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公開番号2024112458
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-21
出願番号2023017470
出願日2023-02-08
発明の名称太陽光発電量予測システム及び太陽光発電量予測方法
出願人中国電力株式会社
代理人弁理士法人一色国際特許事務所
主分類H02J 3/38 20060101AFI20240814BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】予測時点から短時間先の太陽光発電設備の発電量予測値を算出する。
【解決手段】太陽光発電設備の過去の発電量実績値と、過去の気象情報と、を日時情報と対応付けて記憶する記憶装置と、現時点を含むコマである第1コマの次のコマから開始する予測対象期間内の各コマにおける太陽光発電設備の発電量予測値を算出する予測装置と、を備え、予測装置は、第1コマが日の出の時刻を含む第2コマから所定個数目の第3コマ以降のコマである場合は、予測対象期間内の各コマの発電量予測値を、それぞれ直前のコマにおける発電量実績値あるいは発電量予測値を用いて算出し、第1コマが第3コマより前のコマである場合は、予測対象期間の天候に相当する天候であった過去の日付を天候相当日として特定し、天候相当日における予測対象期間と同一時間帯の各コマの発電量実績値を用いて、予測対象期間内の各コマの発電量予測値を算出する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
太陽光発電設備の発電量予測値を算出する太陽光発電量予測システムであって、
前記太陽光発電設備の過去の発電量実績値と、天候及び気象データを含む過去の気象情報と、を日時情報と対応付けて記憶する記憶装置と、
一日を一定時間毎に区切ることにより構成されるコマを単位として、現時点を含むコマである第１コマの次のコマから開始する予測対象期間内の各コマにおける前記太陽光発電設備の発電量予測値を算出する予測装置と、
を備え、
前記予測装置は、
前記第１コマが日の出の時刻を含む第２コマから所定個数目の第３コマ以降のコマである場合は、前記予測対象期間内の各コマの発電量予測値を、それぞれ直前のコマにおける発電量実績値あるいは発電量予測値を用いて算出する第１処理を行い、
前記第１コマが前記第３コマより前のコマである場合は、前記予測対象期間の天候に相当する天候であった過去の日付を天候相当日として特定し、前記天候相当日における前記予測対象期間と同一時間帯の各コマの発電量実績値を用いて、前記予測対象期間内の各コマの発電量予測値を算出する第２処理を行う、
太陽光発電量予測システム。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
請求項１に記載の太陽光発電量予測システムであって、
前記予測装置は、
前記第２処理において、前記天候相当日として特定された過去の日付が所定数以上であった場合は、前記予測対象期間の気象データと各天候相当日の気象データとの類似の程度に応じて、各天候相当日における前記同一時間帯の各コマの発電量実績値に対しファジイ推論を用いた所定の重みづけを行った上で、前記予測対象期間内の各コマの発電量予測値を算出する、
太陽光発電量予測システム。
【請求項３】
請求項１に記載の太陽光発電量予測システムであって、
前記予測装置は、
前記第２処理において、前記天候相当日として特定された過去の日付が所定数未満であった場合は、前記予測対象期間の天候の種類に応じて予め定められる天候であった過去の日付を、前記天候相当日として、前記天候相当日が前記所定数になるまで追加し、
前記予測対象期間の天候と、各天候相当日の天候と、の類似の程度に応じて定められた倍率を、各天候相当日における前記同一時間帯の各コマの発電量実績値に乗じた上で、前記予測対象期間内の各コマの発電量予測値を算出する、
太陽光発電量予測システム。
【請求項４】
請求項１に記載の太陽光発電量予測システムであって、
前記予測装置は、
前記第２処理において、前記予測対象期間の少なくとも最終コマが前記第３コマ以降となる場合は、前記予測対象期間内で前記第３コマより前となるコマについては前記第２処理を行い、前記予測対象期間内で前記第３コマ以降となるコマについては前記第１処理を行う、
太陽光発電量予測システム。
【請求項５】
請求項１に記載の太陽光発電量予測システムであって、
前記太陽光発電設備の設置地点における大気外水平面日射量の各コマにおける値を、それぞれ直前のコマにおける値で割ることにより、コマ毎に、直前のコマからの大気外水平面日射量の変化率である第１比率を算出する第１比率算出装置を含み、
前記予測装置は、前記第１処理において、前記予測対象期間内の各コマの発電量予測値を、直前のコマにおける発電量実績値あるいは発電量予測値に前記第１比率を乗ずることにより算出する、
太陽光発電量予測システム。
【請求項６】
請求項１に記載の太陽光発電量予測システムであって、
所定の算出式を用いてコマ毎に算出される前記太陽光発電設備の発電量の算出値を、それぞれ直前のコマにおける算出値で割ることにより、コマ毎に、直前のコマからの前記太陽光発電設備の算出値の変化率である第２比率を算出する第２比率算出装置を含み、
前記予測装置は、前記第１処理において、前記予測対象期間内の各コマの発電量予測値を、直前のコマにおける発電量実績値あるいは発電量予測値に前記第２比率を乗ずることにより算出する、
太陽光発電量予測システム。
【請求項７】
太陽光発電設備の発電量予測値を算出する太陽光発電量予測方法であって、
前記太陽光発電設備の過去の発電量実績値と、天候及び気象データを含む過去の気象情報と、を日時情報と対応付けて記憶装置に記憶する第１ステップと、
一日を一定時間毎に区切ることにより構成されるコマを単位として、現時点を含むコマである第１コマの次のコマから開始する予測対象期間内の各コマにおける前記太陽光発電設備の発電量予測値を予測装置で算出する第２ステップと、
を含み、
前記第２ステップでは、
前記第１コマが日の出の時刻を含む第２コマから所定個数目の第３コマ以降のコマである場合は、前記予測対象期間内の各コマの発電量予測値を、それぞれ直前のコマにおける発電量実績値あるいは発電量予測値を用いて算出する第１処理を行い、
前記第１コマが前記第３コマより前のコマである場合は、前記予測対象期間の天候に相当する天候であった過去の日付を天候相当日として特定し、前記天候相当日における前記予測対象期間と同一時間帯の各コマの発電量実績値を用いて、前記予測対象期間内の各コマの発電量予測値を算出する第２処理を行う、
太陽光発電量予測方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電設備による予測時点から短時間先の発電量予測値を算出する太陽光発電量予測システム及び太陽光発電量予測方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
電力会社は、高品質の電力を安定的に供給するために、日々、電力の需給をバランスさせるように各地の発電機の出力を制御している。
【０００３】
例えば電力会社は、前日までに作成した電力需要予測を元に決定した発電機の運用計画をベースに、毎日、数分から数十分あるいは数時間先の複数の電力需要予測を組み合わせながら、ＥＤＣ（Economical Load Dispatching Control：経済負荷配分制御)やＬＦＣ（Load Frequency Control：負荷周波数制御)を行い、きめ細やかに発電機の出力制御を行っている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－０６２９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、日射量によって発電量が大きく変動する太陽光発電設備が急速に普及し、電力の需給バランスの制御に影響を与えるようになっている。そのため、様々な太陽光発電設備の発電量予測技術が開発されている。
【０００６】
例えば、天空を撮影した画像を用いて求めた雲の移動ベクトルから、予測対象日時における日射強度を推定することで、太陽光発電設備の発電量を予測する技術が開発されている。しかしながら、この技術では、太陽光発電設備の設置場所ごとに天空の撮影に係る観測設備を設ける必要がある上、数秒から数分程度の極めて短時間先の発電量の予測はできるが、数十分程度先の発電量の予測は難しい。
【０００７】
また、現在の発電量がしばらくの間そのまま変わらないと仮定する持続モデルを用いることで、数十分程度先の発電量を予測する手法もある。しかしながら、この手法により得られる発電量の予測値は、単に過去の発電量を遅延させたものになるため、夜明けの時間帯の発電量を予測することができない。また、発電量の増加トレンドや下降トレンド等のような変化のパターンを考慮することができず、発電量の予測値に時間的な遅延が発生する等、発電量の予測精度に限界がある。
【０００８】
このようなことから、夜明けの時間帯を含め、予測時点から所定時間先、例えば数分から数時間程度の短時間先の太陽光発電設備の発電量をより正確に予測するための技術が望まれている。
【０００９】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、予測時点から所定時間先、例えば数分から数時間程度の短時間先の太陽光発電設備の発電量をより正確に予測することが可能な太陽光発電量予測システム及び太陽光発電量予測方法を提供することを１つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するための本発明のうちの１つは、太陽光発電設備の発電量予測値を算出する太陽光発電量予測システムであって、前記太陽光発電設備の過去の発電量実績値と、天候及び気象データを含む過去の気象情報と、を日時情報と対応付けて記憶する記憶装置と、一日を一定時間毎に区切ることにより構成されるコマを単位として、現時点を含むコマである第１コマの次のコマから開始する予測対象期間内の各コマにおける前記太陽光発電設備の発電量予測値を算出する予測装置と、を備え、前記予測装置は、前記第１コマが日の出の時刻を含む第２コマから所定個数目の第３コマ以降のコマである場合は、前記予測対象期間内の各コマの発電量予測値を、それぞれ直前のコマにおける発電量実績値あるいは発電量予測値を用いて算出する第１処理を行い、前記第１コマが前記第３コマより前のコマである場合は、前記予測対象期間の天候に相当する天候であった過去の日付を天候相当日として特定し、前記天候相当日における前記予測対象期間と同一時間帯の各コマの発電量実績値を用いて、前記予測対象期間内の各コマの発電量予測値を算出する第２処理を行う。
（【００１１】以降は省略されています）

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