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A Study of Reducing Computational Time of Daily V2G Planning for EV Aggregators

Research Project

Project/Area Number 21K04009
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 InstitutionMeiji University

Principal Investigator

Tamura Shigeru  明治大学, 総合数理学部, 専任教授 (90708885)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Keywords電気自動車 / EVアグリゲータ / シナリオ / 計算時間短縮 / シナリオリダクション / シナリオ長 / V2G / 確率的プログラミング / 確率論的プログラミング / EV / アグリゲータ / 翌日計画 / 当日計画 / 計算時間
Outline of Research at the Start

EV(Electric Vehicle)アグリゲータの計画はそのビジネスの収益を最大化する最適化問題を解くことにより得られる。EVはV2G(Vehicle-to-Grid)としての利用可能時間や利用可能量に不確実性があることから,それらの不確実性をシナリオ化し,多数のシナリオに対する確率的最適化問題として扱うのが一般的である。その問題の変数の数はシナリオ数とシナリオ長(一つのシナリオを構成する要素数)の積に比例し,変数の数が増えると膨大な計算時間を要する。
本研究では,EVアグリゲータが計画を策定する際の計算時間を,シナリオ長を減らすことにより時間短縮する新しい手法を確立することである。

Outline of Final Research Achievements

When an EV aggregator creates a V2G plan, it is necessary to scenario the uncertainty of the available time and amount of EVs and treat it as a stochastic optimization problem for a large number of scenarios. This increases the number of scenarios, i.e., the number of variables. The objective of this study is to establish a new method to reduce the computation time by reducing the scenario length of scenarios.
Simulations were performed to evaluate the new method, and it was found that the new method reduces the computation time significantly, but is not as fast as the conventional method, but the new method is better than the conventional method in terms of computation accuracy.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

EVアグリゲータがV2Gの計画を作成する際のEVの利用可能時間や利用可能量の不確実性は,将来の時間になる程不確実性が増すことから,シナリオのシナリオ長を減らす考え方は当然であり実際的である。
今回の研究成果から新手法はEVアグリゲータの当日計画の標準的な手法になりうる。また,一般的な計算時間の制約のある確率的最適化問題において,シナリオ長を減らすことにより計算時間短縮が図れ,その分のシナリオ数を増やすことができることから,新手法はより厳密な確率的最適化問題の解を求めることに適用することができる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A Study of Valley-filling Approach by V2G Planning to Reduce Renewable Energy Curtailment2022

    • Author(s)
      Kanai Shohei、Tamura Shigeru
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Power and Energy

      Volume: 142 Issue: 2 Pages: 59-66

    • DOI

      10.1541/ieejpes.142.59

    • NAID

      130008150215

    • ISSN
      0385-4213, 1348-8147
    • Year and Date
      2022-02-01
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Study of Potential Profit of EV Aggregator Business in Japan2021

    • Author(s)
      Takahashi Tomo、Tamura Shigeru
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Power and Energy

      Volume: 141 Issue: 10 Pages: 620-628

    • DOI

      10.1541/ieejpes.141.620

    • NAID

      130008095793

    • ISSN
      0385-4213, 1348-8147
    • Year and Date
      2021-10-01
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 確率計画法によるV2Gスケジューリングの計算時間短縮の検討2023

    • Author(s)
      田村滋
    • Organizer
      電気学会電力技術/電力系統技術合同研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] A Preliminary Study of Temporal Variables Reduction to Reduce Computational Time of V2G Scheduling in Stochastic Programming Approach2023

    • Author(s)
      Shigeru Tamura
    • Organizer
      IEEE ISGT Asia 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] EV Aggregator’s Potential to Play a Role in Providing Flexible Source in Japan2021

    • Author(s)
      Tomo Takahashi
    • Organizer
      IEEE ISGT Asia
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] V2G Contribution to Reduction of Renewable Energy Curtailment by Valley-filling Approach2021

    • Author(s)
      Shohei Kanai
    • Organizer
      IEEE ISGT Asia
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 需給調整市場におけるEV アグリゲータビジネスの可能性に関する検討2021

    • Author(s)
      高橋知
    • Organizer
      電気学会電力技術研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 再生可能エネルギー出力抑制軽減のための V2G の効果の検討2021

    • Author(s)
      金井翔平
    • Organizer
      電気学会電力・エネルギー部門大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] EVを活用したエネルギーマネジメントで脱炭素時代の「持続可能なモビリティ社会」実現へ

    • URL

      https://sdgs-pr.com/archives/564

    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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