大規模分散電源の発電機起動停止計画問題に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15560250
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: 上里 勝實 琉球大学, 工学部, 教授 (70045029)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 浦崎 直光 琉球大学, 工学部, 助手 (70305184) ; 千住 智信 琉球大学, 工学部, 教授 (40206660)
• Keywords: 発電機起動停止問題 / 最適化手法 / 拡張優先リスト法 / 整数混合最適化問題 / 送電線制約 / ランプ制約 / 大規模最適化問題 / 経済負荷配分

Research Abstract

本研究では、分散電源の協調運転により効率的な電力供給システムを構築するための大規模分散電源発電機起動停止計画問題の高速・効率的解法に関する研究を提案している。つまり、分散電源の規模は数百〜数千機を対象としているため、効率的な良解を得るための新しいアルゴリズムの開発が必要である。また、分散電源の特長は、短時間で起動停止が行えるため、その利点を活用するためには負荷需要に応じた発電機の出力制御と起動停止計画を短時間で計画する必要がある。すなわち、これまで提案されてきた発電機の起動停止計画問題の解法では両者の要求に対処不可能である。
そこで本研究では、先に我々が開発した修正優先リスト法をさらに拡張・修正した発電機起動停止計画問題の解法を開発した。提案する解法は優先リストに基づいているため、高速に大規模発電機群の起動停止計画問題の解を得ることが可能である。しかし、一般に優先リスト法は、実行可能解が得られなかったり、たとえ実行可能解が得られたとしても準最適解を得るに至らない場合がある。そこで本研究では先ず初めに実行可能解を生成するための手法を検討した。つまり、優先リストを構成する際の評価関数を種々提案し、どのような評価関数を用いれば効率的な実行可能解が得られるか検討した。この結果、数百機から数千機に及ぶ発電機の起動停止問題に関して満足のいく起動停止計画が短時間に得られるアルゴリズムを開発できた。
適切な評価関数を用いて生成された優先リストが最適解となることはまれである。そこで、優先リストから生成された解を基にその周辺の解空間の探索により最適化を得るための手法を開発した。遺伝的アルゴリズムを用いて解空間の効率的探索を可能にするため、より良い発電機起動停止計画アルゴリズムが開発された。

Research Products

• [Publications] Tomonobu Senjyu: "A Fast Technique for Unit Commitment Problem by Extended Priority List"IEEE Transactions on Power Systems. 18・2. 882-888 (2003)
• [Publications] Tomonobu Senjyu: "Fast solution technique for large-scale unit commitment problem using genetic algorithm"IEE Proceedings - Generation, Transmission and Distribution. 150・6. 753-760 (2003)