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再生可能エネルギーが大量連系されたスマートコミュニティの最適運用計画と実現

Research Project

Project/Area Number 17J08955
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Design and evaluation of sustainable and environmental conscious system
Research InstitutionUniversity of the Ryukyus

Principal Investigator

重信 颯人  琉球大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords超スマート社会 / 多目的最適化 / 意思決定方法 / 電力系統解析 / 電圧三相不平衡問題 / 独立型スマートハウス / V2H / V2G / デマンドレスポンス / 組合せ多目的最適化
Outline of Annual Research Achievements

超スマート社会において、再エネを無駄なく利用するために、配電側と需要側の運用戦略による経済的かつ技術的利益の創出を目標とした。細分化した需要家から数千戸までを対象とし、様々な観点から配電系統の運用方法と需要家側の消費形態について下記の3つの側面から研究に取り組み、成果を得た。
1.負荷需要応答(以下、DR)のサービス内容の提案と最適運用方法(配電側と需要家側の戦略の均衡点算出)による相互利益の創出を確認した。有効電力に関するDRと無効電力が影響を及ぼす電圧維持に関するDRをサービス内容として,需要家の無理ない参加(実際の電力消費に影響を及ぼさないこと)を提案し,DR内容の有用性を定量的に評価した。
2.需要家の多様な運用と意思決定に着目した研究を行った。その際,地産地消型のスマートハウスやEVによる電力融通による災害時運用と再エネの有効活用方法について議論した。意思決定のために快適度の概念を導入することで,多目的最適化問題を定式化し,数値解析に基づく多様な需要計画を提供できることを確認した。また、低価格シングルボードコンピュータによるHEMSの作成を行った。
3.再エネ導入に伴う三相不平衡問題に着目し,再エネを配電系統へ連系するための単相インバータを利用した三相不平衡補償方法について議論した。従来の不平衡指標だけでは,三相不平衡検出および補償不能な場合があることをベクトル図と数値解析により確認した。新たな不平衡指標による検出・補償方法を提案し,電力系統の安定運用に資する研究を行った。
超スマート社会実現のための電力系統,特に配電系統の運用と設計について研究し,そのシステムに属する需要家も参加者として多様な戦略と運用による利益創出方法について言及しつつ、工学的に有用な研究結果を示している。配電技術,システムの構築,サービス内容の提案は総括的に超スマート社会実現に寄与する内容である。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results)

  • [Journal Article] Optimal multi-configuration and allocation of SVR, capacitor, centralised wind farm, and energy storage system: a multi-objective approach in a real distribution network2019

    • Author(s)
      Ahmadi Mikaeel、Lotfy Mohamed Elsayed、Danish Mir Sayed Shah、Ryuto Shigenobu、Yona Atsushi、Senjyu Tomonobu
    • Journal Title

      IET Renewable Power Generation

      Volume: 13 Issue: 5 Pages: 762-773

    • DOI

      10.1049/iet-rpg.2018.5057

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Multi-Criteria Decision Maker for Grid-Connected Hybrid Renewable Energy Systems Selection Using Multi-Objective Particle Swarm Optimization2019

    • Author(s)
      Konneh David、Howlader Harun、Shigenobu Ryuto、Senjyu Tomonobu、Chakraborty Shantanu、Krishna Narayanan
    • Journal Title

      Sustainability

      Volume: 11 Issue: 4 Pages: 1188-1188

    • DOI

      10.3390/su11041188

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Optimal Operation Method for Distribution Systems Considering Distributed Generators Imparted with Reactive Power Incentive2018

    • Author(s)
      Shigenobu Ryuto、Kinjo Mitsunaga、Mandal Paras、Howlader Abdul、Senjyu Tomonobu
    • Journal Title

      Applied Sciences

      Volume: 8 Issue: 8 Pages: 1411-1411

    • DOI

      10.3390/app8081411

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Multi-objective optimisation of step voltage regulator operation and optimal placement for distribution systems design using linkage combination update-non-dominated sorting genetic algorithm-II2018

    • Author(s)
      Shigenobu Ryuto、Noorzad Ahmad Samim、Yona Atsushi、Senjyu Tomonobu
    • Journal Title

      IET Generation, Transmission & Distribution

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 20-30

    • DOI

      10.1049/iet-gtd.2016.1361

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Optimal sizing and placement of rooftop solar photovoltaic at Kabul city real distribution network2018

    • Author(s)
      Ahmadi Mikaeel、Lotfy Mohammed Elsayed、Shigenobu Ryuto、Yona Atsushi、Senjyu Tomonobu
    • Journal Title

      IET Generation, Transmission & Distribution

      Volume: 12 Issue: 2 Pages: 303-309

    • DOI

      10.1049/iet-gtd.2017.0687

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 配電電圧三相不平衡補償に関する一検討2019

    • Author(s)
      重信 颯人, 千住 智信
    • Organizer
      電力技術/電力系統技術/半導体電力変換合同研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Optimal Operation for Off-grid Smart House Considering Comfort Factor2018

    • Author(s)
      Ryuto Shigenobu, Mitsunaga Kinjo, Tomonobu Senjyu
    • Organizer
      24th International Conference on Electrical Engineering (ICEE2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] PVパネル過積載に伴う需要家側の協調制御による配電系統の最適運用計画2018

    • Author(s)
      重信 颯人, 千住 智信
    • Organizer
      平成30年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Unit Commitment Considering Uncertainty of Price-Based Demand Response2018

    • Author(s)
      Hiroki Aoyagi, Ryuto Shigenobu, Abdul Conteh, Tomonobu Senjyu, Shantanu Chakraborty and Paras Mandal
    • Organizer
      10th IEEE PES Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference 2018 (APPEEC2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Stochastic Operation Planning Models Taking into Consideration PV Output Suppression2018

    • Author(s)
      Hiroki Aoyagi, Ryuto Shigenobu, Hidehito Matayoshi, Abdul Conteh, Tomonobu Senjyu
    • Organizer
      24th International Conference on Electrical Engineering (ICEE2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Optimal Delivery of Electricity for Reducing the Transmission Penalty of Retailers2018

    • Author(s)
      Harun Or Rashid Howlader, Ryuto Shigenobu, Homeyra Akter, Tomonobu Senjyu
    • Organizer
      平成30年度電気学会九州支部沖縄支所講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Improvement of Nigerian Power System with Localized Microgrids of PV and BESS Considering Voltage Stability2018

    • Author(s)
      Oludamilare Bode Adewuyi, Ryuto Shigenobu, Atsushi Yona, Tomonobu Senjyu
    • Organizer
      International Workshop on Power Engineering in Remote Islands (IWPI2018)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] PVパネルの過積載に関する最適化2018

    • Author(s)
      重信颯人, 畑幸治, 千住智信
    • Organizer
      平成30年電力技術/電力系統技術/半導体電力変換合同研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 独立型スマートハウスの最適運用2018

    • Author(s)
      重信颯人, 畑幸治, 千住智信
    • Organizer
      平成30年電気学会全国大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 超スマート社会を実現するための再生可能エネルギーの役割2018

    • Author(s)
      高橋宏輔, 重信颯人, 千住智信
    • Organizer
      平成30年電気学会全国大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] A Study of Operation and equipment Capacity in an Off-grid Smart House Utilizing Electric Vehicle”2017

    • Author(s)
      Ryuto Shigenobu,
    • Organizer
      Joint Workshop on Power and Energy Systems (JWPE2017)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Demand Response Considering Participation Rate in Smart Grid: Two Level Optimal Management for DisCo and Customers2017

    • Author(s)
      Ryuto Shigenobu, Atsushi Yona and Tomonobu Senjyu
    • Organizer
      International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS 2017)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Multi-Objective Optimal Sizing and Operation for Off-Grid Smart House2017

    • Author(s)
      Ryuto Shigenobu, Oludamilare Bode Adewuyi, and Tomonobu Senjyu
    • Organizer
      2017 IEEE Region 10 Conference (TENCON)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Voltage Stability Improvement by Demand Response2017

    • Author(s)
      Mitsuki Sagara, Ryuto Shigenobu, Oludamilare Bode Adewuyi, Atsushi Yona, Tomonobu Senjyu, Mir Sayed Shah Danish, and Toshihisa Funabashi
    • Organizer
      2017 IEEE Region 10 Conference (TENCON)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲーム的アプローチによる次世代配電系統の最適運用方法の検討2017

    • Author(s)
      重信颯人, 桃原翔太, 千住智信
    • Organizer
      平成29年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲーム理論的アプローチによるマイクログリッド群の最適運用計画2017

    • Author(s)
      重信颯人, 千住智信
    • Organizer
      平成29年度電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 快適度を考慮した独立型スマートハウスの多目的最適化2017

    • Author(s)
      重信颯人, 千住智信
    • Organizer
      平成29年度電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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