difference can also be changed by the index m.
各LFC発電機への調整量は、(式11)により算出される。
各LFC発電機への調整量=インバランス(AR)×Wi
・・・・・(式11)
現在出力(現在値)または計画出力(BG計画値)に(式11)にかかる調整量が加算されてデータh3(LFC制御出力指令)が作成される。
The adjustment amount to each LFC generator is calculated by (Equation 11).
Adjustment amount for each LFC generator = Imbalance (AR) x Wi
...(Formula 11)
The adjustment amount according to (Equation 11) is added to the current output (current value) or the planned output (BG planned value) to create data h3 (LFC control output command).
広域需給調整装置5の制御分担量算出部52は、(式12)による重み付け係数Wiによりネッティング後のインバランスを各発電機91に配分するようにしてもよい。(式12)は、重み付け係数Wiの一例である。
(式12)において第一項と第二項が乗算されるので、(式10)と比較し、価格比、または価格差比に対し、変化速度比の影響が大きくなる。(式12)において価格の関数VCiは、第1の実施形態の(式2)にかかる価格比、(式6)にかかる価格差比のいずれに関するものであってもよい。 In (Equation 12), the first and second terms are multiplied, so the effect of the change rate ratio on the price ratio or price difference ratio is greater compared to (Equation 10). In (Equation 12), the price function VCi may relate to either the price ratio related to (Equation 2) in the first embodiment or the price difference ratio related to (Equation 6).
各LFC発電機への調整量は、(式13)により算出される。
各LFC発電機への調整量=インバランス(AR)×Wi
・・・・・(式13)
現在出力(現在値)または計画出力(BG計画値)に(式13)にかかる調整量が加算されてデータh3(LFC制御出力指令)が作成される。
The adjustment amount for each LFC generator is calculated by (Equation 13).
Adjustment amount for each LFC generator = Imbalance (AR) x Wi
...(Formula 13)
The adjustment amount according to (Equation 13) is added to the current output (current value) or the planned output (BG planned value) to generate data h3 (LFC control output command).
本実施形態によれば、出力変化速度とメリットオーダーを組合わせた重み付け係数Wiにより、種々の系統状態に対応した柔軟な演算を行うことができ、インバランスを各発電機91に適切に配分することができる。 In this embodiment, the weighting coefficient Wi, which combines the output change rate and merit order, enables flexible calculations that correspond to various system conditions, and allows the imbalance to be appropriately distributed to each generator 91.
[2-2.効果]
(1)本実施形態によれば、制御分担量算出部52は、関数により定義された重み付け係数を算出し、算出した重み付け係数に基づき、制御分担量を算出する。重み付け係数は、電力価格に関する関数と発電機91の出力変化速度にかかる関数とを組合せた関数により定義されるので、出力変化速度とメリットオーダーを組合わせた重み付け係数を用いた演算により、種々の系統状態に対応し柔軟にインバランスを発電機91に配分することができる。
[2-2. Effects]
(1) According to this embodiment, the control share calculation unit 52 calculates a weighting coefficient defined by a function, and calculates the control share amount based on the calculated weighting coefficient. The weighting coefficient is defined by a function that combines a function related to the electricity price and a function related to the output change rate of the generator 91. Therefore, by performing calculations using a weighting coefficient that combines the output change rate and the merit order, it is possible to flexibly allocate the imbalance to the generator 91 in response to various system conditions.
その結果、メリットオーダーに従って各LFC発電機に効率よく地域要求量(AR)が配分される。これによりメリットオーダーによる経済的な電力需給調整を行うことができる。市場参加者に対する系統運用者の中立性の立場が確保された電力需給調整が実行される。 As a result, the regional demand (AR) is efficiently allocated to each LFC generator according to the merit order. This enables economical power supply and demand adjustment based on the merit order. Power supply and demand adjustment is carried out while ensuring the system operator's neutral position towards market participants.
[3.第3実施形態]
[3-1.構成および作用]
第3実施形態にかかる広域需給調整システム1について説明する。第3実施形態にかかる広域需給調整システム1は、広域需給調整装置5の制御分担量算出部52による演算が、第1実施形態~第2実施形態にかかる広域需給調整システム1と相違する。第3実施形態にかかる広域需給調整システム1の構成は、第1実施形態~第2実施形態にかかる広域需給調整システム1の構成と同じである。
3. Third embodiment
[3-1. Configuration and Action]
A wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the third embodiment will be described. The wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the third embodiment differs from the wide-area supply and demand adjustment systems 1 according to the first and second embodiments in the calculation by the control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjustment device 5. The configuration of the wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the third embodiment is the same as the configuration of the wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the first and second embodiments.
以下の説明において、第1実施形態~第2実施形態にかかる広域需給調整システム1と異なる動作について説明する。第1実施形態~第2実施形態にかかる広域需給調整システム1と同様の動作について、説明を省略する。 In the following explanation, we will explain operations that differ from those of the wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the first and second embodiments. Explanations of operations that are similar to those of the wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the first and second embodiments will be omitted.
第1実施形態~第2実施形態にかかる広域需給調整システム1において、広域需給調整装置5の制御分担量算出部52は、電力価格の価格比、価格差比に基づき調整量を算出するものとした。電力価格の価格比、価格差比基づき算出された調整量は、全てのLFC発電機に指令値が配分されるため制御性の観点からは望ましいといえる。 In the wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the first and second embodiments, the control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjustment device 5 calculates the adjustment amount based on the price ratio and price difference ratio of the electricity prices. The adjustment amount calculated based on the price ratio and price difference ratio of the electricity prices is desirable from the standpoint of controllability, as command values are distributed to all LFC generators.
本実施形態にかかる広域需給調整システム1は、調整コストと制御性の両立を図り、よりメリットオーダーに忠実に調整量を算出する。本実施形態にかかる広域需給調整システム1は、第1実施形態~第2実施形態にかかる電力価格の価格比、価格差比に基づく調整量の算出に代替し、より忠実にメリットオーダーに基づく調整量の算出を行うことを特徴とする。 The wide-area supply and demand adjustment system 1 of this embodiment aims to balance adjustment costs and controllability, and calculates adjustment amounts more faithfully to the merit order. The wide-area supply and demand adjustment system 1 of this embodiment is characterized by calculating adjustment amounts more faithfully based on the merit order, instead of calculating adjustment amounts based on the electricity price ratio and price difference ratio as in the first and second embodiments.
本実施形態にかかる広域需給調整装置5の制御分担量算出部52は、発電機91ごとの出力電力と電力価格との関係に基づき、電力価格の順にインバランスを分配して、エリアのそれぞれの発電機91ごとの制御分担量を算出しデータh2(制御分担量)を作成する。 The control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjustment device 5 in this embodiment distributes the imbalance in order of electricity price based on the relationship between the output power and electricity price of each generator 91, calculates the control share for each generator 91 in the area, and creates data h2 (control share).
発電機91ごとの出力電力と電力価格との関係に基づき、電力価格の順にインバランスを分配する演算方式は、短冊方式と呼ばれる場合がある。広域需給調整装置5の制御分担量算出部52は、いわゆる短冊方式によりメリットオーダーに基づく調整量の算出を行う。図13に短冊方式によるメリットオーダーの概念を示す。 The calculation method for distributing the imbalance in order of electricity price based on the relationship between the output power of each generator 91 and the electricity price is sometimes called the strip method. The control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjustment device 5 calculates the adjustment amount based on the merit order using the so-called strip method. Figure 13 shows the concept of merit order using the strip method.
広域需給調整装置5の制御分担量算出部52は、図13に示すように短冊方式により、現在出力が計画値以下の場合に下げ調整価格を使用し、計画値以上の場合に上げ調整価格を使用し調整量の算出を行う。広域需給調整装置5の制御分担量算出部52は、現在出力が計画値以下の場合、計画値以上の部分のみ広域のメリットオーダーにより調整量を算出する。 The control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjustment device 5 calculates the adjustment amount using a strip method as shown in Figure 13. When current output is below the planned value, a downward adjustment price is used, and when it is above the planned value, an upward adjustment price is used. When current output is below the planned value, the control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjustment device 5 calculates the adjustment amount using a wide-area merit order for only the portion above the planned value.
制御分担量算出部52は、各LFC発電機に対する調整量の算出後に、リミッタを掛けて各LFC発電機の出力変化可能な範囲で、調整量を配分し、データh2(制御分担量)とする。各電源指令作成部53は、算出されたデータh2(制御分担量)に基づき指令値であるデータh3(LFC制御出力指令)を出力する。 After calculating the adjustment amount for each LFC generator, the control share calculation unit 52 applies a limiter to allocate the adjustment amount within the range in which the output of each LFC generator can change, resulting in data h2 (control share). Each power supply command creation unit 53 outputs data h3 (LFC control output command), which is a command value, based on the calculated data h2 (control share).
本実施形態によれば、メリットオーダーに従って各LFC発電機に地域要求量(AR)が配分される。これによりメリットオーダーによる経済的な電力需給調整を行うことができる。市場参加者に対する系統運用者の中立性の立場が確保された電力需給調整が実行される。 According to this embodiment, the area demand (AR) is allocated to each LFC generator according to merit order. This allows for economical power supply and demand adjustment based on merit order. Power supply and demand adjustment is carried out while ensuring the neutral position of the grid operator towards market participants.
[3-2.効果]
(1)本実施形態によれば、制御分担量算出部52は、要求された電力と電力価格との関係を示すメリットオーダーに基づき、現在供給されている電力と要求された電力との差分であるインバランスを分配してエリアのそれぞれの発電機91ごとの制御分担量を算出するので、一定のエリアに調整力が偏在化することを抑制し、広域のエリアにわたり効率よく経済的に電力需給調整を行うことができる広域需給調整装置5を提供することができる。
[3-2. Effects]
(1) According to this embodiment, the control share calculation unit 52 calculates the control share for each generator 91 in the area by distributing the imbalance, which is the difference between the currently supplied power and the requested power, based on the merit order that indicates the relationship between the requested power and the power price. This prevents the adjustment power from being unevenly concentrated in a certain area, and makes it possible to provide a wide-area supply and demand adjustment device 5 that can adjust power supply and demand efficiently and economically across a wide area.
(2)前記制御分担量算出部52は、発電機91ごとの出力電力と電力価格との関係に基づき、電力価格の順にインバランスを分配してエリアのそれぞれの発電機91ごとの制御分担量を算出しデータh2(制御分担量)を作成するので、経済的に電力需給調整を行うことができる。 (2) The control share calculation unit 52 distributes the imbalance in order of electricity price based on the relationship between the output power of each generator 91 and the electricity price, calculates the control share for each generator 91 in the area, and creates data h2 (control share), thereby enabling economical adjustment of electricity supply and demand.
その結果、メリットオーダーに従って各LFC発電機に効率よく地域要求量(AR)が配分される。これによりメリットオーダーによる経済的な電力需給調整を行うことができる。市場参加者に対する系統運用者の中立性の立場が確保された電力需給調整が実行される。 As a result, the regional demand (AR) is efficiently allocated to each LFC generator according to the merit order. This enables economical power supply and demand adjustment based on the merit order. Power supply and demand adjustment is carried out while ensuring the system operator's neutral position towards market participants.
[4.第4実施形態]
[4-1.構成および作用]
第4実施形態にかかる広域需給調整システム1について説明する。第4実施形態にかかる広域需給調整システム1は、広域需給調整装置5の制御分担量算出部52による演算が、第1実施形態~第3実施形態にかかる広域需給調整システム1と相違する。第4実施形態にかかる広域需給調整システム1の構成は、第1実施形態~第3実施形態にかかる広域需給調整システム1の構成と同じである。
4. Fourth embodiment
[4-1. Configuration and Action]
A wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the fourth embodiment will be described. The wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the fourth embodiment differs from the wide-area supply and demand adjustment systems 1 according to the first to third embodiments in the calculation by the control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjustment device 5. The configuration of the wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the fourth embodiment is the same as the configuration of the wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the first to third embodiments.
以下の説明において、第1実施形態~第3実施形態にかかる広域需給調整システム1と異なる動作について説明する。第1実施形態~第3実施形態にかかる広域需給調整システム1と同様の動作について、説明を省略する。 In the following explanation, we will explain operations that differ from those of the wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the first to third embodiments. Explanations of operations that are similar to those of the wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the first to third embodiments will be omitted.
第1実施形態~第3実施形態にかかる広域需給調整システム1において広域需給調整装置5の制御分担量算出部52は、制御分担量を算出した後、データh3(LFC制御出力指令)として各LFC発電機に対して指令値を作成するものとした。 In the wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the first to third embodiments, the control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjustment device 5 calculates the control share and then creates a command value for each LFC generator as data h3 (LFC control output command).
各LFC発電機は、電力の出力において変化速度の上限を有する。各LFC発電機は、単位時間あたりに一定の電力を変動させることができる。しかしながら各LFC発電機は、出力可能な変化速度を超えて電力を変動させることができない。本実施形態にかかる広域需給調整装置5の制御分担量算出部52は、各LFC発電機における出力可能な変化速度にかかる電力値に基づき、各LFC発電機ごとに制御分担量にリミッタを掛けて、データh2(制御分担量)とする。 Each LFC generator has an upper limit on the rate of change in power output. Each LFC generator can fluctuate a certain amount of power per unit time. However, each LFC generator cannot fluctuate power beyond the rate of change that it can output. The control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjustment device 5 in this embodiment applies a limiter to the control share for each LFC generator based on the power value at the rate of change that each LFC generator can output, and obtains data h2 (control share).
制御分担量算出部52は、図7に示すレートリミッタにより各LFC発電機ごとに制御分担量にリミッタを掛けてデータh2(制御分担量)を算出し、各電源指令作成部53は、データh3(LFC制御出力指令)を作成する。 The control share calculation unit 52 calculates data h2 (control share) by limiting the control share for each LFC generator using the rate limiter shown in Figure 7, and each power supply command creation unit 53 creates data h3 (LFC control output command).
制御分担量算出部52は、発電機91が単位時間あたりに変動させることができる出力電力の最大値である出力変化速度に基づき、エリアのそれぞれの発電機91ごとの制御分担量を算出しデータh2(制御分担量)を作成する。 The control share calculation unit 52 calculates the control share for each generator 91 in the area based on the output change rate, which is the maximum value of the output power that the generator 91 can fluctuate per unit time, and creates data h2 (control share).
制御分担量算出部52は、制御対象である発電機91に対する指令値の送受信に要する伝送時間に対応した制御量を含め、エリアのそれぞれの発電機91ごとの制御分担量を算出する。 The control burden calculation unit 52 calculates the control burden for each generator 91 in the area, including the control burden corresponding to the transmission time required to send and receive command values to the generator 91 to be controlled.
制御分担量算出部52は、例えば前後5秒等の制御周期に基づき、各LFC発電機が出力可能な変化速度により現在出力電力から変動させることが可能な電力値を算出する。 The control share calculation unit 52 calculates the power value that can be varied from the current output power based on the rate of change that each LFC generator can output, based on a control period of, for example, 5 seconds before and after.
実際の電力系統9において、電力需給制御装置2から各LFC発電機である発電機91に対する指令において伝送遅れが生じる。この伝送遅れは、一般的に3秒程度である。さらに各LFC発電機である発電機91から電力需給制御装置2に対する応答においても伝送遅れが生じる。この伝送遅れは、一般的に3秒程度である。各LFC発電機である発電機91は、現在出力している電力値を電力需給制御装置2に対し応答として伝送する。したがって電力需給制御装置2と各LFC発電機である発電機91との間の伝送において、合計6秒程度の伝送遅れが生じることとなる。 In an actual power system 9, a transmission delay occurs in commands from the power supply and demand control device 2 to each generator 91, which is an LFC generator. This transmission delay is generally about 3 seconds. Furthermore, a transmission delay also occurs in the response from each generator 91, which is an LFC generator, to the power supply and demand control device 2. This transmission delay is generally about 3 seconds. Each generator 91, which is an LFC generator, transmits the value of the power it is currently outputting as a response to the power supply and demand control device 2. Therefore, a total transmission delay of about 6 seconds occurs in the transmission between the power supply and demand control device 2 and each generator 91, which is an LFC generator.
図14に、制御分担量算出部52によるリミッタの概念図を示す。図14においてTLFCは、制御周期である。制御周期TLFCは、例えば5秒である。VLFCは、LFC発電機の電力の出力における変化速度である。変化速度VLFCは、単位時間を1秒としたときにLFC発電機が変動させることができる電力の値である。 Fig. 14 shows a conceptual diagram of a limiter by the control share calculation unit 52. In Fig. 14, T LFC is a control period. The control period T LFC is, for example, 5 seconds. V LFC is a rate of change in the power output of the LFC generator. The rate of change V LFC is a value of power that the LFC generator can fluctuate when the unit time is 1 second.
LFC発電機は、制御周期であるTLFCの後には、制御周期TLFC×変化速度VLFCにかかる電力を現在出力に対し変動させることができる。さらに、上記のとおり電力需給制御装置2と各LFC発電機との間の伝送において、伝送遅れにかかる時間が発生する。伝送遅れにかかる時間を6秒とすると、伝送遅れにかかる時間においてLFC発電機は、6秒×変化速度VLFCにかかる電力を現在出力に対し変動させることができる。 After the control period T LFC , the LFC generator can vary the power required for the control period T LFC × change rate V LFC relative to the current output. Furthermore, as described above, a time required for transmission delay occurs in transmission between the power supply and demand control device 2 and each LFC generator. If the time required for the transmission delay is 6 seconds, during the time required for the transmission delay the LFC generator can vary the power required for 6 seconds × change rate V LFC relative to the current output.
したがって制御分担量算出部52は、制御周期TLFC×変化速度VLFCに6秒×変化速度VLFCを加算した値をデータh2(制御分担量)として算出する。各電源指令作成部53は、データh2(制御分担量)に基づきデータh3(LFC制御出力指令)を作成する。 Therefore, the control share calculation unit 52 calculates data h2 (control share) by adding 6 seconds × change rate V LFC to the control period T LFC × change rate V LFC . Each power supply command creation unit 53 creates data h3 (LFC control output command) based on data h2 (control share).
制御分担量算出部52は、制御周期TLFCおよび電力需給制御装置2とLFC発電機である発電機91との間の伝送における伝送遅れにかかる時間とに基づき、データh2(制御分担量)を算出する。 The control allocation calculation unit 52 calculates data h2 (control allocation amount) based on the control period T LFC and the time required for transmission delay in transmission between the power supply and demand control device 2 and the generator 91, which is an LFC generator.
本実施形態によれば、制御周期TLFCおよび伝送遅れにかかる時間とに基づき出力電力の指令値が算出され、LFC発電機である発電機91に対し、出力電力の指令を行うことができるので、制御遅れによる電力の制御量の不足を解消することができる。 According to this embodiment, a command value for output power is calculated based on the control period T LFC and the time required for transmission delay, and a command for output power can be issued to the generator 91, which is an LFC generator, so that a shortage of the power control amount due to a control delay can be eliminated.
[4-2.効果]
(1)本実施形態によれば、制御分担量算出部52は、発電機91が単位時間あたりに変動させることができる出力電力の最大値である出力変化速度に基づき、エリアのそれぞれの発電機91ごとの制御分担量を算出しデータh2(制御分担量)を作成するので、制御時間内に出力可能な電力を超えた指令値により、発電機91が指令されることを防止することができ、制御不足を解消することができる。これにより一定のエリアに調整力が偏在化することを抑制し、広域のエリアにわたり効率よく電力需給調整を行うことができる広域需給調整装置5を提供することができる。
[4-2. Effects]
(1) According to this embodiment, the control share calculation unit 52 calculates the control share for each generator 91 in the area based on the output change rate, which is the maximum value of the output power that the generator 91 can fluctuate per unit time, and creates data h2 (control share). This makes it possible to prevent the generator 91 from being commanded by a command value that exceeds the power that can be output within the control time, and to eliminate insufficient control. This makes it possible to provide a wide-area supply and demand adjustment device 5 that can prevent the adjustment capacity from being unevenly distributed in a certain area and efficiently adjust power supply and demand over a wide area.
(2)制御分担量算出部52は、制御対象である発電機91に対する指令値の送受信に要する伝送時間に対応した制御量を含め、エリアのそれぞれの発電機91ごとの制御分担量を算出しデータh2(制御分担量)を作成するので、制御周期および伝送遅れにかかる時間に起因した制御量の不足を解消することができる。これにより広域のエリアにわたり効率よく、電力需給調整を行うことができる。 (2) The control share calculation unit 52 calculates the control share for each generator 91 in the area, including the control amount corresponding to the transmission time required to send and receive command values to the generator 91 that is the control target, and creates data h2 (control share). This makes it possible to eliminate control share shortages caused by the time required for the control period and transmission delays. This enables efficient adjustment of power supply and demand over a wide area.
[5.第5実施形態]
[5-1.構成および作用]
第5実施形態にかかる広域需給調整システム1について説明する。第5実施形態にかかる広域需給調整システム1は、広域需給調整装置5の制御分担量算出部52による演算が、第1実施形態~第4実施形態にかかる広域需給調整システム1と相違する。第5実施形態にかかる広域需給調整システム1の構成は、第1実施形態~第4実施形態にかかる広域需給調整システム1の構成と同じである。
5. Fifth embodiment
[5-1. Configuration and Action]
A wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the fifth embodiment will be described. The wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the fifth embodiment differs from the wide-area supply and demand adjustment systems 1 according to the first to fourth embodiments in the calculation by the control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjustment device 5. The configuration of the wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the fifth embodiment is the same as the configuration of the wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the first to fourth embodiments.
以下の説明において、第1実施形態~第4実施形態にかかる広域需給調整システム1と異なる動作について説明する。第1実施形態~第4実施形態にかかる広域需給調整システム1と同様の動作について、説明を省略する。 In the following explanation, we will explain operations that differ from those of the wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the first to fourth embodiments. Explanations of operations that are similar to those of the wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the first to fourth embodiments will be omitted.
第1実施形態~第4実施形態にかかる広域需給調整システム1において、広域需給調整装置5のネッティング部51は、各エリアにおけるARに基づきネッティングを行いデータh1(ネッティング後AR値)を作成する。制御分担量算出部52は、制御分担量を算出しデータh2(制御分担量)を作成する。各電源指令作成部53は、各エリアに対しデータh3(LFC制御出力指令)を送信する。 In the wide-area supply and demand adjustment system 1 according to the first to fourth embodiments, the netting unit 51 of the wide-area supply and demand adjustment device 5 performs netting based on the AR in each area and creates data h1 (AR value after netting). The control share calculation unit 52 calculates the control share and creates data h2 (control share). Each power supply command creation unit 53 transmits data h3 (LFC control output command) to each area.
第1実施形態~第4実施形態にかかる制御分担量算出部52により作成されたデータh2(制御分担量)は、各エリア間の連系線潮流制約による上下限の余裕量に基づかずに制御量が算出されている。このため、第1実施形態~第4実施形態にかかるデータh2(制御分担量)に基づき、各エリアにおいて電力需給制御装置2が発電機91の制御を行なった場合、必要とするエリアに対する供給量に過不足が発生し、制御残となる可能性がある。 Data h2 (control share) created by the control share calculation unit 52 according to the first to fourth embodiments is calculated as a control amount without being based on the upper or lower limit margin due to the interconnection line power flow constraints between each area. Therefore, when the power supply and demand control device 2 controls the generators 91 in each area based on data h2 (control share) according to the first to fourth embodiments, there is a possibility that the supply amount to the area in need will be either excessive or insufficient, resulting in a control remainder.
本実施形態にかかる広域需給調整システム1の広域需給調整装置5は、エリア間の送電の余裕量である連系線潮流制約に基づき、ネッティング後のARを調整し、制御残を抑制することを特徴とする。 The wide-area supply and demand adjustment device 5 of the wide-area supply and demand adjustment system 1 according to this embodiment is characterized by adjusting the AR after netting and suppressing the control residual based on the interconnection line power flow constraint, which is the margin of power transmission between areas.
広域需給調整装置5の制御分担量算出部52は、エリア間の連系線潮流制約に基づき発電機91ごとの制御分担量を算出しデータh2(制御分担量)を作成する。 The control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjustment device 5 calculates the control share for each generator 91 based on the interconnection line power flow constraints between areas and creates data h2 (control share).
一例として図15に示すように、4系統のエリアA~Dが連系している場合につき、説明する。 As an example, we will explain the case where four systems, areas A to D, are interconnected, as shown in Figure 15.
各連系線にて、以下のような連系線潮流制約があるものと仮定する。連系線潮流制約は余裕量とも呼ばれる。
エリアA~エリアB:-20MW~+20MW
エリアB~エリアC:―50MW~+50MW
エリアC~エリアD:-30MW~+30MW
It is assumed that each interconnector has the following tie-line power flow constraints, also known as margins:
Area A to Area B: -20MW to +20MW
Area B to Area C: -50MW to +50MW
Area C to Area D: -30MW to +30MW
上記のような連系線潮流制約がある場合における、広域需給調整システム1の広域需給調整装置5の動作を以下に説明する。広域需給調整装置5は、下記の2つの演算のうち、いずれの演算によりネッティングを行うものであってもよい。 The operation of the wide-area supply and demand adjustment device 5 of the wide-area supply and demand adjustment system 1 when there are interconnection line flow constraints as described above is described below. The wide-area supply and demand adjustment device 5 may perform netting using either of the following two calculations:
[ネッティングARが正の場合]
ネッティングARが正の場合、つまりネッティング部51により作成されたデータh1(ネッティング後AR値)にかかる値が正である場合について説明する。広域需給調整装置5のネッティング部51は、各エリアから送信されたデータf1(AR値)に基づきネッティング後のARを算出し、データh1(ネッティング後AR値)を作成する。図16に示すように、各エリアのデータf1(AR値)にかかるAR0が下記の場合、ネッティング部51により算出されたデータh1(ネッティング後AR値)にかかるネッティング後のARは+300MWとなる。
AR0A=+100MW
AR0B=+100MW
AR0C=+80MW
AR0D=+20MW
[When netting AR is positive]
The following describes the case where the netting AR is positive, that is, the value associated with data h1 (post-netting AR value) created by the netting unit 51 is positive. The netting unit 51 of the wide-area supply and demand adjusting device 5 calculates the post-netting AR based on data f1 (AR value) transmitted from each area, and creates data h1 (post-netting AR value). As shown in Figure 16, when the AR0 associated with data f1 (AR value) for each area is as follows, the post-netting AR associated with data h1 (post-netting AR value) calculated by the netting unit 51 is +300 MW.
AR0 A = +100MW
AR0 B = +100MW
AR0C =+80MW
AR0D =+20MW
広域需給調整装置5の制御分担量算出部52は、ネッティング部51により作成されたデータh1(ネッティング後AR値)に基づき、メリットオーダーにより一次的な配分を行い、ネッティング後AR配分であるAR1を作成する。ネッティング後AR配分AR1は、下記のとおりであるものとする。
AR1A=0MW
AR1B=+300MW
AR1C=0MW
AR1D=0MW
The control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjusting device 5 performs primary allocation by merit order based on the data h1 (post-netting AR value) created by the netting unit 51, and creates AR1, which is the post-netting AR allocation. The post-netting AR allocation AR1 is assumed to be as follows:
AR1 A = 0 MW
AR1 B = +300MW
AR1 C = 0 MW
AR1 D = 0 MW
上記のAR1により各エリアに対しデータh3(LFC制御出力指令)により指令を行なった場合、エリアBからエリアA、エリアC、エリアDへ連系線潮流制約以上の電力が供給されることになり不都合である。これを解消するため、広域需給調整装置5の制御分担量算出部52は、ネッティング後AR配分であるAR1に基づき、二次的な配分により調整を行い、調整後AR配分であるAR2を作成する。調整後AR配分AR2は、下記のとおりであるものとする。
AR2A=+20MW(エリアBから20MW)
AR2B=+200MW(エリアAへ20MW、エリアCへ50MW、
エリアDへ30MW)
AR2C=+50MW(エリアBから50MW)
AR2D=+30MW(エリアBから30MW)
If a command is issued to each area using data h3 (LFC control output command) based on the above AR1, it would be inconvenient because power exceeding the interconnection line power flow constraint would be supplied from area B to areas A, C, and D. To resolve this, the control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjusting device 5 performs adjustment by secondary allocation based on AR1, which is the AR allocation after netting, and creates AR2, which is the adjusted AR allocation. The adjusted AR allocation AR2 is assumed to be as follows.
AR2 A = +20MW (20MW from Area B)
AR2 B = +200MW (20MW to area A, 50MW to area C,
30MW to Area D)
AR2 C = +50MW (50MW from Area B)
AR2 D = +30MW (30MW from Area B)
[ネッティングARが負の場合]
ネッティングARが負の場合、つまりネッティング部51により作成されたデータh1(ネッティング後AR値)にかかる値が負である場合について説明する。広域需給調整装置5のネッティング部51は、各エリアから送信されたデータf1(AR値)に基づきネッティング後のARを算出し、データh1(ネッティング後AR値)を作成する。図17に示すように、各エリアのデータf1(AR値)にかかるAR0が下記の場合、ネッティング部51により算出されたデータh1(ネッティング後AR値)にかかるネッティング後のARは-300MWとなる。
AR0A=-100MW
AR0B=-100MW
AR0C=-80MW
AR0D=-20MW
[When Netting AR is negative]
The following describes the case where the netting AR is negative, that is, the value associated with data h1 (post-netting AR value) created by the netting unit 51 is negative. The netting unit 51 of the wide-area supply and demand adjusting device 5 calculates the post-netting AR based on data f1 (AR value) transmitted from each area, and creates data h1 (post-netting AR value). As shown in Figure 17, when the AR0 associated with data f1 (AR value) for each area is as follows, the post-netting AR associated with data h1 (post-netting AR value) calculated by the netting unit 51 is -300 MW.
AR0 A =-100MW
AR0 B =-100MW
AR0C =-80MW
AR0D =-20MW
広域需給調整装置5の制御分担量算出部52は、ネッティング部51により作成されたデータh1(ネッティング後AR値)に基づき、メリットオーダーにより一次的な配分を行い、ネッティング後AR配分であるAR1を作成する。ネッティング後AR配分AR1は、下記のとおりであるものとする。
AR1A=0MW
AR1B=0MW
AR1C=-300MW
AR1D=0MW
The control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjusting device 5 performs primary allocation by merit order based on the data h1 (post-netting AR value) created by the netting unit 51, and creates AR1, which is the post-netting AR allocation. The post-netting AR allocation AR1 is assumed to be as follows:
AR1 A = 0 MW
AR1 B = 0 MW
AR1 C =-300MW
AR1 D = 0 MW
上記のAR1により各エリアに対しデータh3(LFC制御出力指令)により指令を行なった場合、エリアCからエリアA、エリアB、エリアDへ連系線潮流制約以上の電力が供給されることになり不都合である。これを解消するため、広域需給調整装置5の制御分担量算出部52は、ネッティング後AR配分であるAR1に基づき、二次的な配分により調整を行い、調整後AR配分であるAR2を作成する。調整後AR配分AR2は、下記のとおりであるものとする。
AR2A=-20MW(エリアCから-20MW)
AR2B=-50MW(エリアCから-50MW)
AR2C=-210MW(エリアAへ-20MW、エリアBへ-50MW、
エリアDへ-20MW)
AR2D=-20MW(エリアCから-20MW)
If a command is issued to each area using data h3 (LFC control output command) based on the above AR1, it would be inconvenient because power exceeding the interconnection line power flow constraint would be supplied from area C to areas A, B, and D. To resolve this, the control share calculation unit 52 of the wide-area supply and demand adjusting device 5 performs adjustment by secondary allocation based on AR1, which is the AR allocation after netting, and creates AR2, which is the adjusted AR allocation. The adjusted AR allocation AR2 is assumed to be as follows.
AR2 A = -20 MW (-20 MW from area C)
AR2 B = -50MW (-50MW from area C)
AR2 C = -210MW (-20MW to area A, -50MW to area B,
To Area D -20MW)
AR2 D = -20 MW (-20 MW from area C)
本実施の形態によれば、各エリア間の連系線潮流制約による上下限の余裕量に基づき各エリアに地域要求量(AR)が配分される。連系線潮流制約が確保された電力が各エリア間で送電されるので、広域需給調整システム1における制御性が向上する。 According to this embodiment, the regional demand (AR) is allocated to each area based on the upper and lower limit margins due to the interconnection line flow constraints between each area. Since power that satisfies the interconnection line flow constraints is transmitted between each area, controllability in the wide-area supply and demand adjustment system 1 is improved.
[5-2.効果]
(1)本実施形態によれば、制御分担量算出部52は、エリア間の連系線潮流制約に基づき発電機91ごとの制御分担量を算出しデータh2(制御分担量)を作成するので、エリア間に送電可能な電力を超えた指令値により、発電機91が指令されることを防止することができ、制御不足を解消することができる。これにより一定のエリアに調整力が偏在化することを抑制し、広域のエリアにわたり効率よく電力需給調整を行うことができる広域需給調整装置5を提供することができる。
[5-2. Effects]
(1) According to this embodiment, the control share calculation unit 52 calculates the control share for each generator 91 based on the power flow constraints of the interconnection lines between areas and creates data h2 (control share). This makes it possible to prevent the generator 91 from being commanded by a command value that exceeds the power that can be transmitted between areas, thereby eliminating insufficient control. This makes it possible to provide a wide-area supply and demand adjustment device 5 that can suppress uneven distribution of adjustment capacity in certain areas and efficiently adjust power supply and demand over a wide area.
[6.他の実施形態]
変形例を含めた実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。以下は、その一例である。
6. Other Embodiments
Although embodiments including modifications have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and spirit of the invention, as well as within the scope of the invention and its equivalents as set forth in the claims. The following is an example.
(1)上記実施形態では、リアルタイムEDC算出部27によりデータg1(リアルタイムEDC値)が算出され、目標値作成部23に送信されるものとした。広域需給調整装置5により経済配分が行われる場合は、リアルタイムEDC算出部27によりデータg1(リアルタイムEDC値)が算出されないものとしてもよい。また、広域需給調整装置5により経済配分が行われる場合であっても、リアルタイムEDC算出部27によエリア固有のデータg1(リアルタイムEDC値)が算出されるようにしてもよい。 (1) In the above embodiment, data g1 (real-time EDC value) is calculated by the real-time EDC calculation unit 27 and transmitted to the target value creation unit 23. When economic allocation is performed by the wide-area supply and demand adjustment device 5, data g1 (real-time EDC value) may not be calculated by the real-time EDC calculation unit 27. Furthermore, even when economic allocation is performed by the wide-area supply and demand adjustment device 5, area-specific data g1 (real-time EDC value) may be calculated by the real-time EDC calculation unit 27.
(2)上記実施形態では、発電機91は、火力、水力等の発電機であるものとした。しかしながら発電機91は、これに限られない。発電機91は、蓄電池やDR等であってもよい。 (2) In the above embodiment, the generator 91 is a thermal power generator, a hydroelectric power generator, or the like. However, the generator 91 is not limited to this. The generator 91 may also be a storage battery, a DR, or the like.
(3)上記実施形態における、自然エネルギー発電設備92は、太陽光発電装置、風力発電装置、海流発電装置、地熱発電装置であってもよい。 (3) In the above embodiment, the natural energy power generation facility 92 may be a solar power generation device, a wind power generation device, an ocean current power generation device, or a geothermal power generation device.
(4)上記実施形態では、入力部21は、受信回路としたがこれに限られない。入力部21は、メモリポートやキーボードによる入力装置でもよい。 (4) In the above embodiment, the input unit 21 is a receiving circuit, but this is not limited to this. The input unit 21 may also be an input device such as a memory port or keyboard.
1・・・広域需給調整システム
2・・・電力需給制御装置
21,21a,21b,21n・・・入力部
22,22a,22b,22n・・・出力部
23,23a,23b,23n・・・目標値作成部
24・・・AR算出部
25・・・AR平滑部
26・・・AR配分部
27・・・リアルタイムEDC算出部
31・・・AR送信部
32・・・情報送信部
33・・・LFC制御出力指令受信部
34・・・切替部
5・・・広域需給調整装置
51・・・ネッティング部
52・・・制御分担量算出部
53・・・各電源指令作成部
91,91a,91b,91n・・・発電機
92,92a,92b,92n・・・自然エネルギー発電設備
93・・・検出装置
97,97a,97b,97n・・・信号線
98,98a,98b,98n・・・信号線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Wide-area supply and demand adjustment system 2... Electric power supply and demand control devices 21, 21a, 21b, 21n... Input unit 22, 22a, 22b, 22n... Output unit 23, 23a, 23b, 23n... Target value creation unit 24... AR calculation unit 25... AR smoothing unit 26... AR allocation unit 27... Real-time EDC calculation unit 31... AR transmission unit 32... Information transmission unit 33... LFC control output command receiving unit 34... Switching unit 5... Wide-area supply and demand adjustment device 51... Netting unit 52... Control allocation amount calculation unit 53... Each power supply command creation unit 91, 91a, 91b, 91n... Generators 92, 92a, 92b, 92n... Natural energy power generation equipment 93... Detectors 97, 97a, 97b, 97n... Signal lines 98, 98a, 98b, 98n... Signal lines
Claims (11)
前記ネッティング部により算出された前記エリア全体の調整量の前記総量を、制御の対象となる前記エリアのそれぞれに分配して、前記エリアのそれぞれの発電機ごとの制御分担量を算出する制御分担量算出部と、
前記制御分担量算出部により算出された前記エリアのそれぞれの前記発電機ごとの前記制御分担量に基づき、前記エリアのそれぞれに対する指令値を作成する各電源指令作成部と、を有し、
前記制御分担量算出部は、要求された電力と電力価格との関係を示すメリットオーダーに基づき、現在供給されている電力と要求された電力との差分であるインバランスを分配して前記エリアのそれぞれの前記発電機ごとの前記制御分担量を算出する、
広域需給調整装置。 a netting unit that calculates a total adjustment amount for the entire area to be controlled based on the power (AR value) required for each area to be controlled;
a control allocation amount calculation unit that distributes the total amount of adjustment amounts for the entire area calculated by the netting unit to each of the areas to be controlled, and calculates a control allocation amount for each generator in each of the areas;
a power supply command creation unit that creates a command value for each of the areas based on the control share for each of the generators in each of the areas calculated by the control share calculation unit,
the control share calculation unit calculates the control share for each of the power generators in the area by distributing an imbalance, which is a difference between the currently supplied power and the requested power, based on a merit order indicating the relationship between the requested power and the power price;
Wide-area supply and demand adjustment device.
電力の出力を増加させる場合には電力価格が安価であるほど大きな数値となり、電力の出力を減少させる場合には電力価格が高価であるほど大きな数値となる関数により定義された重み付け係数を算出し、
算出した前記重み付け係数に基づき、前記制御分担量を算出する、
請求項1に記載の広域需給調整装置。 The control allocation amount calculation unit
Calculating a weighting coefficient defined by a function that increases the value as the price of electricity becomes cheaper when increasing the power output, and that increases the value as the price of electricity becomes more expensive when decreasing the power output;
Calculating the control allocation amount based on the calculated weighting coefficient.
The wide-area supply and demand adjusting device according to claim 1.
請求項2に記載の広域需給調整装置。 The weighting coefficient is defined by a function that combines a function that is directly proportional to the electricity price and a function that is directly proportional to the inverse of the electricity price, or a function that is based on a difference between a preset reference price and the electricity price.
The wide-area supply and demand adjusting device according to claim 2.
請求項2に記載の広域需給調整装置。 The weighting coefficient is defined by a function that combines a function related to the electricity price and a function related to the output change rate of the generator.
The wide-area supply and demand adjusting device according to claim 2.
請求項2に記載の広域需給調整装置。 the control share calculation unit calculates the control share for each of the power generators in the area by distributing the imbalance in order of the power prices based on a relationship between the output power of each of the power generators and the power prices;
The wide-area supply and demand adjusting device according to claim 2.
請求項2に記載の広域需給調整装置。 the control share calculation unit calculates the control share for each of the generators in the area based on an output change rate that is a maximum value of output power that the generators can fluctuate per unit time;
The wide-area supply and demand adjusting device according to claim 2.
請求項6に記載の広域需給調整装置。 the control share calculation unit calculates the control share for each of the generators in the area, including a control amount corresponding to a transmission time required to transmit and receive a command value to and from the generator being controlled;
The wide-area supply and demand adjusting device according to claim 6.
請求項2に記載の広域需給調整装置。 the control share calculation unit calculates the control share for each of the generators based on a power flow constraint on an interconnection line between the areas.
The wide-area supply and demand adjusting device according to claim 2.
前記ネッティング部により算出された前記エリア全体の調整量の前記総量を、制御の対象となる前記エリアのそれぞれに分配して、前記エリアのそれぞれの発電機ごとの制御分担量を算出する制御分担量算出部と、
前記制御分担量算出部により算出された前記エリアのそれぞれの前記発電機ごとの前記制御分担量に基づき、前記エリアのそれぞれに対する指令値を作成する各電源指令作成部と、
を有する広域需給調整装置と、
前記各電源指令作成部により作成された前記指令値に基づき、制御の対象となる前記発電機に対する発電目標値を作成する目標値作成部を有し、前記発電機に対し発電目標値を送信する、
複数の電力需給制御装置と、を有し、
前記制御分担量算出部は、要求された電力と電力価格との関係を示すメリットオーダーに基づき、現在供給されている電力と要求された電力との差分であるインバランスを分配して前記エリアのそれぞれの前記発電機ごとの前記制御分担量を算出する、
広域需給調整システム。 a netting unit that calculates a total adjustment amount for the entire area to be controlled based on the power (AR value) required for each area to be controlled;
a control allocation amount calculation unit that distributes the total amount of adjustment amounts for the entire area calculated by the netting unit to each of the areas to be controlled, and calculates a control allocation amount for each generator in each of the areas;
each power supply command creation unit that creates a command value for each of the areas based on the control share for each of the generators in each of the areas calculated by the control share calculation unit;
a wide-area supply and demand adjustment device having the
a target value creating unit that creates a power generation target value for the generator to be controlled based on the command value created by each of the power command creating units, and transmits the power generation target value to the generator;
a plurality of power supply and demand control devices;
the control share calculation unit calculates the control share for each of the power generators in the area by distributing an imbalance, which is a difference between the currently supplied power and the requested power, based on a merit order indicating the relationship between the requested power and the power price;
Wide-area supply and demand adjustment system.
制御の対象となるエリアのそれぞれに要求された電力(AR値)に基づき、制御の対象となる前記エリア全体の調整量の総量を算出させるネッティングステップと、
前記ネッティングステップにより算出された前記エリア全体の調整量の前記総量を、制御の対象となる前記エリアのそれぞれに分配して、前記エリアのそれぞれの発電機ごとの制御分担量を算出させる制御分担量算出ステップと、
前記制御分担量算出ステップにより算出された前記エリアのそれぞれの前記発電機ごとの前記制御分担量に基づき、前記エリアのそれぞれに対する指令値を作成させる各電源指令作成ステップと、を有し、
前記制御分担量算出ステップは、要求された電力と電力価格との関係を示すメリットオーダーに基づき、現在供給されている電力と要求された電力との差分であるインバランスを分配して前記エリアのそれぞれの前記発電機ごとの前記制御分担量を算出させる、
広域需給調整装置用コンピュータプログラム。 On the computer,
a netting step of calculating a total amount of adjustment for the entire area to be controlled based on the power (AR value) required for each area to be controlled;
a control share calculation step of distributing the total amount of adjustment for the entire area calculated in the netting step to each of the areas to be controlled, and calculating a control share for each generator in each of the areas;
a power supply command creation step of creating a command value for each of the areas based on the control share of each of the generators in each of the areas calculated in the control share calculation step,
the control share calculation step calculates the control share for each of the power generators in the area by distributing an imbalance, which is a difference between the currently supplied power and the requested power, based on a merit order indicating the relationship between the requested power and the power price;
Computer program for wide-area supply and demand adjustment equipment.
前記ネッティング手順により算出された前記エリア全体の調整量の前記総量を、制御の対象となる前記エリアのそれぞれに分配して、前記エリアのそれぞれの発電機ごとの制御分担量を算出する制御分担量算出手順と、
前記制御分担量算出手順により算出された、前記エリアのそれぞれの前記発電機ごとの前記制御分担量に基づき、前記エリアのそれぞれに対する指令値を作成する各電源指令作成手順と、を有し、
前記制御分担量算出手順は、要求された電力と電力価格との関係を示すメリットオーダーに基づき、現在供給されている電力と要求された電力との差分であるインバランスを分配して前記エリアのそれぞれの前記発電機ごとの前記制御分担量を算出する、
広域需給調整方法。
a netting procedure for calculating the total amount of adjustment for the entire area to be controlled based on the power (AR value) required for each area to be controlled;
a control share calculation procedure for distributing the total amount of adjustment for the entire area calculated by the netting procedure to each of the areas to be controlled, and calculating a control share for each generator in each of the areas;
a power supply command creation procedure for creating a command value for each of the areas based on the control share of each of the power generators in each of the areas calculated by the control share calculation procedure,
the control share calculation step calculates the control share for each of the power generators in the area by distributing an imbalance, which is a difference between currently supplied power and requested power, based on a merit order indicating a relationship between requested power and a power price;
Wide-area supply and demand adjustment method.
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