2019 Fiscal Year Research-status Report
2020年代の我が国を想定した統合型需給運用・制御ルールの提案
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16K06242
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
熊野 照久 明治大学, 理工学部, 専任教授 (80371243)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 電力系統 / 電力市場 / 需給制御 / M-Gセット / 発電費用 / 分散電源 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では2020年度時点での我が国電力システムにおける需給運用・需給制御のルールを提案する。そのために変分法に基づく最適化手法を開発し，関連各社への聴き取り調査を既に実施した。最適化計算で得られた最適状態の妥当性を系統運用シミュレーションで確認することで，個々の規範に基づく最適解を複数求めた。さらに，こうした複数の最適解の間でDEA法を用いて種々の規範の間で重みの自動調整を行い（整合をとり），望ましいと考えられるルールを抽出している。
2019年度の研究実績概要については以下のとおりである：（１）2018年度に新しく分散電源実習装置を導入したが，これを既設のマイクロ系統シミュレータと接続，試験運転して，その使用方法に習熟した。これについては計画どおり進めることができた。ただし，（２）以前開発したプログラムコードに分散電源の不確定変動を入れ込む方法について検討したが，この点については十分な進展が得られなかった。これは分散電源が環境因子によって大きく左右されるため，これを最適化の枠組みに包含させることが難しく，当初想定した統計的評価では，現実的な条件の中で十分意味のある運用上の目安が得難いことが分かったためである。
この点について，抜本的な解決を図ることは難しく，今後早いうちに，どのようにしてこれを回避できるかを，最優先で検討していく予定である。
なお，2018年度からの学部執行部業務による時間的制約も厳しくなりつつあり，これについても対策を必要としているのが正直なところである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
一昨年度以前の研究によって，研究開始当初想定していた以上に分散電源が電力系統運用に及ぼす影響が大きいことが分かった。そのため，統計的な手法を用いてこれを適切に表現する手法について模索しているが，不確定性の度合いが大きく，定量的に最適化に入れ込むことが現段階でできていない。
また，2018年度から学部執行部の業務による負担が増え，十分な時間を本研究課題にかけられない状況となってきた。2020年度さらにこの傾向が強まると考えられ，影響が懸念される。
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| Strategy for Future Research Activity |
電力系統における分散電源がその運用に及ぼす影響を適切に表現する手法について開発する。ここでは従来の統計的手法では表現することの困難な非定常的な効果も考慮する。また，同時に，条件が複雑に変化するケースにおいてDEA法をどのように適用すべきかについても優先的に検討する。
時間的な面で本研究課題に当てられる実質的なエフォートが下がりつつある点については，学部執行部業務の習熟と研究の効率的な推進によって解決を試みたい。
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| Causes of Carryover |
【理由】新たな項目として検討追加した再生可能エネルギー電源の系統運用において必要な不確定性考慮を取り扱うことが難しく，また，２０１８年度以来の学部執行部業務の負担で研究代表者がこれまで通りのエフォートを本研究課題に当てることができず，計画通りの研究作業，調査，検討を行うことができなかったため。
【使用計画】研究上では，新たに再生可能エネルギー電源からの出力をニューラルネット等のAI技法により予測し，誤差を減少した上で，誤差の及ぼす影響を極力小さくするような，感度最小化技法を組み入れる。AI技法では計算資源の上で大きな計算機能力を要するため，実規模系統に適用可能とするために十分な能力の新たな高速計算機を導入したい。ただし，このための前提として一般に困難とされる再生可能エネルギー電源出力の変動予測についてソフトウエア面を十分なものにしておく必要がある。まずは，ここに注力していく。
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