2020 Fiscal Year Final Research Report

Development and demonstration of the renewable energy-oriented autonomous distributed grid by the cooperative power supply

Research Project

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Project/Area Number	20K20314
Project/Area Number (Other)	17H06293 (2017-2019)
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
Allocation Type	Multi-year Fund (2020) Single-year Grants (2017-2019)
Research Field	Applied informatics and related fields
Research Institution	The University of Electro-Communications
Principal Investigator	Yokogawa Shinji 電気通信大学, i－パワードエネルギー・システム研究センター, 教授 (40718532)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	川喜田佑介神奈川工科大学, 情報学部, 准教授 (30468540) 市川晴久電気通信大学, i－パワードエネルギー・システム研究センター, 特任教授 (80463959) 澤田賢治電気通信大学, i－パワードエネルギー・システム研究センター, 准教授 (80550946) 曽我部東馬電気通信大学, i－パワードエネルギー・システム研究センター, 准教授 (90778367)
Project Period (FY)	2017-06-30 – 2021-03-31
Keywords	バーチェルグリッド / ポリシーアウェアDCネットワーキング / 深層強化学習 / 制御セキュリティ / システムレジリエンス / 協調給電
Outline of Final Research Achievements	We have developed and experimented with a renewable energy-oriented power grid technology "Virtual Grid" that features a low-voltage DC cooperative power supply that supplies power from multiple storage batteries in a coordinated manner to meet multiple power consumption requirements. And a demonstration experiment on the effectiveness of storage battery power supply was conducted. During this research period, we developed a prototype using USB-PD as an I / F and developed a method for determining a policy regarding cooperative power supply control. In addition, we have constructed graph signal processing that determines the network structure of an independently distributed grid, AI that infers environmental information such as consumption, optimal grouping theory for multiple power sources, resilience evaluation method, and international conferences, peer-reviewed papers. Through this research, the necessity and effectiveness of this field were shown.
Free Research Field	エネルギー貯蔵・制御
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	2050年までにカーボンニュートラルを実現するためには、身の回りのあらゆる場所、あらゆる方法で、エネルギー（電力）を創出することが必要となる。その様々な容量の電力を、最大限有効、かつ安定的に用いるには、複数の電力源を統合して、適切に分配して使用する技術が必要となる。また、その機能はユーザーが主体的に構築・運用出来るものが望ましい。本研究では、USB-PDという身近なインターフェイスを用いて、その原型となる協調給電の機能を明らかにし、試作を行って実証した。この機能により、ユーザーが構築する自立分散グリッドのネットワークによるインターネット型電力プラットフォームのコンセプトと可能性を実証できた。