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技術 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム

出願人 東京電力ホールディングス株式会社
発明者 菅野伯浩福場伸哉三好佑弥
出願日 2019年2月28日 (1年11ヶ月経過) 出願番号 2019-035243
公開日 2020年9月3日 (5ヶ月経過) 公開番号 2020-141478
状態 未査定
技術分野 給配電網の遠方監視・制御 交流の給配電
主要キーワード 実負荷電流 予測電流値 負荷カーブ 負荷管理装置 単回帰分析 低圧系統 工事者 偏回帰係数
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年9月3日)のものです。
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図面 (8)

課題

電力設備にかかる負荷予測を精度良く行うことができる情報処理装置を提供する。

解決手段

複数の需要家のそれぞれに設置されたスマートメーターによって検出された電力量の情報を取得する需要家情報取得部と、複数の前記需要家のうちの一部または全部について、前記需要家ごとに、前記需要家情報取得部によって取得された情報に基づいて、予測対象となる月とは異なる過去の月の実績から得られる時間帯別最大電流値を含む第1の値と、重回帰分析を用いて決められた前記時間帯別の係数を含む第2の値を用いて、前記予測対象となる月における所定の時間ごとの最大電流値を予測する需要家情報予測部と、を備える情報処理装置。

概要

背景

従来では、低圧配電系統は、需要家契約高から予測される最大実負荷電流に基づいて管理されていた。しかしながら、近年、スマートメーター(説明の便宜上、「SM」ともいう。)の取り付けが進んでおり、時系列に正確な負荷実績を把握できるようになってきた。
このような状況により、従来のように契約高からの予測値のみを用いて管理が行われる手法に代わって、SMによって検出される実績値活用した管理の手法が提案等されている。

一例として、特許文献1に記載された「負荷管理装置および方法」では、変圧器ごとの単位の負荷を予測する手法が用いられている(特許文献1参照。)。この手法では、個々の変圧器に接続される複数の需要家の契約容量契約種別、SMによって検出される実績値などに基づいて、変圧器ごとの単位で負荷カーブを予測することが行われる。

なお、現在では、需要家の新設時に、当該需要家が接続する変圧器の配下にある複数の需要家(新設される当該需要家を含む。)の契約容量、契約種別に基づいて予測された年間の最大電流値によって、変圧器の増設が必要であるか否かが判断されている。

概要

電力設備にかかる負荷の予測を精度良く行うことができる情報処理装置を提供する。複数の需要家のそれぞれに設置されたスマートメーターによって検出された電力量の情報を取得する需要家情報取得部と、複数の前記需要家のうちの一部または全部について、前記需要家ごとに、前記需要家情報取得部によって取得された情報に基づいて、予測対象となる月とは異なる過去の月の実績から得られる時間帯別の最大電流値を含む第1の値と、重回帰分析を用いて決められた前記時間帯別の係数を含む第2の値を用いて、前記予測対象となる月における所定の時間ごとの最大電流値を予測する需要家情報予測部と、を備える情報処理装置。

目的

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、電力設備にかかる負荷の予測を精度良く行うことができる情報処理装置、情報処理方法およびプログラムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数の需要家のそれぞれに設置されたスマートメーターによって検出された電力量の情報を取得する需要家情報取得部と、複数の前記需要家のうちの一部または全部について、前記需要家ごとに、前記需要家情報取得部によって取得された情報に基づいて、予測対象となる月とは異なる過去の月の実績から得られる時間帯別最大電流値を含む第1の値と、重回帰分析を用いて決められた前記時間帯別の係数を含む第2の値を用いて、前記予測対象となる月における所定の時間ごとの最大電流値を予測する需要家情報予測部と、を備える情報処理装置

請求項2

前記第1の値および前記第2の値は、さらに、前記予測対象となる前記需要家の契約高に関する値を含む、請求項1に記載の情報処理装置。

請求項3

前記第1の値および前記第2の値は、それぞれ、前記所定の時間ごとにあり、前記需要家情報予測部は、前記予測対象となる月における前記所定の時間ごとの最大電流値として、前記所定の時間ごとに、前記第1の値と前記第2の値とを乗算した結果をすべての時間帯について総和した結果とする、請求項1または請求項2のいずれか1項に記載の情報処理装置。

請求項4

前記係数は、少なくとも前記予測対象となる前記需要家以外の前記需要家を1以上含む複数の前記需要家の過去の実績から得られる、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の情報処理装置。

請求項5

前記需要家情報予測部は、複数の前記需要家のうちの一部または全部について、前記需要家ごとに、前記需要家の契約高に基づいて、前記予測対象となる月における前記所定の時間ごとの最大電流値を予測する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の情報処理装置。

請求項6

前記需要家情報予測部は、複数の前記需要家のうちの一部または全部について、前記需要家ごとに、前記需要家情報取得部によって取得された情報に基づいて、前記予測対象となる月と同じ過去の月の実績を用いて、前記予測対象となる月における前記所定の時間ごとの最大電流値を予測する、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の情報処理装置。

請求項7

同一の変圧器の配下に存在する複数の前記需要家について前記需要家情報予測部によって予測された前記予測対象となる月における前記所定の時間ごとの最大電流値に基づいて、前記変圧器ごとに前記予測対象となる月における最大電流値を予測する変圧器情報予測部を備える、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の情報処理装置。

請求項8

前記電力量は、低圧系統電力供給において供給される電力量である、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の情報処理装置。

請求項9

需要家情報取得部が、複数の需要家のそれぞれに設置されたスマートメーターによって検出された電力量の情報を取得し、需要家情報予測部が、複数の前記需要家のうちの一部または全部について、前記需要家ごとに、前記需要家情報取得部によって取得された情報に基づいて、予測対象となる月とは異なる過去の月の実績から得られる時間帯別の最大電流値を含む第1の値と、重回帰分析を用いて決められた前記時間帯別の係数を含む第2の値を用いて、前記予測対象となる月における所定の時間ごとの最大電流値を予測する、情報処理方法

請求項10

需要家情報取得部が、複数の需要家のそれぞれに設置されたスマートメーターによって検出された電力量の情報を取得するステップと、需要家情報予測部が、複数の前記需要家のうちの一部または全部について、前記需要家ごとに、前記需要家情報取得部によって取得された情報に基づいて、予測対象となる月とは異なる過去の月の実績から得られる時間帯別の最大電流値を含む第1の値と、重回帰分析を用いて決められた前記時間帯別の係数を含む第2の値を用いて、前記予測対象となる月における所定の時間ごとの最大電流値を予測するステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラム

技術分野

0001

本発明は、情報処理装置情報処理方法およびプログラムに関する。

背景技術

0002

従来では、低圧配電系統は、需要家契約高から予測される最大実負荷電流に基づいて管理されていた。しかしながら、近年、スマートメーター(説明の便宜上、「SM」ともいう。)の取り付けが進んでおり、時系列に正確な負荷実績を把握できるようになってきた。
このような状況により、従来のように契約高からの予測値のみを用いて管理が行われる手法に代わって、SMによって検出される実績値活用した管理の手法が提案等されている。

0003

一例として、特許文献1に記載された「負荷管理装置および方法」では、変圧器ごとの単位の負荷を予測する手法が用いられている(特許文献1参照。)。この手法では、個々の変圧器に接続される複数の需要家の契約容量契約種別、SMによって検出される実績値などに基づいて、変圧器ごとの単位で負荷カーブを予測することが行われる。

0004

なお、現在では、需要家の新設時に、当該需要家が接続する変圧器の配下にある複数の需要家(新設される当該需要家を含む。)の契約容量、契約種別に基づいて予測された年間の最大電流値によって、変圧器の増設が必要であるか否かが判断されている。

先行技術

0005

特開2018−160990号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、上述したように需要家の契約高からの予測値に基づいて負荷を管理する手法、あるいは、上述した特許文献1に係る手法では、予測の精度が不十分である場合があった。このため、これらの手法では、予測の精度が不十分であることから、不要な電力設備が設置される場合があり、電力設備のスリム化が不十分な場合があった。

0007

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、電力設備にかかる負荷の予測を精度良く行うことができる情報処理装置、情報処理方法およびプログラムを提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0008

一構成例として、複数の需要家のそれぞれに設置されたスマートメーターによって検出された電力量の情報を取得する需要家情報取得部と、複数の前記需要家のうちの一部または全部について、前記需要家ごとに、前記需要家情報取得部によって取得された情報に基づいて、予測対象となる月とは異なる過去の月の実績から得られる時間帯別の最大電流値を含む第1の値と、重回帰分析を用いて決められた前記時間帯別の係数を含む第2の値を用いて、前記予測対象となる月における所定の時間ごとの最大電流値を予測する需要家情報予測部と、を備える情報処理装置である。

0009

一構成例として、情報処理装置において、前記第1の値および前記第2の値は、さらに、前記予測対象となる前記需要家の契約高に関する値を含む、構成であってもよい。

0010

一構成例として、情報処理装置において、前記第1の値および前記第2の値は、それぞれ、前記所定の時間ごとにあり、前記需要家情報予測部は、前記予測対象となる月における前記所定の時間ごとの最大電流値として、前記所定の時間ごとに、前記第1の値と前記第2の値とを乗算した結果をすべての時間帯について総和した結果とする、構成であってもよい。

0011

一構成例として、情報処理装置において、前記係数は、少なくとも前記予測対象となる前記需要家以外の前記需要家を1以上含む複数の前記需要家の過去の実績から得られる、構成であってもよい。

0012

一構成例として、情報処理装置において、前記需要家情報予測部は、複数の前記需要家のうちの一部または全部について、前記需要家ごとに、前記需要家の契約高に基づいて、前記予測対象となる月における前記所定の時間ごとの最大電流値を予測する、構成であってもよい。

0013

一構成例として、情報処理装置において、前記需要家情報予測部は、複数の前記需要家のうちの一部または全部について、前記需要家ごとに、前記需要家情報取得部によって取得された情報に基づいて、前記予測対象となる月と同じ過去の月の実績を用いて、前記予測対象となる月における前記所定の時間ごとの最大電流値を予測する、構成であってもよい。

0014

一構成例として、情報処理装置において、同一の変圧器の配下に存在する複数の前記需要家について前記需要家情報予測部によって予測された前記予測対象となる月における前記所定の時間ごとの最大電流値に基づいて、前記変圧器ごとに前記予測対象となる月における最大電流値を予測する変圧器情報予測部を備える、構成であってもよい。

0015

一構成例として、情報処理装置において、前記電力量は、低圧系統電力供給において供給される電力量である、構成であってもよい。

0016

一構成例として、需要家情報取得部が、複数の需要家のそれぞれに設置されたスマートメーターによって検出された電力量の情報を取得し、需要家情報予測部が、複数の前記需要家のうちの一部または全部について、前記需要家ごとに、前記需要家情報取得部によって取得された情報に基づいて、予測対象となる月とは異なる過去の月の実績から得られる時間帯別の最大電流値を含む第1の値と、重回帰分析を用いて決められた前記時間帯別の係数を含む第2の値を用いて、前記予測対象となる月における所定の時間ごとの最大電流値を予測する、情報処理方法である。

0017

一構成例として、需要家情報取得部が、複数の需要家のそれぞれに設置されたスマートメーターによって検出された電力量の情報を取得するステップと、需要家情報予測部が、複数の前記需要家のうちの一部または全部について、前記需要家ごとに、前記需要家情報取得部によって取得された情報に基づいて、予測対象となる月とは異なる過去の月の実績から得られる時間帯別の最大電流値を含む第1の値と、重回帰分析を用いて決められた前記時間帯別の係数を含む第2の値を用いて、前記予測対象となる月における所定の時間ごとの最大電流値を予測するステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

発明の効果

0018

本発明に係る情報処理装置、情報処理方法およびプログラムによれば、電力設備にかかる負荷の予測を精度良く行うことができる。

図面の簡単な説明

0019

本発明の一実施形態に係る電力供給システムの概略的な構成を示す図である。
本発明の一実施形態に係る情報処理装置の概略的な構成を示す図である。
本発明の一実施形態に係る需要家管理情報の一例を示す図である。
本発明の一実施形態に係る負荷カーブにおける時間ごとの電流値の一例を示す図である。
本発明の一実施形態に係る重回帰分析における説明変数の意味の一例を示す図である。
本発明の一実施形態に係る契約高からの負荷予測の一例を示す図である。
本発明の一実施形態に係る情報処理装置において行われる処理の手順の一例を示す図である。

実施例

0020

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。

0021

<低圧系統>
本実施形態では、評価の対象として、低圧系統の電力設備を用いた電力供給を例として説明する。
なお、本実施形態に係る技術は、低圧系統以外の電力供給の系統に適用されてもよい。

0022

<需要家ごとの予測>
本実施形態では、それぞれの需要家が、電力供給の契約の単位である。需要家の種別(契約種別)として、例えば、住居工場商店などがある。
本実施形態では、一つの需要家(本実施形態において「一需要家」ともいう。)ごとの単位で負荷の予測を行うことで、負荷の予測の精度を向上させる。
それぞれの需要家にはSMが備えられる。SMは、通信機能を有しており、電力をデジタル計測し、計測結果を通信することが可能である。

0023

現在、SMが次第に普及されている。今後、全世帯の需要家にSMが取り付けられることが予想される。
SMが設置された後に1年以上経過した需要家については、SMにより検出された過去の実績値に基づいて年間の負荷カーブを把握することが可能であり、予測精度の向上が期待される。
しかしながら、それ以外の需要家について負荷カーブを予測する手法の検討が必要であった。本実施形態では、このような手法を実行可能な装置等について説明する。

0024

<電力供給システム>
図1は、本発明の一実施形態に係る電力供給システム1の概略的な構成を示す図である。
電力供給システム1は、電力線11と、変圧器12と、需要家群21と、情報処理装置22と、データベース23と、回線31を備える。
本実施形態では、需要家群21は、1個の変圧器12の配下に存在する複数(本実施形態では、複数であるN)の需要家111−1〜111−Nの集合を表す。
それぞれの需要家111−1〜111−Nは、それぞれのスマートメーター(SM)131−1〜131−Nを備える。
本実施形態では、電力線11、変圧器12、SM131−1〜131−Nなどが電力設備として設けられている。

0025

電力線11は、交流の電力を伝送する。本実施形態では、当該電力は、電力会社から供給される商用の電力である。
変圧器12は、電力線11と接続されており、電力線11を伝送する交流の電力の電圧を変換する。
変圧器12は、それぞれのSM131−1〜131−Nと接続されている。
それぞれの需要家111−1〜111−Nは、変圧器12から供給される電力を受けて、当該電力を消費する。
それぞれの需要家111−1〜111−NのSM131−1〜131−Nは、それぞれの需要家111−1〜111−Nにおいて使用される電力量を検出し、検出された電力量を表す情報を、回線31を介して、情報処理装置22に送信する。

0026

ここで、それぞれのSM131−1〜131−Nは、例えば、30分ごとの電力量を検出する。
本実施形態では、正時である0時〜23時(24時は0時と同じ)のそれぞれの時間においてそれぞれのSM131−1〜131−Nによって検出された電力量に基づいて、0時〜23時のそれぞれの時間における電流値が決定される。
一例として、正時である0時〜23時の1時間ごとのSM131−1〜131−Nの検出値を採用して、0時30分〜23時30分といったように1時間のなかの30分でのSM131−1〜131−Nの検出値を無視することが行われてもよい。

0027

他の例として、正時である0時〜23時の1時間ごとのSM131−1〜131−Nの検出値を決定するに際して、0時30分〜23時30分といったように1時間のなかの30分ずれたタイミングでのSM131−1〜131−Nの検出値と比較して、電流値が大きくなる方の検出値を採用することが行われてもよい。
具体的には、正時である0時あるいは1時などといった1時間ごとの時間におけるSM131−1〜131−Nの検出値と、それよりも30分だけ後である0時30分あるいは1時30分などといった時間におけるSM131−1〜131−Nの検出値とを比較して、いずれか一方の検出値を採用することが行われてもよい。
逆に、正時である0時あるいは1時などといった1時間ごとの時間におけるSM131−1〜131−Nの検出値と、それよりも30分だけ前である前日の23時30分あるいは本日の0時30分などといった時間におけるSM131−1〜131−Nの検出値とを比較して、いずれか一方の検出値を採用することが行われてもよい。

0028

なお、本実施形態では、それぞれのSM131−1〜131−Nが正時およびそれから30分ずれた時間に電力量を検出する場合を示すが、電力量を検出するタイミングとしては任意であってもよい。

0029

情報処理装置22は、それぞれのSM131−1〜131−Nから送信された情報を、回線31を介して受信する。
情報処理装置22は、受信された情報をデータベース23に記憶する。
情報処理装置22は、データベース23に記憶された情報に基づいて、各種の処理を行う。情報処理装置22は、例えば、電力供給に関する情報の一括管理および予測を行う。
情報処理装置22は、本実施形態では、サーバ装置として機能する。

0030

データベース23は、各種の情報を記憶する。
本実施形態では、情報処理装置22が、データベース23を備え、データベース23と直接通信する場合を示す。他の例として、データベース23は回線31に接続されてもよく、この場合、情報処理装置22は、回線31を介して、データベース23と通信する。
回線31は、任意の回線であってもよく、例えば、有線であってもよく、あるいは、無線であってもよい。

0031

ここで、それぞれのSM131−1〜131−Nには、識別情報が設定されている。それぞれのSM131−1〜131−Nは、それぞれのSM131−1〜131−Nの識別情報とともに、電力量を表す情報などを通信する。
情報処理装置22は、それぞれのSM131−1〜131−Nの識別情報と、それぞれのSM131−1〜131−Nが備えられた需要家111−1〜111−Nとの対応の情報を、データベース23に記憶して管理する。当該対応の情報は、例えば、新規にSMが需要家に備えられる場合に、オペレーター(人)などによって情報処理装置22に設定される。
また、情報処理装置22は、それぞれの需要家111−1〜111−Nに関する情報を、データベース23に記憶して管理する。当該情報は、例えば、それぞれの需要家111−1〜111−Nの種別を表す情報、それぞれの需要家111−1〜111−Nの契約高を表す情報、および、それぞれの需要家111−1〜111−Nが属する変圧器12を特定する情報を含んでもよい。

0032

なお、図1の例では、1個の変圧器12および1個の需要家群21を示したが、電力供給システム1は複数の変圧器および複数の需要家群を備える。
本実施形態では、複数の変圧器12が備えられる場合、それぞれの変圧器12には、識別情報が設定されている。当該識別情報は、それぞれの変圧器12を特定する情報の一例である。

0033

<情報処理装置>
図2は、本発明の一実施形態に係る情報処理装置22の概略的な構成を示す図である。
情報処理装置22は、入力部211と、出力部212と、通信部213と、記憶部214と、制御部215を備える。
制御部215は、情報収集部231と、需要家情報取得部232と、需要家情報予測部233と、変圧器情報予測部234を備える。

0034

情報処理装置22は、例えば、コンピュータを用いて構成されている。そして、情報処理装置22は、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサーと、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)などを備え、プロセッサーが所定のプログラムを実行することで、各種の処理を実行する。

0035

入力部211は、情報を入力する。一例として、入力部211は、オペレーターによって行われる操作を受け付ける操作部を有しており、当該操作部に対して行われた操作の内容を表す情報を入力する。他の例として、入力部211は、外部の装置と接続して、当該外部の装置から出力される情報を入力する。当該外部の装置は、例えば、可搬型メモリ装置であってもよい。
出力部212は、情報を出力する。一例として、出力部212は、情報を表示する画面を有しており、当該画面に情報を表示することで当該情報を出力する。他の例として、出力部212は、スピーカを有しており、当該スピーカから情報を音声出力する。他の例として、出力部212は、外部の装置と接続して、当該外部の装置に情報を出力する。当該外部の装置は、例えば、可搬型のメモリ装置であってもよい。

0036

通信部213は、外部の装置と通信を行う。本実施形態では、通信部213は、回線31を介して、それぞれのSM131−1〜131−Nと通信を行う。
記憶部214は、例えば、ROMおよびRAMなどを備えており、プロセッサーによって実行されるプログラム、および、当該プログラムにおいて使用されるパラメーターなどの情報を記憶する。

0037

制御部215は、情報処理装置22における各種の処理を実行する。
情報収集部231は、複数のSM131−1〜131−Nから回線31を介して通信部213によって受信される情報を収集して、収集された情報をデータベース23に記憶する。
また、情報収集部231は、オペレーターなどによって入力される情報を収集して、収集された情報をデータベース23に記憶する。

0038

需要家情報取得部232は、データベース23に記憶された情報に基づいて、需要家111−1〜111−Nごとの情報を取得する。
需要家情報予測部233は、需要家情報取得部232によって取得された情報に基づいて、需要家111−1〜111−Nごとの情報を予測する。
変圧器情報予測部234は、需要家情報予測部233によって行われた予測の結果に基づいて、変圧器12ごとの情報を予測する。変圧器12ごとの情報は、需要家群21ごとの情報に相当する。

0039

<需要家管理情報>
図3は、本発明の一実施形態に係る需要家管理情報1011の一例を示す図である。
需要家管理情報1011は、それぞれの需要家111−1〜111−Nについて、電力供給の契約の状況を格納する。
本実施形態では、説明の便宜上、需要家111−1を「需要家1」と呼ぶ場合があり、需要家111−2を「需要家2」と呼ぶ場合があり、需要家111−3を「需要家3」と呼ぶ場合がある。

0040

本実施形態では、電力供給の契約の状況として、月ごとの状況が用いられている。
本実施形態では、2017年7月について予測を行う場合を示す。現在は、2017年6月が経過したときであるとする。
図3の例では、それぞれの需要家111−1〜111−Nについて、それぞれの月ごとに、契約されていた月に所定のマーク図3の例では、丸印)を付してある。

0041

需要家1は、2016年6月から2017年6月まで契約が継続しており電力供給の実績を表す情報が取得されている。そして、2017年7月についても契約が継続するが、2017年7月の実績は得られていない。
需要家2は、2017年5月から2017年6月まで契約が継続しており電力供給の実績を表す情報が取得されている。そして、2017年7月についても契約が継続するが、2017年7月の実績は得られていない。
需要家3は、2017年7月から新規の契約が開始される。過去において実績は得られていない。

0042

本実施形態では、需要家1、需要家2、需要家3という3個のパターンについて説明する。これら3個のパターンでは、それぞれ、SMの設置月が異なる。
本実施形態では、N個の需要家111−1〜111−Nのそれぞれは、これら3個のパターンのうちのいずれか1つに当てはまる。本実施形態では、これら3個のパターンのそれぞれごとに、各需要家の負荷カーブを予測する。

0043

需要家1、需要家2、需要家3は、それぞれ、SM131−1〜131−3が設置されたタイミングが異なる。
需要家1は、SMの設置月が1年以上前である例である。図3の例では、需要家1について、SMの設置月は2016年6月であるが、例えば、2016年6月の契約は無くてもよく、あるいは、逆に、2016年5月以前の契約があってもよい。
需要家2は、SMの設置月がひと月以上前である例である。図3の例において、需要家2について、例えば、2017年5月の契約は無くてもよく、あるいは、逆に、2016年8月以降の所定の月から2017年4月までの契約があってもよい。
需要家3は、SMの設置月(ここでは、有効に使用される月)が将来である例であり、図3の例では、2017年7月である。

0044

本実施形態では、需要家1、需要家2、需要家3について、2017年7月の最大負荷カーブを予測する処理について説明する。
需要家1については、2017年7月に対して、1年前の同じ月である2016年7月においてSM131−1によって得られた実績の情報が存在する。この場合、需要家情報取得部232は2016年7月の負荷カーブの情報を取得し、需要家情報予測部233は当該情報をそのまま2017年7月の予測値として使用して、最大負荷カーブの予測を行う。

0045

需要家2については、2017年7月に対して、過去1年未満の月(図3の例では、5月〜6月)においてSM131−2によって得られた実績の情報が存在するが、1年前の同じ月である2016年7月については実績の情報が無い。この場合、需要家情報取得部232は前月である2016年6月の負荷カーブの情報を取得し、需要家情報予測部233は当該情報に基づいて翌月である2017年7月の最大負荷カーブの予測を行う。
なお、従来では、このような予測を行う手法が無かった。

0046

需要家3については、2017年7月に対して、過去においてSM131−3によって得られた実績の情報が一切無い。この場合、需要家情報取得部232は需要家3の契約高の情報を取得し、需要家情報予測部233は当該情報に基づいて2017年7月の最大負荷カーブの予測を行う。
なお、従来では、このような予測を行う手法が無かった。

0047

<電流値の負荷カーブ>
図4は、本発明の一実施形態に係る負荷カーブにおける時間ごとの電流値の一例を示す図である。
図4に示されるグラフ横軸は、1日の時間を表している。具体的には、0時〜24時を示してある。なお、0時と24時とは同じである。
図4に示されるグラフの縦軸は、SM111−1〜111−Nによって検出された電流値を表している。
図4には、時間ごとの電流値の特性2011を示してある。特性2011によって負荷カーブが描かれる。

0048

図4に示される時間ごとの電流値の情報が、それぞれの需要家111−1〜111−Nごとに、それぞれの月のそれぞれの日ごとに、データベース23に格納されている。当該情報は、それぞれの需要家111−1〜111−NごとのSM131−1〜131−Nによって検出された電力量の情報に基づいている。
本実施形態では、SM131−1〜131−Nによって電力量が検出されるが、検出された電力量が電流値へ変換されて使用される。

0049

ここで、図4には、1日の時間ごとの電流値の情報が示されているが、ひと月分の当該情報に基づいて、ひと月の時間ごとの最大電流値の情報を得ることができる。本実施形態では、ひと月の時間ごとの最大電流値の情報は、所定の月において、それぞれの時間ごとに、電流値が最大であった日の電流値を採用した結果の情報である。
具体例として、7月は7月1日から7月31日まであり、0時の最大電流値の情報としてはこれら31日のうちで0時の電流値が最大であった日の電流値を採用し、1時の最大電流値の情報としてはこれら31日のうちで1時の電流値が最大であった日の電流値を採用し、といったようにして得られる情報を、ひと月の時間ごとの最大電流値の情報とする。
このような最大電流値の情報によって、最大負荷カーブが描かれる。

0050

(需要家1について)
需要家情報予測部233は、2016年7月におけるSM131−1〜131−Nの検出結果の情報をそのまま2017年7月におけるSM131−1〜131−Nの検出結果の情報として使用して、需要家1ごと、1時間ごとの最大負荷カーブの予測を行う。これにより、需要家1ごと、1時間ごとの最大電流値が求められる。

0051

(需要家2について)
需要家情報予測部233は、2017年6月におけるSM131−1〜131−Nの検出結果の情報に基づいて、重回帰分析を行うことで、2017年7月におけるSM131−1〜131−Nの検出結果の情報について、需要家2ごと、1時間ごとの最大負荷カーブの予測を行う。

0052

<重回帰分析>
本実施形態で使用される重回帰分析について説明する。
需要家情報予測部233は、重回帰分析によって得られる式として、式(1)を使用する。

0053

0054

式(1)において、wは1〜9のうちのいずれかの値を取る。本実施形態では、9個の説明変数があり、wは9個の説明変数のそれぞれを識別する。
tは1〜24のうちのいずれかの値を取り、tは1時から24時(0時と同じ)までの24個の正時の時間を表す。
Y(t)は、予測電流値(例えば、1時間ごとの最大電流値)を表し、時間tにおける電流値を表す。
aw(t)は、wによって表される説明変数について、時間tにおける係数(偏回帰係数)を表す。本実施形態では、Y(t)の実績値を用いて重回帰分析によって、aw(t)を求めた。当該実績値は、例えば、式(1)が適用される一つの需要家2の実績値であってもよく、あるいは、式(1)が適用される需要家2以外の1以上の需要家の実績値であってもよく、あるいは、式(1)が適用される需要家2とそれ以外の1以上の需要家との両方の実績値であってもよい。
Xw(t)は、wによって表される説明変数について、時間tにおける説明変数の値を表す。
Σは、w=1〜9の総和を表す。

0055

<重回帰分析の説明変数>
図5は、本発明の一実施形態に係る重回帰分析における説明変数の意味の一例を示す図である。図5には、テーブル1031の情報が示されている。
まず、w=1〜3に対応するX1(t)〜X3(t)について説明する。
X1(t)〜X3(t)は、契約高に関する。
X1(t)は、0〜30Aの範囲に該当する電流値を表す。
X2(t)は、30〜60Aの範囲に該当する電流値を表す。
X3(t)は、60A〜の範囲に該当する電流値を表す。

0056

ここで、X1(t)〜X3(t)は、契約高によって決まる各時間の電流値に基づいて決定される。
具体例として、契約高によって決まる電流値が30Aであるとき、X1(t)=30、X2(t)=0、X3(t)=0となる。
契約高によって決まる電流値が50Aであるとき、X1(t)=30、X2(t)=20、X3(t)=0となる。
契約高によって決まる電流値が70Aであるとき、X1(t)=30、X2(t)=30、X3(t)=10となる。
なお、X1(t)〜X3(t)の電流値の区切りは、好ましい一例であり、他の区切りが用いられてもよい。

0057

次に、X4(t)〜X9(t)について説明する。
X4(t)〜X9(t)は、時間帯別の最大電流値に関する。
X4(t)〜X9(t)は、各時間帯における電力の使用実績に基づいて決定される最大電流値を表す。
X4(t)は、1〜6時(1時から7時になる手前までを表しており、以下も同様である。)の時間帯における最大電流値を表す。
X5(t)は、7〜8時の時間帯における最大電流値を表す。
X6(t)は、9〜11時の時間帯における最大電流値を表す。
X7(t)は、12〜18時の時間帯における最大電流値を表す。
X8(t)は、19〜22時の時間帯における最大電流値を表す。
X9(t)は、23〜24時(24時は0時と一致する。)の時間帯における最大電流値を表す。
なお、X4(t)〜X9(t)の時間帯の区切りは、好ましい一例であり、他の区切りが用いられてもよい。

0058

このように、本実施形態では、需要家2の電流値を目的変数とし,契約高に関する3個の変数X1(t)〜X3(t)と、時間帯別の最大電流値に関する6個の変数X4(t)〜X9(t)との計9種類の変数を説明変数として、1時間ごとに重回帰分析を実行して、予測式を生成した。
ここで、契約高に関する値を説明変数とする理由は、現在の負荷予測手法と同様の考え方に基づき、契約高の大きさによって各時間の電流値に違いがあるという仮説に基づく。
また、時間帯別の最大電流値に関する値を説明変数とすることは、従来技術にない新たな考え方である。この理由は、各時間帯における電気の使用量によって各時間の電流値に違いがあるという仮説に基づく。
例えば、2017年7月の負荷予測を行う際には、2017年6月におけるSM131−2の実績値に基づいて、式(1)を用いて、予測電流値を算出する。
このように、本実施形態では、SM131−2の実績値から負荷カーブを予測することが可能である。

0059

このような重回帰分析は、例えば、住居、工場、商店などといった需要家の契約種別ごとに行われる。
なお、本実施形態では、好ましい例として、予測を行う月に対して1か月前の月の情報を用いて予測を行う場合を示したが、他の例として、予測を行う月に対して2か月以上前の月の情報を用いて予測を行ってもよい。

0060

(需要家3について)
需要家情報予測部233は、需要家3の契約高に基づいて、需要家3ごと、1時間ごとの最大負荷カーブの予測を行う。
需要家情報予測部233は、式(2)を使用して、最大電流値を予測する。

0061

0062

式(2)において、tは1〜24のうちのいずれかの値を取り、tは1時から24時(0時と同じ)までの24個の正時の時間を表す。
Q(t)は、予測電流値(例えば、1時間ごとの最大電流値)を表し、時間tにおける電流値を表す。
Pは、需要家3の契約高を表す。
b(t)は、時間tにおける係数(回帰係数)を表す。
c(t)は、時間tにおける切片の係数(回帰係数)を表す。
ここで、b(t)およびc(t)は、例えば、同じ契約高であっても電力の使用量が、昼、夜などで異なり得ることを表すことが可能な係数である。
本実施形態では、Q(t)の実績値を用いて回帰分析単回帰分析)によって、b(t)、c(t)を求めた。当該実績値は、例えば、式(2)が適用される一つの需要家3の実績値であってもよく、あるいは、式(2)が適用される需要家3以外の1以上の需要家の実績値であってもよく、あるいは、式(2)が適用される需要家3とそれ以外の1以上の需要家との両方の実績値であってもよい。

0063

<契約高からの負荷予測>
図6は、本発明の一実施形態に係る契約高からの負荷予測の一例を示す図である。
図6に示されるグラフにおいて、横軸は契約高を表している。
図6に示されるグラフにおいて、縦軸は電流値を表している。
図6の例では、1時〜24時のうちの1時について、契約高と電流値との対応の特性2031を示してある。1時から24時のうちの他のそれぞれの時間についても、図6に示されるようなグラフが存在する。

0064

この予測手法では、毎正時における需要家の電流値を目的変数とし、契約高を説明変数として、回帰分析を行い、式(2)に示される予測式を生成した。
このように、本実施形態では、契約高から負荷カーブを予測することが可能である。
このような回帰分析は、例えば、住居、工場、商店などといった需要家の契約種別ごとに行われる。

0065

<変圧器ごとの負荷予測>
変圧器情報予測部234は、すべての需要家111−1〜111−Nについて求められた需要家ごと、時間ごとの最大電流値に基づいて、変圧器12ごとの最大負荷カーブの予測を行う。
変圧器情報予測部234は、例えば、正時である1時〜24時のそれぞれの時間について、変圧器12の配下に存在する(変圧器12に属する)すべての需要家111−1〜111−Nについて、需要家ごとに求められた最大電流値を総和する。本実施形態では、当該最大電流値は、予測の対象となっている月における最大電流値である。

0066

これにより、変圧器情報予測部234は、1個の変圧器12ごと、1時間ごとに、予測の対象となっている月における最大電流値を取得する。そして、変圧器情報予測部234は、1時〜24時のうちで取得された1時間ごとの最大電流値のなかで最大の値を、1個の変圧器12ごと、月ごとの最大電流値であると判定する。
そして、当該最大電流値を許容するように、変圧器12に必要な最大電流値を設定することが行われる。このような設定は、例えば、オペレーターなどの判断によって行われてもよく、あるいは、情報処理装置22などの装置によって自動的に行われてもよい。
この結果、例えば、需要家群21における月(本実施形態では、2017年7月)の最大電流値が、現在設置されている変圧器12の最大許容値を超えるような場合には、当該変圧器12の交換が行われる。当該交換は、例えば、工事者によって行われる。

0067

本実施形態のような変圧器12ごとの負荷の予測は、例えば、すでに変圧器12の配下に需要家群21が存在するが、当該需要家群21のなかに新たに1(または、数軒)の需要家が設立(新設)するような場合に行われる。
同様に、本実施形態のような変圧器12ごとの負荷の予測は、例えば、すでに変圧器12の配下に需要家群21が存在するが、当該需要家群21のなかから1軒(または、数軒)の需要家がなくなるような場合に行われてもよい。

0068

ここで、本実施形態では、すべての需要家111−1〜111−Nが、需要家1、需要家2、需要家3といった3個のパターンのいずれかに該当する場合を示した。
本実施形態では、例えば、新たな需要家が新設される月については、まず、契約高による負荷カーブの予測を行って、予測された電流値から当月中に変圧器12の増設が必要であるか否かを判断する。そして、当月中に増設が不要である場合には、当該需要家について新設から1か月後までのSMの実績値を取得し、取得された実績値に基づいて翌月の最大負荷カーブをさらに高精度に予測し,再度増設の必要性を判断することができ、これにより、精度の高い判断が可能になる。

0069

また、本実施形態では、すべての需要家111−1〜111−Nについて、需要家ごとの最大電流値に基づいて、変圧器12ごとの最大負荷カーブの予測を行う場合を示したが、他の例として、需要家111−1〜111−Nのうちの2以上について合計した電流値の最大値(最大電流値)を求めることを1組以上行って、その結果を用いて、変圧器12ごとの最大負荷カーブの予測を行う場合が含まれてもよい。
例えば、需要家1、需要家2、需要家3の別に、時間ごとの最大電流値を予測する場合に、需要家1、需要家2、需要家3のいずれか1以上が、1件の需要家であってもよく、あるいは、複数の需要家であってもよい。特に、需要家1として複数の需要家が存在する場合、1契約ごとの過去月の最大電流値を足し合わせて予測ロードカーブを作るのではなく、これら複数の需要家の分(電流値)を合計した過去月の実測最大電流値をもとに予測ロードカーブを作ることが行われてもよい。

0070

<情報処理装置における処理>
図7は、本発明の一実施形態に係る情報処理装置22において行われる処理の手順の一例を示す図である。
なお、情報処理装置22では、情報収集部231は、それぞれの需要家111−1〜111−Nの電流値の情報を収集している。そして、情報収集部231は、収集された情報をデータベース23に記憶してある。

0071

(ステップS1)
情報処理装置22では、需要家情報取得部232は、データベース23から、それぞれの需要家111−1〜111−Nについて、電流値に関する情報を取得する。当該情報は、例えば、実績の情報、および、契約高の情報を含む。そして、(ステップS2)の処理へ移行する。

0072

(ステップS2)
情報処理装置22では、需要家情報予測部233は、それぞれの需要家111−1〜111−Nについて、月ごと時間ごとの最大電流値を予測する。そして、(ステップS3)の処理へ移行する。

0073

(ステップS3)
情報処理装置22では、変圧器情報予測部234は、1個の変圧器12の配下に存在する複数の需要家111−1〜111−Nについて、月ごと時間ごとの最大電流値を予測する。そして、(ステップS4)の処理へ移行する。

0074

(ステップS4)
情報処理装置22では、変圧器情報予測部234は、1個の変圧器12について、月ごとの最大電流値を予測する。そして、(ステップS5)の処理へ移行する。

0075

(ステップS5)
情報処理装置22では、オペレーターなどの判断によって、変圧器12に要求される最大電流値を決定する。そして、本処理のフローを終了する。

0076

<以上の実施形態のまとめ>
以上のように、本実施形態に係る電力供給システム1の情報処理装置22では、低圧系統の電力供給において、一需要家単位の負荷カーブの予測を行うこと、および、一需要家単位の予測の結果に基づいて変圧器12単位の負荷カーブの予測を行うことが可能である。

0077

本実施形態に係る情報処理装置22では、評価対象の系統において昨年の同月におけるSMの実績値が存在する需要家(本実施形態では、需要家1)については、昨年の同月におけるSMの実績値を予測値とする。
本実施形態に係る情報処理装置22では、評価対象の系統においてSMの実績値がひと月以上は存在するが昨年の同月におけるSMの実績値が存在しない需要家(本実施形態では、需要家2)については、過去の異なる月におけるSMの実績値に基づいて、重回帰分析を用いて、式(1)によって予測値を求める。
本実施形態に係る情報処理装置22では、評価対象の系統においてSMの実績値がまったく存在しない需要家(本実施形態では、需要家3)については、契約高に基づいて、式(2)によって予測値を求める。

0078

また、本実施形態に係る情報処理装置22では、評価対象の系統において、同一の変圧器12の配下に存在するすべての需要家111−1〜111−Nの予測結果に基づいて、変圧器12ごとの単位の予測値を求める。

0079

本実施形態に係る情報処理装置22では、電力設備にかかる負荷の予測を精度良く行うことができ、需要家111−1〜111−Nごとの最大電流値を精度良く予測することができる。
本実施形態に係る情報処理装置22では、例えば、需要家の契約高のみに基づく予測と比べて、電力設備にかかる負荷の予測を精度良く行うことができる。
また、本実施形態に係る情報処理装置22では、例えば、時間帯別の最大電流値を用いない予測と比べて、電力設備にかかる負荷の予測を精度良く行うことができる。

0080

本実施形態に係る情報処理装置22では、変圧器12ごとの最大電流値を精度良く予測することができる。これにより、本実施形態に係る情報処理装置22では、例えば、変圧器12を取り替える時期を正確に判断することができ、変圧器12の不要な取り替えを抑制することができる。

0081

ここで、例えば、ある変圧器12の配下に新たな需要家の新設が予定され、当該変圧器12の取り替えが必要であると判断されたときに、当該変圧器12の取り替えをすぐに行うか否かは、状況によってもよい。例えば、新たな需要家の新設が軽負荷期(例えば、負荷が軽い月など)であるときには、当該軽負荷期を過ぎるタイミングで変圧器12の取り替えが行われてもよい。

0082

<構成例>
一構成例として、情報処理装置22では、次のような構成とした。
すなわち、需要家情報取得部232は、複数の需要家111−1〜111−Nのそれぞれに設置されたスマートメーター131−1〜131−Nによって検出された電力量の情報を取得する。
需要家情報予測部233は、複数の需要家111−1〜111−Nのうちの一部または全部について、需要家111−2(需要家2)ごとに、需要家情報取得部232によって取得された情報に基づいて、予測対象となる月とは異なる過去の月の実績から得られる時間帯別の最大電流値を含む第1の値(本実施形態では、式(1)におけるw=4〜9のXw(t))と、重回帰分析を用いて決められた時間帯別の係数を含む第2の値(本実施形態では、式(1)におけるw=4〜9のaw(t))を用いて、予測対象となる月における所定の時間ごと(本実施形態では、1時間ごと)の最大電流値を予測する。

0083

一構成例として、情報処理装置22において、第1の値(本実施形態では、式(1)におけるw=1〜3のXw(t))および第2の値(本実施形態では、式(1)におけるw=1〜3のaw(t))は、さらに、予測対象となる需要家の契約高に関する値を含む。

0084

一構成例として、情報処理装置22において、第1の値および第2の値は、それぞれ、所定の時間ごとにある。
需要家情報予測部233は、予測対象となる月における所定の時間ごとの最大電流値として、所定の時間ごとに、第1の値と第2の値とを乗算した結果をすべての時間帯について総和した結果(本実施形態では、式(1)におけるY(t))とする。

0085

一構成例として、情報処理装置22において、係数は、少なくとも予測対象となる需要家111−2(需要家2)以外の需要家を1以上含む複数の需要家の過去の実績から得られる。

0086

一構成例として、情報処理装置22において、需要家情報予測部233は、複数の需要家111−1〜111−Nのうちの一部または全部について、需要家111−3(需要家3)ごとに、需要家111−3の契約高に基づいて、予測対象となる月における所定の時間ごとの最大電流値を予測する(本実施形態では、式(2)を用いた予測)。

0087

一構成例として、情報処理装置22において、需要家情報予測部233は、複数の需要家111−1〜111−Nのうちの一部または全部について、需要家111−1(需要家1)ごとに、需要家情報取得部232によって取得された情報に基づいて、予測対象となる月と同じ過去の月の実績を用いて、予測対象となる月における所定の時間ごとの最大電流値を予測する。

0088

一構成例として、情報処理装置22において、変圧器情報予測部234は、同一の変圧器12の配下に存在する複数の需要家111−1〜111−Nについて需要家情報予測部233によって予測された予測対象となる月における所定の時間ごとの最大電流値に基づいて、変圧器12ごとに予測対象となる月における最大電流値を予測する。

0089

一構成例として、情報処理装置22において、電力量は、低圧系統の電力供給において供給される電力量である。

0090

一構成例として、情報処理方法(本実施形態では、情報処理装置22において行われる情報処理の方法)では、次のような処理を行う。
すなわち、需要家情報取得部232が、複数の需要家111−1〜111−Nのそれぞれに設置されたスマートメーター131−1〜131−Nによって検出された電力量の情報を取得する。
需要家情報予測部233が、複数の需要家111−1〜111−Nのうちの一部または全部について、需要家111−2(需要家2)ごとに、需要家情報取得部232によって取得された情報に基づいて、予測対象となる月とは異なる過去の月の実績から得られる時間帯別の最大電流値を含む第1の値と、重回帰分析を用いて決められた時間帯別の係数を含む第2の値を用いて、予測対象となる月における所定の時間ごとの最大電流値を予測する。

0091

一構成例として、プログラムでは、次のような構成とした。
すなわち、需要家情報取得部232が、複数の需要家111−1〜111−Nのそれぞれに設置されたスマートメーター131−1〜131−Nによって検出された電力量の情報を取得するステップと、需要家情報予測部233が、複数の需要家111−1〜111−Nのうちの一部または全部について、需要家111−2(需要家2)ごとに、需要家情報取得部232によって取得された情報に基づいて、予測対象となる月とは異なる過去の月の実績から得られる時間帯別の最大電流値を含む第1の値と、重回帰分析を用いて決められた時間帯別の係数を含む第2の値を用いて、予測対象となる月における所定の時間ごとの最大電流値を予測するステップと、をコンピュータ(本実施形態では、情報処理装置22を構成するコンピュータ)に実行させるためのプログラムである。

0092

<以上の実施形態について>
ここで、以上に示した実施形態に係る各装置(例えば、情報処理装置22など)の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録(記憶)して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、処理を行ってもよい。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、オペレーティング・システム(OS:Operating System)あるいは周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disc)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えば、非一時的記録媒体である。

0093

さらに、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークあるいは電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバあるいはクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)あるいは電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル差分プログラム)であってもよい。

0094

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

0095

1…電力供給システム、11…電力線、12…変圧器、21…需要家群、22…情報処理装置、23…データベース、31…回線、111−1〜111−N…需要家、131−1〜131−N…スマートメーター(SM)、211…入力部、212…出力部、213…通信部、214…記憶部、215…制御部、231…情報収集部、232…需要家情報取得部、233…需要家情報予測部、234…変圧器情報予測部、1011…需要家管理情報、1031…テーブル、2011、2031…特性

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