| 研究課題/領域番号 |
20K20314
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| 補助金の研究課題番号 |
17H06293 (2017-2019)
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 (2020)
補助金 (2017-2019) |
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| 研究分野 |
応用情報学およびその関連分野
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
横川 慎二 電気通信大学, i－パワードエネルギー・システム研究センター, 教授 (40718532)
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| 研究分担者 |
川喜田 佑介 神奈川工科大学, 情報学部, 准教授 (30468540)
市川 晴久 電気通信大学, i－パワードエネルギー・システム研究センター, 特任教授 (80463959)
澤田 賢治 電気通信大学, i－パワードエネルギー・システム研究センター, 准教授 (80550946)
曽我部 東馬 電気通信大学, i－パワードエネルギー・システム研究センター, 准教授 (90778367)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
25,740千円 (直接経費: 19,800千円、間接経費: 5,940千円)
2020年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2018年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | バーチェルグリッド / ポリシーアウェアDCネットワーキング / 深層強化学習 / 制御セキュリティ / システムレジリエンス / 協調給電 / バーチャルグリッド / 物理型AI / 制御系セキュリティ / 重複分散運用 / 創発的不具合 / DQNアルゴリズム / 創発性不具合 / レジリエンスエンジニアリング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、低電圧DC協調給電と送電線への非依存を特徴とし、再生可能エネルギーを指向した電力グリッド技術である、バーチャルグリッド（離れた機器を有線・無線によって仮想的に１つの電力網として扱う技術）の開発と実証を行うものである。これにより電源グリッドにポータビリティとレジリエンスを付与する。
研究の中心に位置づける協調給電は、充電状態の異なる複数の蓄電池から協調して給電を行うHUBとして具現する。これによりグリッドの安定性と持続性を達成すると同時に、被災地など基幹送電網が損なわれた場所においても、短時間でグリッドを構築することを可能とする。
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| 研究成果の概要 |
複数の電力消費要求に対して、複数の蓄電池から協調して電力を供給する、低電圧DC協調給電を特徴とする、再生可能エネルギーを指向した電力グリッド技術“バーチャルグリッド”を開発し、その実験による評価検証と、蓄電池給電の有効性に関する実証実験を行った。本研究期間に、USB-PDをI/Fとする試作品を開発し、協調給電制御に関するポリシーの決定方法を開発した。また、自立分散グリッドのネットワーク構造を決定するグラフ信号処理、消費などの環境情報を推論するAI、複数電源の最適なグルーピング理論、レジリエンス評価手法などに関する理論を構築し、国際会議、査読付き論文などを通じて本分野の必要性、有効性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
2050年までにカーボンニュートラルを実現するためには、身の回りのあらゆる場所、あらゆる方法で、エネルギー（電力）を創出することが必要となる。その様々な容量の電力を、最大限有効、かつ安定的に用いるには、複数の電力源を統合して、適切に分配して使用する技術が必要となる。また、その機能はユーザーが主体的に構築・運用出来るものが望ましい。
本研究では、USB-PDという身近なインターフェイスを用いて、その原型となる協調給電の機能を明らかにし、試作を行って実証した。この機能により、ユーザーが構築する自立分散グリッドのネットワークによるインターネット型電力プラットフォームのコンセプトと可能性を実証できた。
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