特許 6877280 運転計画作成装置、運転計画作成方法、および運転計画作成プログラム

(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】6877280

(24)【登録日】2021年4月30日

(45)【発行日】2021年5月26日

(54)【発明の名称】運転計画作成装置、運転計画作成方法、および運転計画作成プログラム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/00 20060101AFI20210517BHJP

   G06Q 50/06 20120101ALI20210517BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/00 170

   G06Q50/06

【請求項の数】11

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2017-140287(P2017-140287)

(22)【出願日】2017年7月19日

(65)【公開番号】特開2019-22369(P2019-22369A)

(43)【公開日】2019年2月7日

【審査請求日】2020年2月3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】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100082991

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100124372

【弁理士】

【氏名又は名称】山ノ井 傑

(74)【代理人】

【識別番号】100152205

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 昌司

(72)【発明者】

【氏名】山 根 翔太郎

(72)【発明者】

【氏名】渡 邉 経 夫

(72)【発明者】

【氏名】村 田 仁

(72)【発明者】

【氏名】村 山 大

(72)【発明者】

【氏名】中 井 昭 祐

【審査官】 杉田 恵一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平８−３２２１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３４１８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１９７６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２５６４２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２５８１５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１５４４３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１１４９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−４８６８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１８８５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−６１８１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−７４８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−９７５３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−１２９９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０５５１２７７４（ＣＮ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０３０２３３２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｑ ５０／０６

Ｈ０２Ｊ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発電ユニットの定期検査計画を作成する運転計画作成装置であって、
定期検査に関連するコストを示す目的関数を設定する目的関数設定部と、
少なくとも定検制約データ、発電機特性データおよび電力需要データに基づいて制約条件を設定する制約条件設定部と、
前記制約条件の下で前記目的関数の最適化問題を解くことにより、前記定期検査計画を作成する最適化問題求解部と、
を備え、
前記目的関数は、既に作成された定期検査計画の時間的移動コストを示す関数である、運転計画作成装置。

【請求項2】

発電ユニットの定期検査計画を作成する運転計画作成装置であって、
定期検査に関連するコストを示す目的関数を設定する目的関数設定部と、
少なくとも定検制約データ、発電機特性データおよび電力需要データに基づいて制約条件を設定する制約条件設定部と、
前記制約条件の下で前記目的関数の最適化問題を解くことにより、前記定期検査計画を作成する最適化問題求解部と、
を備え、
前記最適化問題求解部は、作成済みの複数の発電ユニットの定期検査計画のうち少なくとも一つの指定発電ユニットの定期検査計画を変更する場合、前記複数の発電ユニットのうち定期検査計画を変更しない発電ユニットの制約条件を満たし、かつ、前記複数の発電ユニットの定期検査に要する総コストが最小になるように前記指定発電ユニットの定期検査計画を作成する、運転計画作成装置。

【請求項3】

前記定検制約データは、定期検査の許容間隔に関する情報を含み、
前記最適化問題求解部は、前回の定期検査が終了してから前記許容間隔以内に次の定期検査を実施するための定期検査計画を作成する、請求項１または２に記載の運転計画作成装置。

【請求項4】

前記定検制約データは、定期検査で使用する機材に関する情報を含み、
前記最適化問題求解部は、前記機材が使用可能である定期検査計画を作成する、請求項１〜３のいずれかに記載の運転計画作成装置。

【請求項5】

前記定検制約データは、定期検査で必要な部品に関する情報を含み、
前記最適化問題求解部は、前記部品が使用可能である定期検査計画を作成する、請求項１〜４のいずれかに記載の運転計画作成装置。

【請求項6】

前記定検制約データは、定期検査で必要な人工に関する情報を含み、
前記最適化問題求解部は、前記人工が確保可能である定期検査計画を作成する、請求項１〜５のいずれかに記載の運転計画作成装置。

【請求項7】

前記最適化問題求解部により作成された定期検査計画に基づいて、前記発電ユニットの運転状態を決定する運転状態決定部と、
前記運転状態決定部により決定された前記発電ユニットの運転状態に基づいて、前記発電ユニットの出力電力を決定する出力状態決定部と、
をさらに備える請求項１〜６のいずれかに記載の運転計画作成装置。

【請求項8】

発電ユニットの定期検査計画を作成する運転計画作成方法であって、
定期検査に関連するコストを示す目的関数を設定する目的関数設定ステップと、
少なくとも定検制約データ、発電機特性データおよび電力需要データに基づいて制約条件を設定する制約条件設定ステップと、
前記制約条件の下で前記目的関数の最適化問題を解くことにより、前記定期検査計画を作成するステップと、
を備え、
前記目的関数は、既に作成された定期検査計画の時間的移動コストを示す関数である、運転計画作成方法。

【請求項9】

発電ユニットの定期検査計画を作成する運転計画作成方法であって、
定期検査に関連するコストを示す目的関数を設定する目的関数設定ステップと、
少なくとも定検制約データ、発電機特性データおよび電力需要データに基づいて制約条件を設定する制約条件設定ステップと、
前記制約条件の下で前記目的関数の最適化問題を解くことにより、前記定期検査計画を作成するステップと、
を備え、
前記最適化問題を解くステップでは、作成済みの複数の発電ユニットの定期検査計画のうち少なくとも一つの指定発電ユニットの定期検査計画を変更する場合、前記複数の発電ユニットのうち定期検査計画を変更しない発電ユニットの制約条件を満たし、かつ、前記複数の発電ユニットの定期検査に要する総コストが最小になるように前記指定発電ユニットの定期検査計画を作成する、運転計画作成方法。

【請求項10】

発電ユニットの定期検査計画を作成するための運転計画作成プログラムであって、
定期検査に関連するコストを示す目的関数を設定する目的関数設定ステップと、
少なくとも定検制約データ、発電機特性データおよび電力需要データに基づいて制約条件を設定する制約条件設定ステップと、
前記制約条件の下で前記目的関数の最適化問題を解くことにより、前記定期検査計画を作成するステップと、
をコンピュータに実行させる運転計画作成プログラムであって、
前記目的関数は、既に作成された定期検査計画の時間的移動コストを示す関数である、運転計画作成プログラム。

【請求項11】

発電ユニットの定期検査計画を作成するための運転計画作成プログラムであって、
定期検査に関連するコストを示す目的関数を設定する目的関数設定ステップと、
少なくとも定検制約データ、発電機特性データおよび電力需要データに基づいて制約条件を設定する制約条件設定ステップと、
前記制約条件の下で前記目的関数の最適化問題を解くことにより、前記定期検査計画を作成するステップと、
をコンピュータに実行させる運転計画作成プログラムであって、
前記最適化問題を解くステップでは、作成済みの複数の発電ユニットの定期検査計画のうち少なくとも一つの指定発電ユニットの定期検査計画を変更する場合、前記複数の発電ユニットのうち定期検査計画を変更しない発電ユニットの制約条件を満たし、かつ、前記複数の発電ユニットの定期検査に要する総コストが最小になるように前記指定発電ユニットの定期検査計画を作成する、運転計画作成プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、運転計画作成装置、運転計画作成方法、および運転計画作成プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

一般電気事業者の発電部門等にとって、変動する電力需要を満たすように、複数の発電ユニット（発電機およびその周辺装置）の出力電力に関する運転計画を作成することは、重要な業務の一つである。この運転計画は、一般電気事業者等の電力供給者の収益を最大にする計画であることが求められる。一方、発電ユニットに対しては様々なメンテナンス業務を行う必要があり、その実施は電力供給者の収益に影響を与える。

【0003】

メンテナンス業務の中でも定期検査は、比較的実施規模が大きく、所定の期間内に実施することが法律で定められている。定期検査は電力供給者の収益に大きな影響を与えるため、発電ユニットの運転計画を作成する際、定期検査の計画を考慮することが望ましい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５０８６９６８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、定検制約データを考慮した定期検査計画を作成することができる運転計画作成装置、運転計画作成方法、および運転計画作成プログラムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態に係る運転計画作成装置は、発電ユニットの定期検査計画を作成する運転計画作成装置である。この運転計画作成装置は、目的関数設定部と、制約条件設定部と、最適化問題求解部と、を備える。目的関数設定部は、定期検査に関連するコストを示す目的関数を設定する。制約条件設定部は、少なくとも定検制約データ、発電機特性データおよび電力需要データに基づいて制約条件を設定する。最適化問題求解部は、前記制約条件の下で前記目的関数の最適化問題を解くことにより、前記定期検査計画を作成する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、定検制約データを考慮した定期検査計画を作成することができる運転計画作成装置、運転計画作成方法、および運転計画作成プログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１の実施形態に係る運転計画作成装置を含む運転計画作成システムの概略構成の一例を示すブロック図である。

【図2】前回の定検終了日を含む定検制約データの一例を示す図である。

【図3】定期検査の許容間隔を含む定検制約データの一例を示す図である。

【図4】定期検査の所要期間および総費用を含む定検制約データの一例を示す図である。

【図5】定期検査で使用する機材の種類および数を含む定検制約データの一例を示す図である。

【図6】定期検査で使用する機材の所持数を含む定検制約データの一例を示す図である。

【図7】定期検査に必要な部品の種類および数を含む定検制約データの一例を示す図である。

【図8】定期検査に必要な部品の在庫量を含む定検制約データの一例を示す図である。

【図9】定期検査に必要な部品の搬入日および搬入量を含む定検制約データの一例を示す図である。

【図10】定期検査に必要な人工を含む定検制約データの一例を示す図である。

【図11】発電特性データの一例を示す図である。

【図12】第１の実施形態に係る定検計画処理を説明するためのフローチャートである。

【図13】定検計画作成部により作成された定検計画の一例を示す図である。

【図14】定検実施不可期間を考慮して作成された定検計画の一例を示す図である。

【図15】定期検査に必要な機材、部品および人工を考慮して作成された定検計画の一例を示す図である。

【図16】発電ユニットの出力電力の特性を説明するための図である。

【図17】第２の実施形態に係る運転計画作成装置を含む運転計画作成システムの概略構成の一例を示すブロック図である。

【図18】第２の実施形態に係る運転状態決定処理を説明するためのフローチャートである。

【図19】第２の実施形態に係る出力電力決定処理を説明するためのフローチャートである。

【図20】第１および第２の実施形態に係る運転計画作成装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態に係る運転計画作成装置について図面を参照しながら説明する。

【0010】

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る運転計画作成装置について説明する。図１は、第１の実施形態に係る運転計画作成装置を含む運転計画作成システムの概略構成の一例を示すブロック図である。

【0011】

図１に示すように、運転計画作成装置システムは、運転計画作成装置１００と、入出力装置２００と、発電機特性データ管理装置３００と、定検制約データ管理装置４００と、運転制約データ管理装置５００と、電力需要予測装置６００と、を備えている。

【0012】

運転計画作成装置１００は、発電ユニットの定期検査（以下、「定検」ともいう。）の実施計画を作成する。なお、発電ユニットは、発電機と、その周辺装置（タービン、ボイラー等）とを含む。また、発電ユニットの発電機は、例えば火力発電機であるが、これに限られず、水力、原子力、または再生可能エネルギー等を利用した発電機であってもよい。

【0013】

本実施形態では、運転計画作成装置１００は、複数の発電ユニットを対象に、運転計画の一部としての定期検査計画（以下、「定検計画」ともいう。）を作成する。定検計画は、発電ユニットに対する定期検査の計画である。この運転計画作成装置１００の詳細については後述する。

【0014】

入出力装置２００は、運転計画作成装置１００が運転計画を作成するために必要なデータを指定する。なお、運転計画を作成するために必要なデータには、定検制約データ、発電機特性データ、電力需要データ、および運転制約データが含まれる。ここで、各データについて概要を説明する。

【0015】

定検制約データは、定期検査の特性を示すデータである。定検制約データは、定期検査の種類（定検タイプ）、および定期検査の詳細情報を含む。定期検査の詳細情報は、例えば、前回の定期検査の終了日、許容間隔、所要期間（所要日数）、定期検査の実施に必要な費用（総費用）等に関するデータである。ここで、許容間隔は、定期検査間に許容される時間的間隔であり、例えば法律で定められた定検間隔の上限（すなわち、最大期間）である。例えば許容間隔が４年の場合、前回の定期検査が終了した日から４年以内に次の定期検査を実施する必要がある。定検制約データは、後述する最適化問題の制約条件および目的関数の作成に用いられる。

【0016】

定検制約データは、定期検査の実施に必要な機材、部品、人工（人日）に関する情報を含んでもよい。機材に関する情報には、例えば、必要な機材の種類、数、所持数などが含まれる。また、部品に関する情報には、例えば、必要な部品の種類、数、在庫数、搬入予定などが含まれる。

【0017】

発電機特性データは、発電機の特性を示すデータである。このデータには、発電機の出力電力、出力電力に基づく演算値が含まれる。例えば、出力電力の最小値、最大値、平均値、発熱量、発熱量あたりの運転コスト、単位時間あたりの発熱量などが含まれてもよい。発電機特性データは、後述する最適化問題の制約条件および目的関数の作成に用いられる。

【0018】

電力需要データは、発電ユニットまたは発電ユニット群に求められる発電量（電力需要）を示すデータである。ここで、発電ユニット群とは、複数の発電ユニットから構成されるグループである。なお、１つの発電ユニットが、複数の発電ユニット群に所属していてもよい。電力需要データは、後述する最適化問題の制約条件として用いられる。

【0019】

運転制約データは、発電ユニットの運転に対する制約を示すデータである。例えば、発電ユニットが停止した後、再起動できるまでにかかる時間（図１６の停止期間を参照。）は、運転制約の一つである。なお、発電ユニット群に課せられる運転制約は、その発電ユニット群に所属する全ての発電ユニットに課せられる。運転制約データは、後述する最適化問題の制約条件として用いられる。

【0020】

発電機特性データ管理装置３００、定検制約データ管理装置４００、運転制約データ管理装置５００および電力需要予測装置６００は、運転計画作成装置１００および入出力装置２００に通信可能に接続されている。発電機特性データ管理装置３００は、発電機特性データを管理する装置である。定検制約データ管理装置４００は、定検制約データを管理する装置である。運転制約データ管理装置５００は、運転制約データを管理する装置である。電力需要予測装置６００は、電力需要を予測し、電力需要データを生成する。

【0021】

次に、図２〜図１０を参照して、定検制約データを記憶するデータベースの具体例について説明する。

【0022】

図２は、定検タイプおよび前回の定検終了日を発電ユニットＩＤに関連付けて記憶したデータベースの一例を示している。例えば、登録ＩＤ＝１のデータは、発電ユニットＩＤが“１”の発電ユニットに対する定検タイプＡの前回の定期検査が２０１０年１０月７日に終了したことを示している。

【0023】

図３は、定検タイプごとの許容間隔を記憶したデータベースの一例を示している。図４は、定検タイプ、所要期間および総費用を発電ユニットＩＤに関連付けて記憶したデータベースの一例を示している。

【0024】

図５は、定期検査に必要な機材の情報を記憶したデータベースの一例を示している。この例では、発電ユニットＩＤが“１”の発電ユニットについて、定検タイプＡの経過日数ごとに必要な機材の種類と数が記憶されている。なお、他の発電ユニットおよび他の定検タイプについて、このようなデータベースが設けられてもよい。図６は、機材の種類ごとの所持数、すなわち、現在所持している数を記憶したデータベースの一例を示している。

【0025】

図７は、定期検査に必要な部品の情報を記憶したデータベースの一例を示している。この例では、発電ユニットＩＤが“１”の発電ユニットについて、定検タイプＡの経過日数ごとに必要な部品の種類と数が記憶されている。図８は、部品の種類ごとの在庫数を記憶したデータベースの一例を示している。図９は、部品の種類ごとの搬入日（納入日）と搬入量を記憶したデータベースの一例を示している。

【0026】

図１０は定期検査に必要な人工の情報を発電ユニットＩＤおよび定検タイプに関連付けて記憶したデータベースの一例を示している。この例では、経過日数ごとに必要な人工が記憶されている。なお、定期検査に必要とされるスキルごとに人工のタイプを設定し、人工タイプ別に必要な人工をデータベースに記憶してもよい。

【0027】

＜運転計画作成装置１００＞
次に、運転計画作成装置１００の詳細構成について説明する。

【0028】

運転計画作成装置１００は、図１に示すように、入力部１０１と、記憶部１０２と、出力部１０３と、定検計画作成部１０４と、を備える。

【0029】

入力部１０１は、発電機特性データ管理装置３００、定検制約データ管理装置４００、運転制約データ管理装置５００および電力需要予測装置６００から運転計画作成処理に必要なデータを取得し、取得したデータを記憶部１０２に記憶させる。運転計画を作成するために必要なデータは、入出力装置２００により指定された外部の装置またはシステム（図示せず）から取得される。本実施形態では、入力部１０１は、発電機特性データ管理装置３００から発電機特性データを取得し、定検制約データ管理装置４００から定検制約データを取得し、運転制約データ管理装置５００から運転制約データを取得し、電力需要予測装置６００から電力需要データを取得する。

【0030】

なお、入力部１０１は、運転計画作成装置１００の各構成要素に対する指令など、運転計画作成処理に必要なデータ以外の情報を受け付けてもよい。この場合、入力部１０１は、受け付けた情報を、当該情報を必要とする構成要素に送信する。例えば、入力部１０１が外部から定検計画作成指令を受信した場合、当該指令は入力部１０１から定検計画作成部１０４に渡される。

【0031】

記憶部１０２は、入力部１０１が受信した各種データを記憶する。記憶されたデータは、データベース（ＤＢ）として管理される。本実施形態では、図１に示すように、記憶部１０２は、定検制約データが記憶されたデータベースＤＢ１と、発電機特性データが記憶されたデータベースＤＢ２と、電力需要データが記憶されたデータベースＤＢ３と、運転制約データが記憶されたデータベースＤＢ４とを有する。

【0032】

なお、記憶部１０２は、記憶される情報に応じて記憶先が分けられていてもよい。記憶部１０２は、運転計画作成装置１００の各構成要素の処理結果、例えば、定検計画作成部１０４によって作成された定検計画を記憶してもよい。

【0033】

記憶部１０２は、フラッシュメモリ等のメモリ、または、ハードディスク等のストレージにより構成される。なお、記憶部１０２は、１つのメモリまたは１つのストレージから構成されてもよいし、複数のメモリまたは複数のストレージで構成されてもよいし、あるいは、メモリとストレージの組み合わせにより構成されてもよい。

【0034】

出力部１０３は、作成された定検計画等の運転計画を出力する。本実施形態では、出力部１０３は入出力装置２００を情報の出力先とする。なお、出力部１０３は、入出力装置２００以外の装置に情報を出力してもよい。また、出力部１０３は、運転計画以外の情報を出力してもよい。例えば、運転計画の作成に用いられたデータや、運転計画の作成に至るまでの中間処理結果などを出力してもよい。また、出力部１０３は、出力する情報を、定検計画作成部１０４等の情報処理部から取得してもよいし、記憶部１０２から取得してもよい。

【0035】

出力部１０３が出力する情報の出力形式は、特に限られるものではない。例えば、出力部１０３は、定検計画等の情報を、外部のディスプレイに表示するための画像情報として出力してもよいし、あるいは、外部装置に保存するためのファイル情報として出力してもよい。

【0036】

定検計画作成部１０４は、発電ユニットの定検計画を作成する。より詳しくは、定検計画作成部１０４は、発電ユニットごとに、少なくとも、どの定検タイプの定期検査をいつからいつまで実施するのかを示す定期計画を作成する。詳細は後述するが、定検計画作成部１０４は、制約条件および目的関数に基づいて最適化問題を解くことにより、定検計画を作成する。例えば、単位期間ごとの定期検査の計画が作成される。ここで、定期検査の単位期間とは、定検計画の計画期間を複数の期間に区分したときの、最小の期間を意味する。単位期間は、例えば日（２４時間）である。

【0037】

定検計画作成部１０４は、図１に示すように、目的関数設定部１０４１と、制約条件設定部１０４２と、最適化問題求解部１０４３と、を有している。各構成要素について以下詳しく説明する。

【0038】

目的関数設定部１０４１は、最適化問題の目的関数を定式化する。より詳しくは、目的関数設定部１０４１は、定期検査に関連するコストを示す目的関数を設定する。本実施形態の目的関数は、複数の発電ユニットの、運転コストおよび定期検査コスト（以下、「定検コスト」ともいう。）の和を示す関数である（後述の式（１）参照）。

【0039】

運転コストは、発電ユニットの運転に要する費用である。運転コストには、例えば、発電ユニットの運転に必要な物品、人、サービスの費用が含まれる。発電ユニットの運転に必要な物品には、例えば、発電ユニットの動力源（燃料等）、動力源以外のもの（冷却水、触媒、消耗品、薬品など）が含まれる。動力源の種類は特に限られず、例えば、化石燃料、木質燃料、核燃料、ダム等に蓄えられた揚水、水素発電で用いられるメチルシクロヘキサンなどの化学物質でもよい。また、運転コストには、発電ユニットの運転に付随して発生する費用が含まれてもよい。例えば、発電により生じる排気ガスに含まれる化学物質を除去するために用いられる石灰石、液体アンモニアの費用を運転コストに含めてもよい。

【0040】

定検コストは、発電ユニットの定期検査の実施に要する費用である。定検コストには、例えば、発電ユニットの定期検査の実施に必要な機材（トラック、クレーン等）、部品（交換部品、消耗部品等）、人、サービス、その他の物品にかかる費用が含まれる。

【0041】

運転コストと定検コストの和を示す目的関数の一例を次式に示す。式（１）の右辺第一項は複数の発電ユニットの運転コストの和を表し、右辺第二項は複数の発電ユニットの定検コストの和を表している。

【数1】

ここで、ｕ：発電ユニット、Ｕ：定検計画を作成する発電ユニットの集合、ｄ：日、Ｄ：日の集合、α_{ｕ_d}：運転コスト、Ｕ_{ｕ_d}：発電ユニット起動フラグ、ｋ：定検タイプ、Ｋ：定検タイプの集合、β_{ｕ_k}：定検コスト、ｎ：定期検査数、Ｎ：対象定期検査数、Ｉ_{ｕ_ｋ_ｎ_ｄ}：定検実施フラグである。

【0042】

運転コストα_{ｕ_d}は、発電ユニットｕの日ｄにおける運転コストを示す。なお、α_{ｕ_d}は、例えば、変数ｕおよびｄについて固定値であってもよいし、あるいは、発電ユニットの出力電力または発電単価に基づいて決まる値であってもよい。

【0043】

定検コストβ_{ｕ_k}は、発電ユニットｕに対し、定検タイプｋの定期検査を実施するのに要する費用を示す。なお、β_{ｕ_k}は、例えば、定検タイプごとに決められた固定値でもよいし、あるいは、定期検査の実施時期等のパラメータに基づいて決まる値でもよい。β_{ｕ_k}が固定値の場合、例えば、図４の総費用を定検コストとしてもよい。

【0044】

定期検査数ｎは、定期検査の番号を示し、最初の定期検査であれば“１”の値をとり、２回目の定期検査であれば“２”の値をとる。

【0045】

発電ユニット起動フラグＵ_{ｕ_d}は、発電ユニットｕが日ｄに起動しているか停止しているかを示す。Ｕ_{ｕ_d}は、発電ユニットが起動状態であれば“１”の値をとり、停止状態であれば“０”の値をとる。

【0046】

定検実施フラグＩ_{ｕ_ｋ_ｎ_ｄ}は、発電ユニットｕに対する定検タイプｋの、ｎ回目の定期検査を日ｄに実施するか否かを示す。Ｉ_{ｕ_ｋ_ｎ_ｄ}は、定期検査を実施する場合は“１”の値をとり、定期検査を実施しない場合は“０”の値をとる。

【0047】

なお、式（１）の目的関数は一例であり、これに限られるものではない。例えば、目的関数は、式（１）の第２項（定検コスト）のみであってもよい。また、目的関数は、上記のように複数の発電ユニットを対象としてもよいし、あるいは、一つの発電ユニットのみを対象としてもよい。

【0048】

制約条件設定部１０４２は、最適化問題の制約条件を定式化する。より詳しくは、制約条件設定部１０４２は、少なくとも定検制約データ、発電機特性データ、および電力需要データに基づいて制約条件を設定する。なお、制約条件設定部１０４２は、運転制約データを用いて制約条件を設定してもよい。

【0049】

以下、定式化された制約条件の具体例を示す。

【0050】

定期検査の開始日が満たすべき制約条件を式（２）〜式（５）に示す。式（２）は、最初の定期検査の開始日Ｓ_{ｕ_ｋ_１}に対する制約条件を示している。式（３）は、２回目以降の定期検査の開始日Ｓ_{ｕ_ｋ_ｎ}（ｎ＝２，３，・・・）に対する制約条件を示している。式（３）は、例えば、後述の図１４において、２回目の定期検査の開始日Ｓ_{ｕ_ｋ_２}が時刻Ｔ_１と時刻Ｔ_２の間になければならないという制約条件を示している。なお、式（３）は、データベースＤＢ１に格納された定検制約データを用いて設定される。例えば、図２〜図４に示す定検制約データが用いられる。

【数2】

ここで、ＤＡＹ_{ｆｉｒｓｔ}は１回目の定期検査を実施可能な開始候補日のうち最も早い日であり、ＤＡＹ_ｅｎｄは１回目の定期検査を実施可能な開始候補日のうち最も遅い日である。

【数3】

ここで、Ｓ_{ｕ_ｋ_ｎ}は、発電ユニットｕに対する定検タイプｋの、ｎ番目の定期検査の開始日である。ＬＴ_{ｕ_ｋ}は、発電ユニットｕに対する定検タイプｋの定期検査に要する期間（定期検査期間、所要期間）である。Ｗ_{ｕ_ｋ}は、発電ユニットｕに対する定検タイプｋの定期検査について、前回の定期検査が終了してから次回の定期検査を開始するまでに最低限確保する期間（定検実施不可期間）である。ＣＴ_{ｕ_ｋ}は、発電ユニットｕに対する定検タイプｋの定期検査の許容期間である。

【0051】

式（４）は、定期検査の開始日Ｓ_{ｕ_ｋ_ｎ}が定期検査を実施する日であるための制約条件を示している。

【数4】

【0052】

式（５）は、集合Ｄに属する日のうちいずれか一つの日を定検実施日とするための制約条件を示している。

【数5】

【0053】

式（６）は、定期検査の実施日に定期検査対象の発電ユニットが停止状態であるための制約条件を示している。

【数6】

ここで、Ｄ’は、定期検査が実施される日の集合である。

【0054】

式（７）は、電力需要を満足するための制約条件を示している。なお、式（７）は、データベースＤＢ３に格納された電力需要データを用いて設定される。

【数7】

ここで、Ｘ_{ｕ_ｄ}は、日ｄにおける発電ユニットｕの出力電力である。ＤＭＤ_ｄは、日ｄにおける、集合Ｕに含まれる発電ユニットに対する電力需要である。ＤＭＤ_ｄは、例えば電力需要の最大値である。

【0055】

式（８）は、発電ユニットの出力電力が出力上限以下となるための制約条件を示している。なお、式（８）は、データベースＤＢ２に格納された発電機特性データを用いて設定される。

【数8】

ここで、ＰＭＰＭＵ_{ｕ_ｄ}は、日ｄにおける、発電ユニットｕの出力電力の上限値である。

【0056】

式（９）は、発電ユニットの出力電力が出力下限以上となるための制約条件を示している。なお、式（９）は、データベースＤＢ２に格納された発電機特性データを用いて設定される。

【数9】

ここで、ＰＭＰＭＬ_{ｕ_ｄ}は、日ｄにおける、発電ユニットｕの出力電力の下限値である。

【0057】

上記の式（２）〜式（９）の制約条件式を用いて目的関数の最適化問題を解くことにより、定期検査の開始日および実施期間が決定される。さらに、以下に示すように、定期検査の実施に必要な機材、部品および人工を考慮してもよい。

【0058】

＜定期検査の実施に必要な機材の考慮＞
制約条件設定部１０４２は、定期検査の実施に必要な機材を考慮して制約条件を設定してもよい。式（１０）と式（１１）は、定期検査の実施に必要な機材が使用可能であるための制約条件を示している。なお、式（１０）は図５に示す定検制約データを用いて設定され、式（１１）は図６に示す定検制約データを用いて設定される。

【数10】

ここで、Ｍ_{ｕ_ｋ_ｎ_ｔ_ｘｄ}は、発電ユニットｕに対する定検タイプｋの、ｎ番目の定期検査を実施する際に必要な機材ｔの総数である。ｘｄは式（５）を満たす日ｄであり、定期検査が実施される日を示している。ｔは機材の種類である。ｍ_{ｕ_ｋ_ｎ_ｄ_ｔ}は、発電ユニットｕに対する定検タイプｋの、ｎ番目の定期検査を実施する際に日ｄにおいて必要な機材ｔの数である。

【数11】

ここで、Ｍａｃｈｉｎｅ_ｔは、機材ｔの所持数である。

【0059】

＜定期検査の実施に必要な部品の考慮＞
制約条件設定部１０４２は、定期検査の実施に必要な部品を考慮して制約条件を設定してもよい。式（１２）と式（１３）は、定期検査の実施に必要な部品が使用可能であるための制約条件を示している。なお、式（１２）は図７に示す定検制約データを用いて設定され、式（１３）は図７、図８および図９に示す定検制約データを用いて設定される。

【数12】

ここで、Ｐ_{ｕ_ｋ_ｎ_ｃ_ｘｄ}は、発電ユニットｕに対する定検タイプｋの、ｎ番目の定期検査を実施する際に必要な部品ｃの総数である。ｘｄは式（５）を満たす日ｄであり、定期検査が実施される日を示している。ｃは部品の種類である。ｐ_{ｕ_ｋ_ｎ_ｄ_ｃ}は、発電ユニットｕに対する定検タイプｋの、ｎ番目の定期検査を実施する際に日ｄにおいて必要な部品ｃの数である。

【数13】

ここで、Ｐａｒｔｓ_{ｃ_ｄ}は部品ｃの日ｄにおける在庫数であり、Ｒ_{ｃ_ｄ}は日ｄに搬入される部品ｃの数である。

【0060】

式（１３）の右辺第一項は前日の部品ｃの在庫数を示し、右辺第２項は当日の部品ｃの使用量（消費量）を示し、右辺第３項は当日に搬入される部品ｃの数である。式（１３）で求まるＰａｒｔｓ_ｃ＿ｄの値が０以上であることが必要となる。

【0061】

＜定期検査の実施に必要な人工の考慮＞
制約条件設定部１０４２は、定期検査の実施に必要な人工を考慮して制約条件を設定してもよい。式（１４）と式（１５）は、定期検査の実施に必要な人工が確保可能であるための制約条件を示している。なお、式（１４）は図１０に示す定検制約データを用いて設定される。式（１４）は、定期検査の実施日において必要な人工の数を示し、式（１５）は、

【数14】

ここで、ＭＨ_{ｕ_ｋ_ｎ_ｘｄ}は、発電ユニットｕに対する定検タイプｋの、ｎ番目の定期検査を実施する際に必要な人工の総数である。ｘｄは式（５）を満たす日ｄであり、定期検査が実施される日を示している。ｍｈ_{ｕ_ｋ_ｎ_ｄ}は、発電ユニットｕに対する定検タイプｋの、ｎ番目の定期検査を実施する際に日ｄにおいて必要な人工の数である。

【数15】

ここで、ＭａｎＨｏｕｒｓ_dは、日ｄに動員可能な人工の数である。

【0062】

以上、制約条件設定部１０４２により定式化される制約条件式の例について説明した。上記の制約条件式は一例であり、制約条件設定部１０４２は、公知の手法を用いて制約条件を設定してもよい。なお、設定される制約条件は、発電ユニット単体に対する制約条件でもよいし、あるいは、発電ユニット群に対する制約条件でもよい。発電ユニット群に対する制約条件は、発電ユニット群全体の発電量または燃料使用量といった、発電ユニット群全体に対する制約条件でもよい。あるいは、発電ユニット群に対する制約条件は、発電ユニット群に属する各発電ユニットに対する制約条件でもよい。

【0063】

次に、最適化問題求解部１０４３について説明する。

【0064】

最適化問題求解部１０４３は、目的関数設定部１０４１により設定された目的関数と、制約条件設定部１０４２により設定された制約条件と、に基づく最適化問題を求解する。すなわち、最適化問題求解部１０４３は、制約条件設定部１０４２により設定された制約条件の下で、目的関数設定部１０４１により設定された目的関数の最適化問題を解くように構成されている。例えば、最適化問題求解部１０４３は、式（１）の目的関数の値を最小にする最適化問題を解く。求解手法としては、例えば２次計画法、線形計画法などの公知の最適化問題の解決手法を用いることが可能である。また、求解処理を行うために、専用のプログラムを用いてもよいし、公知のソルバを用いてもよい。

【0065】

なお、最適化問題求解部１０４３は、運転コストまたは定検コストが所定値になるように最適化問題を解くようにしてもよいし、あるいは、定検コストが最小になるように最適化問題を解くようにしてもよい。

【0066】

最適化問題求解部１０４３は、上記の最適化問題を解くことにより、定期検査の計画（定期検査の定検タイプ、開始日および期間等）を作成する。

【0067】

本実施形態において最適化問題求解部１０４３は、集合Ｕに含まれる複数の発電ユニットの運転コストと定検コストの和が最小となるように最適化問題を解く。これにより、集合Ｕに含まれる発電ユニットの各々について、定検タイプ、定検開始日および期間などが求められる。図１３および図１４は、定検計画作成部１０４により作成された定期検査の一例である。図１３は、ＩＤが１および２の発電ユニットについて、定検タイプＡ，Ｂ，Ｃごとの実施予定を示している。図１３において、横方向に伸びる各バーが定期検査を示している。バーの長さが定期検査の実施期間を示している。なお、図１３の横軸は時間を示しているが、この横軸の近傍に日付等の情報が表示されてもよい。

【0068】

図１４は、ある発電ユニットのある定検タイプに係る定期検査の予定を示している。図１４中、定期検査期間は定期検査の開始日から終了日までの期間を意味している。また、定期検査間隔は前述の許容期間のことであり、前回の定期検査が終了してから次の定期検査を実行するまでの最大期間を意味する。発電ユニットは、定期検査が終了してから、定期検査間隔が満了するまでの間に次の定期検査を受けなければならない。

【0069】

図１４の例では、１回目（ｎ＝１）の定期検査が終了してから２回目（ｎ＝２）の定期検査を開始するまでに定検実施不可期間Ｗ_{ｕ_ｋ}が確保されている。この定検実施不可期間は、定期検査の実施間隔の最小期間を定める。なお、図１４において、時刻Ｔ_１は２回目の定期検査を実施する最も早いタイミングであり、時刻Ｔ_２は２回目の定期検査を実施する最も遅いタイミングである。

【0070】

図１５は、定期検査に必要な機材、部品および人工を考慮して作成された定検計画の一例を示している。図１５に示すように、定期検査の開始日から終了日まで、実施日ごとに定期検査に必要な、機材の種類と数、部品の種類と数および人工が表示される。

【0071】

＜定検計画作成処理＞
図１２を参照して、定検計画作成部１０４による定検計画作成処理の処理フローを説明する。なお、以下の処理フローにおいて必要なデータ（すなわち、定検制約データ、発電機特性データ、電力需要データおよび運転制約データ）は、入力部１０１により予め取得され、記憶部１０２に記憶されているものとする。

【0072】

まず、目的関数設定部１０４１が、最適化問題の目的関数を設定する（ステップＳ１０１）。本実施形態では、前述の式（１）で示されるコスト関数が目的関数として定式化される。

【0073】

次に、制約条件設定部１０４２が、最適化問題の制約条件を設定する（ステップＳ１０２）。本実施形態では、前述の式（２）〜式（９）が制約条件を表す式として定式化される。

【0074】

なお、本ステップにおいて、制約条件設定部１０４２は、必要に応じて、式（１０）〜式（１５）を生成してもよい。例えば、定期検査の実施に必要な機材を考慮する場合は、式（１０）および式（１１）が生成される。定期検査の実施に必要な部品を考慮する場合は、式（１２）および式（１３）が生成される。定期検査の実施に必要な人工を考慮する場合は、式（１４）および式（１５）が生成される。

【0075】

次に、最適化問題求解部１０４３が、ステップＳ１０２において設定された制約条件の下で、ステップＳ１０１において設定された目的関数の最適化問題を解く（ステップＳ１０３）。これにより、定検計画が作成される。本実施形態では、最適化問題求解部１０４３は、式（１）の目的関数の値を最小にする最適化問題を解くことで、運転コストと定検コストの合計コストが最小となるような定検計画を立案する。この後、出力部１０３が作成された定検計画を外部装置に出力する。

【0076】

以上説明したように、第１の実施形態では、目的関数設定部１０４１が定期検査に関連するコストを示す目的関数を設定し、制約条件設定部１０４２が少なくとも定検制約データ、発電機特性データおよび電力需要データに基づいて制約条件を設定し、最適化問題求解部１０４３が、目的関数設定部１０４１により設定された制約条件の下で、目的関数設定部１０４１により設定された目的関数の最適化問題を解く。これにより、第１の実施形態によれば、発電機特性データおよび電力需要データだけでなく、定検制約データを考慮した定検計画を作成することができる。その結果、精度が高く、最適化された定検計画を作成することが可能になる。

【0077】

上記実施形態の説明では、定検計画がまったく存在しない状態から複数の発電ユニットに対する定検計画を作成したが、これに限られず、運転計画作成装置１００は作成済みの定検計画の変更を行い、新たな定検計画を作成してもよい。運転計画作成装置１００は、定検計画が作成済みの集合Ｕに属する発電ユニットのうち、一つまたは複数の発電ユニット（以下、「指定発電ユニット」という。）の定検計画を変更してもよい。作成済みの定検計画を変更する状況として、例えば、第１の発電ユニットが故障したため、電力需要を満たすために第２の発電ユニットの定期検査を実施することができなくなった場合などが考えられる。

【0078】

例えば、指定発電ユニットに対する定検計画の時間的移動量（すなわち、定検実施開始日のシフト量）が最小になるように、指定発電ユニットの定検計画を作成する。なお、指定発電ユニットに対する定検計画の開始日が所望の日になるように指定発電ユニットの定検計画を作成してもよい。

【0079】

指定発電ユニットに対する定検計画の時間的移動量を最適化する場合、目的関数は、既に作成された定検計画の時間的移動コストを示す関数となる。この時間的移動コストは、当初計画された定検実施開始日からのシフト量に基づいて変化するコストであり、このコストには、例えば、定検コスト、運転コストなどが含まれる。最適化問題求解部１０４３は、この目的関数が最小となるように、すなわち、作成済みの定検計画のシフト量が最小となるように最適化問題を解く。これにより、作成済み定検計画の全体コストにできるだけ影響を与えることなく、指定発電ユニットの定検計画を変更することができる。

【0080】

なお、作成済みの複数の発電ユニットの定検計画の一部を変更する場合において、目的関数は、時間的移動コストに限られず、運転コスト、定検コスト等の費用を示す関数であってもよい。例えば、運転計画作成装置１００（最適化問題求解部１０４３）は、指定発電ユニット以外の発電ユニットについて、既に作成された定検計画の制約条件（機材、部品、人工等の条件）を満たし、かつ、発電ユニットの定期検査に要する総コストが最小になるように指定発電ユニットに対する定検計画を作成してもよい。

【0081】

例えば、作成済みの１０台の発電ユニットの定検計画について、そのうち２台の指定発電ユニットの定検計画を変更する場合、運転計画作成装置１００は、１０台の発電ユニットのうち定検計画を変更しない８台の発電ユニットの定検計画の制約条件を満たし、かつ、１０台の発電ユニットの定期検査に要する総コストが最小になるように、２台の指定発電ユニットの定検計画を作成する。

【0082】

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る運転計画作成装置について説明する。図１７は、第２の実施形態に係る運転計画作成装置を含む運転計画作成システムの概略構成の一例を示すブロック図である。図１７において図１と同等の機能を有する構成要素には同一の符号を付している。第２の実施形態と第１の実施形態との間の相違点は、第２の実施形態に係る運転計画作成装置が運転状態決定部と出力電力決定部をさらに備え、定検計画作成部が作成した定検計画に基づいて発電ユニットの運転計画を作成する点にある。

【0083】

第２の実施形態に係る運転計画作成装置について説明する前に、図１６を参照して、発電ユニットの出力電力の特性について説明する。図１６は、発電ユニットの出力電力の特性を説明するための図である。発電ユニットは、作成された運転計画に応じて、停止および起動などの処理を行う。停止の指示を受けてから、実際に発電ユニットが停止するまでには時間がかかる。同様に、起動の指示を受けてから、実際に発電ユニットの出力が所定の値に到達するまでにも時間がかかる。停止の指示を受けた発電ユニットが実際に電力系統から切り離されることを「解列」という。また、起動の指示を受けて発電ユニットが電力系統に接続されることを「並列」という。解列から並列までの時間を発電ユニットの「停止期間」という。発電ユニットの停止期間における状態のことを「停止状態」、この停止状態以外の運転状態のことを「起動状態」という。このように本実施形態では、発電ユニットの運転状態には、起動状態および停止状態の２種類がある。

【0084】

図１６に示すように、停止指示を受けると、発電ユニットの出力電力は、ある出力値から下降していき、０となる。出力レベルが下降する部分は、停止カーブと呼ばれる。また、並列後、発電ユニットの出力電力は徐々に上昇し、一定の出力値に達する。出力レベルが上昇する部分は、起動カーブと呼ばれる。

【0085】

＜運転計画作成装置１００Ａ＞
次に、第２の実施形態に係る運転計画作成装置１００Ａについて説明する。運転計画作成装置１００Ａは、図１７に示すように、入力部１０１と、記憶部１０２と、出力部１０３と、定検計画作成部１０４と、運転状態決定部１０５と、出力電力決定部１０６と、を備える。運転状態決定部１０５および出力電力決定部１０６以外の構成要素は第１の実施形態と同様であるので、詳しい説明を省略する。

【0086】

運転状態決定部１０５は、発電ユニットの運転状態（起動状態または停止状態）を決定する運転状態決定処理を行う。

【0087】

運転状態決定部１０５は、発電機特性データ、運転制約データ、電力需要データ、および定検計画作成部１０４により作成された定検計画に基づいて、発電ユニットの運転状態を決定する。具体的には、運転状態決定部１０５は、制約条件および目的関数に基づく最適化問題を解くことにより、解列および並列のタイミングを決定する。そして、決定された発電ユニットの解列および並列のタイミングに基づいて、発電ユニットの運転状態が決定される。

【0088】

出力電力決定部１０６は、発電ユニットの単位期間ごとの出力電力の値を決定する出力電力決定処理を行う。ここで、「単位期間」とは、運転計画の計画期間を複数の期間に区分したときの、最小の期間を意味する。単位期間は、メッシュとも呼ばれる。

【0089】

出力電力決定部１０６は、発電機特性データ、運転制約データ、電力需要データ、および運転状態決定部１０５により決定された発電ユニットの運転状態に基づいて、発電ユニットの出力電力を決定する。具体的には、出力電力決定部１０６は、制約条件および目的関数に基づく最適化問題を解くことにより、各発電ユニットの出力電力を決定する。

【0090】

次に、図１８を参照して、運転計画作成装置１００Ａの運転状態決定部１０５による処理フローについて説明する。

【0091】

運転状態決定部１０５は、記憶部１０２から必要なデータを取得する（Ｓ２０１）。より詳しくは、運転状態決定部１０５は、発電機特性データ、電力需要データおよび運転制約データに加えて、定検計画作成部１０４により作成された定検計画を示すデータを記憶部１０２から取得する。

【0092】

必要なデータを取得した後、運転状態決定部１０５は、目的関数設定処理を実行する（Ｓ２０２）。この目的関数設定処理では、第１の実施形態で説明した目的関数設定部１０４１による処理と同様に、最適化問題の目的関数が定式化される。目的関数設定処理は公知の手法を用いればよく、目的関数は任意に定めてよい。例えば、１つの発電ユニットの運転コスト、または複数の発電ユニットを含む発電ユニット群の運転コストを最小化にすることを目的としてもよい。あるいは、運転コストを、任意に定められる目標値に近づけることを目的としてもよい。

【0093】

目的関数設定処理を行った後、運転状態決定部１０５は、制約条件設定処理を実行する（Ｓ２０３）。制約条件設定処理では、第１の実施形態で説明した制約条件設定部１０４２による処理と同様に、最適化問題の制約条件が定式化される。制約条件設定処理は公知の手法を用いればよく、作成される制約条件は１つの発電ユニットに対する制約条件でもよいし、あるいは発電ユニット群に対する制約条件でもよい。なお、発電ユニット群に対する制約条件は、発電ユニット群全体の発電量もしくは燃料使用量といった発電ユニット群全体に対する制約条件でもよいし、あるいは、発電ユニット群に属する各発電ユニットに対する制約条件でもよい。

【0094】

次に、運転状態決定部１０５は、ステップＳ２０２の目的関数設定処理で設定された目的関数と、ステップＳ２０３の制約条件設定処理で設定された運転制約と、に基づく最適化問題を求解する。求解手法としては、第１の実施形態で説明した最適化問題求解部１０４３による処理と同様に、２次計画法、線形計画法などの公知の最適化問題解決手法を用いることが可能である。また、求解処理を行うために、専用のプログラムを用いてもよいし、公知のソルバを用いてもよい。

【0095】

上記の処理フローにより、発電ユニットの解列および並列のタイミングが決定される。そして、運転状態決定部１０５は、算出された解列および並列のタイミングに基づいて、発電ユニットの運転状態を時間ごとに示す情報を作成する。例えば、計画期間内に定められた複数の区間ごとに運転状態が示された情報が作成される。

【0096】

次に、図１９を参照して、運転計画作成装置１００Ａの出力電力決定部１０６による処理フローについて説明する。

【0097】

出力電力決定部１０６は、記憶部１０２から必要なデータを取得する（Ｓ３０１）。より詳しくは、出力電力決定部１０６は、発電機特性データ、電力需要データおよび運転制約データに加えて、運転状態決定部１０５により決定された各発電ユニットの運転状態を示すデータを記憶部１０２から取得する。なお、運転状態決定部１０５により決定された発電ユニットの運転状態を示すデータは、本ステップで取得される運転制約データとは別個のデータであるが、これに限らず、運転制約データに含まれてもよい。

【0098】

次に、出力電力決定部１０６は、目的関数設定処理を実行する（Ｓ３０２）。この目的関数設定処理では、運転状態決定部１０５による処理と同様に、最適化問題の目的関数が定式化される。目的関数設定処理は公知の手法を用いればよく、目的関数は任意に定めてよい。

【0099】

次に、出力電力決定部１０６は、制約条件設定処理を実行する（Ｓ３０３）。制約条件設定処理では、運転状態決定部１０５による処理と同様に、最適化問題の制約条件が定式化される。制約条件設定処理は公知の手法を用いればよく、作成される制約条件は１つの発電ユニットに対する制約条件でもよいし、あるいは発電ユニット群に対する制約条件でもよい。なお、発電ユニット群に対する制約条件は、発電ユニット群全体の発電量もしくは燃料使用量といった発電ユニット群全体に対する制約条件でもよいし、あるいは、発電ユニット群に属する各発電ユニットに対する制約条件でもよい。

【0100】

次に、出力電力決定部１０６は、ステップＳ３０２の目的関数設定処理で設定された目的関数と、ステップＳ３０３の制約条件設定処理で設定された運転制約と、に基づく最適化問題を求解する。求解手法としては、運転状態決定部１０５による処理と同様に、２次計画法、線形計画法などの公知の最適化問題解決手法を用いることが可能である。また、求解処理を行うために、専用のプログラムを用いてもよいし、公知のソルバを用いてもよい。

【0101】

上記の処理フローにより、計画期間における各発電ユニットの出力電力が決定される。

【0102】

以上説明したように、第２の実施形態では、運転状態決定部１０５が、定検計画作成部１０４により作成された定検計画に基づいて、各発電ユニットの運転状態を決定する。そして、出力電力決定部１０６が、運転状態決定部１０５により決定された各発電ユニットの運転状態に基づいて各発電ユニットの出力電力を決定する。これにより、第２の実施形態によれば、発電ユニットの定検計画を考慮した運転計画を作成することができる。よって、例えば、電力供給者の収益を最大化するための運転計画を作成することができる。

【0103】

なお、上記の実施形態で説明した処理フローは一例に過ぎず、所要の処理結果を得ることができれば、その他の処理が行われてもよいし、処理の順序等が入れ替えられてもよい。

【0104】

また、処理結果の出力方法についても特に限定されない。例えば、定検計画作成部１０４、運転状態決定部１０５および出力電力決定部１０６の各々について、出力部１０３は、各処理が完了した後に処理結果を逐次出力してもよい。すなわち、出力部１０３は、各構成要素から処理結果を受け取る都度、外部の装置（入出力装置２００等）に向けて処理結果を送信してもよい。あるいは、各構成要素の処理結果は記憶部１０２に逐次記憶されてもよい。そして、出力部１０３は、入力部１０１が外部装置から要求を受け付けると、記憶部１０２を参照し、要求された情報を取得するようにしてもよい。

【0105】

上記の実施形態は一例に過ぎず、実施形態の構成要素の一部が外部の装置にあってもよい。例えば、第２の実施形態に係る運転計画作成装置１００Ａは定検計画作成部１０４を有していたが、この定検計画作成部１０４が外部の装置に設けられてもよい。この場合、入力部１０１が、定検計画作成部１０４を有する外部装置から定検計画を取得し、運転状態決定部１０５に渡たす。

【0106】

その他、運転計画作成装置内の構成要素がそれぞれ別々の装置に設けられる実施形態も想定される。例えば、定検計画作成部１０４を有する第１装置と、運転状態決定部１０５を有する第２装置と、出力電力決定部１０６を有する第３装置とが互いに通信可能に接続され、運転計画作成装置１００Ａと同様に機能するようにしてもよい。

【0107】

上記第１および第２の実施形態における処理は、ソフトウェア（プログラム）により実現することが可能である。ゆえに、上記の各実施形態は、例えば、汎用のコンピュータ装置を基本ハードウェアとして用い、コンピュータ装置に搭載された中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサにプログラムを実行させることにより、実現することが可能である。

【0108】

図２０は、運転計画作成装置１００，１００Ａのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。運転計画作成装置１００，１００Ａは、プロセッサ７０１と、主記憶装置７０２と、補助記憶装置７０３と、ネットワークインタフェース７０４と、デバイスインタフェース７０５とを備え、これらがバス７０６を介して接続されたコンピュータ装置７００として実現できる。また、運転計画作成装置１００，１００Ａは、入出力装置２００として、汎用の入力装置および出力装置を備えていてもよい。

【0109】

運転計画作成装置１００，１００Ａは、各装置で実行されるプログラムをコンピュータ装置７００にあらかじめインストールすることで実現してもよいし、プログラムをＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に記憶して、あるいはネットワークを介して配布して、コンピュータ装置７００に適宜インストールすることで実現してもよい。

【0110】

なお、図２０では、コンピュータ装置７００は、各構成要素を１つ備えているが、同じ構成要素を複数備えていてもよい。また、図２０では、１台のコンピュータ装置７００が示されているが、ソフトウェアが複数のコンピュータ装置にインストールされてもよい。当該複数のコンピュータ装置それぞれがソフトウェアの異なる一部の処理を実行することにより、処理結果を生成してもよい。つまり、運転計画作成装置１００，１００Ａがシステムとして構成されていてもよい。

【0111】

プロセッサ７０１は、コンピュータの制御装置および演算装置を含む電子回路である。プロセッサ７０１は、コンピュータ装置７００の内部構成の各装置などから入力されたデータやプログラムに基づいて演算処理を行い、演算結果や制御信号を各装置等に出力する。具体的には、プロセッサ７０１は、コンピュータ装置７００のＯＳ（オペレーティングシステム）や、アプリケーションなどを実行し、コンピュータ装置７００を構成する各装置を制御する。

【0112】

プロセッサ７０１は、上記の処理を行うことができれば特に限られるものではない。プロセッサ７０１は、例えば、汎用目的プロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、コントローラ、マイクロコントローラ、運転状態マシンなどでもよい。また、プロセッサ７０１は、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラム可能論理回路（ＰＬＤ）などでもよい。また、プロセッサ７０１は、複数の処理装置から構成されていてもよい。例えば、ＤＳＰおよびマイクロプロセッサの組み合わせでもよいし、ＤＳＰコアと協働する１つ以上のマイクロプロセッサでもよい。

【0113】

主記憶装置７０２は、プロセッサ７０１が実行する命令および各種データ等を記憶する記憶装置であり、主記憶装置７０２に記憶された情報がプロセッサ７０１により直接読み出される。補助記憶装置７０３は、主記憶装置７０２以外の記憶装置である。なお、記憶装置は、電子情報を格納可能な任意の電子部品を意味するものとする。主記憶装置７０２として、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の一時的な情報の保存に用いられる揮発性メモリが主に用いられるが、本発明の実施形態において、主記憶装置７０２がこれらの揮発性メモリに限られるわけではない。主記憶装置７０２および補助記憶装置７０３として用いられる記憶装置は、揮発性メモリでもよいし、不揮発性メモリでもよい。不揮発性メモリは、プログラム可能読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭ等がある。また、補助記憶装置７０３として磁気または光学のデータストレージが用いられてもよい。データストレージとしては、ハードディスク等の磁気ディスク、ＤＶＤ等の光ディスク、ＵＳＢメモリ等のフラッシュメモリ、および磁気テープなどが用いられてもよい。

【0114】

なお、プロセッサ７０１が主記憶装置７０２または補助記憶装置７０３に対して、直接または間接的に、情報を読み出し、書き込み、またはこれらの両方を行うならば、記憶装置はプロセッサと電気的に通信すると言うことができる。なお、主記憶装置７０２は、プロセッサに統合されていてもよい。この場合も、主記憶装置７０２は、プロセッサと電気的に通信していると言うことができる。

【0115】

ネットワークインタフェース７０４は、無線または有線により、通信ネットワーク８００に接続するためのインタフェースである。ネットワークインタフェース７０４は、既存の通信規格に適合したものを用いればよい。ネットワークインタフェース７０４により、通信ネットワーク８００を介して通信接続された外部装置９００に出力結果などが送信されてもよい。外部装置９００は、外部記憶媒体でもよいし、表示装置でもよいし、データベースなどのストレージでもよい。

【0116】

デバイスインタフェース７０５は、出力結果などを記録する外部記憶媒体に接続するＵＳＢメモリなどのインタフェースである。外部記憶媒体は、ＨＤＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＯＭ、ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥ、ＳＡＮ（Ｓｔｏｒａｇｅ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＤＡＴ等の任意の記録媒体でよい。デバイスインタフェース７０５を介して、ストレージなどと接続されていてもよい。

【0117】

また、コンピュータ装置７００の一部または全部、つまり運転計画作成装置１００，１００Ａの一部または全部は、プロセッサ７０１などを実装している半導体集積回路などの専用の電子回路（すなわちハードウェア）にて構成されてもよい。専用のハードウェアは、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの記憶装置との組み合わせで構成されてもよい。

【0118】

なお、図２０では、１台のコンピュータ装置が示されているが、ソフトウェアが複数のコンピュータ装置にインストールされてもよい。当該複数のコンピュータ装置それぞれがソフトウェアの異なる一部の処理を実行することにより、処理結果を算出してもよい。

【0119】

上記に、本発明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り、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。

【符号の説明】

【0120】

１００，１００Ａ 運転計画作成装置、１０１ 入力部、１０２ 記憶部、１０３ 出力部、１０４ 定検計画作成部、１０４１ 目的関数設定部、１０４２ 制約条件設定部、１０４３ 最適化問題求解部、１０５ 運転状態決定部、１０６ 出力電力決定部、２００ 入出力装置、３００ 発電機特性データ管理装置、４００ 定検制約データ管理装置、５００ 運転制約データ管理装置、６００ 電力需要予測装置、７００ コンピュータ装置、７０１ プロセッサ、７０２ 主記憶装置、７０３ 補助記憶装置、７０４ ネットワークインタフェース、７０５ デバイスインタフェース、７０６ バス、８００ 通信ネットワーク、９００ 外部装置、ＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、ＤＢ４ データベース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】