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デマンドレスポンスを導入した電力システムの評価と分析

研究課題

研究課題/領域番号 26282086
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関広島大学

研究代表者

西崎 一郎  広島大学, 工学研究科, 教授 (80231504)

研究分担者 林田 智弘  広島大学, 工学研究科, 准教授 (20432685)
関崎 真也  広島大学, 工学研究科, 助教 (70724897)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2014年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードデマンドレスポンス / 電力システム / 2レベル数理計画問題 / 確率計画問題 / エージェントベース・シミュレーション / 電力市場
研究成果の概要

単一の電力小売業者と一般家庭,商業,製造業の3種の最終消費者集団の間の電力取引モデルを2レベル確率計画問題として定式化し,定式化した最適化問題をある種の変換手法を用いて厳密解を計算できる問題に変換し,商用ソルバで最適解を求めた.また,市場価格変動リスクを考慮してフラクタイルモデルを用いたリスク分析を実施した.経済主体の行動を試行錯誤繰り返しながら学習して適切な行動を選択すると考え,エージェントベース・シミュレーションを実施した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,電力システムの改革に伴う電力市場の導入に対して,2レベル数理計画法および確率計画法に基づいて,日本における電力市場を数理的にモデル化すると同時に,数理モデルの補完として,エージェントベースのシミュレーションを実施することで,より複雑化したモデルにも対応できるだけでなく,適応的行動基準に基づく分析を可能とした.その成果として,電力市場およびデマンドレスポンスの導入による需要のシフトや抑制やシステム運営の効率化などに関する学術的知見を提供できた.

報告書

(6件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 19件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 5件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Decision making of electricity retailer with multiple channels of purchase based on fractile criterion with rational responses of consumers2019

    • 著者名/発表者名
      Shinya Sekizaki, Ichiro Nishizaki and Tomohiro Hayashida
    • 雑誌名

      International Journal of Electrical Power and Energy Systems

      巻: 105 ページ: 877-893

    • DOI

      10.1016/j.ijepes.2018.09.011

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 需要家リソース活用型配電系統電圧管理システムに対する利得配分2019

    • 著者名/発表者名
      関崎 真也, 西崎 一郎, 林田 智弘, 灘吉 拓哉, 枡見 慎也
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 印刷中

    • NAID

      130007706924

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Decision making for electricity retailers in fractile model from multiple markets with rational responses of consumers2019

    • 著者名/発表者名
      Shinya Sekizaki, Ichiro Nishizaki and Tomohiro Hayashida
    • 雑誌名

      International Journal of Energy Technology and Policy

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 配電系統切替実施時における意思決定支援を目的とした進化型多数目的最適化手法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      関崎 真也, 山崎 拓哉, 西崎 一郎, 林田智弘, 石川 博之, 上西 宏和
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌)

      巻: 138 号: 12 ページ: 925-938

    • DOI

      10.1541/ieejpes.138.925

    • NAID

      130007539492

    • ISSN
      0385-4213, 1348-8147
    • 年月日
      2018-12-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 競争環境下における電力小売事業者間の均衡分析モデル構築2018

    • 著者名/発表者名
      関崎 真也, 西崎 一郎, 林田 智弘
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌)

      巻: 138 号: 11 ページ: 902-913

    • DOI

      10.1541/ieejpes.138.902

    • NAID

      40021726426

    • ISSN
      0385-4213, 1348-8147
    • 年月日
      2018-11-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 太陽光発電システム導入時における配電系統電圧管理を目的とした需要家リソースに対するプライシングに関する意思決定手法2018

    • 著者名/発表者名
      関崎真也, 西崎 一郎, 林田智弘
    • 雑誌名

      システム制御情報学会誌

      巻: 31 ページ: 137-149

    • NAID

      130007405015

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distribution network management under electricity deregulation using evolutionary many-objective optimization2018

    • 著者名/発表者名
      Shinya Sekizaki, Ichiro Nishizaki and Tomohiro Hayashida
    • 雑誌名

      Journal of Multi-Criteria Decision Analysis

      巻: 印刷中 号: 1-2 ページ: 17-30

    • DOI

      10.1002/mcda.1627

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] クラシファイアシステムを用いた競争環境下における電力小売事業者群のエージェントベースシミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      関崎真也, 西崎 一郎, 林田智弘
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 30 号: 12 ページ: 467-479

    • DOI

      10.5687/iscie.30.467

    • NAID

      130006507550

    • ISSN
      1342-5668, 2185-811X
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aggregation of preference information using neural networks in group multiattribute decision analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Nishizaki, Tomohiro Hayashida, and Shinya Sekizaki
    • 雑誌名

      IMA Journal of Management Mathematics

      巻: 印刷中 ページ: dpw019-dpw019

    • DOI

      10.1093/imaman/dpw019

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 太陽光発電システムが導入された配電系統における需要家の公平性を考慮した電圧管理手法に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      関崎 真也, 西崎 一郎, 林田 智弘
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 61 ページ: 105-114

    • NAID

      130005773963

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 機会制約付き最適化問題におけるFractile model を用いた市場価格変動リスクを考慮した小売業者の電力調達問題2016

    • 著者名/発表者名
      関崎真也, 西崎 一郎, 林田智弘,
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 印刷中

    • NAID

      130005149237

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electricity retail market model with flexible price settings and elastic price-based demand responses by consumers in distribution network2016

    • 著者名/発表者名
      Shinya Sekizaki , Ichiro Nishizaki and Tomohiro Hayashida
    • 雑誌名

      International Journal of Electrical Power and Energy Systems

      巻: 81 ページ: 371-386

    • DOI

      10.1016/j.ijepes.2016.02.029

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A core-allocation for a network restricted linear production game2016

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Nishizaki, Tomohiro Hayashida, and Yuki Shintomi,
    • 雑誌名

      Annals of Operations Research

      巻: 238 号: 1-2 ページ: 389-410

    • DOI

      10.1007/s10479-016-2109-4

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Agent-based simulations for examining stability and efficiency of societies with respect to partnership structures2016

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Hayashida, Ichiro Nishizaki and Yoshifumi Uno,
    • 雑誌名

      Journal of Contemporary Management

      巻: 5 ページ: 1-12

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interactive fuzzy approaches for solving multiobjective two-person zero-sum games2016

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Yano and Ichiro Nishizaki
    • 雑誌名

      Applied Mathematics

      巻: 7 号: 05 ページ: 387-398

    • DOI

      10.4236/am.2016.75036

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 配電ネットワークにおけるデマンドレスポンスを導入した電力市場モデルの分析2015

    • 著者名/発表者名
      関崎真也, 西崎一郎, 林田智弘
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 135 号: 3 ページ: 292-303

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.135.292

    • NAID

      130004870148

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Multiattribute decision analysis using strict preference relations2015

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Nishizaki, Tomohiro Hayashida and Masakazu Ohmi
    • 雑誌名

      Annals of Operations Research

      巻: 印刷中 号: 1-2 ページ: 379-400

    • DOI

      10.1007/s10479-014-1680-9

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ネットワーク上の相互作用と均衡選択に関するエージェントベース・シミュレーション分析2014

    • 著者名/発表者名
      西崎一郎,林田智弘,藤田博
    • 雑誌名

      知能と情報

      巻: 26 号: 1 ページ: 538-548

    • DOI

      10.3156/jsoft.26.538

    • NAID

      130003393777

    • ISSN
      1347-7986, 1881-7203
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ニューラルネットワークを用いた集団多属性効用分析2014

    • 著者名/発表者名
      西崎一郎,林田智弘,小笠原祐輝
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 27 号: 11 ページ: 434-442

    • DOI

      10.5687/iscie.27.434

    • NAID

      130004932442

    • ISSN
      1342-5668, 2185-811X
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 電力小売自由化における小売業者と需要家が配電系統電圧に及ぼす影響2014

    • 著者名/発表者名
      関崎真也,西崎一郎,林田智弘
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌)

      巻: 134 号: 11 ページ: 917-929

    • DOI

      10.1541/ieejpes.134.917

    • NAID

      130004704479

    • ISSN
      0385-4213, 1348-8147
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Payoff Allocation to Controllable Demand Resources in Distribution Network with Photovoltaic Generations2018

    • 著者名/発表者名
      Shinya Sekizaki, Nadayoshi Takuya, Shinya Masumi, Ichiro Nishizaki, and Tomohiro Hayashida
    • 学会等名
      Grand Renewable Energy 2018 International Conference and Exhibition (GRE2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 太陽光発電システム導入時における配電系統電圧管理に対する利得配2018

    • 著者名/発表者名
      枡見 慎也, 関崎 真也, 西崎 一郎, 林田 智弘
    • 学会等名
      平成30年度(第69回) 電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 競争環境下における電力小売事業者間の均衡分析2018

    • 著者名/発表者名
      松山 裕士郎, 関崎 真也, 西崎 一郎, 林田 智弘
    • 学会等名
      電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 多数目的最適化手法を用いた配電系統切替時のパレート最適解の導出2018

    • 著者名/発表者名
      山崎 拓哉, 関崎 真也, 西崎 一郎, 林田 智弘, 石川 博之, 上西 宏和
    • 学会等名
      平成30年 電気学会 電力・エネルギー部門大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 需要家リソース活用型配電系統電圧管理システムに対する利得配分2018

    • 著者名/発表者名
      関崎 真也, 灘吉 拓哉, 西崎 一郎, 林田 智弘
    • 学会等名
      第 62 回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 不確実環境下におけるリスク選好を反映した小売事業者の意思決定問題の解2017

    • 著者名/発表者名
      関崎 真也, 西崎 一郎, 林田 智弘
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山大学 五福キャンパス
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of Cooperative Structure of Demand Response and Market Strategy of Aggregator Based on Payoff Allocation2017

    • 著者名/発表者名
      Shogo Nishiyama, Shinya Sekizaki, Ichiro Nishizaki, and Tomohiro Hayashida
    • 学会等名
      2017 IEEE 10th International Workshop on Computational Intelligence & Applications Proceedings (IWCIA 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 太陽光発電システム導入時の配電系統電圧管理を目的とした需要家に対するプライシングの解法2017

    • 著者名/発表者名
      枡見 慎也, 関崎 真也, 西崎 一郎, 林田 智弘
    • 学会等名
      2017年 日本オペレーションズ・リサーチ学会 中国・四国地区 SSOR
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 利得配分に基づいたアグリゲータの市場戦略とデマンドレスポンス参加者の協力構造の分析2017

    • 著者名/発表者名
      西山 翔悟, 関崎 真也, 西崎 一郎, 林田 智弘
    • 学会等名
      2017 IEEE SMC Hiroshima Chapter 若手研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 運用者の選好を反映した多数目的最適化アプローチの配電系統運用問題への適用2017

    • 著者名/発表者名
      関崎 真也, 西崎 一郎, 林田 智弘
    • 学会等名
      平成29年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 不確実環境下におけるリスク選好を反映した小売事業者の意思決定問題の解2017

    • 著者名/発表者名
      関崎 真也, 西崎 一郎, 林田 智弘
    • 学会等名
      平成29年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 適応型学習エージェントを用いた電力小売市場シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      関崎 真也, 西崎 一郎, 林田 智弘
    • 学会等名
      平成28年電気学会電力・エネルギー部門大会
    • 発表場所
      九州工業大学 戸畑キャンパス
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 需要家の応答を考慮した小売業者の電力取引戦略の解2016

    • 著者名/発表者名
      植原 健太郎, 関崎 真也, 西崎 一郎, 林田 智弘
    • 学会等名
      電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      広島大学工学部 東広島キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 時変データを考慮した配電系統構成多目的最適化に関する一検討2016

    • 著者名/発表者名
      田中 僚, 関崎 真也, 西崎 一郎, 林田 智弘
    • 学会等名
      電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      広島大学工学部 東広島キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] An intelligent home energy management system with classifier system2015

    • 著者名/発表者名
      Shinya Sekizaki, Tomohiro Hayashida, and Ichiro Nishizaki
    • 学会等名
      2015 IEEE 8th International Workshop on Computational Intelligence and Applications Proceedings
    • 発表場所
      Hiroshima
    • 年月日
      2015-11-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The multi-objective optimization of distribution system management in deregulated electricity market2015

    • 著者名/発表者名
      Ryo Tanaka, Shinya Sekizaki, Ichiro Nishizaki, and Tomohiro Hayashida
    • 学会等名
      2015 IEEE 8th International Workshop on Computational Intelligence and Applications Proceedings
    • 発表場所
      Hiroshima
    • 年月日
      2015-11-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A study for retailer's risk hedge considering responses of consumers in electricity deregulation2015

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Uehara, Shinya Sekizaki, Ichiro Nishizaki, and Tomohiro Hayashida
    • 学会等名
      2015 IEEE 8th International Workshop on Computational Intelligence and Applications Proceedings
    • 発表場所
      Hiroshima
    • 年月日
      2015-11-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電力自由化における配電系統構成多目的最適化2015

    • 著者名/発表者名
      関崎真也,西崎一郎 ,林田智弘
    • 学会等名
      平成27年電気学会全国大会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2015-03-24 – 2015-03-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] デマンドレスポンスを活用した電力自由化における PV導入時の配電系統電圧管理に関する基礎検討2014

    • 著者名/発表者名
      関崎真也,西崎一郎 ,林田智弘
    • 学会等名
      平成 26 年電気学会電力・エネルギー部門
    • 発表場所
      京都府田辺市
    • 年月日
      2014-09-10 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 消費者のデマンドレスポンスを考慮した小売業者の先 渡取引を含む電力調達問題2014

    • 著者名/発表者名
      関崎真也,西崎一郎 ,林田智弘
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 2014 年秋季研究発表会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2014-08-28 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Impact of demand response on voltage in distribution network with photovoltaic generations2014

    • 著者名/発表者名
      Shinya Sekizaki and Ichiro Nishizaki
    • 学会等名
      Grand Renewable Energy 2014
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2014-07-27 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 電力自由化に向けたデマンドレスポを活した配電系統管理手法2014

    • 著者名/発表者名
      関崎真也,西崎一郎 ,林田智弘
    • 学会等名
      第 58 回システム制御情報学会 研究発表講演会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 数理計画法入門2014

    • 著者名/発表者名
      坂和 正敏, 西崎一郎
    • 総ページ数
      170
    • 出版者
      森北出版
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 広島大学大学院工学研究科 社会情報学研究室(西崎・林田・関﨑研究室)

    • URL

      http://www.hil.hiroshima-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-03-30  

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