JPH0556562A

JPH0556562A - 発電機負荷配分方法

Info

Publication number: JPH0556562A
Application number: JP3210631A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Harada; 泰志原田; Masahiko Amano; 雅彦天野; Shigeru Tamura; 田村　　滋; Kenichi Morita; 憲一森田; Hajime Nohara; 肇野原; Akira Futagami; 昭二上; Satoshi Ujiie; 諭氏家
Original assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Hitachi Ltd
Current assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Hitachi Ltd
Priority date: 1991-08-22
Filing date: 1991-08-22
Publication date: 1993-03-05
Anticipated expiration: 2012-12-03
Also published as: JP2685667B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、一度策定した負荷配分を大き
く修正することなく良好な負荷配分を実現し得る負荷配
分方法を提供するにある。【構成】データ入力（１０１）・初期着目時点設定（１
０２）で以後の処理に必要な初期化を行い、負荷配分仮
設定（１０３）で負荷配分を仮に策定し、負荷追従性制
約充足判定（１０４）でその仮策定の結果が負荷追従性
制約を充足しているかどうか判定し、充足している場合
は着目時点移行（１０６）で着目時点を１時点すすめ同
様の処理を繰り返し、充足していない場合は負荷追従性
制約違反解消（１０７）で負荷配分を修正する。【効果】至近時点の負荷配分から順に得られる。また、
一度策定した負荷配分が負荷追従性の制約に違反する場
合は、必要最小限だけの負荷配分修正で制約違反を解消
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電力系統運用における需
給制御方法に係り、特に、負荷追従性・応答予備力・潮
流・燃料費・送電ロス・ＣＯ₂排出量といった項目を総
合的に考慮したうえで予測負荷を用いて発電機の負荷配
分を複数時点について動的に策定することにより負荷配
分の高度化・自動化を実現する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】予測負荷を用いて複数時点の負荷配分を
動的に策定する従来方法として、磯田：「負荷の変動特
性と発電機の応答性を考慮したオンライン火力機負荷配
分法」：電気学会論文誌Ｂ，１０１，１１，ｐｐ．６８
３−６８９記載の方法がある。この方法では先の時点で
負荷が急増する場合を想定して、はじめに先の時点の負
荷配分を策定し、その後、順次手前の時点の負荷配分を
策定する。即ち、遠い時点の負荷配分から順次求め最終
的に現時点から数分後の負荷配分を求めるものである。
供給予備力というのは、発電機の現在の実出力から出力
上下限までの余裕である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来技術で
は、最も緊急な要求である現時点から数分後の負荷配分
が処理の最後にならないと得られないという問題があっ
た。又、遠い時点の負荷配分を優先的に策定し、以後そ
れを固定させるため、時間が進行するに従って同じ時点
における負荷配分が大きく修正されてしまうという問題
点があった。

【０００４】本発明の目的は、一度策定した負荷配分を
大きく修正することなく良好な負荷配分を実現し得る負
荷配分方法を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、複数時点における予測負荷を複数の発電機に配分し
電力系統の制御運用を行う発電機負荷配分方法におい
て、対象とする発電機の出力上下限及び出力変化速度の
制約条件下で発電機の現在の実出力と前記予測負荷に基
づいて次の時点の前記発電機の負荷配分を求め、当該負
荷配分が負荷追従性を満たすか否かを判定し、満足する
場合には前記負荷配分結果と前記予測負荷に基づいて更
に次の時点の負荷配分を求め、前記負荷追従性を満足し
ない場合には当該負荷配分を修正し、当該修正された負
荷配分と前記予測負荷に基づいて更に次の時点の負荷配
分を求め、これらの処理を繰返し実行することにより先
々の負荷配分を求めることとしたものである。

【０００６】

【作用】対象とする発電機の出力上下限及び出力変化速
度の制約条件下で発電機の現在の実出力と予測負荷から
現時点から一時点先の時点における負荷配分が求めら
れ、求められた負荷配分が負荷追従性を満足する場合に
は、求められた負荷配分と予測負荷から更に一時点先の
負荷配分が求められる。この処理を繰り返すことによっ
て先々の負荷配分が求められるため、至近時点の負荷配
分から順次求められるものである。また、求めた負荷配
分が負荷追従性を満足しない場合には、求めた負荷配分
が修正され又は前の時点に順次逆時間方向に遡って負荷
配分が修正されるため、できるだけ少ない時点の負荷配
分が小さな範囲で修正可能となる。

【０００７】

【実施例】通常、発電機の出力指令は、図１のように給
電所１で需要予測に基づき負荷配分を策定し、給電所１
がその結果を出力指令として各発電機２ａ〜２ｅに送出
する。以下本発明の実施例では本発明は、負荷配分策定
の方法について説明する。本実施例では、以下の数１に
示す問題１を解くことにより負荷追従性制約のみを考慮
した発電機負荷配分を決定するものである。

【０００８】（問題１）

【０００９】

【数１】

【００１０】問題１で、Ｆは目的関数、Ｔは総考慮時
間、Ｎは総発電機台数、Ｐ_i(ｔ）はｉ発電機のｔ時点に
おける負荷配分（指令値）、ａ_i，ｂ_i，ｃ_iはそれぞれ
ｉ発電機の燃料費，送電ロスおよびＣＯ₂排出量を考慮
した作成して特性パラメータ、Ｐ_iUとＰ_iLはそれぞれｉ
発電機の出力上限と出力下限、δ_iはｉ発電機の出力変
化速度、Ｐ_R(ｔ）はｔ時点における総需要、Ｐ_L(ｔ）は
ｔ時点における送電ロスである。

【００１１】つぎに上記問題１の解法を説明する。図２
はそのフローチャートである。図２において、１０１は
データ入力を行なうステップ、１０２は初期着目時点を
設定するステップ、１０３は負荷配分を仮策定するステ
ップ、１０４は負荷追従性制約を充足するか否か判定す
るステップ、１０５は計算打ち切り条件を判定するステ
ップ、１０６は着目時点を移行するステップ、１０７は
負荷追従性制約違反を解消するステップ、１０８は負荷
追従性制約違反が解消されたか否かを判定するステッ
プ、１０９は他予備力の振替を行なうステップである。

【００１２】１０１はデータ入力では、発電機の出力上
下限，出力変化速度，燃料費特性，ＣＯ₂排出量特性，
系統構成，送電線や変圧器などの設備データ，予測負
荷，潮流制約や応答予備力制約の条件，目的関数の重み
パラメータなど必要なデータを入力する。１０２の初期
着目時点の設定では、初期着目時点を現在時点の１時点
先の時点に設定する。以下では着目時点をパラメータｔ
であらわす（つまり初期状態ではｔ＝０）。１０３の負
荷配分仮策定部では、以下の数２に示す問題２を解くこ
とによりｔにおける負荷配分を「仮に」策定する。

【００１３】（問題２）

【００１４】

【数２】

【００１５】「仮に」としたのは、ここで策定した負荷
配分が制約条件を満たさない場合、あとで修正されるこ
とになるからである。なお問題２を解くとき送電ロスを
考慮に入れて負荷追従性制約（需給バランス制約）をあ
つかう手法としては“関根他著、「電力系統工学」ｐ
ｐ．９４−９９，コロナ社（１９７９）”や特開昭58−
151831号公報に記載される方法がある。よってここでは
その詳細については省略する。１０４の負荷追従性制約
充足判定では、１０３で仮策定された負荷配分が負荷追
従性制約を充足しているかどうかを判定する。１０４で
負荷追従性制約が充足されていると判定されれば、１０
５の計算打ち切り条件判定にすすむ。105では、計算打
ち切り条件が満足されているかどうか調べ、満足されて
いなれば処理を終了し、そうでなければ１０６の着目時
点移行にすすむ。尚、計算打ち切り条件としては、着目
時点があらかじめ指定された最遠時点に達したかどう
か、又は計算時間があらかじめ指定された最大計算時間
に達したかどうかなどの条件がある。１０６では着目時
点を１時点先にすすめる。すなわちｔを１だけ増加させ
る。一方、１０４において、制約条件が充足されていな
いと判定されれば１０７の制約違反の解消にすすむ。１
０７では、１０３で仮に策定された負荷配分を修正する
ことにより制約違反を解消する。着目時点ｔにおける負
荷配分を修正するだけでは制約違反を解消できない場
合、ｔから逆時間方向に１時点ずつ負荷配分を修正する
時点を拡大していき、複数時点の負荷配分を修正するこ
とにより制約違反解消を図る。その具体的な方法につい
ては後述する。１０７の処理が終了すると、１０８の制
約違反の解消判定にすすむ。１０８では、１０７で制約
違反が解消できたかどうかを判定する。解消できた場合
は、１０５の計算打ち切り条件判定にすすむ。解消でき
なかった場合には、１０９の他予備力の振替にすすむ。
１０９では、１０７の負荷配分修正だけでは解消できな
かった制約違反の残余分を、水力などの他予備力にふり
かえることによって解消する。他予備力ふりかえとは、
負荷配分対象外の発電機に負荷の一部を受け持たせると
いう意味である。１０７の制約違反の解消の試行の際に
前もって制約違反残余分の最小値を記憶しておき、１０
９ではｔ時点の予測負荷のうち、その最小値分だけ他予
備力にふりかえるという処理を実行する。

【００１６】図３は、図２の１０７の追従性制約違反の
解消のステップを更に詳細化した処理フローである。各
発電機の負荷配分は(4）(5）式の制約条件を同時に満た
す範囲すなわち配分上下限の範囲で策定しなければなら
ない。処理が１０７の制約違反解消部に移るのは、配分
上下限の範囲では(6）式を満たす解が得られなかった場
合である。このような場合には一度(5）式の制約条件を
緩和して(6）式を満たすように負荷配分を再策定し、そ
のあと(5）式を満すように負荷配分を修正する。以下、
図３にそって制約違反解消の処理を説明する。まずｈと
いうインデックスを導入し、２１０でｈ＝１とする。２
０２の配分上下限設定部では(7）式により配分上下限を
計算する。

【００１７】

【数３】

【００１８】２０３の負荷配分仮策定部では、ｔ＝τに
おける負荷配分を(7）式の範囲内で(1）〜(3）式の目的
関数を最小化するようにできるだけ(6）式を充足するよ
うに策定する。２０４の負荷追従性制約充足判定部で
は、２０３の結果が(6）式を充足しているかどうかを判
定し、充足していれば２０５へすすむ。２０５以下で
は、τ−ｈ時点とτ時点の間の負荷配分を(5）式を満た
すように修正する。２０５では新たにｋというインデッ
クスを導入し、ｋ＝０とする。２０６の配分上下限設定
部では(8）式により配分上下限を計算する。

【００１９】

【数４】

【００２０】２０７の負荷配分仮策定部では(8）式の範
囲内で(1）〜(3）式の目的関数を最小化するようにでき
るだけ(6）式を充足するようにｔ＝τ−ｋ−１における
負荷配分を策定する。２０８の負荷追従性制約充足判定
部では２０７の結果が(6）式を充足しているかどうかを
判定し、充足している場合は２０９へすすむ。２０９で
はｈ＝ｋ−１かどうか調べ、ｈ≠ｋ−１ならば２１０で
ｋ＝ｋ＋１としたあと２０６にもどり、ｈ＝ｋ−１なら
ば(4）〜(6）式の制約条件を充足する負荷配分が得られ
たことになるので終了する。

【００２１】一方、２０４で(6）式が充足されていない
と判定されれば、２１１でｈ＝τかどうか調べる。その
結果ｈ＝τであったなら現在の時点まで遡って負荷配分
を修正しても制約条件を充足する負荷配分が求まらない
ということなので、制約条件を充足する負荷配分が得ら
れないまま２１１の処理を終了することになる。ｈ≠τ
であったなら、さらに時点を遡って負荷配分を修正する
ために２１２でｈ＝ｈ＋１として２０２にもどる。

【００２２】以上の方法を用いることにより以下の効果
が得られる。

【００２３】(a) 負荷配分策定において負荷追従性を最
大限確保することができる。

【００２４】(b) 手前の時点から順に策定していくこと
で、緊急度の高い負荷配分から先に得られる。

【００２５】(c) また負荷配分の修正はできるだけ遠い
未来の時点で行うことで、負荷配分の修正が差し迫って
必要になる負荷配分にはできるだけ修正が及ばないよう
にできる。

【００２６】(d) 修正の際にも目的関数最小化を考慮し
ているので、最適性を大きく損なうことはない。

【００２７】実施例２応答予備力制約本発明では、問題３を解くことにより負荷追従性制約と
応答予備力制約を考慮した発電機負荷配分を決定する。

【００２８】（問題３）

【００２９】

【数５】

【００３０】問題３で、Ｐ_U(ｔ）とＰ_L(ｔ）はそれぞれ
ｔ時点における上げ下げ方向応答予備力確保指定値であ
る。

【００３１】つぎに本発明による問題３の解法を説明す
る。図４はそのフローチャートである。図４において、
３０１はデータ入力部、３０２は初期着目時点設定部、
303は負荷配分仮策定部、３０４は負荷追従性制約・応
答予備力制約充足判定部、３０５は計算打ち切り条件判
定部、３０６は着目時点移行部、３０７は負荷追従性制
約・応答予備力制約違反解消部、３０８は負荷追従性制
約・応答予備力制約違反解消判定部、３０９は他予備力
振替部、３１０は応答予備力制約緩和部、である。

【００３２】３０１，３０２，３０３はそれぞれ１０
１，１０２，１０３と同一機能を有するので説明を省略
する。３０４の負荷追従性制約・応答予備力制約充足判
定部では、３０３で策定された負荷配分が負荷追従性制
約と応答予備力制約を共に充足しているかどうかを判定
する。充足していれば３０５へすすむ。なお３０５，３
０６はそれぞれ１０５，１０６と同一機能を有する。

【００３３】一方、３０４において、仮策定の負荷配分
がいずれかの制約条件を充足していないと判定されれば
３０７の負荷追従性制約・応答予備力制約違反解消部に
すすむ。

【００３４】３０７では、３０３での仮策定の負荷配分
を修正することにより制約違反を解消する。３０７では
１０７と類似の処理を行うが、応答予備力制約を考慮す
る部分の有無だけが異なる。３０７の処理の詳細は後述
する。３０７の処理が終了すると、３０８の負荷追従性
制約・応答予備力制約違反解消判定部にすすむ。

【００３５】３０８では、３０７で制約違反が解消でき
たかどうかを判定する。解消できた場合は、３０５の計
算打ち切り条件判定部にすすむ。負荷追従性制約違反を
解消できなかった場合には、３０９の他予備力振替部に
すすむ。なお３０９は１０９と同一機能を有する。応答
予備力制約違反を解消できなかった場合には、３１０の
応答予備力制約緩和部にすすむ。

【００３６】３１０では、３０７の処理のなかで前もっ
て記憶しておいた応答予備力制約違反の残余分の最小値
を応答予備力緩和量として、応答予備力制約を緩和す
る。応答予備力制約の緩和は具体的には以下の要領で行
う。たとえばτ時点における上げ方向の応答予備力制約
残余分の最小値をｒとすると、τ時点における上げ方向
応答予備力制約確保指定値Ｒ_U(τ）を新たにＲ_L(τ）−
ｒの値と置き換える。

【００３７】３１０の処理終了後は３０３にすすむ。

【００３８】図５は、図４の３０７の制約違反解消部の
処理フローである。処理が３０７の制約違反解消部に移
るのは、３０４において(4）(5）式の制約のもとで策定
した解が(6）(9）(10)式を同時に満たさない場合であ
る。このような場合には一度(5）式の制約条件を緩和し
て(6）(9）(10)式を同時に満たすように負荷配分を再策
定し、そのあと(5）式を満たすように負荷配分を修正す
る。図５は、図３に４１７，４１８が追加されただけな
ので、その部分だけを以下説明する。また、応答予備力
制約(9）(10)式のうち(9）式の制約違反解消処理に限定
して説明する（(10)式の扱いも(9）式の扱いと同様）。

【００３９】４１７は、４１３の応答予備力制約充足判
定部と４１４の応答予備力制約違反解消部からなる。

【００４０】４１３では、４０３で策定された負荷配分
が応答予備力制約を充足しているかどうかを判定する。
充足していれば４０５へすすみ、充足していなければ４
１４へすすむ。

【００４１】４１４では、ｔ＝τとして以下の数６に示
す問題４，以下の数７に示す問題５を解くことにより応
答予備力制約の充足を図る。

【００４２】（問題４）

【００４３】

【数６】

【００４４】（問題５）

【００４５】

【数７】

【００４６】ここでＰｉ(ｔ)old は４０３で仮策定され
た負荷配分、Δは応答予備力制約違反量である。この方
法は発電機全体を、出力上限のために出力変化速度をフ
ルに利用できない発電機のグループ（Ａ）と出力変化速
度をフルに利用できる発電機のグループ（Ｂ）にわけ、
Ａグループが分担していた負荷のうち応答予備力制約違
反量に相当する量だけをＢグループにふりかえることに
より、応答予備力を確保するものである。問題４と問題
５がともにそれぞれの制約条件(13)(14)式と(17)(18)式
のもとで解ければ応答予備力制約を充足するような負荷
配分が得られたことになる。応答予備力制約を充足する
負荷配分が得られれば４０５にすすみ、得られなければ
４１１にすすむ。

【００４７】以上の方法を用いることにより以下の効果
が得られる。

【００４８】(a) 負荷配分策定において負荷追従性と応
答予備力を同時に確保することができる。

【００４９】(b）手前の時点から順に策定していくこと
で、緊急度の高い負荷配分から先に得られる。

【００５０】(c）また負荷配分の修正はできるだけ遠い
未来の時点で行うことで、負荷配分の修正が差し迫って
必要になる負荷配分にはできるだけ修正が及ばないよう
にできる。

【００５１】(d) 修正の際にも目的関数最小化を考慮し
ているので、最適性を大きく損なうことはない。

【００５２】以上は、応答予備力を考慮した発電機負荷
配分方法の一実施例であるが、これ以外の経済負荷配分
や従来の動的負荷配分においても類似の方法で応答予備
力を確保することが可能である。ただし経済負荷配分で
は応答予備力確保のための調整量が不足しやすい。また
従来の動的負荷配分では、先に述べたように数分後の負
荷配分が処理の最後にならないと得られないなどという
問題点がここでもそのまま現れる。

【００５３】次に以下の数８に示す問題６を解くことに
より負荷追従性制約・応答予備力制約・潮流制約を考慮
した発電機負荷配分を決定する他の実施例を説明する。

【００５４】（問題６）

【００５５】

【数８】

【００５６】問題６で、Ｍは送電線本数、Ｌ_jU(ｔ）と
Ｌ_jL(ｔ）はそれぞれｊ送電線のｔ時点における潮流許
容範囲上下限、Ｌ_j(ｔ）はｊ送電線のｔ時点における潮
流である。なおここでは系統構成が放射状になっている
場合を想定する。

【００５７】問題６は上述の実施例の方法を少し拡張す
るだけで解くことができる。すなわち上述の実施例で
は、応答予備力制約違反を解消する場合、発電機全体を
２つのグループにわけ、一方のグループは分担負荷の一
部を他方に分担させるという方法を用いた。それに対し
て、ある送電線の潮流が上限をΔだけオーバーする場
合、その送電線を基準にして流出側の発電機と流入側の
発電機にわけ、流出側の負荷分担量をΔだけ減少させ流
入側の負荷分担量をΔだけ増加させることで潮流を許容
範囲内に収めることができる。図５において、このよう
な原理で潮流制約充足判定・潮流制約違反を解消する機
構を４１７，４１８のうしろに付加することにより負荷
配分策定において潮流制約を考慮することができる。こ
れにより負荷追従性・応答予備力以外に、電力運用制御
において重要な要素である線路潮流を考慮して負荷配分
をおこなうことができる。以下に図６乃至図８を用いて
本実施例と従来法との比較を行なった結果を説明する。
図６の需要曲線を用いて４２台の発電機を対象に、従来
法と本実施例による場合とをそれぞれ用いて負荷配分を
シミュレーションした。いずれの場合も目的関数は発電
コストとした。予見時間は３０分、負荷配分周期は３分
である。図７と図８にそれぞれ従来法と本実施例の方法
による１０時３３分から１１時の間の需給不均衡量また
は予想需給不均衡量を示す。図７と図８で縦に並ぶ値の
列は、その上部に記した時刻に策定された需給不均衡量
または予想需給不均衡量である。網掛けは策定時刻の需
給不均衡量、それ以外は左端の時刻の予想需給不均衡量
である。図７と図８によると、従来法では需給不均衡量
が出てしまうが、本実施例による方法では出ないことが
わかる。

【００５８】又更に以下に図９及び図１０を用いて本実
施例と従来法との比較を行なった結果を説明する。図９
の需要曲線を用いて４２台の発電機を対象に、本実施例
による方法と従来法とを用いて負荷配分をシミュレーシ
ョンした。いずれの場合も目的関数は発電コストとし
た。予見時間は３０分、負荷配分周期は３分である。図
１０に本実施例による方法と従来法による１０時５７分
から１１時１５分の間のある発電機の指令値または予想
指令値を示す。図１０で縦に並ぶ値の列は、その上部に
記した時刻に策定された指令値または予想指令値であ
る。網掛けは策定時刻の指令値、それ以外は左端の時刻
の予想指令値である。図１０の１１時１８分の予想指令
値に着目する。従来法では、はじめ３８.０ＭＷである
が１０時５７分の時点で６５.９ＭＷにまで大幅修正さ
れ、その３分後の１１時にはさらに８３.０ＭＷにまで
修正されている。一方本実施例による方法では、はじめ
45.5ＭＷで、１１時の時点が５３.０ＭＷに、１１時６
分の時点で６０.５ＭＷに修正されている。このように
従来法では指令値の大幅かつ急激な修正がおこっていた
が、本実施例による方法ではそれを指令値の修正を低い
レベルに抑えることができていることがわかる。

【００５９】以下に本発明の他の実施例を説明する。以
下では、発電コスト・送電ロス・ＣＯ₂排出量の多目的
を考慮するための目的関数を構成する方法について説明
する。

【００６０】まず発電コストは通常

【００６１】

【数９】

【００６２】のように出力Ｐの２次関数で表現される。
つぎに送電ロスは、“関根他著、「電力系統工学」ｐ
ｐ．８８−９３，コロナ社（１９７９）”に記載される
方法すなわちＢ係数法で評価することができる。Ｂ係数
法では送電ロスは下記のように記述される。

【００６３】

【数１０】

【００６４】この式をさらに簡単化するためには、１≠
ｊとなるＰ_jを１時点前の値Ｐ_joldに固定すればよく、
その結果はつぎのようになる。

【００６５】

【数１１】

【００６６】最後にＣＯ₂排出量は、熱効率・所内比率
・燃料種類を考慮して作成する。簡易手法としては通
常、熱効率・所内比率を考慮して作成される発電コスト
関数すなわち(20)式を利用する方法がある。以下その方
法について説明する。

【００６７】ある出力における発電コストは、その出力
を出すために必要な燃料消費量と燃料単価の積で計算さ
れる。したがって燃料消費量は発電コストを燃料単価で
除算することで求められる。つぎに単位燃料消費量から
排出されるＣＯ₂排出量を燃料消費量にかけ算すること
で、発電機出力に対するＣＯ₂排出量が得られる。この
方法によるとＣＯ₂排出量は、発電コストの定数倍とな
りその定数は燃料の種類で決まり、つぎの式で記述され
ることになる。

【００６８】

【数１２】

【００６９】(20)(22)(23)式を用いた１つの目的関数を
作成する最も簡単な方法はつぎの方法である。

【００７０】

【数１３】

【００７１】この場合、目的関数が出力Ｐの２次関数と
なるため、目的関数最小化の手法として、“関根他著、
「電力系統工学」ｐｐ．９４−９９，コロナ社(１９７
９)”に記載される等増分燃料費の原則をそのまま利用
することができる。この方法により、多目的を考慮に入
れた目的関数最小化を容易にかつ高速に実行することが
できる。

【００７２】

【発明の目的】本発明によれば、未来の複数時点のうち
手前の時点の負荷配分から順に策定するので、至近時点
の負荷配分から順に得られる。また、一度策定した負荷
配分が負荷追従性・応答予備力・線路潮流の制約に違反
する場合は、必要最小限だけの負荷配分修正で制約違反
を解消できる。負荷配分に適した予備力の指標として、
発電機の出力変化速度を考慮した応答予備力を導入し
た。これにより、負荷配分制御に好適な予備力の評価が
可能となる。

【００７３】燃料費・送電ロス・ＣＯ₂排出量で表され
る目的関数を最小化することによりこれらの項目を総合
的に考慮して負荷配分を策定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】負荷配分制御を行なうシステム全体を表す概念
図である。

【図２】本発明の一実施例である負荷追従性制約を考慮
した動的負荷配分のフローチャートである。

【図３】図２における負荷追従性制約違反解消ステップ
の詳細フローチャートである。

【図４】本発明の他の実施例である負荷追従性制約と応
答予備力制約を考慮した動的負荷配分のフローチャート
である。

【図５】図４における制約違反解消ステップの詳細フロ
ーチャートである。

【図６】従来法と本実施例の方法との比較に用いた需要
曲線である。

【図７】従来法による需給不均衡量である。

【図８】本実施例の方法による需給不均衡量である。

【図９】従来法と本実施例の方法との比較に用いた需線
曲線である。

【図１０】従来法と本実施例の方法による指令値であ
る。

【符号の説明】

１…給電所、２ａ〜２ｅ…発電機、１０１…データ入力
部、１０２…初期着目時点設定部、１０３…負荷配分仮
策定部、１０４…負荷追従性制約充足判定部、１０５…
計算打ち切り条件判定部、１０６…着目時点移行部、１
０７…負荷追従性制約違反解消部、１０８…負荷追従性
制約違反解消判定部、１０９…他予備力振替部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田村滋茨城県日立市久慈町4026番地株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者森田憲一茨城県日立市大みか町五丁目２番１号株式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者野原肇大阪市北区中之島三丁目３番22号関西電力株式会社内 (72)発明者二上昭大阪市北区中之島三丁目３番22号関西電力株式会社内 (72)発明者氏家諭大阪市北区中之島三丁目３番22号関西電力株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数時点における予測負荷を複数の発電機
に配分し電力系統の制御運用を行う発電機負荷配分方法
において、対象とする発電機の出力上下限及び出力変化
速度の制約条件下で発電機の現在の実出力と前記予測負
荷に基づいて次の時点の前記発電機の負荷配分を求め、
当該負荷配分が負荷追従性を満たすか否かを判定し、満
足する場合には前記負荷配分結果と前記予測負荷に基づ
いて更に次の時点の負荷配分を求め、前記負荷追従性を
満足しない場合には当該負荷配分を修正し、当該修正さ
れた負荷配分と前記予測負荷に基づいて更に次の時点の
負荷配分を求め、これらの処理を繰返し実行することに
より先々の負荷配分を求めることを特徴とする発電機負
荷配分方法。
【請求項２】請求項１において、前記負荷配分の修正
は、前記負荷追従性を満足しなくなった時点から複数時
点遡った時点における負荷配分を修正することを特徴と
する発電機負荷配分方法。
【請求項３】請求項１又は２において、前記負荷配分の
修正によって前記負荷追従性を満足し得ない場合には、
前記予測負荷を必要最小量だけ予備の供給力に分担させ
た上で再度負荷配分を求め、前記処理を繰返し実行する
ことを特徴とする発電機の負荷配分方法。
【請求項４】請求項１乃至３のうちの何れかにおいて、
前記負荷配分を発電コストと送電損失とＣＯ₂排出量の
任意の組合せの関数で定義された評価関数が最小となる
ように決定することを特徴とする発電機負荷配分方法。
【請求項５】請求項１乃至３のうちの何れかにおいて、
前記発電機の出力変化余裕幅である応答予備力を所定量
以上確保することを制約条件とし、前記負荷配分が前記
制約条件に違反する場合はそれまでに求めた前記負荷配
分を必要最小限の時点だけ遡って修正することにより所
定量の前記応答予備力を確保し、前記負荷配分の修正だ
けでは前記応答予備力を確保できない場合は前記予測負
荷を必要最小量だけ予備の供給力に分担させることを特
徴とする発電機負荷配分方法。
【請求項６】請求項５において、前記負荷追従性の確保
及び応答予備力の確保の双方を満足させられない場合、
確保すべき応答予備力の所定量を必要最小限だけ削減す
ることにより負荷追従性確保及び応答予備力確保の双方
を満足させることを特徴とする発電機負荷配分方法。
【請求項７】請求項１乃至３のうちの何れかにおいて、
系統設備の潮流を所定量以下に抑えることを制約条件と
し、前記負荷配分が前記制約条件に違反する場合はそれ
までに求めた前記負荷配分を必要最小限の時点だけ遡っ
て修正することにより前記潮流を所定量以下に抑え、前
記負荷配分の修正だけでは前記潮流を所定量以下に抑え
られない場合は前記予測負荷を必要最小量だけ予備の供
給力に分担させることを特徴とする発電機負荷配分方
法。
【請求項８】請求項５において、系統設備の潮流を所定
量以下に抑えることを制約条件とし、前記負荷配分が前
記制約条件に違反する場合はそれまでに求めた前記負荷
配分を必要最小限の時点だけ遡って修正することにより
前記潮流を所定量以下に抑え、前記負荷配分の修正だけ
では前記潮流を所定量以下に抑えられない場合は前記予
測負荷を必要最小量だけ予備の供給力に分担させること
を特徴とする発電機負荷配分方法。
【請求項９】請求項８において、負荷追従性確保と応答
予備力確保と潮流抑制の３つを同時に満足させられない
場合、確保すべき応答予備力の所定量を必要最小限だけ
削減することにより負荷追従性確保と応答予備力確保と
潮流抑制を最大限満足させることを特徴とする発電機負
荷配分方法。
【請求項１０】複数の時点における予測負荷を複数の発
電機に配分し電力系統の制御運用を行う発電機負荷配分
方法において、前記発電機の出力変化余裕幅である応答
予備力を所定量以上確保することを制約条件とし、前記
負荷配分が前記制約条件に違反する場合はそれまでに求
めた前記負荷配分を必要最小限の時点だけ遡って修正す
ることにより所定量の前記応答予備力を確保し、前記負
荷配分の修正だけでは前記応答予備力を確保できない場
合は前記予測負荷を必要最小量だけ予備の供給力に分担
させることを特徴とする発電機負荷配分方法。