特開2018-207668(P2018-207668A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2018-207668(P2018-207668A)
(43)【公開日】2018年12月27日
(54)【発明の名称】発電量予測装置、発電量予測方法
(51)【国際特許分類】
   H02J 3/00 20060101AFI20181130BHJP
   G06Q 50/06 20120101ALI20181130BHJP
【FI】
   H02J3/00 170
   G06Q50/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2017-110632(P2017-110632)
(22)【出願日】2017年6月5日
(71)【出願人】
【識別番号】000211307
【氏名又は名称】中国電力株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000176
【氏名又は名称】一色国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】土居 崇
(72)【発明者】
【氏名】三川 玄洋
(72)【発明者】
【氏名】河内 清次
【テーマコード(参考)】
5G066
5L049
【Fターム(参考)】
5G066AA03
5G066AE03
5G066AE09
5L049CC06
(57)【要約】      (修正有)
【課題】再生可能エネルギーを活用した発電設備における予測された発電量に対して、その誤差を正確に予測できる発電量予測装置、発電量予測方法を提供する。
【解決手段】過去の所定の第1過去時間において計測された複数の第1実績発電量と、第1過去時間において予測された複数の第1予測発電量との差を示す複数の第1誤差を算出する第1誤差算出部と、第1誤差のうち所定の値となる第1誤差を基準誤差とし、基準誤差となるような第1実績発電量または第1予測発電量に対応する、第1過去時間における気象状態を示す第1気象情報を取得する取得部と、基準誤差と、第1気象情報と、に基づいて、第1回帰式を作成する回帰分析部と、第1回帰式と第2予測発電量に対する将来時間において予測される第2誤差を算出する第2誤差算出部とを備える。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
再生可能エネルギーを活用した発電設備における予測される発電量の誤差を予測する発電量予測装置であって、
過去の所定の第1過去時間において計測された複数の第1実績発電量と、前記第1過去時間において予測された複数の第1予測発電量と、の差を示す複数の第1誤差を算出する第1誤差算出部と、
前記第1誤差のうち所定の値となる前記第1誤差を基準誤差とし、前記基準誤差となるような前記第1実績発電量または前記第1予測発電量に対応する、前記第1過去時間における気象状態を示す第1気象情報を取得する取得部と、
前記基準誤差と、前記第1気象情報と、に基づいて、第1回帰式を作成する回帰分析部と、
前記第1回帰式と、将来の所定の将来時間における気象状態を示す予測気象情報と、に基づいて、前記将来時間において予測される第2予測発電量に対する、前記将来時間において予測される第2誤差を算出する第2誤差算出部と、
を備えることを特徴とする発電量予測装置。
【請求項2】
前記回帰分析部は、
前記第1過去時間よりも前の過去の所定の第2過去時間において計測された第2実績発電量と、前記第2過去時間において計測された気象状態を示す第2気象情報と、に基づいて、第2回帰式を作成し、
前記第1誤差算出部は、
前記第1過去時間において予測された気象状態を示す第3気象情報と、前記第2回帰式と、に基づいて、前記第1過去時間において予測された前記第1予測発電量を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の発電量予測装置。
【請求項3】
前記第2回帰式と、将来の所定の前記将来時間における前記予測気象情報と、に基づいて、前記将来時間における前記第2予測発電量を算出するとともに、前記第2予測発電量に前記第2誤差を加算して第3予測発電量を算出する発電量算出部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の発電量予測装置。
【請求項4】
前記基準誤差とは、前記第1誤差を、絶対値の最も小さい値から大きい値になる方向に加算したときの前記第1誤差の数が、前記第1誤差の総数に対して、所定の割合を示すときの前記第1誤差の値である
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の発電量予測装置。
【請求項5】
前記第2予測発電量と、前記第2誤差と、を組み合わせてグラフを作成するグラフ作成部
をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の発電量予測装置。
【請求項6】
前記第1気象情報、前記第2気象情報、前記第3気象情報および前記予測気象情報には、少なくとも日射量を示す日射量情報が含まれている
ことを特徴とする請求項2に記載の発電量予測装置。
【請求項7】
再生可能エネルギーを活用した発電設備における予測される発電量の誤差を予測する発電量予測方法であって、
過去の所定の第1過去時間において計測された複数の第1実績発電量と、前記第1過去時間において予測された複数の第1予測発電量と、の差を示す複数の第1誤差を算出し、
前記第1誤差のうち所定の値となる前記第1誤差を基準誤差とし、前記基準誤差となるような前記第1実績発電量または前記第1予測発電量に対応する、前記第1過去時間における気象状態を示す第1気象情報を取得し、
前記基準誤差と、前記第1気象情報と、に基づいて、第1回帰式を作成し、
前記第1回帰式と、将来の所定の将来時間における気象状態を示す予測気象情報と、に基づいて、前記将来時間において予測される第2予測発電量に対する、前記将来時間において予測される第2誤差を算出する、
ことを特徴とする発電量予測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発電量予測装置、発電量予測方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、日射量強度およびそのスプレッドを考慮して発電量を予測するシステムが知られている。(例えば特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2015−167439号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1には、予測日射量強度およびそのスプレッドと、過去の実測日射強度と予測日射量強度との予測誤差と、の関係から信頼度あるいは信頼区間を算出し、発電量を予測するシステムが開示されている。当該システムは、先ず、異なる気象予報データを用いてアンサンブル予測を実行することで、予測日射強度のアンサンブル予測値とそのスプレッドを算出する。さらに、アンサンブル予測値およびそのスプレッドに基づいて、予測日射強度の予測信頼度および信頼区間を算出する。ここで、信頼区間は、予測日射強度と実際に観測された日射強度とを比較して算出される。つまり、特許文献1では、予測日射強度及びスプレッドから予測日射強度の予測信頼度を算出し、予測日射強度と現地で過去に実際に観測された実測日射強度とを比較することにより予測日射強度の信頼区間を算出し、発電量を予測するシステムが開示されています。
【0005】
しかし、特許文献1に係るシステムでは、日射量強度およびそのスプレッドに基づいて、信頼度および信頼区間を算出しているため、特許文献1における太陽光発電設備などの再生可能エネルギー発電設備で実際に発電される発電量の誤差を正確に予測することができない虞があった。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前述した課題を解決する主たる本発明は、再生可能エネルギーを活用した発電設備における予測される発電量の誤差を予測する発電量予測装置であって、過去の所定の第1過去時間において計測された複数の第1実績発電量と、前記第1過去時間において予測された複数の第1予測発電量と、の差を示す複数の第1誤差を算出する第1誤差算出部と、前記第1誤差のうち所定の値となる前記第1誤差を基準誤差とし、前記基準誤差となるような前記第1実績発電量または前記第1予測発電量に対応する、前記第1過去時間における気象状態を示す第1気象情報を取得する取得部と、前記基準誤差と、前記第1気象情報と、に基づいて、第1回帰式を作成する回帰分析部と、前記第1回帰式と、将来の所定の将来時間における気象状態を示す予測気象情報と、に基づいて、前記将来時間において予測される第2予測発電量に対する、前記将来時間において予測される第2誤差を算出する第2誤差算出部と、を備える。
【0007】
本発明の他の特徴については、添付図面および本明細書の記載により明らかとなる。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、再生可能エネルギーを活用した発電設備における予測された発電量に対して、その誤差を正確に予測できる。該誤差を考慮することで、正確な系統電力の調整が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本実施形態に係る発電量予測装置の概要の一例を示す図である。
図2】本実施形態に係る発電量予測装置の構成の一例を示す図である。
図3】本実施形態に係る基準誤差決定グラフの一例を示す図である。
図4】本実施形態に係る予測発電量グラフの一例を示す図である。
図5】本実施形態に係る過去情報テーブルの一例を示す図である。
図6】本実施形態に係る第1回帰情報テーブルの一例を示す図である。
図7】本実施形態に係る第2回帰情報テーブルの一例を示す図である。
図8】本実施形態に係る予測情報テーブルの一例を示す図である。
図9】本実施形態に係る発電量予測装置の処理フローの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。以下の説明において、同一符号を付した部分は同一の要素を表し、その基本的な構成および動作は同様であるものとする。
【0011】
===発電量予測装置10===
図1図2を参照しつつ、発電量予測装置10について以下のとおり説明する。図1は、本実施形態に係る発電量予測装置10の概要の一例を示す図である。図2は、本実施形態に係る発電量予測装置10の構成の一例を示す図である。
【0012】
発電量予測装置10は、過去に実績のある発電量に基づいて将来の発電量を予測する際に、電力量の誤差を算出し、予測される発電量のとり得る範囲を正確に予測する装置である。
【0013】
発電量予測装置10は、図1に示すように、通信ネットワーク120を介して気象庁データベース110および再生可能エネルギー発電設備(以下、「再エネ発電設備100」と称する。)に接続される。発電量予測装置10は、雲量、気温、風速、日射量などの気象に関する情報(以下、「気象情報」と称する。)を、気象庁データベース110から取得する。また、再エネ発電装置100で発電される発電量(以下、「発電量」と称する。)に関する情報を、再エネ発電装置100から取得する。
【0014】
発電量予測装置10は、気象情報および発電量に基づいて、将来の発電量を予測するとともに、予測された発電量の誤差を算出する。このような機能を有する発電量予測装置10は、図2に示すように、演算処理部11と、記憶部12と、入力部13と、出力部14と、メモリ15と、を有している。なお、演算処理部11、記憶部12、入力部13、出力部14およびメモリ15の夫々は、通信可能に接続されている。
【0015】
演算処理部11は、例えばCPUあるいはMPUなどで構成されている。演算処理部11は、メモリ15に格納されているプログラムを読み込むことにより、各種機能を実現する。演算処理部11は、回帰分析部11aと、第1誤差算出部11bと、取得部11cと、第2誤差算出部11dと、発電量算出部11eと、グラフ作成部11fと、を有している。演算処理部11は、記憶部12から各種情報を読み出して、上述した各構成要素の処理を実行する。演算処理部11の各構成要素については、詳細に後述する。
【0016】
記憶部12は、プログラムや各種情報を記憶する装置である。記憶部12は、例えば、ROM、RAMあるいはフラッシュメモリなどで構成されている。記憶部12に格納される各種テーブルについては、詳細に後述する。
【0017】
入力部13は、通信ネットワーク120を介して気象情報や発電量情報などの各種情報が入力されるネットワークインターフェイスである。出力部14は、通信ネットワーク120に各種情報が出力されるネットワークインターフェイスである。メモリ15は、演算処理部11が処理するためのプログラムを格納する装置である。メモリ15は、例えば、ハードディスクドライブ、SSDあるいは光学式記憶装置などで構成されている。
【0018】
==演算処理部11==
図2図3図4を参照しつつ、演算処理部11について、以下のとおり詳細に説明する。図3は、本実施形態に係る基準誤差決定グラフの一例を示す図である。図4は、本実施形態に係る予測発電量グラフの一例を示す図である。
【0019】
演算処理部11は、記憶部12の各種テーブルを参照し、以下で述べる各種機能を実現する。図2に示すように、演算処理部11は、上述したように、回帰分析部11aと、第1誤差算出部11bと、取得部11cと、第2誤差算出部11dと、発電量算出部11eと、グラフ作成部11fと、を有している。
【0020】
<<回帰分析部11a>>
回帰分析部11aは、各種情報に基づいて回帰式を生成する機能を有する。回帰分析部11aは、基準誤差と、該基準誤差に対応する第1気象情報と、に基づいて第1回帰式を生成する第1回帰分析手段を有する。さらに、回帰分析部11aは、過去に計測された、第2実績発電量と、第2気象情報と、に基づいて第2回帰式を生成する第2回帰分析手段を有する。ただし、第1回帰式および第2回帰式を生成するための気象情報には、再エネ発電設備100が太陽光発電設備の場合は少なくとも日射量に関する情報が含まれていればよく、再エネ発電設備100が風力発電設備の場合は少なくとも風速に関する情報が含まれていればよく、その情報項目が限定されるものではない。
【0021】
ここで、基準誤差とは、後述する複数の第1誤差を、絶対値の最も小さい値から大きい値になる方向に加算したときの該第1誤差の数(データ個数)が、その総数(総データ個数)に対して所定の割合になるときの第1誤差である。基準誤差については、取得部11cにて詳細に説明する。
【0022】
また、第1気象情報とは、過去の所定の時間(以下、「第1過去時間」と称する。)に計測された気象情報である。また、第2気象情報とは、第2過去時間に計測された気象情報である。計測された気象情報とは、例えば、気象庁データベース110から通信ネットワーク120を介して取得する気象情報や、記憶部12に予め記憶されている気象情報である。なお、所定の時間とは、期間と時刻の意味の両方を含むこととし、以下同様に説明する。
【0023】
また、第2実績発電量とは、第1過去時間よりも前の過去の所定の時間(以下、「第2過去時間」と称する。)に計測された発電量である。
【0024】
第1回帰分析手段で生成する第1回帰式は、予測された発電量の後述する第2誤差を算出するための回帰式である。第1回帰分析手段では、式(1)に示すように、基準誤差を“目的変数”とし、第1気象情報を“説明変数”として重回帰分析を実行する。
【0025】
具体的に述べると、第1回帰分析手段は、式(1)に、過去の所定の時間における目的変数および説明変数を入力する。目的変数には、基準誤差が数値で入力される。説明変数には、例えば、雲量を示す情報(以下、「雲量情報」と称する。)、気温を示す情報(以下、「気温情報」と称する。)、風速を示す情報(以下、「風速情報」と称する。)、日射量を示す情報(以下、「日射量情報」と称する。)が入力される。ここで、例えば、雲量情報とは雲の量を1〜10段階で示す数値であり、気温情報とは大気の温度を示す数値であり、風速情報とは風速を示す数値であり、日射量情報とは日射量を示す数値である。
【0026】
【数1】
(但し、Gは目的変数(基準誤差)、Aは回帰定数、B1〜B4は偏回帰係数、X1は雲量情報、X2は気温情報、X3は風速情報、X4は日射量情報を表す。)
なお、上記の重回帰分析に替えて最小二乗法またはベイズ推定法などを用いてもよい。
【0027】
これにより、演算処理部11は、第1回帰式を用いると、将来の所定の時間における気象情報に基づいて、将来の所定の時間における予測される発電量の誤差(第2誤差)を算出することができる。
【0028】
また、第2回帰分析手段で生成する第2回帰式は、第1過去時間において予測された発電量(第1予測発電量)を算出するための回帰式である。第2回帰分析手段は、式(2)に示すように、第2実績発電量を“目的変数”とし、第2気象情報を“説明変数”として重回帰分析を実行する。
【0029】
【数2】
(但し、Wは目的変数(第2実績発電量)、Cは回帰定数、D1〜D4は偏回帰係数、Y1は雲量情報、Y2は気温情報、Y3は風速情報、Y4は日射量情報を表す。)
なお、上記の重回帰分析に替えて最小二乗法またはベイズ推定法などを用いてもよい。
【0030】
これにより、演算処理部11は、第2回帰式を用いると、過去の所定の時間における気象情報に基づいて、過去の所定の時間における発電量を予測することができる。
【0031】
<<第1誤差算出部11b>>
図3を参照しつつ、第1誤差算出部11bについて、以下のとおり詳細に説明する。
【0032】
第1誤差算出部11bは、過去における発電量の実績値と過去における発電量の予測値との誤差を算出する機能を有する。より具体的に述べると、第1誤差算出部11bは、第1過去時間に計測された発電量(以下、「第1実績発電量」と称する。)と、第1過去時間に予測された発電量(以下、「第1予測発電量」と称する。)と、の差(以下、「第1誤差」と称する。)を算出する。
【0033】
ここで、第1実績発電量とは、過去において、発電量予測装置10が再エネ発電設備100から取得する発電量である。第1実績発電量に関するデータは、記憶部12に格納されている。
【0034】
また、第1予測発電量とは、第2回帰式に、第1過去時間に予測された気象情報(以下、「第3気象情報」と称する。)を代入して算出される発電量である。なお、第1予測発電量に関するデータは、第2回帰式を用いて算出される発電量に関するデータに限らず、例えば、発電量予測装置10とは異なる外部の装置から取得する発電量に関するデータであってもよい。
【0035】
また、第1誤差は、第1過去時間を期間とした場合、該期間中の複数の時刻で算出される。つまり、第1誤差算出部11bは、様々な値を示す複数の第1誤差を算出する。第1誤差を算出することにより、過去における、計測された発電量と予測された発電量との差を把握できる。これにより、第1誤差の値を横軸とし第1誤差のデータ個数を縦軸とする図3に示すようなグラフが作成される。図3に示すように、後述する取得部11cは、基準誤差を特定できる。
【0036】
<<取得部11c>>
図3を参照しつつ、取得部11cについて、以下のとおり詳細に説明する。
【0037】
取得部11cは、基準誤差を特定するとともに、該基準誤差に対応する第1気象情報を記憶部12から取得する機能を有する。より詳細に述べると、取得部11cは、第1誤差における絶対値の最も小さい値から大きい値になる方向に加算したときの該第1誤差の数(データ個数)が、算出された第1誤差の総数(総データ個数)に対して所定の割合となるときの第1誤差を、基準誤差として特定する。
【0038】
具体的に述べると、図3に示すように、所定の割合が75%に設定される場合、“−40〜+40”の値を示す第1誤差のデータ個数が第1誤差の総データ個数の75%を示すため、+側の基準誤差(以下、「+基準誤差」と称する。)を“+40”と設定し、−側の基準誤差(以下、「−基準誤差」と称する。)を“−40”と設定する。同様に、所定の割合が95%に設定される場合、+基準誤差を“+60”と設定し、−基準誤差を“−60”と設定する。基準誤差を設定することで、予測する発電量の精度を決定できる。
【0039】
また、取得部11cは、基準誤差に対応する第1気象情報を、記憶部12の過去情報テーブル12aから読み込む。例えば、+基準誤差を“+40”に設定する場合、第1誤差が“+40”のときの気象情報(第1気象情報)を過去情報テーブル12aから読み込む。これにより、上述した回帰分析部11aの第1回帰分析手段により第1回帰式を生成できる。
【0040】
<<第2誤差算出部11d>>
図3図4を参照しつつ、第2誤差算出部11dについて、以下のとおり詳細に説明する。
【0041】
第2誤差算出部11dは、第1回帰式により予測される電力量の誤差を算出する機能を有する。より具体的に述べると、第2誤差算出部11dは、第1回帰式に、将来の所定の時間(以下、「将来時間」と称する。)に予測される気象情報(以下、「予測気象情報」と称する。)を代入して、将来時間に予測される発電量(以下、「第2予測発電量」と称する。)に対する、将来時間に予測される誤差(以下、「第2誤差」と称する。)を算出する機能を有する。
【0042】
つまり、第2誤差算出部11dは、気象庁データベース110から現在よりも将来(例えば10分後)の予測気象情報を、第1回帰式に代入することにより、現在よりも将来(例えば10分後)の第2誤差を算出する。
【0043】
ここで、予測気象情報とは、気象庁データベース110から取得され、予め記憶部12に記憶されている将来時間の気象情報である。
【0044】
また、第2誤差は、+基準誤差に対応する+側の第2誤差(以下、「+第2誤差」と称する。)と、−基準誤差に対応する−側の第2誤差(以下、「−第2誤差」と称する。)と、を有する。つまり、第2誤差算出部11dは、図4に示すように、第2予測発電量に対する+第2誤差および−第2誤差を予測する。これにより、系統電力を調整する発電設備(不図示)を調整する際に、再エネ発電設備100で発電される発電量の上限(+第2誤差)および下限(−第2誤差)を考慮できるため、より効率的に発電設備(不図示)を調整できる。
【0045】
なお、第2予測発電量とは、後述する発電量算出部11eで算出される発電量であり、具体的な算出方法については、発電量算出部11eにて説明する。
【0046】
<<発電量算出部11e>>
図4を参照しつつ、発電量算出部11eについて、以下のとおり詳細に説明する。
【0047】
発電量算出部11eは、将来時間において、第2誤差を考慮した再エネ発電設備100の発電量を予測する機能を有する。より具体的に述べると、発電量算出部11eは、第2回帰式に予測気象情報を代入して、第2予測発電量を算出する。そして、第2予測発電量に第2誤差を加算して、将来時間においてとり得る発電量(以下、「第3予測発電量」と称する。)を算出する。
【0048】
ここで、第2予測発電量とは、第2回帰式に、記憶部12から取得する予測気象情報を代入して算出される発電量である。なお、第2予測発電量に関するデータは、発電量算出部11eにおいて算出される発電量に関するデータに限らず、例えば、発電量予測装置10とは異なる外部の装置から取得する発電量に関するデータであってもよい。
【0049】
また、第3予測発電量は、図4に示すように、第2予測発電量に+第2誤差を加えた+側の第3予測発電量と、第2予測発電量に−第2誤差を加えた−側の第3予測発電量と、を有する。図4では、第2予測発電量を中心として、+第2誤差1と−第2誤差1の間を予測精度75%として示し、+第2誤差2と−第2誤差2との間を予測精度95%として示す。
【0050】
<<グラフ作成部11f>>
図4を参照しつつ、グラフ作成部11fについて、以下のとおり説明する。
【0051】
グラフ作成部11fは、第3予測発電量をグラフ形式で表示する機能を有する。グラフ作成部11fは、不図示の表示部に、図4に示すようなグラフを表示させる。これにより、操作員は、視覚を通じて発電量の予測結果を容易に確認できる。
【0052】
==記憶部12==
記憶部12は、演算処理部11が処理を実行するための各種データを格納する機能を有する。記憶部12は、過去情報テーブル12aと、第1回帰情報テーブル12bと、第2回帰情報テーブル12cと、予測情報テーブル12dと、を格納している。
【0053】
<<過去情報テーブル12a>>
図5を参照しつつ、過去情報テーブル12aについて、以下のとおり詳細に説明する。図5は、本実施形態に係る過去情報テーブル12aの一例を示す図である。
【0054】
過去情報テーブル12aは、通信ネットワーク120を介して気象庁データベース110および再エネ発電設備100から受信する情報を格納するテーブルである。過去情報テーブル12aには、例えば過去10年分の情報が1時間毎に記憶されている。演算処理部11は、過去情報テーブル12aから各種情報を読み込んで、第2回帰式および基準誤差を算定する。
【0055】
過去情報テーブル12aは、例えば、第1過去時間および第2過去時間を示す “日時”項目と、第1,第2気象情報に係る、雲の量が段階的に数値で入力される“雲量”項目と、大気の温度が入力される“気温”項目、風速が入力される“風速”項目と、全天日射量が入力される“日射量”項目と、再エネ発電設備100の第1,第2実績発電量が入力される“実績発電量”項目と、を対応付けて格納している。
【0056】
さらに、該日時に予測された第3気象情報に係る、雲の量が段階的に数値で入力される“雲量”項目と、大気の温度が入力される“気温”項目と、風速が入力される“風速”項目と、全天日射量が入力される“日射量”項目と、該第3気象情報と第2回帰式とに基づいて回帰分析部11aで算出する第1予測発電量が入力される“予測発電量”項目と、を対応付けて格納している。
【0057】
そして、第1実績発電量と第1予測発電量との誤差を示す第1誤差が入力される“第1誤差”項目を、上述した各項目に対応付けて格納している。
【0058】
なお、過去情報テーブル12aの形式は、一例を示すものであり、演算処理部11が参照可能なデータベース形式であればよい。また、過去情報テーブル12aに格納される項目は限定されるものではなく、該項目には発電量予測装置10が第1誤差を算出するために必要な項目が含まれていればよい。
【0059】
<<第1回帰情報テーブル12b>>
図6を参照しつつ、第1回帰情報テーブル12bについて、以下のとおり詳細に説明する。図6は、本実施形態に係る第1回帰情報テーブル12bの一例を示す図である。
【0060】
第1回帰情報テーブル12bは、回帰分析部11aで生成された第1回帰式を格納するテーブルである。第1回帰情報テーブル12bには、所定の数字が入力される“k”項目と、+基準誤差および−基準誤差の種別に対応する数字が入力される“基準誤差”項目と、第1回帰式における回帰定数および偏回帰係数が入力される“第1回帰式”項目と、を対応付けて格納している。“基準誤差”項目には、例えば、+基準誤差は“1”を入力し、−基準誤差は“2”を入力する。なお、図6では、“第1回帰式”項目に各種係数のみを格納するように示しているが、第1回帰式が特定できるように格納していればよい。
【0061】
<<第2回帰情報テーブル12c>>
図7を参照しつつ、第2回帰情報テーブル12cについて、以下のとおり詳細に説明する。図7は、本実施形態に係る第2回帰情報テーブル12cの一例を示す図である。
【0062】
第2回帰情報テーブル12cは、回帰分析部11aで作成された第2回帰式を格納するテーブルである。第2回帰情報テーブル12cには、例えば第2回帰式における回帰定数および偏回帰係数が格納されている。ただし、図7では、第2回帰式の各種係数のみを格納するように示しているが、格納される形式が限定されるものではなく、第2回帰式が特定できるように格納していればよい。
【0063】
<<予測情報テーブル12d>>
図8を参照しつつ、予測情報テーブル12dについて、以下のとおり詳細に説明する。図8は、本実施形態に係る予測情報テーブル12dの一例を示す図である。
【0064】
予測情報テーブル12dは、第2誤差および該第2誤差を算出するための各種データを格納するテーブルである。また、予測情報テーブル12dには、第3予測発電量と、該第3予測発電量に対応するグラフに関するデータが格納されている。演算処理部11は、予測情報テーブル12dから各種データを読み込んで、第2誤差および第3予測発電量を算出する。
【0065】
予測情報テーブル12dには、将来時間を示す “日時”項目と、予測気象情報である、雲の量が段階的に数値で入力される“雲量”項目と、大気の温度が入力される“気温”項目と、風速が入力される“風速”項目と、全天日射量が入力される“日射量”項目と、予測気象情報と第2回帰式とに基づいて回帰分析部11aで算出される第2予測発電量が入力される“第2予測発電量”項目と、を対応付けて格納している。
【0066】
さらに、+基準誤差に対応する第1回帰式に予測気象情報を代入して算出される+第2誤差と、−基準誤差に対応する第1回帰式に予測気象情報を代入して算出される−第2誤差と、が入力される“第2誤差”項目と、第2予測発電量に+第2誤差と−第2誤差との夫々を加えた第3予測発電量が入力される“第3予測発電量”項目と、第3予測発電量に対応するグラフに関するデータを格納する“グラフ”項目と、を対応付けて格納している。
【0067】
なお、予測情報テーブル12dの形式は、一例を示すものであり、演算処理部11が参照可能なデータベース形式であればよい。また、予測情報テーブル12dに格納される項目には、発電量予測装置10が第2誤差を算出するために必要な項目が含まれていればよい。
【0068】
==処理フロー==
図9を参照しつつ、発電量予測装置10の処理フローについて、以下のとおり詳細に説明する。図9は、本実施形態に係る発電量予測装置10の処理フローの一例を示す図である。
【0069】
操作員は、発電量予測装置10を用いて将来時間における再エネ発電設備100の発電量を予測する。このとき、操作員は、予測すべき将来時間を発電量予測装置10に入力する。例えば、これを契機として、発電量予測装置10は、以下の処理手順に示すように、指定された将来時間の発電量を算出する。発電量予測装置10は、予め、気象庁データベース110および再エネ発電設備100から過去における各種データを取得し、該各種情報を記憶部12の過去情報テーブル12aに記憶している。
【0070】
先ず、回帰分析部11aは、過去情報テーブル12aから第2実績発電量および第2気象情報を読み込み、夫々の情報に基づいて第2回帰式を生成する(S100)。第2回帰式の生成方法については、上述したとおりである。回帰分析部11aは、生成した第2回帰式に関するデータを第2回帰情報テーブル12cに格納する。
【0071】
次に、回帰分析部11aは、過去情報テーブル12aから第3気象情報を読み込み、第2回帰式に第3気象情報を代入して第1予測発電量を算出する(S101)。回帰分析部11aは、第1予測発電量情報に関するデータを過去情報テーブル12aに格納する。ここで、上述したとおり、第1予測発電量とは、過去において予測された発電量である。
【0072】
次に、第1誤差算出部11bは、過去情報テーブル12aから第1実績発電量に関するデータを読み込み、第1実績発電量と第1予測発電量との差を算出する(S102)。これにより、過去において、計測された発電量と予測された発電量との第1誤差が算出される。第1誤差算出部11bは、第1誤差に関するデータを過去情報テーブル12aに格納する。
【0073】
次に、S103〜S107について、所定の回数だけ処理を繰り返す。“k”が初期値“1”に設定され、“n”が所定の数値“P”に設定される。以下、一例として“P”が“75”%に設定されていることとして説明する。なお、“P”は、算出された複数の第1誤差の総データ個数に対して第1誤差のデータ個数が所定の割合を示す数値である。
【0074】
先ず、取得部11cは、図3に示すように、“P”が示す75%の範囲における、+側の第1基準誤差1(+基準誤差)と、−側の第1基準誤差2(−基準誤差)と、を特定する。そして、取得部11cは、過去情報テーブル12aから、特定された第1基準誤差1および第1基準誤差2の夫々に対応する複数の第1気象情報を読み込む(S104)。
【0075】
次に、回帰分析部11aは、第1基準誤差1と、それに対応する複数の第1気象情報と、に基づいて+側の第1回帰式11(k1)を生成する。また、第1基準誤差2と、それに対応する複数の第1気象情報と、に基づいて−側の第1回帰式12(k2)を生成する。第1回帰式11,12の生成方法については、上述したとおりである。回帰分析部11aは、生成された第1回帰式11,12に関するデータを第1回帰情報テーブル12cに格納する(S105)。
【0076】
次に、第2誤差算出部11dは、予測情報テーブル12dから予測気象情報を読み出す。第2誤差算出部11dは、+側の第1回帰式11に予測気象情報を代入して、+第2誤差11(k1)を算出する。そして、−側の第1回帰式12に予測気象情報を代入して、−第2誤差12(k2)を算出する(S106)。第2誤差算出部11dは、算出した+第2誤差11および−第2誤差12に関するデータを予測情報テーブル12dに格納する。
【0077】
そして、第2誤差算出部11dは、“k”をインクリメントするとともに、“n”に“Q”を加える。そして、“n”の値が“100”%を超えているか否か判定する(S107)。“n”が“100”%を超えている場合、処理をS108に移行する。“n”が“100”%を超えていない場合、処理をS103から繰り返す。これにより、所望の精度範囲における1つあるいは複数の第2誤差を算出することができる。
【0078】
より具体的に説明すると、 “n”が初期値“75”%であるため“Q”が“20”%である場合、“n”は“95”%となり、処理をS103から繰り返す。これにより、図4に示すような、+第2誤差21と−第2誤差22が算出される。この状態において、さらに“n”に“Q”を加えると、“n”は“115”%となり“100”%を超えるため、S108に処理を移行させる。
【0079】
次に、発電量算出部11eは、第2回帰情報テーブル12cから第2回帰式を読み込み、予測情報テーブル12dから予測気象情報を読み込む。発電量算出部11eは、第2回帰式に予測気象情報を代入して、第2予測発電量を算出する。さらに、第2予測発電量に+第2誤差11を加えて+側の第3予測発電量を算出し、第2予測発電量に−第2誤差12を加えて−側の第3予測発電量を算出する(S108)。また、同様に、第2予測発電量に+第2誤差21および−第2誤差22を加えて、+側および−側の第3予測発電量を算出する。これにより、将来時間において、予測される発電量の範囲を明確にできる。発電量算出部11eは、算出した第3予測発電量に関するデータを予測情報テーブル12dに格納する。
【0080】
次に、グラフ作成部11fは、発電量算出部11eで算出された第3予測発電量を、図4に示すように、グラフ化する(S109)。グラフ作成部11fは、グラフ化したデータを予測情報テーブル12dに格納して、処理を終了する。
【0081】
===まとめ===
以上説明したように、本実施形態に係る発電量予測装置10は、再生可能エネルギーを活用した再エネ発電設備100における予測される発電量の誤差を予測する発電量予測装置10であって、過去の所定の第1過去時間において計測された複数の第1実績発電量と、第1過去時間において予測された複数の第1予測発電量と、の差を示す複数の第1誤差を算出する第1誤差算出部11bと、第1誤差のうち所定の値となる第1誤差を基準誤差とし、基準誤差となるような第1実績発電量または第1予測発電量に対応する、第1過去時間における気象状態を示す第1気象情報を取得する取得部11cと、基準誤差と、第1気象情報と、に基づいて、第1回帰式を作成する回帰分析部11aと、第1回帰式と、将来の所定の将来時間における気象状態を示す予測気象情報と、に基づいて、将来時間において予測される第2予測発電量に対する、将来時間において予測される第2誤差を算出する第2誤差算出部11dと、を備える。本実施形態によれば、再エネ発電設備100の将来時間における予測する発電量のとり得る範囲を明確に把握することができるため、系統電力(不図示)を正確に調整することができる。
【0082】
又、本実施形態に係る発電量予測装置10において、回帰分析部11aは、第1過去時間よりも前の過去の所定の第2過去時間において計測された第2実績発電量と、第2過去時間において計測された気象状態を示す第2気象情報と、に基づいて、第2回帰式を作成し、第1誤差算出部11bは、第1過去時間において予測された気象状態を示す第3気象情報と、第2回帰式と、に基づいて、第1過去時間において予測された第1予測発電量を算出する。本実施形態によれば、第1予測発電量を、重回帰分析を用いて算出しているため、より正確な第2誤差を算出することができる。
【0083】
又、本実施形態に係る発電量予測装置10は、第2回帰式と、将来の所定の将来時間における予測気象情報と、に基づいて、将来時間における第2予測発電量を算出するとともに、第2予測発電量に第2誤差を加算して第3予測発電量を算出する発電量算出部11eと、をさらに備える。本実施形態によれば、第2誤差のみならず、第2誤差を反映させた発電量を予測できるため、操作員の作業効率の向上を図ることができる。
【0084】
又、本実施形態に係る発電量予測装置10における、基準誤差とは、第1誤差を、絶対値の最も小さい値から大きい値になる方向に加算したときの第1誤差の数が、第1誤差の総数に対して、所定の割合を示すときの前記第1誤差の値である。本実施形態によれば、所定の割合に応じて、第2誤差の精度を調整することができるため、系統電力に応じた設定が可能となる。
【0085】
又、本実施形態に係る発電量予測装置10は、第2予測発電量と、第2誤差と、を組み合わせてグラフを作成するグラフ作成部11fをさらに備える。本実施形態によれば、操作員が視覚的に予測された発電量を確認できるため、操作性の向上が図れる。
【0086】
又、本実施形態に係る発電量予測装置10において、第1気象情報、第2気象情報、第3気象情報および予測気象情報には、少なくとも日射量を示す日射量情報が含まれている。本実施形態によれば、太陽光発電設備に対して発電量を予測することができる。
【0087】
===その他の実施形態===
上記において、演算処理部11は、発電量算出部11eを有するとして説明したが、これに限定されない。演算処理部11には、発電量算出部11eが含まれていなくてもよく、第1誤差を算出することができればよい。発電量算出部11eの機能は、発電量予測装置10とは異なる装置により実現できればよい。
【0088】
上記において、演算処理部11は、グラフ作成部11fを有するとして説明したが、これに限定されない。演算処理部11にはグラフ作成部11fが含まれていなくてもよく、発電量予測装置10とは異なる装置によりグラフが作成できればよい。
【0089】
尚、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【符号の説明】
【0090】
10 発電量予測装置
11a 回帰分析部
11b 第1誤差算出部
11c 取得部
11d 第2誤差算出部
11e 発電量算出部
11f グラフ作成部
100 再エネ発電設備
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9