短期限界費用理論に基づく水・火力発電機起動停止計画に関する研究

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電気事業法の改正に伴い、様々な発電事業者が電力系統に接続し、電力供給の一端を担うことが可能となった。従って、電力発生費用の最小化を目的とする従来の発電機運用計画決定手法ではなく、電力供給の安定度・信頼度、電力品質の維持・向上の観点から、発電機運用計画の見直しが進められ、信頼度の経済的評価を含めた発電機運用計画決定手法の開発が必要である。本研究は、電力系統の信頼性の確保を含めた経済運用決定手法の開発を目的とし、信頼性の経済的評価が可能な短期限界費用を用いる。提案手法の特徴は、1 電力潮流計算および送電損失算定にニュートン・ラフソン法を用い、2 送電損失の影響を考慮した短期限界費用理論に基づく電力取引価格を算定し、3 起動優先順位を用いた発見的手法で発電機起動停止計画決定である。提案手法を用いた以下の目的関数における発電計画の特徴をまとめる。1 電力発生費用最小化は、発電機の起動台数は必要最小限ではなく、各時間帯で複数の発電機が起動し、送電損失が低減し、その結果、電力発生費用が最小となる。それに対し、発電事業者の収入と電力購入費用は、社会コスト最小化に比べ大きい。2 発電事業者利益最大化は、システムλと短期限界費用を増加させ、かつ、電力発生費用を減少させるために、発電機の起動台数が必要最小限となる。その結果、電力発生費用は電力発生費用最小化より増加するが、それ以上に発電事業者の収入が増加するため、発電事業者の利益が最大となる。3 社会コスト最小化は、システムλと短期限界費用を減少させるために、発電機の起動台数が最大となる。その結果、電力発生費用は増加するが、それ以上に電力購入費用が減少するため、社会コストが最小となる。社会コスト最小化は、送電損失、発電事業者の収入、電力購入費用は最小となる。今後の課題は、適用する電力系統の規模の拡大と、過負荷処理が及ぼす電力取引価格への影響の考察が考えられる。