電力価格時系列予測のためのハイブリッドインテリジェントシステムの開発

• 研究課題/領域番号: 26420252
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 明治大学
• 研究代表者: 森 啓之 明治大学, 総合数理学部, 専任教授 (70174381)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 電力価格予測 / 地域別限界価格 / ガウシアンプロセス / クラスタリング / 進化的計算 / ニューラルネットワーク / ファジィ論理 / 予測 / 時系列予測 / 電力価格 / カーネルマシン / 階層的ベイズ推定 / ハイブリッドシステム / エラーバー / 不確定性

研究成果の概要

本研究では電力市場における電力価格予測モデルを高精度化するためにカーネルマシンのガウス過程（以後、GPと略記）について研究した。本研究ではGPを改善するために３つの改善策について検討した。１つはカーネル関数をガウス関数ではなくマハラノビスビス関数の使用による一般化、2つ目はパラメータ推定において大域的最適値をもとめるため進化的計算のEPSOの応用、３つ目はクラスタリング手法を用いて学習データを複数のデータに分割し、各クラスタごとに予測モデル構築する前処理技術について比較検討した。また、ニューラルネットの一般化ラジアル基底関数ネットワーク（GRBFN)への有効性についても検討した。

研究成果

• [雑誌論文] Integration of Improved GRBFN with Fuzzy Clustering for Electricity Price Forecasting (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Mori and S. Itaba
  • 雑誌名: Proc. of IFSA-SCSI 2017 巻: －
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Efficient Hybrid Intelligent Method for Electricity Price Forecasting (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Mori and K. Nakano
  • 雑誌名: Procedia Computer Science (Elsevier) 巻: 95 ページ: 287-296
  • DOI: 10.1016/j.procs.2016.09.337
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Hybrid Intelligent System for Electricity Price Forecasting (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Mori and S. Itaba
  • 雑誌名: Proc. of IEEE TENCON2016 巻: － ページ: 703-706
  • DOI: 10.1109/tencon.2016.7848093
  • 査読あり
• [雑誌論文] EPSO-based Gaussian Process for Electricity Price Forecasting (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Mori and K. Nakano
  • 雑誌名: Proc. of IEEE CIS 2015 Congress on Evolutionary Computation 巻: CD ページ: 291-296
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Advanced Gaussian Process for LMP Forecasting (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Mori and K. Nakano
  • 雑誌名: Proc. of IEEE ISAP2015 巻: CD ページ: 1-6
  • DOI: 10.1109/isap.2015.7325553
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of Gaussian Process to Locational Marginal Pricing Forecasting (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Mori and K. Nakano
  • 雑誌名: Procedia Computer Science (Elsevier) 巻: 36 ページ: 220-226
  • DOI: 10.1016/j.procs.2014.09.083
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] LMP Forecasting with Prefiltered Gaussian Process (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Mori and K. Nakano
  • 雑誌名: Proc. of IEEE CIS Symposium Series on Computational Intelligence 2014(SSCI2014) 巻: 1 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1109/ciasg.2014.7011555
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 電力価格予測のためのハイブリッドインテリジェンスシステムの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 板羽智史, 森啓之
  • 学会等名: 平成28年電力技術/電力系統技術合同研究会
  • 発表場所: 福井大学
  • 年月日: 2017-09-20
• [学会発表] Fuzzy c-Varietiesを前処理とした電力価格予測手法 (2017)
  • 著者名/発表者名: 板羽智史, 森啓之
  • 学会等名: 平成29年電気学会全国大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] Application of Hybrid Intelligent Method to Electricity Price Forecasting (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Mori
  • 学会等名: Workshop on Recent Topics of Nonlinear Techniques in Power and Energy Systems
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2016-12-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 階層的ベイズ推定に基づくGaussian Process を用いた地点別限界価格予測法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 森 啓之，中野 郁
  • 学会等名: 平成28年電気学会B部門大会
  • 発表場所: 九州工大
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] Fuzzy c-Varietiesを前処理とした電力価格予測手法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 板羽智史, 森啓之
  • 学会等名: 平成28年電気学会B部門大会
  • 発表場所: 九州工大
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] LMP予測のためのファジィc-meansを用いたハイブリッドインテリジェンスシステム (2016)
  • 著者名/発表者名: 板羽智史, 森啓之
  • 学会等名: 平成28年電気学会全国大会予稿集
  • 発表場所: 東北大学川内北キャンパス
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] 不確定性を考慮した改良型GPによる電力価格予測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中野 郁、森 啓之
  • 学会等名: 平成27年電気学会全国大会予稿集,講演番号6-149
  • 発表場所: 東京都市大学、東京
  • 年月日: 2015-03-24 – 2015-03-26
• [学会発表] 階層的ベイズモデルによる電力価格予測手法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中野 郁、森 啓之
  • 学会等名: 平成26年電気学会神奈川支所研究会, 資料番号KNG-15-009
  • 発表場所: 横浜国立大学理工学部、横浜
  • 年月日: 2015-02-16
• [学会発表] A Profiteered Gaussian Process Approach to Locational Magical Price Forecasting in Transmission Neworks (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Nakano and H. Mori
  • 学会等名: MIMS国際会議 International Conference on Mathematical Modeling and Applications、Poster No.8
  • 発表場所: 明治大学中野キャンパス
  • 年月日: 2015-01-10 – 2015-01-12
• [学会発表] EPSOを用いたGaussian Processによる電力価格予測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中野 郁，森 啓之
  • 学会等名: 平成26年度進化計算学会進化計算シンポジウム、ポスターP4-1
  • 発表場所: 廿日市、広島県
  • 年月日: 2014-12-20 – 2014-12-21
• [学会発表] 地点別限界価格予測へのカーネルマシンの応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中野 郁、森 啓之
  • 学会等名: 平成26年電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • 発表場所: 大阪府立大学、大阪
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-25
• [学会発表] インテリジェントシステムのＬＭＰ予測の応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中野 郁、森 啓之
  • 学会等名: 平成25電気学会B部門大会, 論文Ⅱ, 論文番号145
  • 発表場所: 立命館大学、京都田辺
  • 年月日: 2014-09-10 – 2014-09-12
• [備考] 明治大学インテリジェントシステム研究室
  • URL: http://www.isc.meiji.ac.jp/~hmori/pwr/
• [備考] 明治大学総合数理学部ネットワークデザイン学科インテリジェントシステム研究室
  • URL: http://www.isc.meiji.ac.jp/~hmori/pwr/