| 研究課題/領域番号 |
20K14716
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
中村 勇太 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60846616)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | 需要家リソース / 電力系統 / 需給調整 / 電圧制御 / 蓄電池 / 電気自動車 / 水電解装置 / 耐災害性 / レジリエンス / 電力系統運用 / 対災害性 / 電力供給信頼度 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、災害の増加・規模の拡大が深刻になりつつあり、電力システムの耐災害性を向上させることは、重要な課題となりつつあるが、その一方で、需要家が所有している可制御機器（リソース）を電力系統の運用に貢献することが期待されている。需要家リソースは系統内に多数存在し、また地理的に分散しているため、電力供給を安定的に継続できる可能性が高まる。そこで本研究では、電力供給の対災害性を向上させることを目的とした平時・災害時の需要家リソース群の運用手法を確立すると共に、その手法をPHIL（Power Hardware-in-the-Loop）テストに実装させて、リソース活用による対災害性の向上効果を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
近年、地震や台風などの災害の増加・規模の拡大が深刻になりつつあり、社会インフラの中核を担う電力システムの耐災害性を向上させることは、今後ますます重要な課題となるだろう。その一方で近年、需要家が所有している可制御機器（需要家リソース）を電力系統の運用に貢献することが期待されており、地理的に分散しているリソース群の活用により電力供給を安定的に継続できる可能性が高まる。本研究の目的は、電力系統に分散的に設置されている需要家リソース群の活用を前提とした平時・災害時の運用手法を確立することである。
2022年度までに、経済性および耐災害性の両者を考慮したシステムに関する基礎的な検討として、災害時の活用能力評価を行うための指標やリソースの運用手法について検討するとともに、マルチユースとして使用した場合の検討を行った。検討した活用能力評価を行うための指標は、どれだけの電力を継続して供給し続けられるか、といった観点で耐災害性を評価でき、運用計画策定のための最適化計算にもそのまま組み込むことが可能となった。また、平時において周波数制御や電圧制御機能を持たせることを前提としたリソース計画策定手法について確立した。また、災害時に発生するような電力系統の擾乱発生を想定した、リソースを有するシステムの制御法についても検討を行うとともに、シミュレーションにより検討した制御方法の有効性検証まで実施した。
さらに、検証したモデルを用いて、実績の系統周波数データおよび各種取引価格を用いて、非常時の電力系統運用に貢献する需要家リソースの経済性評価を行った。その結果、本研究で検討した手法により、リソース所有者はその活用による対価を含めた経済性が向上し、また非常時にも貢献できるといったことが明らかになった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
2020年度の新型コロナウイルス感染症対策としてのオンライン教材作成やオンラインでの学生指導のため、計画通りの進捗度に達することができなかった事項もあった。2021および2022年度は2020年度で取り組むことができなかった事項について着手し、概ね計画通りのペースですすめることができたが、以前として、2020年度の遅れを挽回には至っていない状況にある。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの検討は、電力系統に複数存在する需要家を一括して運用・制御するモデルとして扱ってきたが、実際には、個々の需要家がそれぞれの振る舞いをするため、個々の振る舞いを念頭におく必要がある。今後は、リソースを有する需要家が一つのエージェントとみなし、耐災害性および経済性で最適となるようなリソースの運用方法に関する検討を遂行していく。
これまで検討したモデルを公表できるようにとりまとめるとともに、社会実装のために需要家リソースを有する需要家エージェントとするモデルの実証試験環境を構築する。
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