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2017 年度 実績報告書

デジタルグリッドにおける自律分散型送電手法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K00135
研究機関大阪府立大学

研究代表者

菅野 正嗣  大阪府立大学, 人間社会システム科学研究科, 教授 (80290386)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードマイクログリッド / 電力融通 / 自律分散 / シミュレーション / センサネットワーク / エナジーハーベスティング / 時刻同期
研究実績の概要

本研究で対象とするマイクログリッドは、再生可能エネルギーを用いて発電を行う分散型電源と、電力を消費する需要家がそれぞれ複数により構成される自律分散型の小規模の電力網を指している。また、蓄電池を備えることで消費されずに余った電力を蓄電し、発電量の見込めない夜間等に利用することが可能である。このマイクログリッドでは、各構成要素が地震で制御を行う自律分散制御がなされており、電力融通と呼ばれる構成要素間での電力のやり取りを行うことが可能である。
本研究では、対象とするマイクログリッドをグループに分割し、グループ内での電力融通とグループ間での電力融通を区別するものとした。シミュレーションを行い、総ノード数、グループ内ノード数、電力融通を行う残余電力量のしきい値など様々な諸条件の下で最適なグループ構成を明らかにすることを目指した。
まず、ノードの発電能力を高くすると、各ノードで補える電力量が増加し、電力融通、買電、バッテリ残量切れの回数、そしてコストの4つの項目すべてが、マイクログリッドの構成によらず減少した。しかしながら、発電能力を高くすることは各ノードの設備投資にかかるコストの増大を意味するため、必ずしも実現可能であるとは言えない。また、電力融通を行う閾値を高くしていくと、バッテリ残量切れの回数が減少し、電力融通の回数が増加することがわかった。しかし同時に買電回数の増加に伴うコストの増加も発生した。本研究では、マイクログリッドを構成するすべてのノードにおいて、電力融通の閾値を同一の値で固定しているため、この閾値をノードの状況に応じて動的に変化させることでさらに性能が向上する可能性が示唆された。
また、本研究では、電力網によらずに時刻同期を実現するための方式についても検討した。その結果、太陽光だけで動作するセンサネットワークで時刻同期を実現できることを明らかにした。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 自律分散制御に基づく電力融通がなされるマイクログリッドの構成手法に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      吉田哲雄, 菅野正嗣
    • 学会等名
      情報処理学会 第80回全国大会
  • [学会発表] 環境発電による無線ネットワークにおける時刻同期の実装2017

    • 著者名/発表者名
      河越基, 菅野正嗣
    • 学会等名
      電子情報通信学会知的環境とセンサネットワーク研究会
  • [学会発表] Implementation of time synchronization for energy harvesting wireless sensor network2017

    • 著者名/発表者名
      Hajime Kawagoe, Masashi Sugano
    • 学会等名
      2017 VI International Conference on Network, Communication and Computing
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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