2014 Fiscal Year Research-status Report
電力システムにおける需要家を活用した電力品質の制御
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26820096
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
関崎 真也 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任助教 (70724897)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 再生可能エネルギー / 太陽光発電システム / 電力品質 / 送電系統 / 配電系統 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度は研究計画に沿って以下の研究を実施した．
(1)解析モデルの構築 需要家を電力品質制御のためのプレーヤとして扱うためには，再生可能エネルギー導入時の電力系統における電力品質を表現可能なモデルを構築する必要がある．そこで，本年度は再生可能エネルギーおよび需要家を含む配電系統が多数接続された大規模送配電系統における電力品質の振る舞いを分析可能なモデル構築を目的とし，需要家の連系箇所や需要家種別，季節や時刻依存性等の諸特性を考慮した上で解析用の送配電系統モデルを計算機上に構築した．
(2)最適化問題の定式化 本研究では，電力品質として送配電系統の運用において重要となる電圧に着目し，太陽光発電システムの導入により変動する送配電系統の電圧を管理するためのプレーヤ所有機器を用いた電圧制御に関する最適化問題の定式化を行った．最適化問題の定式化にあたっては，送配電系統の階層構造に起因する大規模問題となることが懸念されたため，解探索時の探索時間の低減等の実用性を考慮した定式化および解法を提案し，簡易的な数値シミュレーションにより，提案手法が送配電系統における電圧変動を抑制可能であることを確認した．また，送配電系統に連系されたプレーヤの振る舞いについても，利益最大化等の問題に帰着した上で解を求めることでプレーヤの意思決定を模擬しており，プレーヤの行動が電力品質に及ぼす影響について分析を行うための枠組みを構築した．モデルの構築や定式化において仮定した条件の検証については継続的に実施していく必要があるため，再生可能エネルギーの導入状況や自由化の進展状況に基づいて適宜改善を行っていく．
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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
本年度においては，実施計画として掲げていた送配電系統の解析モデルの構築および電力品質制御のための最適化問題の定式化については完了しており，加えて基礎的ではあるが数値シミュレーションによる検証を終えることができているため，次年度の研究計画についても順調に着手できると考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度は下記の項目に関して研究を推進していく．
(3)数値シミュレーションの実施 平成26年度で定式化を行った最適化問題の解に基づいた数値シミュレーションを計算機上で実施し，複数の条件の下で再生可能エネルギーが導入された電力システムにおける適切な制御形態に関して検討を行う．
(4)プレーヤの行動についての検討 需要家は自身の利己的な判断基準に基づいて意思決定を行うと考えられるため，需要家の利己的な行動が電力品質に及ぼす影響や需要家の利益を考慮した上で電力品質を管理するための方策について検討を行う．
(5)多目的最適化問題の定式化 上記の「電力品質」および「プレーヤ利益」といった複数の運用目標が調和した電力系統の適切な運用に関する知見を得ることを目的とし，多目的最適化問題を定式化する．
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| Causes of Carryover |
本年度で得られた研究成果により送配電系統の電力品質制御に関する新たな知見が得られつつあり，研究成果の一部については論文誌に投稿し，掲載されている．このように，研究成果が順調に得られていることから次年度では対外発表の機会を設け，意見交換を密に行うことが重要になると考え，論文投稿費や国内外への旅費として次年度使用額を確保させていただいた．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度で構築したモデルおよび定式化した最適化問題の解に基づいて得られた知見を国内外の学会で発表するとともに，情報収集，意見交換を実施し，研究を推進していく．そのため，研究費としては主として出張旅費に使用する計画である．同時に，得られた成果について論文にまとめ，論文誌への投稿も視野に入れており，そのための費用に使用する予定である．
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