JP2016040997A - Energy management system, power supply and demand plan optimization method, and power supply and demand plan optimization program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エネルギーマネジメントシステム、電力需給計画最適化方法および電力需給計画最適化プログラムに関する。 The present invention relates to an energy management system, a power supply / demand plan optimization method, and a power supply / demand plan optimization program.
特許文献1に記載されるように、太陽光発電機である発電システムと電気負荷とを備え、外部電力系統に接続された電力供給システムが知られている。このシステムは、充放電計画制御部を備えている。充放電計画制御部は、電力負荷の使用履歴に基づいて算出される電気負荷の予測電力量と、天気予測によって予測される発電システムの予測発電量とを算出する。充放電計画制御部は、電気負荷の消費電力量の時間毎の推移を示す予測消費スケジュールと、発電システムの発電量の時間毎の推移を示す予測発電スケジュールとを算出する。充放電計画制御部は、予測電力量と予測発電量とに基づいて、予測蓄電量を決定し、予測消費スケジュールと予測発電スケジュールとに基づいて、充放電計画を決定する。
As described in
充放電計画制御部は、充放電計画に基づく予測値と、蓄電量の推移に基づく実測値とを比較する。充放電計画制御部は、予測値と実測値との差を算出し、その差が許容値の範囲内であるか否かを判断する。充放電計画制御部は、その差が許容値の範囲外である場合、予測消費スケジュールと予測発電スケジュールとを再び算出し、充放電計画を新たに決定する。 The charge / discharge plan control unit compares the predicted value based on the charge / discharge plan with the actually measured value based on the transition of the storage amount. The charge / discharge plan control unit calculates a difference between the predicted value and the actually measured value, and determines whether or not the difference is within the allowable value range. When the difference is outside the allowable value range, the charge / discharge plan control unit calculates the predicted consumption schedule and the predicted power generation schedule again, and newly determines the charge / discharge plan.
ところで、再生可能エネルギー発電機、自家発電機および蓄電可能設備と、負荷とからなるマイクログリッドが検討されている。再生可能エネルギー発電機としては、太陽光発電機または風力発電機などが採用され得る。蓄電可能設備としては、蓄電池または電気自動車などが採用され得る。このマイクログリッドは、外部系統に接続される。マクログリッドに設けられるエネルギーマネジメントシステムは、自家発電機および蓄電可能設備を制御する機能を有する。エネルギーマネジメントシステムは、なんらかの指標(たとえばグリッド運用コスト)を目的関数として、将来一定期間の需給計画を最適化する。 By the way, the microgrid which consists of a renewable energy generator, a private generator, the electrical storage possible facility, and a load is examined. As the renewable energy generator, a solar power generator or a wind power generator may be employed. A storage battery, an electric vehicle, or the like can be adopted as the facility capable of storing electricity. This microgrid is connected to an external system. The energy management system provided in the macro grid has a function of controlling the private power generator and the power storage facility. The energy management system optimizes the supply and demand plan for a certain period in the future with some index (for example, grid operation cost) as an objective function.
需給計画最適化の入力となる情報(パラメータ)は、たとえば、上記した機器の現在値、発電量の予測値または需要量の予測値である。予測値と実測値(現在値)は必ずしも一致しないため、エネルギーマネジメントシステムの稼働中は、最新のパラメータを定期的に反映し、需給計画を更新していく必要がある。需給計画の更新間隔は短いほどよいが、そのためには、最適化計算に要する時間を短縮する必要がある。 The information (parameter) that serves as input for the supply and demand plan optimization is, for example, the above-described current value of the device, the predicted value of the power generation amount, or the predicted value of the demand amount. Since the predicted value and the actual value (current value) do not necessarily match, it is necessary to update the supply and demand plan by regularly reflecting the latest parameters during operation of the energy management system. The shorter the update interval of the supply and demand plan, the better. However, it is necessary to reduce the time required for the optimization calculation.
需給計画の最適化問題では、解析的手法(いわゆる式変形)によって最適解を直接求めることは困難である。そこで、何らかの初期値を設定し、この初期値を徐々に改善して最適解に近づけていく、いわゆる反復的計算を行うことにより、最適解が求められる。上記した従来の技術では、最新の実測値(現在値)および予測値に基づき需給計画を更新しているものの、初期値の定め方に関して言及されていない。よって、最適化問題を解く際の初期値の設定によっては、最適解を得るまでに要する時間が長くなり得る。このような背景から、最適解を得るまでの時間を短縮することが求められている。 In the optimization problem of supply and demand planning, it is difficult to directly obtain an optimal solution by an analytical method (so-called formula modification). Therefore, an optimal solution is obtained by performing a so-called iterative calculation in which some initial value is set and this initial value is gradually improved to approach the optimal solution. In the above-described conventional technique, although the supply and demand plan is updated based on the latest measured value (current value) and predicted value, there is no mention of how to determine the initial value. Therefore, depending on the setting of the initial value when solving the optimization problem, the time required to obtain the optimum solution can be long. From such a background, it is required to shorten the time until an optimal solution is obtained.
本発明は、最適解を得るまでの時間を短縮することができるエネルギーマネジメントシステム、電力需給計画最適化方法および電力需給計画最適化プログラムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an energy management system, a power supply and demand plan optimization method, and a power supply and demand plan optimization program that can shorten the time required to obtain an optimal solution.
本発明は、蓄電装置を含む出力制御可能な機器と再生可能エネルギーにより発電を行う発電機と負荷とを備えると共に外部電力系統に接続されたマイクログリッドにおける、エネルギーの需給計画を最適化するエネルギーマネジメントシステムであって、最適化の指標である目的関数の最適化問題を解くことにより、計算時から一定期間である計画期間内の複数の時刻における、機器に対する制御値を含む需給計画の最適解を得る需給計画計算部と、需給計画計算部において最適化問題が解かれる際の探索の初期値を生成する初期値生成部と、を備え、需給計画計算部は、計画期間よりも短い間隔で最適化問題を繰り返し解くことにより、需給計画の最適解を更新し、初期値生成部は、需給計画計算部による計算時よりも前に得られた最適解の少なくとも1つに基づいて、計画期間内の少なくとも1つの時刻に対応する探索の初期値成分を生成する。 The present invention provides energy management for optimizing energy supply and demand plans in a microgrid that includes a power-controllable device including a power storage device, a generator that generates power using renewable energy, and a load, and that is connected to an external power system By solving the optimization problem of the objective function, which is an optimization index, the system can find the optimal solution for supply and demand plans including control values for equipment at multiple times within the planning period, which is a fixed period from the time of calculation. A supply and demand plan calculation unit, and an initial value generation unit that generates an initial value for search when the optimization problem is solved in the supply and demand plan calculation unit. The supply and demand plan calculation unit is optimal at intervals shorter than the plan period. By resolving the optimization problem, the optimal solution for the supply and demand plan is updated, and the initial value generation unit uses the optimal solution obtained before the calculation by the supply and demand plan calculation unit. Based on at least one, and generates an initial value component of the search corresponding to at least one time within the planning horizon.
このエネルギーマネジメントシステムによれば、需給計画計算部によって、最適化の指標である目的関数の最適化問題が解かれる。需給計画計算部によって、計算時から一定期間である計画期間内の複数の時刻における機器に対する制御値を含む、需給計画の最適解が得られる。目的関数の最適化問題を解くにあたっては、初期値を与える必要があるが、初期値生成部によって、探索の初期値が生成される。ここで、初期値生成部は、需給計画計算部による計算時よりも前に得られた最適解の少なくとも1つに基づいて、探索の初期値を生成する。マイクログリッドの需給計画に影響するパラメータ(たとえば、発電機による発電量の予測値)の時間変化は、基本的に緩やかである。よって、計画期間内の各時刻に対応する最適解成分の時間変化も緩やかである。そのため、時間が経過し、再度最適化計算を行った場合でも、得られる最適解の計画期間内の各時刻に対応する最適解成分は、既得の最適解成分と近い値であると考えられる。よって、計算時よりも前に得られた最適解の少なくとも1つに基づいて探索の初期値を新たな最適化問題の最適解の近傍に生成することにより、いわゆる反復的計算を行う場合においても、最適解を得るまでの時間を短縮することができる。 According to this energy management system, the optimization function of the objective function, which is an optimization index, is solved by the supply and demand plan calculation unit. The supply and demand plan calculation unit obtains an optimal solution of the supply and demand plan including control values for the devices at a plurality of times within a planning period that is a fixed period from the time of calculation. In order to solve the optimization problem of the objective function, it is necessary to give an initial value, but an initial value for search is generated by the initial value generation unit. Here, the initial value generation unit generates an initial value for the search based on at least one of the optimal solutions obtained before the calculation by the supply and demand plan calculation unit. The time change of the parameter (for example, the predicted value of the amount of power generated by the generator) affecting the microgrid supply and demand plan is basically gentle. Therefore, the time change of the optimal solution component corresponding to each time within the planning period is also gradual. For this reason, even when time passes and optimization calculation is performed again, the optimum solution component corresponding to each time within the planning period of the obtained optimum solution is considered to be a value close to the already obtained optimum solution component. Therefore, even when performing so-called iterative calculations by generating the initial value of the search in the vicinity of the optimal solution of the new optimization problem based on at least one of the optimal solutions obtained before the calculation. The time to obtain the optimal solution can be shortened.
いくつかの態様において、初期値生成部は、需給計画計算部による計算時よりも前に得られた最適解の、計画期間内の特定時刻に対応する最適解成分に基づいて、当該特定時刻に対応する探索の初期値成分を生成する。このことにより、新たな最適化問題の探索の初期値を最適解の近傍に設定して計算を開始することができ、最適解を短時間で得ることができる。 In some aspects, the initial value generation unit is based on the optimal solution component corresponding to the specific time within the planning period of the optimal solution obtained before the calculation by the supply and demand plan calculation unit. The initial value component of the corresponding search is generated. As a result, the initial value of the search for a new optimization problem can be set in the vicinity of the optimal solution and the calculation can be started, and the optimal solution can be obtained in a short time.
いくつかの態様において、初期値生成部は、需給計画計算部による計算時よりも前に得られた最適解の、特定時刻に対応する最適解成分を、当該特定時刻に対応する探索の初期値成分とする。このことにより、新たな最適化問題の探索の初期値を最適解の近傍に設定して計算を開始することができ、最適解を短時間で得ることができる。 In some aspects, the initial value generation unit is configured to search for an optimal solution component corresponding to a specific time of an optimal solution obtained before calculation by the supply and demand plan calculation unit, and an initial value of a search corresponding to the specific time Ingredients. As a result, the initial value of the search for a new optimization problem can be set in the vicinity of the optimal solution and the calculation can be started, and the optimal solution can be obtained in a short time.
いくつかの態様において、初期値生成部は、需給計画計算部による計算時よりも前に得られた、計画期間内の各時刻に対応する最適解成分の有無を判断し、当該最適解成分がないと判断された時刻について、当該時刻以前の1つ以上の時刻に対応する既得の最適解成分に基づいて、当該時刻に対応する初期値成分を生成する。この場合、初期値生成部は、需給計画計算部による計算時よりも前に得られた最適解の、計画期間内の各時刻に対応する最適解成分の有無をそれぞれ判断する。初期値生成部は、ある時刻において既得の最適解成分がないと判断した場合、既得の最適解のうち、当該時刻以前の単一あるいは複数時刻に対応する成分に基づいて当該時刻に対応する初期値成分を生成する。マイクログリッドにおいては、機器の制御値(最適化問題上は独立変数となる)の推移はランダムなものではなく、ある程度の滑らかさを有すると考えられるため、上記のような手法を用いて、最適解成分の合理的な見積り(初期値として設定する値)が得られる。よって、計画期間内に既得の最適解成分がない時刻に対しても、上記の考え方を用いて当該時刻の初期値成分を合理的に設定でき、最適解を短時間で得ることができる。 In some aspects, the initial value generation unit determines whether or not there is an optimal solution component corresponding to each time within the planning period obtained before the calculation by the supply and demand plan calculation unit, and the optimal solution component is For the time determined not to exist, an initial value component corresponding to the time is generated based on the obtained optimum solution component corresponding to one or more times before the time. In this case, the initial value generation unit determines whether or not there is an optimal solution component corresponding to each time within the planning period of the optimal solution obtained before the calculation by the supply and demand plan calculation unit. When the initial value generation unit determines that there is no already obtained optimal solution component at a certain time, an initial value corresponding to the time based on a component corresponding to a single time or a plurality of times before the time among the obtained optimal solutions Generate value components. In the microgrid, since the transition of the control value of the device (which is an independent variable in the optimization problem) is not random and is considered to have a certain degree of smoothness, it can be optimized by using the above method. A reasonable estimate of the solution component (value set as the initial value) is obtained. Therefore, the initial value component at the time can be rationally set using the above-described concept even at a time when there is no obtained optimal solution component within the planning period, and the optimal solution can be obtained in a short time.
本発明は、蓄電装置を含む出力制御可能な機器と再生可能エネルギーにより発電を行う発電機と負荷とを備えると共に外部電力系統に接続されたマイクログリッドにおける、エネルギーの需給計画を最適化する電力需給計画最適化方法であって、エネルギーマネジメントシステムが、最適化の指標である目的関数の最適化問題の探索の初期値を生成する初期値生成ステップと、エネルギーマネジメントシステムが、初期値生成ステップにおいて生成された初期値を用いて最適化問題を解くことにより、計算時から一定期間である計画期間内の複数の時刻における機器に対する制御値を含む需給計画の最適解を得る需給計画計算ステップと、を含み、エネルギーマネジメントシステムは、計画期間よりも短い間隔で需給計画計算ステップを繰り返し実施し、初期値生成ステップでは、当該初期値生成ステップに続く需給計画計算ステップよりも前に得られた最適解の少なくとも1つに基づいて、計画期間内の少なくとも1つの時刻に対応する探索の初期値成分を生成する。この電力需給計画最適化方法によれば、上記したエネルギーマネジメントシステムと同様の作用効果が奏される。 The present invention provides a power supply and demand that optimizes an energy supply and demand plan in a microgrid that includes a power-controllable device including a power storage device, a generator that generates power using renewable energy, and a load, and that is connected to an external power system An initial value generation step in which an energy management system generates an initial value for searching an optimization problem of an objective function that is an optimization index, and an energy management system generates in an initial value generation step. A supply and demand plan calculation step for obtaining an optimal solution of a supply and demand plan including control values for devices at a plurality of times within a planning period that is a fixed period from the time of calculation by solving an optimization problem using the determined initial value, The energy management system repeats the supply and demand plan calculation step at intervals shorter than the planning period. In the initial value generation step, the search corresponding to at least one time within the planning period is based on at least one of the optimal solutions obtained before the supply and demand plan calculation step following the initial value generation step. The initial value component of is generated. According to this electric power supply and demand plan optimization method, the same operation effect as the above-mentioned energy management system is produced.
本発明は、蓄電装置を含む出力制御可能な機器と再生可能エネルギーにより発電を行う発電機と負荷とを備えると共に外部電力系統に接続されたマイクログリッドにおける、エネルギーの需給計画をエネルギーマネジメントシステムに最適化させる電力需給計画最適化プログラムであって、エネルギーマネジメントシステムを、最適化の指標である目的関数の最適化問題を解くことにより、計算時から一定期間である計画期間内の複数の時刻における機器に対する制御値を含む需給計画の最適解を得る需給計画計算部であって、計画期間よりも短い間隔で最適化問題を繰り返し解くことにより、需給計画の最適解を更新する需給計画計算部と、需給計画計算部において最適化問題が解かれる際の探索の初期値を生成する初期値生成部であって、需給計画計算部による計算時よりも前に得られた最適解の少なくとも1つに基づいて、計画期間内の少なくとも1つの時刻に対応する探索の初期値成分を生成する初期値生成部と、して機能させる。この電力需給計画最適化プログラムによれば、上記したエネルギーマネジメントシステムおよび電力需給計画最適化方法と同様の作用効果が奏される。 The present invention provides an energy supply and demand plan optimal for an energy management system in a microgrid that includes a power-controllable device including a power storage device, a generator that generates power using renewable energy, and a load, and that is connected to an external power system. A power supply and demand plan optimization program that enables the energy management system to solve the objective function optimization problem, which is an optimization index, and solves equipment at multiple times within the planning period, which is a fixed period from the time of calculation. A supply-demand plan calculation unit that obtains an optimal solution of a supply-demand plan including control values for the supply-demand plan calculation unit that updates the optimal solution of the supply-demand plan by repeatedly solving the optimization problem at intervals shorter than the planning period; An initial value generation unit for generating an initial value of a search when an optimization problem is solved in a supply and demand plan calculation unit. An initial value generation unit that generates an initial value component of a search corresponding to at least one time within the planning period, based on at least one of the optimal solutions obtained before the time of calculation by the supply and demand plan calculation unit; To function. According to the power supply / demand plan optimization program, the same effects as the energy management system and the power supply / demand plan optimization method described above are exhibited.
本発明によれば、最適解を得るまでの時間を短縮することができる。 According to the present invention, it is possible to shorten the time until an optimum solution is obtained.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
図1を参照して、本実施形態に係るエネルギーマネジメントシステムが適用された電力供給システム1について説明する。図1に示されるように、電力供給システム1は、複数種類の発電機と電力消費機器とを備えたマイクログリッドGと、マイクログリッドGにおける各機器の制御値を計算するエネルギーマネジメントシステム20とを備える。以下の説明において、「エネルギーマネジメントシステム」を「EMS」と略称する。図1において、実線の矢印は電気の流れを示しており、破線の矢印は情報の流れを示している。
With reference to FIG. 1, the
電力供給システム1は、たとえばビルまたは工場等を所有する需要家によって利用され得る。電力供給システム1は、たとえば再生可能エネルギー発電機を所有する売電事業者によって利用され得る。EMS20は、このような需要家または売電事業者に対して、最適化されたエネルギーの需給計画を提供する。
The
マイクログリッドGは、太陽光発電機3および風力発電機4を含む再生可能エネルギー発電機5と、化石燃料を用いて発電を行う原動機7とを備える。原動機7としては、たとえばガスタービンを用いることができる。また、原動機7として、コージェネレーション用ガスタービンを用いることもできる。マイクログリッドGは、マイクログリッドG内の電力を消費する負荷6と、マイクログリッドG内の電力を用いて走行する電気自動車(蓄電装置)8とを更に備える。負荷6は、電力を消費する複数の機器を含み得る。電気自動車8は、図示しない蓄電池を含んでおり、電力を蓄電および放電可能である。電気自動車8は、たとえば充電スタンドを含み得る。マイクログリッドGは、電力を蓄電および放電可能な蓄電池(蓄電装置)9を更に備える。蓄電池9としては、たとえばリチウムイオン電池を用いることができる。マイクログリッドGは、上記した複数の電力機器が電気的に接続されたグリッド制御装置10を備える。グリッド制御装置10は、外部電力系統2に接続されている。言い換えれば、上記した複数の電力機器のそれぞれは、グリッド制御装置10を介して外部電力系統2に接続されている。
The microgrid G includes a
マイクログリッドGにおける使用電力は、再生可能エネルギー発電機5または原動機7または電気自動車8または蓄電池9によって賄われる。その他、マイクログリッドGでは、外部電力系統2から電力を購入(すなわち買電)したり、外部電力系統2に対する逆潮流により電力を売却(すなわち売電)したりすることが可能である。一般的に、買電価格は電力会社との契約に依存するが、本実施形態では、買電価格は時間帯に依存して変化することを想定する。売電価格は、たとえば「電気事業者による再生可能エネルギー電気の調達に関する特別措置法」により規定される。なお、買電価格または売電価格は、上記の制度とは別に定められてもよい。
The electric power used in the microgrid G is covered by the
グリッド制御装置10は、たとえばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、およびRAM(Random Access Memory)等のハードウェアと、ROMに記憶されたプログラム等のソフトウェアと、を備えている。グリッド制御装置10は、グリッド制御装置10に接続された電力機器を統括的に制御する。グリッド制御装置10は、電気の流れを制御するための制御回路および蓄電池等を備える。グリッド制御装置10は、外部電力系統2からの受電電力および外部電力系統2への逆潮流電力を制御する。グリッド制御装置10と各電力機器とは、互いに情報通信を行うことができる。グリッド制御装置10は、各電力機器の現在状態に関する情報等を取得する。グリッド制御装置10は、各電力機器に制御値を出力する。グリッド制御装置10は、取得した各電力機器に関する情報を記憶する。グリッド制御装置10は、各電力機器に関する情報をEMS20に送信する。
The
上記したグリッド制御装置10の各電力機器のうち、原動機7、電気自動車8および蓄電池9は、グリッド制御装置10によって出力制御可能な機器に相当する。
Among the power devices of the
EMS20は、たとえばCPU、ROM、およびRAM等のハードウェアと、ROMに記憶されたプログラム等のソフトウェアと、から構成されたコンピュータである。EMS20は、後述する電力需給計画最適化プログラム120を含んでいる。EMS20とグリッド制御装置10とは、互いに情報通信を行うことができる。EMS20とグリッド制御装置10とは、インターネットを介して通信可能であってもよいし、有線または無線のLAN等を介して通信可能であってもよい。EMS20は、マイクログリッドG内の各電力機器に対する制御値を計算する機能を有する。言い換えれば、EMS20は、グリッド制御装置10に制御値を送信することにより、グリッド制御装置10を通じて、マイクログリッドG内の各電力機器を制御する。
The
より詳細には、EMS20は、ある一定の指標を目的関数として、マイクログリッドGにおける将来一定期間のエネルギーの需給計画を最適化する。最適化の指標すなわち目的関数としては、たとえば、グリッド運用コストすなわち計画期間(たとえば一日)を通しての電気料金の最小化、計画期間を通しての受電電力変動量の最小化、排出CO2の最小化等が挙げられる。EMS20は、目的関数の最適化問題を解くことにより、需給計画を計算する。目的関数は、上記した3つの指標以外の指標であってもよい。目的関数とされる指標は、特に限定されない。また、目的関数は複数の目的関数の加重和で定義されていてもよい。
More specifically, the
目的関数の独立変数としては、たとえば、以下の表1に示される変数が挙げられる。独立変数は、マイクログリッドG内において制御可能なものであれば、何であってもよい。マイクログリッドG内の制御可能機器である原動機7、電気自動車8、蓄電池9の数は全体で1以上であれば任意個であってよく、機器ごとに異なる性能を有していてもよい。
一方で、電力供給システム1は、マイクログリッドGにおける需要電力量および発電量の予測値を記憶する需要・発電量予測データベース12を備える。EMS20と需要・発電量予測データベース12とは、互いに情報通信を行うことができる。EMS20は、特定の日時における需要電力量および発電量の予測値を需要・発電量予測データベース12から取得する。需要・発電量予測データベース12に記憶される需要電力量および発電量の予測値は、定期的に更新される。
On the other hand, the
EMS20は、グリッド制御装置10から取得するマイクログリッドGの各電力機器に関する最新の情報(たとえば機器状態等)と、需要・発電量予測データベース12から取得する発電量および需要電力量に関する最新の情報(たとえば予測値等)とに基づいて、需給計画を修正する(すなわち需給計画を更新する)。マイクログリッドGの各電力機器に関する情報(たとえば機器状態等)および/または発電量および需要電力量に関する情報(たとえば予測値等)は、需給計画の計算において、パラメータとして用いられる。すなわち、パラメータは、再生可能エネルギー発電機5、原動機7、蓄電池9および負荷6の少なくとも1つに関する現在値または予測値を含んでいる。具体的なパラメータとしては、たとえば、以下の表2に示される各種のパラメータが挙げられる。
The
上表において、SOCは充放電状態(State of Charge)を意味し、満充電の状態を100%としたときの充電率を表す。PCSはパワーコンディショナ(Power Conditioning Subsystem)を意味する。
In the above table, SOC means a charge / discharge state (State of Charge), and represents a charging rate when the fully charged state is 100%. PCS stands for Power Conditioning Subsystem.
なお、マイクログリッドGにおいては、独立変数やパラメータは最適化問題の構築の仕方に依存するため、同じグリッドに対して唯一には定まらない。たとえば、蓄電池9の充放電電力を独立変数にとると、SOCは従属変数となる。一方、SOCを独立変数とすると、蓄電池9の充放電電力を従属変数とする定式化も可能である。 In the microgrid G, the independent variables and parameters depend on how the optimization problem is constructed, and therefore cannot be uniquely determined for the same grid. For example, if charging / discharging power of the storage battery 9 is an independent variable, the SOC becomes a dependent variable. On the other hand, when the SOC is an independent variable, a formulation with the charge / discharge power of the storage battery 9 as a dependent variable is also possible.
EMS20は、需給計画の計算において、所与の制約条件のもとで目的関数を最小化するような独立変数の値を求める。たとえば、EMS20は、目的関数の最適化問題を解くことにより、原動機7における各時刻の発電電力を計算する。EMS20は、電気自動車8における各時刻の充放電電力を計算する。EMS20は、蓄電池9における各時刻の充放電電力を計算する。EMS20は、原動機7の発電電力、電気自動車8の充放電電力、蓄電池9の充放電電力に従属するかたちで、外部電力系統2から購入する各時刻の受電電力を計算する。
The
図2を参照して、EMS20の機能構成について説明する。EMS20は、統括制御部20aと、通信部21と、計算部22と、記憶部23と、表示部24とを備える。統括制御部20aは、EMS20における処理を統括制御する。統括制御部20aは、たとえば、需給計画計算時刻であるか否かを逐次判断する。通信部21は、グリッド制御装置10および需要・発電量予測データベース12に対して情報通信を行う入出力部である。計算部22は、需給計画を計算する。
A functional configuration of the
計算部22は、初期値生成部22aと、需給計画計算部22bと、需給計画採否判断部22cと、表示制御部22dとを含む。初期値生成部22aは、需給計画計算部22bにおいて最適化問題が解かれる際の、探索の初期値を生成する。需給計画計算部22bは、最適化問題を解くことにより、需給計画を計算する。より詳しくは、需給計画計算部22bは、最適化問題を解くことにより、計算時から一定期間である計画期間内の複数の時刻における需給計画の最適解を得る。この最適解は、原動機7、電気自動車8および蓄電池9等の出力制御可能な機器に対する制御値を含んでいる。また、需給計画計算部22bは、グリッド制御装置10および需要・発電量予測データベース12から、パラメータを取得する。需給計画採否判断部22cは、需給計画計算部22bによって計算された需給計画の採否を判断する。需給計画採否判断部22cは、需給計画を採用する場合、その需給計画を需給計画記憶部23cへ保存する。表示制御部22dは、需給計画の計算結果に応じて表示部24を制御する。
The
記憶部23は、ハードディスク装置またはフラッシュメモリなどを有している。記憶部23は、問題記憶部23aと、パラメータ記憶部23bと、需給計画記憶部23cとを含む。問題記憶部23aは、需給計画計算部22bによって解かれる最適化問題を記憶する。パラメータ記憶部23bは、需給計画計算部22bによって取得されたパラメータを記憶する。需給計画記憶部23cは、需給計画計算部22bによって計算された需給計画を記憶する。
The
表示部24は、たとえばディスプレイであり、パラメータ、需給計画等を表示する。表示部24は、パラメータ、需給計画等に含まれる詳細な情報を表示してもよい。たとえば、表示部24は、タッチパネル等を備えており、マイクログリッドG内の電力機器が選択されることにより、当該電力機器の運転スケジュール(充放電スケジュールまたは発電スケジュール等)を表示してもよい。表示部24は、計算部22によって制御されて、EMS20のユーザに対して所定のメッセージ(たとえば案内メッセージまたは警告メッセージ等)を表示してもよい。
The
図3を参照して、EMS20において実行される処理、すなわち本実施形態の電力需給計画最適化方法について説明する。以下の処理は、EMS20が起動している間、定期的に実行される。図3に示されるように、統括制御部20aは、需給計画計算時刻であるか否かを逐次判断する(ステップS01)。統括制御部20aによって需給計画が計算される頻度は、たとえば30分間隔とすることができる。ステップS01において需給計画時間であると判断すると、統括制御部20aは、需給計画計算部22bに需給計画最適化計算の指令を与える。その指令を受けて、需給計画計算部22bは、最適化問題を解くことにより、需給計画を計算する(ステップS02)。一方、ステップS01において需給計画時間ではないと判断すると、統括制御部20aは、ステップS01の判断を繰り返す。
With reference to FIG. 3, the process performed in EMS20, ie, the power supply and demand plan optimization method of this embodiment, is demonstrated. The following processing is periodically executed while the
ステップS02の需給計画最適化において、需給計画計算部22bは、具体的に需給計画最適化問題を解き、なんらかの解を取得する。本ステップの詳細は後述する。
In the supply and demand plan optimization in step S02, the supply and demand
需給計画を計算する際、特定日の需給計画のみを考慮して需給計画を計算してもよい。たとえば、初回の需給計画計算時は0:00〜24:00の計画を計算し、次回は0:30分〜24:00の計画を計算してもよい。また、日付を考慮せず、常に24時間先までの需給計画を計算してもよい。たとえば、初回の需給計画計算時は0:00〜24:00の計画を計算し、次回は0:30分〜翌0:30の計画を計算してもよい(図5参照)。 When calculating the supply and demand plan, the supply and demand plan may be calculated considering only the supply and demand plan on a specific day. For example, a plan of 0:00 to 24:00 may be calculated at the time of the first supply and demand plan calculation, and a plan of 0:30 minutes to 24:00 may be calculated the next time. Further, a supply and demand plan for 24 hours ahead may be calculated without considering the date. For example, a plan from 0:00 to 24:00 may be calculated at the time of the first supply and demand plan calculation, and a plan from 0:30 minutes to the next 0:30 may be calculated the next time (see FIG. 5).
需給計画採否判断部22cは、需給計画計算部22bによって得られた最適解すなわち需給計画を採用するか否かを判断する(ステップS03)。このステップS03において、需給計画採否判断部22cは、ステップS02で計算された需給計画を吟味して、需給計画として採用する場合は需給計画記憶部23cに保存する。ステップS02において、実行可能な解が得られた場合は、需給計画採否判断部22cは無条件にその解を需給計画記憶部23cに保存し、需給計画を更新する(ステップS04)。
ステップS02において実行不可能な解が得られた場合でも、その原因が将来の制約を満たせないことによるものである場合、現時刻に関する制約をすべて満たすことを条件として、需給計画採否判断部22cは、その解を暫定的に需給計画として採用する(ステップS05)。表示制御部22dは、表示部24に警告メッセージを表示する(ステップS06)。需給計画採否判断部22cは、その解を需給計画記憶部23cに保存し、需給計画を更新する(ステップS04)。
The supply / demand plan acceptance /
Even if an infeasible solution is obtained in step S02, if the cause is that the future constraint cannot be satisfied, the supply / demand plan
このようなケースとしては、需要ピーク時に蓄電池SOC(充放電状態;State of Charge)が不足する等が挙げられる。このようなケースにおいても、天候の変動にともなう再生可能エネルギー発電機5の発電量の増加により、将来的に実行可能解が得られる可能性があるため、必ずしも実行可能解を得るのに失敗した段階で図3の処理を終了する必要はない。ステップS06において、表示部24に表示される警告メッセージとしては、制約違反内容に応じて、たとえば「現状の予測では将来的にSOCが不足する可能性があります」等が挙げられる。またステップS02で計算された需給計画が現時刻時点で実行不可能な場合は(ステップS05;NO)、需給計画採否判断部22cはその解を棄却したうえで、図3に示される処理を終了する。
Examples of such a case include a shortage of storage battery SOC (state of charge) at peak demand. Even in such a case, the feasible solution may be obtained in the future due to an increase in the amount of power generated by the
EMS20は、上記ステップS02の需給計画最適化処理に特徴を有する。図4を参照して、ステップS02の需給計画最適化処理について説明する。まず、初期値生成部22aは、今行う需給計画の計画期間の最初の時刻(ステップS11)の独立変数に関して、計算済みの最適解成分が需給計画記憶部23cに保存されているか否か判断する(ステップS12)。ここで計画期間とは、EMS20による計算時から一定期間を意味し、たとえば一日である。当該時刻の独立変数に関して計算済みの最適解成分が存在する場合、初期値生成部22aは、その既存の最適解成分に基づいて当該時刻の独立変数の初期値成分を生成する(ステップS13)。当該時刻の独立変数に対して計算済みの最適解成分が存在しない場合、初期値生成部22aは、規定の初期値成分を生成する(ステップS14)。なお、単に「最適解」または「初期値」という場合、計画期間の全時刻の独立変数値を含むベクトルを意味する。一方、「最適解成分」または「初期値成分」という場合、ベクトルの一部分(たとえばある時刻に関する制御値に対応する独立変数)を意味する。
The
ここで、ステップS13における計算済みの(既存の)最適解とは、前回以前に需給計画計算部22bにより需給計画の計算が行われた結果、需給計画記憶部23cに保存された最適解である。すなわち、初期値生成部22aは、需給計画計算部22bによる計算時よりも前に得られた、当該時刻(需給計画の計画期間の最初の時刻)の最適解成分を需給計画記憶部23cから取得し、当該時刻の独立変数の初期値とする。また、ステップS14における規定の初期値とは、たとえば、独立変数が原動機7の発電電力である場合は、0(零)とすることができる。また、独立変数が電気自動車8または蓄電池9の充放電電力である場合は、電気自動車8または蓄電池9の充放電電力の現在値とすることができる。
Here, the calculated (existing) optimum solution in step S13 is the optimum solution stored in the supply-demand
統括制御部20aは、初期値生成部22aに指令を与え、単位時間(たとえば1時間または30分)ずつ増加した各時刻の独立変数に関し、初期値生成部22aにステップS12〜S14の処理を繰り返させる。初期値生成部22aが需給計画の計画期間における最後の時刻の独立変数に関してステップS12〜S14の処理を実施すると、統括制御部20aは、初期値生成部22aに指令を与えて、ステップS12〜S14の処理を終了させる。すなわち、統括制御部20aは、初期値生成部22aに対して、計画期間中の時刻点数の数だけループ処理を行わせる。
The
上記の処理を経て、計画期間内のすべての時刻の独立変数に関して初期値が生成されると、需給計画計算部22bは、それらの初期値を基に最適化計算を実施する(ステップS16)。そして、需給計画計算部22bは、得られた最適解を需給計画採否判断部22cに出力する(ステップS17)。
When initial values are generated for the independent variables at all times within the planning period through the above processing, the demand-and-supply
図5を参照して、繰り返し実施される需給計画の計算処理における初期値について説明する。図5に示されるように、たとえば、初回の需給計画計算時(すなわち時刻0:00の時点)において、0:00〜24:00の期間内のすべての時刻に対して、計算済みの最適解が存在しない場合を想定する。この場合、初期値生成部22aは、適当な探索初期値を生成(設定)する。たとえば、上記したように、独立変数が原動機7の発電電力である場合は、0(零)とすることができる。独立変数が電気自動車8または蓄電池9の充放電電力である場合は、電気自動車8または蓄電池9の充放電電力の現在値とすることができる。
With reference to FIG. 5, the initial value in the calculation process of the supply and demand plan repeatedly implemented is demonstrated. As shown in FIG. 5, for example, at the time of initial supply and demand plan calculation (that is, at time 0:00), the calculated optimal solution is calculated for all times within the period of 0:00 to 24:00. Suppose that does not exist. In this case, the initial
統括制御部20aが次に需給計画を計算する際(たとえば30分後の0:30の時点)においては、0:30〜24:00の範囲においては、0:00の計算時に得られた最適解成分が存在し、需給計画記憶部23cに記憶されている。この場合、初期値生成部22aは、0:30〜24:00の範囲内の各時刻(各々が特定時刻に相当する)に対して、既得の対応する時刻の最適解成分を初期値成分として生成(設定)する。ただし、0:30〜翌0:30の範囲においては計算済みの最適解成分が存在しないため、初期値生成部22aは、適当な探索初期値を生成(設定)する。
When the
図5に示される例では、計画期間のうち、計算が繰り返される時間間隔(上記の場合30分)に相当する最後の時刻において、計算済みの最適解成分が存在しないこととなる。その最後の時刻を除く時刻(すなわち前回の計算の計画期間と重なっている時刻)では、初期値生成部22aは、前回の計算時に得られた最適解成分を初期値成分として設定する。
In the example shown in FIG. 5, the calculated optimal solution component does not exist at the last time corresponding to the time interval (30 minutes in the above case) in which the calculation is repeated in the planning period. At the time excluding the last time (that is, the time overlapped with the previous calculation plan period), the initial
上記したように、EMS20の需給計画計算部22bは、計画期間よりも短い間隔で最適化問題を繰り返し解くことにより、需給計画の最適解を更新する。このように逐次計算される需給計画を数式で表すことを試みる。以下の説明において、記号tは最適化計算を実行する実際の時刻(たとえば0時〜23時)である。記号Tは、計画期間である。ベクトルx(t)は、ある実時刻tの段階における需給計画であり、その成分xt(t),…xt+T(t)は、上付き添え字の計画時刻に対応する制御値である。制御値としては、たとえば上述の表1に挙げたような項目が存在する。各計画時刻に対応する制御値は複数種類存在してもよいが、以下では簡単のため、1種類の制御機器(たとえば蓄電池)のみ存在するものとして数式を記述している。記号A(xinit,t)は、初期値xinitを引数として、最適解xoptを返すアルゴリズムであり、このアルゴリズムA自体も、たとえば発電量予測値の変化などにより、時刻tに依存して変化する。なお、本実施形態で用いられるアルゴリズムに特に制限はない。
As described above, the supply and demand
ここで、実時刻tに計算する、時刻tからt+Tまでの需給計画初期値は、下記式(1)で表される。
また、実時刻tに計算する、時刻tからt+Tまでの需給計画最適解は、下記式(2)で表される。
Further, the optimum supply and demand plan solution from time t to t + T calculated at the actual time t is expressed by the following equation (2).
まず、初回の需給計画計算時(t=0)においては、下記の式(3)で初期値xinitが表され、下記式(4)で最適解xoptが表される。
次に、次回以降の需給計画計算時においては、下記の式(5)で初期値xinitが表され、下記式(6)で最適解xoptが表される。
上記式(5)においては、時刻t+T−1までに関しては、前回時刻t−1で計算した最適解成分が存在するため、その値が初期値に設定される。時刻t+Tに関しては、既得の最適解成分がないため、適当な値が初期値に設定される。式(5)においては、適当な値として0(零)を設定しているが、このほか、たとえば直前時刻t+T+1に対する初期値を引き継いで設定したり、直前N点の時刻に対する初期値をたとえば最小二乗法などで曲線あてはめを行い、それを外挿した値を設定してもよい。図6には、時刻tにおける初期値xinitおよび最適解xoptと、次回の時刻t+1における初期値xinitとが図示されている。なお、図6において、初期値は鎖線で示されており、最適解は実線で示されている。 In the above equation (5), since there is an optimum solution component calculated at the previous time t−1 up to time t + T−1, the value is set as an initial value. At time t + T, since there is no already obtained optimum solution component, an appropriate value is set as an initial value. In equation (5), 0 (zero) is set as an appropriate value. In addition to this, for example, an initial value for the previous time t + T + 1 is taken over, or an initial value for the time at the previous N point is set. For example, a value may be set by extrapolating the curve by fitting the value by the least square method or the like. Figure 6 is an initial value x init and the optimal solution x opt, and the initial value x init in the next time t + 1 is shown at time t. In FIG. 6, the initial value is indicated by a chain line, and the optimum solution is indicated by a solid line.
以上説明したEMS20および電力需給計画最適化方法によれば、需給計画採否判断部22cによって、最適化の指標である目的関数の最適化問題が解かれる。需給計画計算部22bによって、計算時から一定期間である計画期間内の複数の時刻における機器に対する制御値を含む、需給計画の最適解が得られる。さらに、初期値生成部22aによって、探索の初期値が生成される。ここで、初期値生成部22aは、需給計画計算部22bによる計算時よりも前に得られた最適解に基づいて、探索の初期値を生成する。マイクログリッドGの需給計画に影響するパラメータ(たとえば、原動機7による発電量の予測値)の時間変化は、基本的に緩やかである。よって、計画期間内の各時刻に対応する最適解の成分の時間変化も緩やかである。そのため、時間が経過し、再度最適化計算を行った場合でも、得られる最適解の計画期間内の各時刻に対応する成分は、既得の最適解の最適解成分と近い値であると考えられる。よって、計算時よりも前に得られた最適解の少なくとも1つに基づいて探索の初期値を新たな最適化問題の最適解の近傍に生成することにより、いわゆる反復的計算を行う場合においても、最適解を得るまでの時間を短縮することができる。
According to the
また、需給計画計算部22bによる計算時よりも前に得られた最適解の、計画期間内の特定時刻に対応する最適解成分を、新たな最適化問題の計画期間の特定時刻に対応する探索初期値成分として直接設定することにより、新たな最適化問題の探索の初期値を最適解の近傍に設定して計算を開始することができ、最適解を短時間で得ることができる。
In addition, an optimum solution component corresponding to a specific time within the planning period of an optimal solution obtained before the calculation by the supply and demand
なお、ある時刻に対応する、計算時よりも前に得られた最適解成分が無い場合には、計算時よりも前に得られた、当該時刻以前の時刻に対応する最適解成分に基づいて、当該時刻に対応する探索の初期値成分を生成してもよい。たとえば、直前1点の時刻に対応する最適解成分をそのまま初期値に設定してもよい。あるいは、直前N点の時刻に対応する最適解各成分を最小二乗法などを用いて曲線あてはめを行い、これを外挿して初期値成分を設定してもよい。マイクログリッドにおいては、機器の制御値(最適化問題上は独立変数となる)の推移はランダムなものではなく、ある程度の滑らかさを有すると考えられるため、上記のような手法を用いて、最適解成分の合理的な見積り(初期値として設定する値)が得られる。よって、計画期間内に既得の最適解成分がない時刻に対しても、上記の考え方を用いて当該時刻の初期値成分を合理的に設定でき、上記と同様、最適解を短時間で得ることができる。 In addition, when there is no optimal solution component obtained before the calculation time corresponding to a certain time, based on the optimal solution component corresponding to the time before the time obtained before the calculation time. The initial value component of the search corresponding to the time may be generated. For example, the optimal solution component corresponding to the time immediately before one point may be set to the initial value as it is. Alternatively, the optimal value components corresponding to the time of the previous N points may be curve-fitted using a least square method or the like and extrapolated to set the initial value components. In the microgrid, since the transition of the control value of the device (which is an independent variable in the optimization problem) is not random and is considered to have a certain degree of smoothness, it can be optimized by using the above method. A reasonable estimate of the solution component (value set as the initial value) is obtained. Therefore, it is possible to rationally set the initial value component at the time using the above concept even for a time when there is no already obtained optimal solution component within the planning period, and to obtain the optimal solution in a short time as described above. Can do.
引き続いて、上述した一連の処理をEMS20に実行させるための電力需給計画最適化プログラムを説明する。図7に示されるように、電力需給計画最適化プログラム120は、コンピュータに挿入されてアクセスされる。あるいは、電力需給計画最適化プログラム120は、コンピュータが備える記憶媒体100に形成されたプログラム格納領域110に格納される。
Subsequently, a power supply and demand plan optimization program for causing the
電力需給計画最適化プログラム120は、初期値生成モジュール121と、需給計画計算モジュール122と、需給計画採否判断モジュール123と、表示制御モジュール124とを含んで構成される。初期値生成モジュール121と、需給計画計算モジュール122と、需給計画採否判断モジュール123と、表示制御モジュール124とを実行させることにより実現される機能は、上述したEMS20の初期値生成部22aと、需給計画計算部22bと、需給計画採否判断部22cと、表示制御部22dとの機能とそれぞれ同様である。
The power supply / demand
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。たとえば、計算対象の時刻について得られた既得の最適解の有無にかかわらず、1単位時間前に得られた制御値に、パラメータの変化量を加味した制御値を最適化計算における探索の初期値成分としてもよい。たとえば、パラメータとして、太陽光発電機3の発電量予測値を用いることができる。一例を挙げると、時刻tに対応する太陽光発電機3の発電量予測値が、前回の計算時には10kWであったのに対し、今回の計算時には6kWであるとする。すなわち、同時刻に対応する太陽光発電機3の発電量予測値が4kW減少している。その場合、前回の計算時に得られていた最適解成分(たとえば蓄電池9の充放電電力が7kWであったとする)に対し、太陽光発電機3の発電量予測値の減少分を加味して、上記の蓄電池9の充放電電力3kW(=7kW−4kW)を今回の計算時の初期値成分とすることができる。このようにすれば、天候の変化が大きく変動する場合など、パラメータが大きく変動する場合であっても、合理的に初期値を定め、短時間で最適解を得ることができる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. For example, regardless of the presence or absence of an already obtained optimal solution obtained for the calculation target time, the control value obtained by adding a parameter change amount to the control value obtained one unit time ago is the initial value of the search in the optimization calculation. It may be an ingredient. For example, the predicted power generation amount of the
上記実施形態では、EMS20がマイクログリッドGとは別に設けられる場合について説明したが、マイクログリッドGのグリッド制御装置10が、EMS20と同様の機能を備えていてもよい。マイクログリッドGは、たとえば燃料電池システムを備えていてもよい。
In the above embodiment, the case where the
1 電力供給システム
2 外部電力系統
3 太陽光発電機
4 風力発電機
5 再生可能エネルギー発電機
6 負荷
7 原動機
8 電気自動車
9 蓄電池
20 エネルギーマネジメントシステム
20a 統括制御部
22 計算部
22a 初期値生成部
22b 需給計画計算部
22c 需給計画採否判断部
23a 問題記憶部
23b パラメータ記憶部
23c 需給計画記憶部
G マイクログリッド
DESCRIPTION OF
Claims (6)
最適化の指標である目的関数の最適化問題を解くことにより、計算時から一定期間である計画期間内の複数の時刻における、前記機器に対する制御値を含む前記需給計画の最適解を得る需給計画計算部と、
前記需給計画計算部において前記最適化問題が解かれる際の探索の初期値を生成する初期値生成部と、を備え、
前記需給計画計算部は、前記計画期間よりも短い間隔で前記最適化問題を繰り返し解くことにより、前記需給計画の最適解を更新し、
前記初期値生成部は、前記需給計画計算部による計算時よりも前に得られた最適解の少なくとも1つに基づいて、前記計画期間内の少なくとも1つの時刻に対応する探索の初期値成分を生成する、エネルギーマネジメントシステム。 An energy management system for optimizing energy supply and demand plans in a microgrid that includes a power-controllable device including a power storage device, a generator that generates power using renewable energy, and a load, and that is connected to an external power system ,
Supply and demand planning that obtains an optimal solution of the supply and demand plan including control values for the equipment at a plurality of times within a planning period that is a fixed period from the time of calculation by solving an optimization problem of an objective function that is an optimization index A calculation unit;
An initial value generation unit that generates an initial value of a search when the optimization problem is solved in the supply and demand plan calculation unit,
The supply and demand plan calculation unit updates the optimal solution of the supply and demand plan by repeatedly solving the optimization problem at intervals shorter than the plan period,
The initial value generation unit obtains an initial value component of a search corresponding to at least one time within the planning period based on at least one of the optimal solutions obtained before the calculation by the supply and demand plan calculation unit. Generate energy management system.
エネルギーマネジメントシステムが、最適化の指標である目的関数の最適化問題の探索の初期値を生成する初期値生成ステップと、
前記エネルギーマネジメントシステムが、前記初期値生成ステップにおいて生成された初期値を用いて前記最適化問題を解くことにより、計算時から一定期間である計画期間内の複数の時刻における前記機器に対する制御値を含む前記需給計画の最適解を得る需給計画計算ステップと、を含み、
前記エネルギーマネジメントシステムは、前記計画期間よりも短い間隔で前記需給計画計算ステップを繰り返し実施し、
前記初期値生成ステップでは、当該初期値生成ステップに続く需給計画計算ステップよりも前に得られた最適解の少なくとも1つに基づいて、前記計画期間内の少なくとも1つの時刻に対応する探索の初期値成分を生成する、電力需給計画最適化方法。 Electric power supply and demand plan optimization method for optimizing energy supply and demand plan in a microgrid equipped with an output-controllable device including a power storage device, a generator that generates power by renewable energy, and a load, and connected to an external power system Because
An initial value generation step in which the energy management system generates an initial value for searching for an optimization problem of an objective function that is an optimization index;
The energy management system solves the optimization problem using the initial value generated in the initial value generation step, thereby obtaining control values for the device at a plurality of times within a planning period that is a fixed period from the time of calculation. A supply and demand plan calculation step for obtaining an optimal solution of the supply and demand plan including
The energy management system repeatedly performs the supply and demand plan calculation step at an interval shorter than the planning period,
In the initial value generation step, based on at least one of the optimum solutions obtained before the supply and demand plan calculation step following the initial value generation step, an initial search corresponding to at least one time within the planning period is performed. Electricity supply and demand plan optimization method that generates value components.
前記エネルギーマネジメントシステムを、
最適化の指標である目的関数の最適化問題を解くことにより、計算時から一定期間である計画期間内の複数の時刻における前記機器に対する制御値を含む前記需給計画の最適解を得る需給計画計算部であって、前記計画期間よりも短い間隔で前記最適化問題を繰り返し解くことにより、前記需給計画の最適解を更新する需給計画計算部と、
前記需給計画計算部において前記最適化問題が解かれる際の探索の初期値を生成する初期値生成部であって、前記需給計画計算部による計算時よりも前に得られた最適解の少なくとも1つに基づいて、前記計画期間内の少なくとも1つの時刻に対応する探索の初期値成分を生成する初期値生成部と、
して機能させる電力需給計画最適化プログラム。 Electricity supply and demand that optimizes energy supply and demand plans for the energy management system in a microgrid equipped with a power-controllable device including a power storage device, a generator that generates power using renewable energy, and a load, and connected to an external power system A plan optimization program,
The energy management system,
Supply and demand plan calculation that obtains an optimal solution of the supply and demand plan including control values for the equipment at a plurality of times within a planning period that is a fixed period from the time of calculation by solving an optimization problem of an objective function that is an optimization index A supply and demand plan calculation unit that updates the optimal solution of the supply and demand plan by repeatedly solving the optimization problem at intervals shorter than the planning period, and
An initial value generation unit that generates an initial value of a search when the optimization problem is solved in the supply / demand plan calculation unit, wherein at least one of the optimal solutions obtained before the calculation by the supply / demand plan calculation unit An initial value generating unit that generates an initial value component of a search corresponding to at least one time within the planning period,
Electricity supply and demand plan optimization program that makes it work.
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