2014 Fiscal Year Research-status Report
電力の地産地消を実現する電力スケジューリングの解明
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25540145
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| Research Institution | Japan Advanced Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
井口 寧 北陸先端科学技術大学院大学, 情報社会基盤研究センター, 教授 (90293406)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 太陽光 / 自然エネルギー / 負荷予測 / Tendency Base / スケジューリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，再生可能エネルギーを電力として効率的に利用するため必要となる，超分散化された発電拠点や負荷機器の運転スケジューリングの問題に対し，グリッドやクラウドなど分散型計算機システムのタスクスケジューリング手法を電力制御に適用し，地域内での発電と消費をバランスさせるための，マイクログリッド向けの能動的な制御スキームを解明した．
再生可能エネルギーの供給状況は気象状況に応じて刻一刻と変動する．一方で負荷側には，電気給湯器による給湯やプラグインハイブリッド車(PHV)の充電など，締切時間(デッドライン)までに完了すれば十分な機器がある．この問題の性質は，計算機システムのタスクスケジューリングに酷似している．そこで，計算機システムでのタスクスケジューリングの知見を電力制御に適用できれば，効率の良い制御が可能となる．しかし，計算機システムと電力制御では特性が異なるので，その適用に対する問題点や効率の評価，および解決法を見出す．
小規模な太陽光発電の発電量などを実際に測定評価するシステムを構築し，発電量の予測を行うアルゴリズムを検討した．その結果，計算機の負荷予測ではtendency baseやニューラルネットなどの方法があるが，毎日の天候によって適用できる予測アルゴリズムが大きく異なることが分かった．そこで提案した手法は，天気予報によって，制御に適用するアルゴリズムを切り替える方式であり，天気予報の精度に左右されつつも，電力利用効率を大きく向上させることに成功した．本研究は情報処理学会 北陸支部 優秀論文発表賞を受賞した．
更に高精度な予測を支援する計算基盤として，階層型超並列システムに関して研究を行い，低消費電力ながら従来と遜色ないネットワーク性能が得られることが分かった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2014年度は研究の2年目であり，太陽光の発電量予測とスケジューラを構築することが目標であるのに対し，発電量予測で天気予報を補足情報として用いることによって予測精度を大きく向上できたほか，スケジューリングについても，ほぼ想定の結果を得た．
更に高精度な予測を支援する計算基盤として，階層型超並列システムに関して研究を行い，低消費電力ながら従来と遜色ないネットワーク性能が得られることまで取り組み，成果を得たため．
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| Strategy for Future Research Activity |
2015年度は，これまでの予測手法とスケジューラを改良し，高精度化とより現実に近い条件での評価を行う予定である．
また，計算基盤についても引き続き低消費電力化を中心に研究を進める予定である．
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| Causes of Carryover |
大きな計画との差異として，メガチップス社のリアルタイム電力測定システムを導入予定していたが，メガチップス社より方針変更につき生産中止の連絡を受けた．今後部品などが補填されない機器を用いての研究は困難であり，代替システムを検討するため，時間を要したため未使用額が生じた
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
代替システムを検討したところ，シャープ提供のシステムが，計測できる項目や方法に限りがあるもの，大筋で類似の機能が利用できそうだということが分かった．今後シャープのシステムを購入し利用できる機能を用いて計測を実施する予定である．
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| Remarks |
情報処理学会 北陸支部 優秀論文発表賞，赤碕 翔太 他, "QoSを考慮した電力スケジューリングに関する研究"
電子情報通信学会 北陸支部 学生優秀論文発表賞，Faiz Al Faisal 他, "Introduction of a New Interconnection Network that achieves high performance for Many-Core Processors"
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