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公開番号2025089892
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-16
出願番号2023204852
出願日2023-12-04
発明の名称配電計画作成装置および配電計画作成システム
出願人株式会社日立製作所
代理人青稜弁理士法人
主分類H02J 3/00 20060101AFI20250609BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】鉄道事業において発電量と消費量に基づいて変電所間の電力を調整して適切な列車運行が行える。
【解決手段】
鉄道事業における配電計画を作成する配電計画作成装置であって、第1の変電所が管轄する第1の管轄範囲の発電量および消費量を取得し、第2の変電所が管轄する第2の管轄範囲の発電量および消費量を取得する発電量・消費量予測部と、前記第1の変電所が管轄する第1の管轄範囲の発電量と消費量に基づいて、前記第1の変電所の余剰電力量と、前記第2の変電所が管轄する第2の管轄範囲の発電量と消費量に基づいて、前記第2の変電所の電力不足量とを算出し、前記第1の変電所に余剰電力があって前記第2の変電所に電力不足があるときに、前記第1の変電所から前記第2の変電所に電力の供給を行う配電計画を作成する配電計画作成部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
鉄道事業における配電計画を作成する配電計画作成装置であって、
第１の変電所が管轄する第１の管轄範囲の発電量および消費量を取得し、第２の変電所が管轄する第２の管轄範囲の発電量および消費量を取得する発電量・消費量予測部と、
前記第１の変電所が管轄する第１の管轄範囲の発電量と消費量に基づいて、前記第１の変電所の余剰電力量と、前記第２の変電所が管轄する第２の管轄範囲の発電量と消費量に基づいて、前記第２の変電所の電力不足量とを算出し、前記第１の変電所に余剰電力があって前記第２の変電所に電力不足があるときに、前記第１の変電所から前記第２の変電所に電力の供給を行う配電計画を作成する配電計画作成部と、
を備える配電計画作成装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載の配電計画作成装置において、
前記配電計画作成部は、前記第１の変電所が管轄する第１の管轄範囲の発電量と消費量に基づいて、所定時間内における不足電力を計算し、前記不足電力を前記第１の管轄範囲に含まれる蓄電池に確保すべき蓄電量として算出し、前記所定時間内において、前記第１の管轄範囲の発電量が消費電力量を超えると、前記蓄電池に蓄電し、前記蓄電池に蓄電された蓄電量が算出された前記確保すべき蓄電量以上になると、前記第１の変電所から前記第２の変電所に電力の供給を行う前記配電計画を作成する配電計画作成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の配電計画作成装置において、
調整した前記配電計画を変電所に送信する配電計画送信部を備える配電計画作成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の配電計画作成装置において、
前記発電量・消費量の予測結果は、所定の時間幅または所定の時間間隔で前記発電量・消費量予測部が取得する配電計画作成装置。
【請求項５】
請求項１に記載の配電計画作成装置において、
電力の調達に必要な電力調達コストを予測し、前記電力調達コストが最小となる配電計画を前記配電計画作成部が作成する配電計画作成装置。
【請求項６】
請求項１に記載の配電計画作成装置において、
所定区間の走行に必要な電力量を予測し前記所定区間を管轄する変電所において余剰電力が生じる場合にダイヤに新たな電車を追加し新たな電車の追加後のダイヤに対する配電計画を前記配電計画作成部が作成する配電計画作成装置。
【請求項７】
請求項１に記載の配電計画作成装置において、
電力と有価資産の交換レートを予測し、電力の市場取引による獲得する前記有価資産が最大となる配電計画を前記配電計画作成部が作成する配電計画作成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の配電計画作成装置において、
前記有価資産と他の有価資産との交換レートを予測し、獲得する前記他の有価資産が最大となる配電計画を前記配電計画作成部が作成する配電計画作成装置。
【請求項９】
請求項１に記載の配電計画作成装置において、
電力は発電時に温室効果ガスを発生しないグリーン電力と前記温室効果ガスを発生する非グリーン電力とからなり、前記グリーン電力を優先的に市場取引し、電力の市場取引による獲得する有価資産が最大となる配電計画を前記配電計画作成部が作成する配電計画作成装置。
【請求項１０】
配電計画作成システムであって、請求項１に記載の配電計画作成装置と、ダイヤを管理するダイヤ管理装置と、データを取得するデータ取得装置と、を備える配電計画作成システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道事業における配電制御システムの配電計画作成装置および配電計画作成システム方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
鉄道事業者は、電力事業者から電力を調達するだけではなく、自ら火力による発電設備、太陽光や風力等の再生可能エネルギーによる発電設備を保有し発電している場合がある。近年では、列車の減速時に生じる回生電力を有効活用しており、鉄道事業者における電力の調達手段は、多岐に渡っている。
【０００３】
この再生可能エネルギーによる発電量や回生電力量は、気象条件や列車の運行状況等により変動する。また、列車運行に必要な電力の使用量も気象条件や列車の運行状況等により変動する。この発電と消費のタイミングのずれを軽減するため、電力を一時的に蓄えるための蓄電池が設けられる場合もある。発電量が使用量から回生電力量を差し引いた消費量を上回ることが見込まれる場合、発電量から消費量を差し引いた余剰電力は、駅ビル等の消費地への供給や売電に活用できる。
【０００４】
しかしながら、この余剰電力を全て消費地や売電に活用してしまうと、列車の運行状況の変化により消費電力の増加が見込まれる場合に、外部からの電力を追加で調達する必要が生じる。このため鉄道事業分野における鉄道事業者自らの各変電所の将来の発電量や消費量を予測して各々の変電所の電力を融通し合い、将来必要となる電力を十分に蓄電した上で、なお余剰となる電力量を活用することが望まれている。
【０００５】
特許文献１では、鉄道事業における消費量の予測に関して、列車運行による電力消費量を列車ダイヤから予測し、列車ダイヤと運転曲線からき電区間を運行する全列車の使用電力量及び回生電力量を合計した消費電力量を算出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１４－１５６２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
鉄道事業者が自ら発電設備を持つ場合に、例えば変動する発電量や消費量を予測し、その予測から各々の変電所の電力を融通し合い適切な列車運行計画を作成し、さらには、発電量が消費量（使用電力量－回生電力量）を上回る場面の余剰電力および外部電源の電力等を適切に取り扱うことが望まれており、鉄道事業において発電量と消費量に基づいて変電所間の電力を調整して適切な列車運行が行えることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するために、本発明の配電計画作成装置の一形態は、鉄道事業における配電計画を作成する配電計画作成装置であって、第１の変電所が管轄する第１の管轄範囲の発電量および消費量を取得し、第２の変電所が管轄する第２の管轄範囲の発電量および消費量を取得する発電量・消費量予測部と、前記第１の変電所が管轄する第１の管轄範囲の発電量と消費量に基づいて、前記第１の変電所の余剰電力量と、前記第２の変電所が管轄する第２の管轄範囲の発電量と消費量に基づいて、前記第２の変電所の電力不足量とを算出し、前記第１の変電所に余剰電力があって前記第２の変電所に電力不足があるときに、前記第１の変電所から前記第２の変電所に電力の供給を行う配電計画を作成する配電計画作成部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、鉄道事業において発電量と消費量に基づいて変電所間の電力を調整して適切な列車運行が行える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
配電制御システムの機能構成を示す概念図。
配電制御システムのハードウェア構成を示す概念図。
配電計画作成フローチャートを示す図。
ダイヤデータテーブルの構成を示す図。
ダイヤシミュレートの概念図。
変電所別に分割する概念図。
ダイヤシミュレート結果を変電所別に分割する概念図。
発電量・消費量予測の概念図。
発電量・消費量予測値データテーブルの構成を示す図。
配電計画用の発電量・消費量予測値の作成の概念図。
配電計画用の発電量・消費量予測値の概念図。
配電計画作成フローチャートを示す図。
配電計画データテーブルを示す図。
配電計画のグラフを示す図。
配電計画調整後の配電計画のグラフを示す図。
電力の調整をするときのデータフロー図。
電力調達コストまたは交換レートを取得するときのデータフロー図。
ダイヤの内容を変更するときのデータフロー図。
市場取引を行う場合の配電制御システム機能構成を示す概念図。
グリーン電力と非グリーン電力を区別する場合の発電量・消費量予測値データテーブルを示す図。
グリーン電力と非グリーン電力を区別する場合の配電計画データテーブルを示す図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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