電力需求預(yù)測裝置、方法和程序以及需求抑制計劃制定裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明的實施方式涉及電力需求預(yù)測裝置、方法和程序以及具備電力需求預(yù)測裝置的需求抑制計劃制定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為了進行電力的穩(wěn)定供給，對負責供電運行的中央供電指令所的管轄區(qū)域內(nèi)的電力需求進行預(yù)測，并根據(jù)該預(yù)測確定各發(fā)電所的發(fā)電量。電力需求的預(yù)測通常使用預(yù)測對象地域過去的需求實績，通過多元回歸分析等手法來進行。
[0003]在先技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2009-225550號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0007]近幾年，通過給予需求用戶各種激勵來促使抑制電力消耗的需求響應(yīng)受到關(guān)注。在需求響應(yīng)(demand response)中，根據(jù)電力需求的狀態(tài)選定激勵菜單(incentive menu)尤為重要。為此，不僅需要進行像中央供電指令所管轄區(qū)域內(nèi)那樣的大規(guī)模地域內(nèi)的需求預(yù)測，而且還需要進行例如像地域供電指令所的管轄區(qū)域內(nèi)那樣的、更小規(guī)模的區(qū)域內(nèi)的電力需求預(yù)測。
[0008]然而，對于這樣的小規(guī)模區(qū)域，可預(yù)想不存在需求預(yù)測所需的過去的需求實績，或者過去的需求實績較少。在這種情況下，將對其他地域的需求實績或各地的需求實績進行平均化而制作出的數(shù)據(jù)用作虛擬的需求實績數(shù)據(jù)，從而制作需求預(yù)測模型，但是，與實際的電力需求之間會產(chǎn)生誤差。
[0009]因此，在累積出預(yù)測對象地域內(nèi)的需求實績之前，需要適當?shù)匦拚摂M的需求實績數(shù)據(jù)，以使該虛擬的需求實績數(shù)據(jù)與預(yù)測對象地域的需求模式相符。然而，虛擬的需求實績是以作為絕對值的電力需求量(kWh)表示的數(shù)據(jù)。因而，難以把握作制出的需求預(yù)測模型與作為其依據(jù)的數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性。另外，對于制作出的需求預(yù)測模型，在明確地認識到與實際的電力需求量之間存在差異時，即使可以對需求預(yù)測模型進行修正，也難以將該修正反映到絕對值的虛擬需求實績數(shù)據(jù)中，難以提高需求預(yù)測的精度。
[0010]為了解決上述問題，本發(fā)明的實施方式的目的在于提供一種電力需求預(yù)測裝置以及電力需求預(yù)測方法，不僅能夠把握制作出的需求預(yù)測模型與作為其依據(jù)的數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，而且能夠容易地對作為需求預(yù)測模型的依據(jù)的數(shù)據(jù)進行修正，由此，即使在不存在預(yù)測對象地域的需求實績數(shù)據(jù)的情況下，也能夠進行高精度的需求預(yù)測，進一步，用戶的便利性也優(yōu)異。
[0011]用于解決技術(shù)問題的方案
[0012]本實施方式的電力需求預(yù)測裝置用于預(yù)測指定的預(yù)測日的電力需求，其具備:需求數(shù)據(jù)存儲部，用于存儲根據(jù)環(huán)境條件分類并表示每個單位時間的電力需求比率的多個電力需求模式、以及對各個氣溫下的電力需求量的最大值與最小值進行匯總而得到的氣溫分類電力需求量數(shù)據(jù)；需求預(yù)測部，從需求數(shù)據(jù)存儲部中選擇出與預(yù)測日的環(huán)境條件相對應(yīng)的需求模式，從氣溫分類電力需求量數(shù)據(jù)中取得在所述預(yù)測日的預(yù)計氣溫下的電力需求量的最大值以及最小值，并計算出預(yù)測日的各個單位時間的電力需求量，從而制作出預(yù)測日的需求預(yù)測模型；以及顯示部，將預(yù)測日的需求預(yù)測模型與由需求預(yù)測部選擇的電力需求模式一并進行顯示。
[0013]另外，本實施方式的電力需求預(yù)測方法由計算機來執(zhí)行，用于預(yù)測指定的預(yù)測日的電力需求，所述計算機能夠訪問需求數(shù)據(jù)存儲部，所述需求數(shù)據(jù)存儲部用于存儲根據(jù)環(huán)境條件分類并表示每個單位時間的電力需求比率的多個電力需求模式、以及對各個氣溫下的電力需求量的最大值與最小值進行匯總而得到的氣溫分類電力需求量數(shù)據(jù)，其具備如下步驟:從需求數(shù)據(jù)存儲部中選擇出與預(yù)測日的環(huán)境條件相對應(yīng)的需求模式，從氣溫分類電力需求量數(shù)據(jù)中取得在預(yù)測日的預(yù)計氣溫下的電力需求量的最大值以及最小值，并計算出預(yù)測日的各個單位時間的電力需求量，從而制作出預(yù)測日的需求預(yù)測模型；以及將預(yù)測日的需求預(yù)測模型與通過需求預(yù)測部選擇出的電力需求模式一并顯示在顯示部上。
[0014]此外，本實施方式能夠制作成用于使計算機執(zhí)行上述電力需求預(yù)測裝置的功能的程序。該程序存儲在例如軟盤、CD-ROM、光磁盤、半導(dǎo)體存儲器、硬盤等的存儲介質(zhì)或存儲裝置中。另外，有時也借助網(wǎng)絡(luò)等將其作為數(shù)字信號進行傳送。此外，中間處理結(jié)果被暫時存儲在主存儲器等的存儲裝置中。
【附圖說明】
[0015]圖1是示出第一實施方式所涉及的電力需求預(yù)測裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0016]圖2是示出日歷存儲部中存儲的日歷的結(jié)構(gòu)的圖。
[0017]圖3是示出需求數(shù)據(jù)存儲部中存儲的數(shù)據(jù)的圖。
[0018]圖4是示出需求數(shù)據(jù)存儲部中存儲的電力需求模式的一例的圖。
[0019]圖5是示出需求數(shù)據(jù)存儲部中存儲的氣溫分類電力需求量數(shù)據(jù)的一例的圖。
[0020]圖6是示出需求預(yù)測部的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0021]圖7是示出現(xiàn)狀預(yù)測畫面的一例的圖。
[0022]圖8是示出現(xiàn)狀預(yù)測畫面以及修正區(qū)域畫面的一例的圖。
[0023]圖9是示出需求預(yù)測模型的制作以及修正處理的流程圖。
[0024]圖10是示出第二實施方式所涉及的電力需求預(yù)測裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0025]圖11是示出需求實績存儲部中存儲的需求實績數(shù)據(jù)的一例的圖。
[0026]圖12示出了根據(jù)需求實績數(shù)據(jù)制作出的電力需求模式的示例。(a)是通過平均化處理制作出的需求曲線，(b)是通過分布函數(shù)處理制作出的箱線圖
[0027]圖13示出了第三實施方式所涉及的需求數(shù)據(jù)存儲部中存儲的電力需求變動模式的示例。(a)示出了通過平均化處理制作出的需求曲線，(b)是通過分布函數(shù)處理制作出的箱線圖。
[0028]圖14是示出第三實施方式的電力需求預(yù)測裝置的需求預(yù)測部的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0029]圖15是示出第三實施方式的電力需求預(yù)測裝置的實績基準需求預(yù)測模型制作部的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0030]圖16是示出第三實施方式的電力需求預(yù)測裝置的需求預(yù)測模型的制作以及修正處理的流程圖。
[0031]圖17是示出第四實施方式的電力需求預(yù)測裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0032]圖18是示出氣象模式存儲部中存儲的氣象模式的一例的圖。
[0033]圖19是示出第五實施方式的需求抑制計劃制定裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
【具體實施方式】
[0034]下面，參照附圖，對電力需求預(yù)測裝置、電力需求預(yù)測方法以及電力需求預(yù)測程序的多個實施方式進行具體說明。
[0035][1、第一實施方式]
[0036](1-1.構(gòu)成)
[0037]在負責大規(guī)模區(qū)域的供電運行的中央供電指令所管轄區(qū)域內(nèi)，設(shè)置有地域供電指令所，所述地域供電指令所分別對分割大規(guī)模區(qū)域而形成的小規(guī)模區(qū)域進行供電運行。如圖1所示，電力需求預(yù)測裝置I例如對地域供電指令所A的管轄區(qū)域內(nèi)的電力需求進行預(yù)測(在以下的說明中僅稱作“需求預(yù)測”)。
[0038]電力需求預(yù)測裝置I作為硬件而具備HDD (Hard Disk Drive:硬盤驅(qū)動器)等存儲裝置、CPU、主存儲器。另外，具備CRT (Cathode Ray Tube:陰極射線管)和/或液晶顯示器等顯示部30、鼠標和/或鍵盤等輸入裝置40。
[0039]顯示部30表示用于使用戶進行輸入的⑶I (Graphical User Interface:圖形用戶界面)畫面。輸入裝置40用于使用戶通過Gn畫面來輸入數(shù)據(jù)選擇和處理的請求等。
[0040]CPU將存儲在存儲裝置中的程序加載到主存儲器上，從而通過軟件等來實現(xiàn)圖1所示的電力需求預(yù)測裝置I的各個結(jié)構(gòu)。即，電力需求預(yù)測裝置I具有:預(yù)測日指定部2，接受將要進行需求預(yù)測的日期(在以下的說明中僅稱作“預(yù)測日”)的指定；氣象信息取得部3，借助網(wǎng)絡(luò)從氣象預(yù)報服務(wù)器700取得預(yù)測日的氣象信息；環(huán)境條件確定部4，用于確定預(yù)測日的環(huán)境條件；以及需求預(yù)測部5，根據(jù)預(yù)測日的環(huán)境條件制作出需求預(yù)測模型，從而進行需求預(yù)測。
[0041]電力需求預(yù)測裝置I還具有:保存部6，用于將通過需求預(yù)測部5制作出的需求預(yù)測模型保存到將在后面進行說明的需求預(yù)測存儲部10中；以及需求預(yù)測修正部7，根據(jù)來自用戶的輸入對制作出的需求預(yù)測模型進行修正。
[0042]電力需求預(yù)測裝置I進一步具有輸出輸入控制部(未圖示)，該輸出輸入控制部用于接受上述的各部的控制、對顯示部30進行的各種數(shù)據(jù)的輸出、以及來自輸入裝置40的輸入。此外，這些構(gòu)成要素也可以通過組合電子部件而制成的硬件來實現(xiàn)。
[0043]電力需求預(yù)測裝置I進一步具有:日歷存儲部8，該日歷存儲部8中存儲有日歷，該日歷表示未來將要進行需求預(yù)測的各個日期的季節(jié)和星期等；需求數(shù)據(jù)存儲部9，存儲有在需求預(yù)測模型制作中所使用的電力需求數(shù)據(jù)；以及需求預(yù)測存儲部10，用于將制作出的需求預(yù)測模型作為預(yù)測日的需求預(yù)測進行存儲。在存儲裝置的存儲區(qū)域內(nèi)確保了這些存儲部?；蛘?，這些存儲部也可以被安放在外部服務(wù)器上，并借助網(wǎng)絡(luò)與電力需求預(yù)測裝置I連接。
[0044]預(yù)測日指定部2用于接受用戶借助輸入裝置40進行的預(yù)測日的指定?；蛘?，預(yù)測日的指定也可以按照事先編排好的需求預(yù)測時間表來自動進行。
[0045]氣象信息取得部3借助網(wǎng)絡(luò)從外部的氣象預(yù)報服務(wù)器700取得在預(yù)測日指定部2中指定的預(yù)測日的氣象信息。氣象信息中包含例如晴或雨等天氣信息、以及預(yù)計最高氣溫或預(yù)計最低氣溫等氣溫信息。除此之外還可以包含濕度、日照量等信息。
[0046]環(huán)境條件確定部4用于確定預(yù)測日的環(huán)境條件。在此，“環(huán)境條件”根據(jù)“季節(jié)”、“日期類型”以及“天氣”決定。根據(jù)這些分類，電力的需求模式有很大不同。因此，環(huán)境條件是用于對預(yù)測日設(shè)想的需求模式的類型進行判斷的必要條件。
[0047]作為“季節(jié)”，至少有“春”、“夏”、“秋”以及“冬”四個類型。春夏秋冬的各期間可根據(jù)將要進行需求預(yù)測的地域的氣候而任意制定。例如，可將四到六月分配到“春”、將七到九月分配到“夏”、將十到十二月分配到“秋”、將一到三月分配到“冬”。
[0048]作為“日期類型”，至少有“平日”和“節(jié)假日”兩個類型。例如，可將除了節(jié)日以外的星期一到星期五分配到“平日”，而將星期六、星期日以及節(jié)日分配到“節(jié)假日”。在工廠或辦公樓較多的地域，預(yù)想在“平日”電力需求較高，而“節(jié)假日”電力需求較低。
[0049]作為“日期類型”，除了上述的“平日”以及“節(jié)假日”之外，還可以追加“特殊日”類型。所謂“特殊日”是指會對電力需求造成影響的大規(guī)?；顒拥呐e行日。作為這樣的大規(guī)模活動，可考慮奧運會或世界杯等。例如，在夜間進行世界杯的電視轉(zhuǎn)播時，預(yù)想夜間的電力需求會變得特別高。
[0050]作為“天氣”，至少有“晴”、“雨”以及“陰”三個類型。其他還可以追加“臺風”或
“霧”等特殊的天氣類型。
[0051]日歷存儲部8存儲有如圖2所示的日歷，該日歷表示與將要進行需求預(yù)測的未來日期相關(guān)的季節(jié)、星期和節(jié)假日信息、以及上述的大規(guī)?；顒拥男畔ⅰ?br>[0052]環(huán)境條件確定部4參照通過氣象信息取得部3取得的氣象信息，確定預(yù)測日的“天氣”。進一步地，根據(jù)由預(yù)測日指定部2指定的預(yù)測日，參照存儲在日歷存儲部8中的日歷，確定預(yù)測日的“季節(jié)”以及“日期類型”。
[0053]例如，當預(yù)測日為“2013年8月14日”且天氣信息為“雨”時，環(huán)境條件確定部4將預(yù)測日的環(huán)境條件確定為“季節(jié):夏”、“日期類型:平日”以及“天氣:雨”。
[0054]如圖3所示，在