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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Optimal management of distributed energy resources for flexibility dispatch toward high penetration of PV

Research Project

Project/Area Number 19K04320
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

安芸 裕久  筑波大学, システム情報系, 准教授 (70356343)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 池上 貴志  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70534460)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordsエネルギーマネジメント / 電力系統調整力 / CO2ヒートポンプ給湯機 / 分散型エネルギー資源 / 再生可能エネルギー
Outline of Annual Research Achievements

2021年度は、CO2ヒートポンプ給湯機を用いた実機検証を中心に実施した。実験装置の監視制御システムを構築した。計測器と発信器の配線、制御パソコンとの通信回線を敷設した。通信はTCP/IPにて行う。監視制御ソフトウェアを構築して、制御パソコンから、CO2ヒートポンプ給湯機の起動/停止を可能とするとともに、流量計や熱電対といった計測器からの信号を取り込んで状態の監視も行えるようにした。データはすべてファイルに記録される。貯湯槽については、上から下まで11箇所に設置した熱電対によって各部分の温度情報をもとに、貯湯量を連続量として把握できるアルゴリズムを構築した。
昨年度まで構築してきたエネルギーマネジメントシステムのシミュレーションモデルのうち、リアルタイム運用アルゴリズムを制御パソコンに実装して、運用アルゴリズムに従ってCO2ヒートポンプ給湯機の制御が行えるようにし、実際に制御実験を行ってデータを取得した。
シミュレーションモデルについては、実験結果をもとに貯湯槽熱損失などのパラメータの調整を行い、モデルと実機とが一致するようにした。さらに、シミュレーションモデルのブラッシュアップを行った。特にリアルタイム運用アルゴリズムについて実験結果を基に細かな見直し・改良を重ねた。最終的にシミュレーションから実験までを連携して実施できるようにした。その上で需要家へのインセンティブである時刻別電力価格の調整方法の改良も行い、シミュレーションモデルの全体的な改良を進めた。
以上により本研究の目的は達成された。

  • Research Products

    (4 results)

All 2022 2021

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

  • [Journal Article] Application of model predictive control to grid flexibility provision by distributed energy resources in residential dwellings under uncertainty2022

    • Author(s)
      Kento Sasaki, Hirohisa Aki, Takashi Ikegami
    • Journal Title

      Energy

      Volume: 239-B Pages: 122183-

    • DOI

      10.1016/j.energy.2021.122183

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] マイクログリッドにおける電力・熱取引を用いたエネルギー需給調整モデルの開発2022

    • Author(s)
      江間 翔, 安芸裕久
    • Organizer
      2022年電気学会全国大会
  • [Presentation] 二段階確率計画法に基づく集合住宅における需要家機器運用技術の開発2021

    • Author(s)
      董 超, 安芸 裕久
    • Organizer
      2021年 電気学会 電子・情報・システム部門大会
  • [Presentation] Development of Demand Response Model for Providing Grid Flexibility Under the Influence of Consumers Participation Rate2021

    • Author(s)
      Muhammad Zakwan Bin Mohd Zahid, Hirohisa Aki
    • Organizer
      10th IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference - Asia
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2022-12-28  

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