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Investigation of New Reliability Index of Power System based on Expected Utility Theory

Research Project

Project/Area Number 19K04330
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 21010:Power engineering-related
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

MIYAUCHI Hajime  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (20181977)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 三澤 哲也  名古屋市立大学, 大学院経済学研究科, 教授 (10190620)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords電力システム / 供給信頼度 / 価値尺度 / 確率分布 / 電力不足確率 / 下方リスク / 供給信頼度指標 / 電力系統 / 再生可能エネルギー / リスク鋭感的価値尺度 / リスク回避度 / 内部リスク回避度 / 電力系統工学 / 期待効用理論
Outline of Research at the Start

電力系統の供給信頼度は、これまで停電などの事象分布の期待値で論じられてきた。系統の発電機が同期発電機だけである時代から、今、太陽光発電や風力発電など再生可能エネルギー電源が大量に導入されて電力供給を担う時代に変わりつつある。それに伴い、停電などの事象分布の様相も変わりつつあり、供給信頼度を期待値だけで論じていると、事象分布の変化から、停電のリスクを十分に表現できない可能性がある。
そこで本研究では、市場流通性の低い財の価値評価法である期待効用理論に基づく効用無差別価格を供給信頼度評価に応用することで、停電などの事象分布を考慮した電力系統の新しい供給信頼度指標を開発し、その有効性を検証する。

Outline of Final Research Achievements

Conventional reliability indices of electric power system are represented by the expected values of probabilistic distributions such as blackout duration time. Recently, as the configuration of generators changes according to the penetration of renewable energy generations, the aspect of the probabilistic distribution also changes. Because the expected value loses the information which the probabilistic distribution has originally, we propose the reliability evaluation by RSVM, which can evaluate whole probabilistic distribution. We investigate the effectiveness of reliability evaluation by RSVM using IEEE RTS and an isolated island system as sample systems. Particularly, RSVM evaluates the reliability low when there is a severe supply problem even if the conventional reliability index evaluates the reliability equivalent.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年再生可能エネルギー電源が大量導入され、電力系統の電源構成が大きく変わっているにも拘らず、期待値を用いた従来の供給信頼度指標で系統の信頼度を評価している。これは本研究でも明らかにしたように停電時間などの確率分布の様相が変わっていることから、場合によっては系統の信頼度を正しく評価できていない場合もあり得る。その課題に対し、確率分布全体の評価を行う信頼度評価指標を提案している点で、学術的にも社会的にも意義がある。
さらに、元々リスク鋭感的価値尺度は経済学の分野で財を評価する指標であるが、それを全く分野の異なる電力システム工学に適用し、文理の学際分野での展開を図った点で、学術的意義が高い。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Application of Risk Evaluation Method in Finance to Electric Power and Energy2021

    • Author(s)
      三澤哲也,宮内 肇
    • Journal Title

      The Journal of The Institute of Electrical Engineers of Japan

      Volume: 141 Issue: 8 Pages: 496-499

    • DOI

      10.1541/ieejjournal.141.496

    • NAID

      130008070188

    • ISSN
      1340-5551, 1881-4190
    • Year and Date
      2021-08-01
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Supply Reliability Index using Risk Sensitive Value Measure2019

    • Author(s)
      古川 義英, 宮内 肇, 三澤 哲也
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Power and Energy

      Volume: 139 Issue: 5 Pages: 356-362

    • DOI

      10.1541/ieejpes.139.356

    • NAID

      130007641308

    • ISSN
      0385-4213, 1348-8147
    • Year and Date
      2019-05-01
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] リスク鋭感的価値尺度を応用した電力系統の供給信頼度指標2021

    • Author(s)
      宮内 肇、三澤哲也
    • Organizer
      令和3年度電気・情報関係学会北陸支部連合大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Application of Risk Sensitive Value Measure on Electric Power Systems2021

    • Author(s)
      Hajime Miyauchi, Tetsuya Misawa
    • Organizer
      1st International Conference on Electrical and Information Technology
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 再生可能エネルギー電源をもつ電力系統のIRRAによる供給信頼度評価2021

    • Author(s)
      廣山康貴、宮内 肇、三澤哲也
    • Organizer
      令和3年電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] リスク鋭感的価値尺度に基づく電力系統の供給信頼度評価2021

    • Author(s)
      嶺川 宙貴, 宮内肇, 廣山康貴, 三澤 哲也
    • Organizer
      令和3年電気学会全国大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] リスク鋭感的価値尺度に基づく電力系統における供給信頼度評価2020

    • Author(s)
      嶺川宙貴, 宮内 肇, 三澤哲也, 廣山康貴
    • Organizer
      令和2年電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] RSVMとIRRAによる再生可能エネルギー電源をもつ電力系統の供給信頼度評価2020

    • Author(s)
      廣山康貴, 宮内 肇, 三澤哲也, 嶺川宙貴
    • Organizer
      令和2年電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 小規模水力発電と分散型電源を有する孤立電力系統の供給信頼度2019

    • Author(s)
      秋庭 駿、宮内 肇
    • Organizer
      令和元年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 様々な電源構成におけるリスク鋭感的価値尺度に基づく供給信頼度評価2019

    • Author(s)
      嶺川宙貴、宮内 肇、古賀貴裕
    • Organizer
      令和元年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] RSVM法による風力発電事業の事業価値評価とそれに基づく投資規模と年平均風速の相関2019

    • Author(s)
      吉本大悟、宮内 肇、三澤哲也
    • Organizer
      令和元年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] RSVMに基づく燃料調整コストを考慮した新規火力発電事業の事業価値評価2019

    • Author(s)
      井筒晴海、宮内 肇、吉本大悟、古賀貴裕
    • Organizer
      令和元年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 再生可能エネルギー電源をもつ電力系統のRSVMを用いた供給信頼度評価2019

    • Author(s)
      古賀貴裕、宮内 肇、三澤哲也
    • Organizer
      令和元年電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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