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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Robut Supply and Demand Control Manager for Realizing A Microgrid

Research Project

Project/Area Number 21K04002
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

佐々木 豊  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (10511561)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords電力システム / マイクログリッド / エネルギー管理システム / 電力需給制御マネージャ / 再生可能エネルギー
Outline of Annual Research Achievements

再生可能エネルギー(再エネ)大量導入や大規模自然災害に直面する近年の電力システム工学分野では,持続的な供給安定性や需給調整力の確保を目的としたハードウェア(同期化力インバータ)およびソフトウェア(エネルギー管理システム:EMS)に関する研究開発が広く行われている。一方で,電力システムを構成する個々の要素技術とそれらを効率的に運用するためのシステムの高度化や,再エネ変動や災害時に対する信頼度の維持に関する検討は継続して重要な課題である。本研究では,再エネ・インバータ型電源を含むマイクログリッド(MG)の電力需給制御に着目し,「経済性および安定性を継続的に確保する運用管理手法」と「災害時における緊急時最適需給制御手法」の実現を主な目的として,(i) 需給管理を一括して行うロバスト需給制御マネージャの開発とその機能検証,(ii) 災害時,確実に需給不均衡を解決する緊急時対応MG-EMSのシステム構築を行った。これより,システムの信頼性と経済性の双方を実現するロバストな電力需給管理手法とEMSの最適設計を目指した。2023年度には、前年度に開発した上記項目(i)に対応する需給マネージャの機能と不確定性モデル、および項目(ii)に対応する平常時・緊急時需給アルゴリズムの改良を行い,さらなる精度向上を図った。特に,予測外れが期待される需給制御断面において、前日需給計画時には、ロバスト最適化手法とインフォギャップ理論を組み合わせた不確定性に対してMG運用者が柔軟に意思決定できる手法をリバイスし,MG運用者の利益が確保可能な領域推定を行った。また,再エネおよび需要予測について,ニューラルネットワーク構造の新たな予測モデルを考案し,比較的スモールなデータで,マイクログリッドに応用可能な発電量予測手法を提案した。これより,マイクログリッド実現のための,ロバストな電力需給制御マネージャを構築することができた。

  • Research Products

    (14 results)

All 2023

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results)

  • [Journal Article] Single‐phase Synchronous Inverter with Overcurrent Protection using Current Controller with Latched Limit Strategy2023

    • Author(s)
      Sekizaki Shinya、Yorino Naoto、Sasaki Yutaka、Zoka Yoshifumi、Shimizu Toshihisa、Nishizaki Ichiro
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      Volume: 18 Pages: 1001~1014

    • DOI

      10.1002/tee.23765

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Frequency Regulation of High-Penetration Renewable Energy Microgrids Using Adaptive Model Predictive Control2023

    • Author(s)
      Weichao Wang, Yutaka Sasaki, Naoto Yorino, Yoshifumi Zoka, Ahmed Bedawy
    • Journal Title

      CSEE Journal of Power and Energy Systems

      Volume: 10 Pages: 1-11

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] A Robust Energy Management Controller for Microgrid Operations Considering Generator's Feasibility and Energy Trading2023

    • Author(s)
      Yutaka Sasaki, Naoto Yorino, Yoshifumi Zoka, Kihembo Samuel Mumbere, Chiraz Krifa, Shinya Sekizaki, Ahmed Bedawy
    • Organizer
      2023 IEEE PES ISGT Europe (ISGT Europe 2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] An Effective Voltage Control Approach for Distribution Systems with High Penetration of Renewable Energy Resources2023

    • Author(s)
      Ahmed Bedawy, Yutaka Sasaki, Yoshifumi Zoka, Naoto Yorino
    • Organizer
      2023 24th International Middle East Power System Conference (MEPCON)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Day-Ahead Optimal Resilient Energy Management for Grid-Connected Prosumer Microgrid2023

    • Author(s)
      Kihembo Samuel Mumbere, Yutaka Sasaki, Yoshifumi Zoka, Naoto Yorino, Ahmed Bedawy, Chiraz Krifa, Yoshiki Tanioka
    • Organizer
      2023 IEEE PES ISGT Europe (ISGT Europe 2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Adaptive Model Predictive Control Based Frequency Regulation for Low-inertia Microgrid2023

    • Author(s)
      Weichao Wang, Yutaka Sasaki, Naoto Yorino, Yoshifumi Zoka, Ahmed Bedawy
    • Organizer
      The 5th International Conference on Power and Energy Technology (ICPET2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Adaptive MPC-Based Load Frequency Control for Microgrid with Renewable Energy2023

    • Author(s)
      Weichao Wang, Yutaka Sasaki, Yoshifumi Zoka, Naoto Yorino, Ahmed Bedawy, Seiji, Kawauchi
    • Organizer
      The International Conference on Electrical Engineering (ICEE2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Target Voltage Control Approach for Active Distribution System Based on PV Active and Reactive Powers Nodal Prices2023

    • Author(s)
      Kubo Ryuta, Naoto Yorino, Yoshifumi Zoka, Yutaka Sasaki, Satoshi Taoka, Ahmed Bedawy
    • Organizer
      6th International Symposium on Devices, Circuits and Systems (ISDCS2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 経済性と供給信頼性を考慮したマイクログリッドにおける電力需給制御に関する基礎的検討2023

    • Author(s)
      佐々木豊, 上杉友輝, 造賀芳文, 餘利野直人, Mumbere Kihembo Samuel, Chiraz Krifa
    • Organizer
      2023年電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • [Presentation] 再エネ・蓄電池を含むマイクログリッドにおける適応型モデル予測周波数制御2023

    • Author(s)
      王 偉朝, 佐々木豊, 造賀芳文, 餘利野直人, Ahmed Bedawy, 楊 賀麟
    • Organizer
      2023年電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • [Presentation] 地域マイクログリッドの前日需給計画における電気自動車の活用最大化2023

    • Author(s)
      太田 舜,佐々木豊,造賀芳文,餘利野直人,佐藤素成
    • Organizer
      2023年電気学会電子・情報・システム部門大会
  • [Presentation] 適応型モデル予測制御を用いたマイクログリッドの周波数制御手法に関する研究2023

    • Author(s)
      佐々木豊,王 偉朝,餘利野直人,造賀芳文,サムエルムンベレ キヘンボ,シラズクリファ
    • Organizer
      2023年電気学会電子・情報・システム部門大会
  • [Presentation] A Predictive Rolling Horizon Optimization Energy Management System for Enhanced Precision2023

    • Author(s)
      Kihembo Samuel Mumbere, Yutaka Sasaki, Yoshifumi Zoka, Naoto Yorino, Ahmed Bedawy, Chiraz Krifa, Yoshiki Tanioka
    • Organizer
      2023 IEEE SMC Hiroshima Chapter 若手研究会
  • [Presentation] 局地気象観測データを用いたニューラルネットワークによる前日太陽光発電量予測2023

    • Author(s)
      宇佐見大悟, 榎本 翔, 佐々木豊, 造賀芳文, 餘利野直人, 竹内海颯
    • Organizer
      2023 IEEE SMC Hiroshima Chapter 若手研究会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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