Robut Supply and Demand Control Manager for Realizing A Microgrid
| Project/Area Number |
21K04002
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21010:Power engineering-related
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
佐々木 豊 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (10511561)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 電力システム / マイクログリッド / エネルギー管理システム / 電力需給制御マネージャ / 再生可能エネルギー |
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| Outline of Research at the Start |
過去に開発した電力需給制御マネージャにはデフォルト機能として、発電から需要家までの全体管理を担う計画・運用・制御機能がある。本研究では、これらの機能における不確定性に関する新しいモデルの組み込みを行う。このモデルを導入した平常・緊急時のμGにおいて、各機能の単独でも安定的かつ経済的に運用管理するアルゴリズムを開発する。各機能からなる部分システムの確実な動作を検証した後、全体システムの協調最適化を行いながら、ロバスト電力需給制御マネージャを完成させる。再エネ・インバータ型電源へリアルタイムに出力指令値を与え、構築中の研究室μGにおいて、本マネージャの実運用における有用性についても明らかにしたい。
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| Outline of Annual Research Achievements |
再生可能エネルギー（再エネ）大量導入や大規模自然災害に直面する近年の電力システム工学分野では，持続的な供給安定性や需給調整力の確保を目的としたハードウェア（同期化力インバータ）およびソフトウェア（エネルギー管理システム：EMS）に関する研究開発が広く行われている。一方で，電力システムを構成する個々の要素技術とそれらを効率的に運用するためのシステムの高度化や，再エネ変動や災害時に対する信頼度の維持に関する検討は継続して重要な課題である。本研究課題では，再エネ・インバータ型電源を含むマイクログリッド(MG)の電力需給制御に着目し，「経済性および安定性を継続的に確保する運用管理手法」と「災害時における緊急時最適需給制御手法」の実現を主な目的として，(i) 需給管理を一括して行うロバスト需給制御マネージャの開発とその機能検証，(ii) 災害時，確実に需給不均衡を解決する緊急時対応MG-EMSのシステム構築を行う。これより，システムの信頼性と経済性の双方を実現するロバストな電力需給管理手法とEMSの最適設計を目指す。2022年度は不確定性モデルの高度化を行うために，再エネ発電量および電力需要予測手法の開発・改良を実施し，翌日需給計画に資する予測手法の精度向上と計算効率化を図った。これを前年度に開発したMG運用者の前日需給計画プログラムに実装した。さらに，当日需給運用のためのプラットフォームを統合環境MATLAB/Simulink上に構築し，リアルタイムの需給解析結果を，蓄電池の残存容量(SOC)に注目しながら評価検証した。次年度以降は、全体システム協調を目指した部分開発システムの協調最適化を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の当初計画では，再エネ・インバータ型電源を含むマイクログリッド（MG）の電力需給制御について，(i) 需給管理を一括して行うロバスト需給制御マネージャの開発とその機能検証，(ii) 災害時，確実に需給不均衡を解決する緊急時対応MG-EMSのシステム構築を実施するとして、各年度で詳細実施項目を計画した。2022年度は当初の計画通り, 研究成果を国際会議などで公表することができ，最先端の海外研究者との意見交換も実績できた。したがって，2022年度の研究は，おおむね順調に進展したと結論づけることができる。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度までに、需給制御マネージャの各機能改良を実施し、単独機能でも安定的かつ経済的に運用管理するアルゴリズムを構築することができている。今後、各機能からなる部分システムの改良を継続して実施し、全体システムとの協調最適化を行いながら、最終目的としているマイクログリッド実現に向けたロバスト電力需給制御マネージャを完成させる。HILSシミュレーションおよびインバータ実機なども積極的に用いて、再エネ・インバータ型電源へリアルタイムに出力させるインターフェースの検討、研究室MGにおいて、本マネージャの実運用における有用性についても明らかにしたい。
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Report
(2 results)
Research Products
(67 results)
