Distributed optimization for HEMS aggregation

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K14170
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 31020:Earth resource engineering, Energy sciences-related
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: YOSHIDA Akira 早稲田大学, スマート社会技術融合研究機構, 次席研究員 (90707887)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 分散階層型エネルギー管理 / 家庭用エネルギー管理システム / 太陽光発電 / デマンドレスポンス / 混合整数線形計画法 / 0-1整数計画法

Outline of Final Research Achievements

A distributed hierarchical energy management method is constructed to control the electricity profile under given conditions for demand response by aggregating distributed energy resources in the geographically dispersed residential sector through home energy management systems. Through numerical experiments, the research have shown that the distributed hierarchical energy management system can control the global electricity profile in 30 minutes by providing the constraint of electricity consumption to the home energy management system from the upper layer.

Free Research Field

エネルギー工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

提案する分散階層型エネルギー管理手法は、家庭用エネルギー機器の監視制御に必要な起動停止特性および変換効率などのモデル粒度を保持したまま、これまで困難であった、数千世帯規模の大域的な電力プロファイルを管理する点に特徴を持つ。本手法は、家庭部門のみならず業務部門および産業部門にも適用可能であり、またスマートグリッドに限らず他のエネルギーインフラも協調的に管理することで、より広域のエネルギーの合理的利用の可能性を示唆するものである。