特許 6262011 給電システム及びそのプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6262011

(24)【登録日】2017年12月22日

(45)【発行日】2018年1月17日

(54)【発明の名称】給電システム及びそのプログラム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/00 20060101AFI20180104BHJP

   H02J 3/46 20060101ALI20180104BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/00 130

   H02J3/46

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-27538(P2014-27538)

(22)【出願日】2014年2月17日

(65)【公開番号】特開2015-154637(P2015-154637A)

(43)【公開日】2015年8月24日

【審査請求日】2017年1月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【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】100081961

【弁理士】

【氏名又は名称】木内 光春

(72)【発明者】

【氏名】山田 郁夫

(72)【発明者】

【氏名】多田 欣雅

(72)【発明者】

【氏名】市川 忠

(72)【発明者】

【氏名】永田 淳一

(72)【発明者】

【氏名】中山 智生

(72)【発明者】

【氏名】谷川 真二

(72)【発明者】

【氏名】藤井 剛

(72)【発明者】

【氏名】真木 一成

【審査官】 田中 慎太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１６２５６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５９６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２４４８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０６３３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１１２９１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／００３８３３５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ３／００− ５／００

１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力系統のある時刻における電力の総需要と、前記電力系統において予測される予想総需要曲線とに基づいて電力の需給バランスを維持するように前記電力系統に設置された発電機を制御する給電システムにおいて、
前記電力系統の前記時刻における総需要を算定する総需要算定手段と、
算定した前記総需要を平滑化し、平滑化後総需要を算定する平滑化手段と、
前記平滑化の程度を変更する平滑化程度変更手段と、
前記予想総需要曲線が前記時刻において前記平滑化後総需要と一致するように前記予想総需要曲線を修正し、修正後予想総需要曲線を算定する予想総需要曲線変更手段と、
前記修正後予想総需要曲線に基づいて電力需給バランスを維持する発電機出力を算定する発電機制御手段と、
を備えたことを特徴とする給電システム。

【請求項2】

前記時刻が現在時刻であり、
前記総需要算定手段は、前記発電機の現在発電出力に基づいて前記総需要を算定することを特徴とする請求項１に記載の給電システム。

【請求項3】

時間帯と平滑化程度との対応関係が記憶された記憶手段を更に備え、
前記平滑化程度変更手段は、現在時刻が何れの時間帯に含まれるかを判定する時間帯判定部を有し、前記平滑化手段の平滑化程度を、前記記憶手段の対応関係に基づいて、前記時間帯判定部で判定した時間帯に対応する平滑化程度に変更することを特徴とする請求項２に記載の給電システム。

【請求項4】

前記記憶手段の前記対応関係は、時間帯と所定の気象条件との組み合わせと、平滑化程度との対応関係であり、
前記平滑化程度変更手段は、前記平滑化手段の平滑化程度を、現在時刻を含む時間帯と現在の前記所定の気象条件との組み合わせに対応する平滑化程度に変更することを特徴とする請求項３に記載の給電システム。

【請求項5】

前記平滑化程度の変更に対し修正するための入力を受け付ける入力手段を更に備え、
前記平滑化程度変更手段は、前記入力手段が受け付けた入力情報を加味して前記平滑化手段の平滑化程度を変更することを特徴とする請求項４に記載の給電システム。

【請求項6】

各時刻において、前記修正後予想総需要曲線と前記予想総需要曲線とから予想総需要の誤差を算定する誤差算定手段と、
前記誤差を積算する誤差積算手段と、を更に備え、
前記誤差積算手段の算定結果が所定基準以上の場合に、現在時刻が含まれる時間帯の前記平滑化程度変更手段の平滑化程度からその程度を弱めた平滑化程度に変更することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載の給電システム。

【請求項7】

電力系統のある時刻における電力の総需要と、前記電力系統において予測される予想総需要曲線とに基づいて電力の需給バランスを維持するように前記電力系統に設置された発電機を制御する給電システムに用いられるプログラムにおいて、
前記給電システムは、時間帯と平滑化程度との対応関係が記憶された記憶手段を備え、
コンピュータに、
前記電力系統の前記時刻における総需要を算定する総需要算定機能と、
算定した前記総需要を平滑化し、平滑化後総需要を算定する平滑化機能と、
前記平滑化程度を変更する平滑化程度変更機能と、
前記予想総需要曲線が前記時刻において前記平滑化後総需要と一致するように前記予想総需要曲線を修正し、修正後予想総需要曲線を算定する予想総需要曲線変更機能と、
前記修正後予想総需要曲線に基づいて電力需給バランスを維持する発電機出力を算定する発電機制御機能と、
を実現させるための給電システムのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、電力系統に設置される発電機の出力を制御する給電システム及びそのプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

電力の需要と供給のバランスを維持するために、電力系統に設置される発電機の出力を制御する給電システムが用いられている。給電システムでは、発電機の現在出力の情報から現在総需要を算定し、現在総需要を基に発電機出力指令値を算定し、発電機へ送信し発電機の出力値を制御している。

【0003】

一般に、需要には、数秒から数分の短周期で急峻に変動するフリンジ分と呼ばれる負荷成分が含まれる。発電機出力指令値の算定はこの成分を含む現在総需要に基づいて行われるため、この成分が発電機出力指令値に反映される。すなわち、このフリンジ分と呼ばれる負荷成分は発電機出力指令値のチャタリングやハンチングなどに表面化し、発電機の制御に悪影響を与える。そのため、従来の給電システムでは、現在総需要から短周期変動成分を除去する平滑化を行うことでフリンジ分の影響を除去していた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９―１４２１０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、需要は、例えば平日の１２時〜１３時の時間帯など、ある程度長周期（十数分〜数十分）で急峻に変化する場合があり、この際に平滑化を実施すると、急峻な需要の変化に対して発電機の制御が遅れてしまう問題がある。すなわち、図１０に示すように、十数分〜数十分で総需要が急峻に変化する場合に平滑化の程度が強いと、変化が緩和するように働く。その後平滑化後の総需要は実際の総需要の変化に追いつくが、発電機出力指令値は平滑化後の総需要に合わせて出力されるため、実際の総需要と異なるものに合わせるので発電機の制御が遅れてしまう。

【0006】

そのため、平滑化の程度を一定にしかできない従来の給電システムでは、現在総需要の長周期の急峻な変化に対して発電機制御に遅れの影響がないように、平滑化の程度を弱める必要があった。しかし、平滑化の程度を弱めた状態で平滑化すると、フリンジ分の影響が大きい系統では、フリンジ分の影響を十分に取り除くことができなかった。

【0007】

本実施形態に係る給電システムは、上記のような課題を解決するためになされたものであり、長周期の急峻な変化が生ずる場合には現在総需要の平滑化の程度を弱め、それ以外の場合には強めるように変更することで、フリンジ分による影響を抑制できる給電システム及びそのプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の目的を達成するために、本実施形態の給電システムは、電力系統のある時刻における電力の総需要と、前記電力系統において予測される予想総需要曲線とに基づいて電力の需給バランスを維持するように前記電力系統に設置された発電機を制御する給電システムにおいて、前記電力系統の前記時刻における総需要を算定する総需要算定手段と、算定した前記総需要を平滑化し、平滑化後総需要を算定する平滑化手段と、前記平滑化の程度を変更する平滑化程度変更手段と、前記予想総需要曲線が前記時刻において前記平滑化後総需要と一致するように前記予想総需要曲線を修正し、修正後予想総需要曲線を算定する予想総需要曲線変更手段と、前記修正後予想総需要曲線に基づいて電力需給バランスを維持する発電機出力を算定する発電機制御手段と、を備えたことを特徴とする。

【0009】

また、時間帯と平滑化程度との対応関係を記憶した記憶手段を更に備えた前記給電システムに用いられるプログラムも本発明の一態様である。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施形態に係る給電システムの全体構成を示すブロック図である。

【図2】時間帯と時定数との対応関係を示す時定数テーブルの図である。

【図3】第１の実施形態に係る給電システムの動作を示すフローチャートである。

【図4】第２の実施形態に係る給電システムの全体構成を示すブロック図である。

【図5】時間帯と所定の気象条件との組み合わせと、時定数との対応関係を示す時定数テーブルの図である。

【図6】第３の実施形態に係る給電システムの全体構成を示すブロック図である。

【図7】第３の実施形態の変形例に係る給電システムの全体構成を示すブロック図である。

【図8】第４の実施形態に係る給電システムの全体構成を示すブロック図である。

【図9】第４の実施形態に係る給電システムの動作を説明するための図である。

【図10】急峻な需要の変化に対する平滑化により総需要の変化を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［第１の実施形態］
（概略構成）
以下では、図１および図２を参照しつつ、本実施形態の給電システムの全体構成を説明する。図１は、本実施形態の給電システムの全体構成を示すブロック図である。

【0012】

本実施形態の給電システムは、電力系統に設置されている発電機１１、１２、…１ｎ（以下、纏めて言う場合には単に発電機１０とする）の現在出力情報を受信し、その情報に基づいて算定した現在総需要５１と、予め想定された予想総需要曲線とに基づいて電力の需給バランスを維持するように発電機１０を制御する。

【0013】

本給電システムは、単一のコンピュータ又はネットワーク接続された複数のコンピュータを含み構成されている。本給電システムは、プログラムをＨＤＤやＳＳＤ等に記憶しており、ＲＡＭに適宜展開し、ＣＰＵで処理することにより、発電機１０の現在出力情報から現在総需要５１の算定や、その現在総需要５１の平滑化処理、発電機１０への出力指令値の算定等を行う。

【0014】

具体的には、本給電システムは、情報伝送装置３０と、現在総需要算定部３１と、平滑化部３２と、平滑化程度変更部３３と、予想総需要曲線修正部３４と、発電機制御部３５と、を備えている。

【0015】

（詳細構成）
情報伝送装置３０は、本給電システムと、電力系統に設置された各発電機１１、１２、…１ｎとをつなぐものである。すなわち、情報伝送装置３０は、各発電機１１、１２、…１ｎの現在出力を受信可能に構成され、また発電機制御部３５が算定する発電機出力指令値５５を各発電機１１、１２、…１ｎに送信可能に構成されている。情報伝送装置３０は、メモリを含み構成され、各発電機１１、１２、…１ｎから受信した現在出力を発電機現在出力（以下、纏めて言う場合には単に発電機現在出力５０という）としてメモリに記憶する。また、情報伝送装置３０は、現在総需要算定部３１及び発電機制御部３５と接続されており、これらに発電機現在出力５０を送信する。

【0016】

現在総需要算定部３１は、主にプロセッサを含み構成され、情報伝送装置３０から入力されたそれぞれの発電機現在出力５０を加算し、現在総需要５１を算定する。現在総需要算定部３１は、平滑化部３２と接続され、算定した現在総需要５１を平滑化部３２に出力する。

【0017】

平滑化部３２は、コンピュータを含み構成されたローパスフィルタであり、現在総需要５１を平滑化して平滑化後現在総需要５２を算定し、この平滑化後現在総需要５２を予想総需要曲線修正部３４に出力する。

【0018】

ローパスフィルタは、デジタルフィルタであり、例えば、抵抗器やコンデンサによるアナログのＲＣ回路をデジタルに変換した１次遅れのデジタルフィルタや、移動平均フィルタを用いることができ、ソフトウェアとしてコンピュータに実装されている。

【0019】

このローパスフィルタは、後述する平滑化程度変更部３３により設定された平滑化の程度に基づいて、現在総需要５１からこれに含まれるフリンジ分を除去する。すなわち、平滑化とは、現在総需要５１の短周期変動成分を除去することをいい、この現在総需要５１には、数秒から数分の短周期の変動成分であるフリンジ分が含まれている。

【0020】

平滑化の程度は、遮断周波数により定められ、遮断周波数は時定数として与えられる。すなわち、遮断周波数は時定数と反比例の関係にあり、本実施形態では時定数により平滑化の程度が定められる。

【0021】

平滑化程度変更部３３は、所定の基準に応じて平滑化部３２の平滑化の程度（時定数）を変更する。本実施形態の変更基準は、現在時刻である。すなわち、平滑化程度変更部３３は、時計等により現在時刻を検知可能に構成されているとともに、メモリ３３ａを含み構成されている。このメモリ３３ａには、図２に示すように、各時間帯に対して時定数τ１〜τ２４が定められたテーブルが予め記憶されている。この時定数テーブルには、長周期の急峻な変動をする時間帯においては平滑化の程度を弱める値が予め設定され、それ以外の時間帯（例えば、短周期で変動する時間帯や変動があまりない時間帯など）では平滑化の程度を強める値が予め設定されている。

【0022】

なお、各時間帯の時定数は、次のように定めることができる。すなわち、過去の需要実績から一日における需要の変動パターンは時間帯だけでも概ね把握することができるので、そのパターンに基づいて決めた各時間帯の時定数をテーブルとしてメモリ３３ａに予め設定しておくことができる。

【0023】

本明細書において、平滑化の程度を弱める、若しくは強めるとは、現在時刻が含まれる時間帯の時定数と、その前の時間帯の時定数との関係で決めるものとする。すなわち、現在時刻が含まれる時間帯の時定数が、その前の時間帯の時定数より小さい場合、遮断周波数は大きくなるので「平滑化の程度を弱める」といい、現在時刻が含まれる時間帯の時定数が、その前の時間帯の時定数より大きい場合、遮断周波数は小さくなるので「平滑化の程度を強める」という。

【0024】

また、平滑化程度変更部３３は、現在時刻がどの時間帯に属するかを判定する時間帯判定部３３ｂを備えている。平滑化程度変更部３３は、時間帯判定部３３ｂにより、検知した現在時刻が属する時間帯を判定し、メモリ３３ａの時定数のテーブルからその時間帯に対応する時定数を得る。

【0025】

本実施形態では、平滑化程度変更部３３は、時間帯判定部３３ｂが判定した時間帯をその現在時刻に対応させてメモリ３３ａに順次記憶させておく。これにより、平滑化程度変更部３３は、時間帯判定部３３ｂが判定した時間帯が、その直前に判定した時間帯と同一か否かを判定する。同一時間帯である場合には、時定数は同じなので平滑化部３２に出力せず、異なる時間帯である場合には、時定数が異なるため、その時定数を平滑化部３２に出力する。このように、現在時刻を指標としてこの時刻が含まれる時間帯に対応する時定数を取得し、平滑化部３２の平滑化程度を変更させる。

【0026】

平滑化程度の変更の一例を示す。平日の１１時〜１４時の間において、１２時〜１３時に現在総需要５１が急峻に変化し、それ以外であまり変化がない場合、１１時〜１２時の時間帯では時定数をτ１２として平滑化の程度を強め、１２時〜１３時の時間帯では発電機１０の制御の遅れを回避するため時定数をτ１３と小さくして平滑化の程度を弱める。１３時〜１４時の時間帯では時定数をτ１４として大きくし、平滑化の程度を強める。なお、時定数τ１２とτ１３、及び時定数τ１３とτ１４の大小関係はτ１２＞τ１３、τ１３＜τ１４である。

【0027】

時定数のテーブルは、上記では１時間おきの時間帯毎のものとしたが、これに限られず、１１時５２分〜１２時５２分のように、各時間帯の始期と終期は任意として良い。また、時間帯の長さも１時間に限らずそれより短くしても長くしても良く、さらに１１時５２分〜１２時３０分、１２時３０分〜１４時４５分のように、時間帯の長さを異なるようにしても良い。例えば、１１時３０分〜１３時３０分、及び１４時３０分〜１６時の時間帯において、時定数は１０分とし、これら以外の時間帯では時定数は３０分とする。また、ある時間帯の終期とその次の時間帯の始期において、時定数が重複しないようにする。上記の例で示すと、１２時ちょうどをτ１２とせず、τ１３とするとしても良く、その逆にしても良い。

【0028】

このように、平滑化程度変更部３３は、平滑化部３２の時定数を現在時刻に応じた時定数に変更し、平滑化部３２は、平滑化程度変更部３３により設定された時定数に基づいて平滑化を行う。

【0029】

予想総需要曲線修正部３４は、主にプロセッサとメモリを含み構成され、予想しておいた予想総需要５３と平滑化後現在総需要５２とから予想総需要曲線を修正し、修正後予想総需要曲線５４を算定する。算定に用いる予想総需要５３は、例えば、予想総需要曲線として給電システム外部から入力されメモリに予め記憶されている。なお、給電システムが予想総需要５３を予め算出し、メモリに記憶するようにしても良い。また、予想総需要曲線修正部３４は、算定した修正後予想総需要曲線５４を発電機制御部３５に出力する。

【0030】

発電機制御部３５は、発電機現在出力５０から各発電機１１、１２、…、１ｎの出力上下限制約を算定するとともに、修正後予想総需要曲線５４から総需要と発電機１０の出力合計とを一致させつつ総燃料費が最小となるように発電機出力指令値５５を算定する。これらの算定には公知の方法を採用することができる。発電機制御部３５は、算定した発電機出力指令値５５を、情報伝送装置３０を介して発電機１０に送信する。

【0031】

（動作）
このような給電システムの動作を以下に説明する。図３は、給電システムの動作を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、平滑化部３２の初期の平滑化の程度は予め設定されているものとする。また、図３のフローチャートの動作の順序は例示であり、本実施形態の動作は必ずしもこの順序に限定されるものではない。

【0032】

まず、情報伝送装置３０は、各発電機１１、１２、…、１ｎから現在出力情報を受信し、これを現在総需要算定部３１へ送信する（ステップＳ０１）。現在総需要算定部３１は、受信した発電機１０の現在出力の加算により現在総需要５１を算定し（ステップＳ０２）、算定した現在総需要５１を平滑化部３２に送信する。

【0033】

ここで、平滑化程度変更部３３は、現在時刻を検知し、検知した現在時刻が含まれる時間帯を判定する（ステップＳ０３）。次いで、判定した時間帯がその直前に判定した時間帯と同じか否かを判定する（ステップＳ０４）。

【0034】

異なる時間帯である場合は（ステップＳ０４のＮＯ）、現在時刻が含まれる時間帯に対応する時定数に変更する。すなわち、平滑化程度変更部３３は、現在時刻が含まれる時間帯に対応する時定数を取得し、平滑化部３２へ出力する（ステップＳ０５）。平滑化部３２は、その変更された時定数に基づいて現在総需要５１を平滑化し、平滑化後現在総需要５２を予想総需要曲線修正部３４へ出力する（ステップＳ０６）。一方、同一時間帯である場合は（ステップＳ０４のＹＥＳ）、時定数の変更はなく時定数を維持した状態で、現在総需要５１を平滑化し、平滑化後現在総需要５２を予想総需要曲線修正部３４へ出力する（ステップＳ０６）。

【0035】

予想総需要曲線修正部３４は、メモリから予想総需要曲線を取得し（ステップＳ０７）、平滑化後現在総需要５２を基に予想総需要曲線を修正し、修正後予想総需要曲線５４を算定し、その算定結果を発電機制御部３５に出力する（ステップＳ０８）。

【0036】

発電機制御部３５は、情報伝送装置３０から発電機現在出力５０を受信し、この現在出力から発電機１０の出力上下限制約を算定する（ステップＳ０９）。さらに、この制約の中で、修正後予想総需要曲線５４の総需要と発電機１０の出力合計とを一致させつつ総燃料費が最小になるように発電機出力指定値５５を算定し（ステップＳ１０）、情報伝送装置３０を介して発電機１０に送信する（ステップＳ１１）。以上のようにして、本給電システムは、電力の需給バランスを維持するように発電機１０を制御する。

【0037】

（作用・効果）
（１）本実施形態の給電システムは、特に平滑化部３２と、平滑化程度変更部３３とを備えており、平滑化の程度を所定の基準に応じて変更可能に構成されている。これにより、長周期の急峻な変動が発生する場合には現在総需要５１の平滑化の程度を弱め、それ以外の場合には強めるように切り替えることができる。そのため、フリンジ分の影響が大きい系統であっても、長周期の急峻な変動に対しては、発電機１０の制御遅延の影響を少なくしてフリンジ分を除去できるとともに、それ以外の場合に対してはフリンジ分の影響を十分に取り除くことのできる給電システムを得ることができる。

【0038】

（２）本実施形態では、対象とする時刻を現在時刻とし、現在総需要算定部３１が発電機１０の発電機現在出力５０に基づいて現在総需要５１を算定している。すなわち、供給量である発電機１０の発電機現在出力５０を需要とみなして総需要を算定している。これにより、電力系統における各需要者の需要量を取得する必要がなくなり、発電機の出力指令値の算定を円滑に行うことができる。

【0039】

（３）本実施形態では、平滑化程度変更部３３は、現在時刻と平滑化の程度（時定数）とを対応させた時定数テーブルを備えるようにした。この時定数テーブルは、長周期の急峻な変動をする時間帯においては平滑化の程度を弱める値に、それ以外の時間帯では平滑化の程度を強める値に予め設定するようにした。これにより、時刻に応じて平滑化の程度を変更することができる。

【0040】

［第２の実施形態］
（構成）
第２の実施形態について、図４及び図５を用いて説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態と基本構成は同じである。第１の実施形態と異なる点のみを説明し、第１の実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

【0041】

図４は、第２の実施形態に係る給電システムの全体構成を示すブロック図である。本実施形態の給電システムは、現在時刻や現在の気象データに合う過去の需要変動パターンに合わせて時定数の変更を行うものである。すなわち、本給電システムは、外部から日時、気温、天候等を含む現在の気象データを受信し後述の平滑化程度変更部３７に送信する現在気象データ受信部３６と、現在時刻や現在の気象データと、予め記録された過去需要実績データベース５７から得られる過去の条件における十数分〜数十分程度の周期の需要変動の傾向とに基づいて、時定数を変更する平滑化程度変更部３７とを備えている。

【0042】

平滑化程度変更部３７は、日時、気温、天候等の電力需要に大きく影響を与えるパラメータを加味して時定数を変更するように構成されている。例えば、時定数のテーブルは、日時、気温、天候等の電力需要に大きく影響を与えるパラメータの組み合わせに応じて時定数が一意に定まるように構成されている。時定数は、その組み合わせにおける過去の需要変動パターンにマッチする時定数に予め設定されている。需要が急峻に変化する場合は、時定数の値を小さい値に設定され、ほぼ変化のない場合は、時定数の値を大きい値に設定されている。

【0043】

以下では、簡単のため、パラメータとして、現在時刻（時間帯）と、需要変動と相関の強い気温を例にして説明する。時定数テーブルには、図５に示すように、各時間帯において、気温毎（例えば、０℃〜４０℃の範囲で１℃間隔の気温帯）の時定数が予め設定されている。なお、気温の範囲や気温帯の幅は適宜変更可能である。

【0044】

例えば、過去の事例において、１１時〜１２時の時間帯で気温２５．５℃ではそれほど需要に急峻な変化はなく時定数がτ１２２６であった場合に、その後の１２時〜１３時の時間帯で気温が３２．４℃に上昇して需要が急峻に変動（上昇）し、時定数をτ１３３３（＜τ１２２６）に弱めた事例があったとする。このような場合、時定数テーブルには、１１時〜１２時の時間帯、気温２５℃〜２６℃の条件で時定数τ１２２６が予め設定され、１２時〜１３時の時間帯、気温３２℃〜３３℃の条件で時定数τ１３３３が予め設定されている。

【0045】

平滑化程度変更部３７は、受信した現在の気象データに含まれる現在の気温が時定数テーブルのどの気温帯に含まれるかを判定する気温帯判定部３７ｃを備えており、第１の実施形態と同様の時間帯判定部３７ｂによる現在時刻の時間帯の判定と気温帯判定部３７ｃによる気温帯の判定を行う。すなわち、判定した時間帯と気温帯に対応する時定数に変更する。

【0046】

上記のような時定数テーブルにおいて、現在時刻が１１時３２分で気温が２５．２℃である場合には、時定数をτ１２２６に設定して平滑化を行い、その後現在時刻が１２時１５分で気温が３２．３℃である場合には、時定数をτ１３３３に変更し平滑化を行う。

【0047】

（作用・効果）
本実施形態に係る給電システムは、複数の気象条件における過去の需要変動パターンに基づく時定数テーブルを有する平滑化程度変更部３７を備えるようにした。これにより、現在の複数のパラメータを含む気象条件に合う過去の気象条件における需要変動パターンにマッチした平滑化程度の変更を行うことができる。すなわち、現在時刻のみならず、気温や天候等の需要変動と相関のあるパラメータも加味して時定数を変更するので、第１の実施形態よりも適切にフリンジ分の影響を除去することができる。

【0048】

［第２の実施形態の変形例］
第２の実施形態の平滑化程度変更部３７は時定数のテーブルを用いたが、本変形例の平滑化程度変更部は、関数を用いて時定数を算出する。この関数型は、過去の需要実績データに基づいて定められており、時刻や気温等の気象パラメータをパラメータとして含み、メモリにプログラムの一部として記憶されている。平滑化程度変更部は、現在時刻や、取得した現在の気象データの中から気温、天候等の電力需要に大きく影響を与えるパラメータを数値として代入することで、時定数を算出する。

【0049】

なお、時定数を算出するための関数も、時刻と気温を含む所定の気象条件との組み合わせに対する時定数の対応関係に含まれる。

【0050】

このように、関数を用いて時定数を算出し平滑化の程度を変更する場合であっても、第２の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

【0051】

［第３の実施形態］
（構成）
第３の実施形態について、図６を用いて説明する。第３の実施形態は、第２の実施形態と基本構成は同じである。第２の実施形態と異なる点のみを説明し、第２の実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

【0052】

図６は、第３の実施形態に係る給電システムの全体構成を示すブロック図である。第３の実施形態に係る給電システムは、運用者の平滑化程度変更の修正を受け付ける入力部３８を備えている。入力部３８は、マウス、キーボード、或いはタッチパネル又はこれらの組み合わせを用いることができる。

【0053】

第２の実施形態においては過去の需要変動パターンに合わせた時定数の変更を行っていたが、現在の気象データが過去の気象データと合致する場合でも、現在又は近い将来のイベント（ワールドカップの試合、甲子園の決勝など）等によりその需要変動パターンは異なったものとなる場合もありうる。そのような場合等において、入力部３８によりパラメータの入力を受け付け、これを加味して時定数の変更を行う。受け付けるパラメータとしては、気象条件であっても良いし、時定数そのものを調整するものであっても良い。

【0054】

例えば、気象条件の例として気温を挙げると、現在の気温が３１．２℃であれば、平滑化程度は３１℃〜３２℃の気温帯に対応する時定数となるところを、その上（３２℃〜３３℃）又は下（３０℃〜３１℃）等の気温帯の時定数とすることが挙げられる。この場合、例えば、入力部３８は運用者による気温＋α℃の入力を受け付け、その入力情報を気温帯判定部３７ｃに出力する。気温帯判定部３７ｃは現在気象データの３１．２℃に＋α℃を加味して現在気温を３１．２＋α℃と認識し、この気温がどの気温帯に含まれるかを判定する。一方、時定数そのものを調整する場合は、現在の時定数の数値をその一割上下に調整する場合が挙げられる。

【0055】

（作用・効果）
本実施形態の給電システムでは、これにより、第２の実施形態よりも、さらに適切な時定数の変更を行うことができ、フリンジ分の影響をさらに除去することのできる給電システムを得ることができる。

【0056】

［第３の実施形態の変形例１］
第３の実施形態の変形例１は、第２の実施形態の変形例の平滑化程度変更部を、時定数の変更を入力部３８によるパラメータの入力により時定数の関数型を修正するものとするものである。例えば、運用者の知識や経験により現在又は将来のイベント等を加味して、関数型に含まれる重み係数の数値を変更する、関数に入力する気温などの気象パラメータを実際の気温等より高く若しくは低く入力する等により時定数を算出する。

【0057】

これにより、過去の需要実績データに加えて、運用者の知識や経験を反映させることができるので、よりフリンジ分の影響を除去することのできる給電システムを得ることができる。

【0058】

［第３の実施形態の変形例２］
第３の実施形態の変形例２に係る給電システムは、外部から現在及び将来の気象データを取得可能に構成されている。例えば、図７に示すように、現在の気象データは現在・将来の気象データ５８から現在気象データ受信部３６によって取得し、将来の気象データ（気象の予測値）は、入力部３８が将来の気象データの受信部として機能することで取得する。或いは、情報伝送装置３０によって受信して取得しても良い。取得した将来の気象データは平滑化程度変更部４１に送信され、平滑化程度の補正に寄与する。すなわち、この変形例は、運用者が直接的に時定数の補正を行うのではなく、外部から現在及び将来の気象データを取得して自動的に時定数の補正を行う。

【0059】

具体的に一例を示すと、第３の実施形態の変形例２に係る平滑化程度変更部４１は、平滑化部３２のローパスフィルタの時定数を下記の式１により算出する。
（式１） Ｔ＝ＡＸ

【0060】

ここで、Ｔは時定数（スカラー量）である。Ｘは時定数の決定因子（ベクトル量）であり、現在及び近い将来の気温、天候等の気象データである。外部から取得した現在及び将来の気象データがこのＸに用いられる。Ａは時定数算出行列であり、過去需要実績データベース５７によりこの行列の各成分の値が決定される。

【0061】

式１で算出された時定数Ｔは、現在の気象データだけでなく将来の気象データも加味されたものであるので、現在の気象データのみから算出される時定数から修正が入ったものとなる。なお、時定数の決定因子Ｘは、時間と気象データとの組み合わせであるので、式１の関係は、時間帯と所定の気象条件との組み合わせと平滑化程度との対応関係に含まれる。

【0062】

以上より、自動的に時定数を修正可能であり、よりフリンジ分の影響を除去することのできる給電システムを得ることができる。

【0063】

［第４の実施形態］
（構成）
第４の実施形態について、図８及び図９を用いて説明する。第４の実施形態は、第１の実施形態と基本構成は同じである。第１の実施形態と異なる点のみを説明し、第１の実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

【0064】

図８は、第４の実施形態に係る給電システムの全体構成を示すブロック図である。第４の実施形態に係る給電システムは、各時刻において修正後予想総需要曲線５４と予想総需要曲線とから予想総需要５３の誤差を算定する誤差算定部３９と、その誤差を積算する誤差積算部４０と、を更に備えている。また、平滑化程度変更部３３は、誤差積算部４０が算定した積算誤差を監視する監視部３３ｃを更に備えている。監視部３３ｃは、誤差積算部４０により算定された積算誤差が、予めメモリ３３ａに記憶されている所定の基準以上であるか否かを判定する。この基準は、電力系統に応じて適宜変更可能である。

【0065】

平滑化程度変更部４１は、監視部３３ｃが、積算誤差がメモリ３３ａに記憶された所定の基準以上であると判定する場合には、平滑化の程度が強すぎると判断して、平滑化の程度を弱めるように平滑化の程度を切り替える。例えば、図９に示すように、長周期の急峻な需要変動が生じる場合、平滑化の程度が強すぎると予想総需要曲線５３と修正後予想総需要曲線５４との差分面積である誤差Ｅが溜まっていく。この誤差Ｅが所定基準以上となると平滑化しすぎていると判断する。この場合、発電機１０の制御が遅れる傾向にあるため、平滑化の程度を弱めるように平滑化の程度を切り替える。図９の符号５６は、切り替えた後の修正後予想総需要曲線である。なお、積算誤差は、総需要が急峻に上昇するか下降するかによって正の値にも負の値にも両方なり得る。

【0066】

一方、平滑化程度変更部３３は、積算誤差が所定の基準未満である場合には、平滑化の程度は変更せず、現在時刻が含まれる時間帯の時定数のままとする。

【0067】

（作用・効果）
本実施形態の給電システムは、誤差算定部３９と誤差積算部４０と監視部３３ｃとを更に備え、誤差算定部３９と誤差積算部４０とにより得た積算誤差を監視部３３ｃが監視するようにした。すなわち、積算誤差がメモリ３３ａに予め記憶された所定の基準以上になると、平滑化の程度が強すぎると判断し、その程度を弱めた平滑化程度に切り替えるようにした。これにより、過去に実績のない需要変動傾向になる場合でも、適切に平滑化の程度を変更させ、誤った状態で平滑化を実行し続けることがなくなる。そのため、よりフリンジ分の影響を適切に除去した給電システムを得ることができる。

【0068】

［その他の実施形態］
本明細書においては、本発明に係る複数の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。具体的には、第１乃至第４の実施形態を全て又はいずれかを組み合わせたものも包含される。以上のような実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲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。

【0069】

（１）第１乃至第４の実施形態では、情報伝送装置３０、平滑化程度変更部３３、３７、予想総需要曲線修正部３４において、発電機現在出力５０や、時定数のテーブル、予想総需要５３を予め記憶するメモリを含み構成するようにしたが、情報伝送装置３０、平滑化程度変更部３３、３７、予想総需要曲線修正部３４とは別にメモリを設けるようにしても良い。

【0070】

（２）第１乃至第４の実施形態では、平滑化程度変更部３３、３７自体が時計等により現在時刻を検知するようにしたが、発電機現在出力５０が現在時刻と発電機の現在出力と紐付けて含まれるようにして、平滑化程度変更部３３、３７はこれによって現在時刻を検知するようにしても良い。

【0071】

（３）第２及び第３の実施形態では、現在気象データ受信部３６を備えて外部から現在の気象データを受信するようにしたが、給電システム自体が現在の気象観測を行う構成を備えて現在の気象データを得るようにしても良い。

【0072】

（４）第４の実施形態では、積算誤差が所定基準以上となった場合には、単に時定数を切り替えるとしたが、誤差が出ないように修正すれば良い。例えば、積算誤差の増加率が減少するように、積算誤差に応じて時定数を変化させるようにしても良い。例えば積算誤差の程度が大きければ時定数の変化幅を大きくし、積算誤差の程度が小さければ、時定数の変化幅を小さくする。

【0073】

（５）第１乃至第４の実施形態の給電システムは、現在時刻における電力の需給バランスを維持するように発電機の出力指令値を算定するものであったが、現在時刻に限らず、任意の時刻における電力の需給バランスを維持するように発電機の出力指令値を算定するようにしても良い。このような給電システム若しくはそのプログラムは、例えば、シミュレータとして用いることができる。すなわち、現在総需要算定部３１に代えて総需要算定部とし、これに例えば過去の時刻の発電機出力を与える。この総需要算定部が算出した過去の総需要に対して平滑化を行う際にどの程度の時定数にするとより適切にフリンジ分が除去できるかを調べることができる。

【符号の説明】

【0074】

１０、１１、…、１ｎ 発電機
３０ 情報伝送装置
３１ 現在総需要算定部
３２ 平滑化部
３３ 平滑化程度変更部
３３ａ メモリ
３３ｂ 時間帯判定部
３３ｃ 監視部
３４ 予想総需要曲線修正部
３５ 発電機制御部
３６ 現在気象データ受信部
３７ 平滑化程度変更部
３７ａ メモリ
３７ｂ 時間帯判定部
３７ｃ 気温帯判定部
３８ 入力部
３９ 誤差算定部
４０ 誤差積算部
４１ 平滑化程度変更部
５０ 発電機現在出力
５１ 現在総需要
５２ 平滑化後現在総需要
５３ 予想総需要
５４ 修正後予想総需要曲線
５５ 発電機出力指令値
５６ 修正後予想総需要曲線
５７ 過去需要実績データベース
５８ 現在・将来の気象データ
Ｅ 誤差

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】