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本研究は、送配電事業者、電力供給事業者と電力需要家が参加する電力市場を両面性電力市場として捉え、送配電事業者と電力供給事業者の様々なインセンティブ戦略などを研究するものである。
平成30年度に、まず、電力供給システムをマルコフジャンプ確率システムとして捉えて、電力供給事業者間のロバストパレット最適化問題、多数の電力供給事業者が多数の小売電気事業者とのインセンティブデザイン問題などを研究した。電力供給システムの中に、突発的な運転モードの遷移がある。その運転モードの遷移はマルコフ過程に従う。運転モードの遷移、逆流による外乱やシステムの不確定要素などを取り入れるマルコフジャンプ確率システムを用いて、１．出力フィードバックによるシュタッケルベルグ(Stackelberg）戦略設計問題、2．ロバストパレート最適戦略設計問題、3．インセンティブシュタッケルベルグゲーム問題を定式した。定式された問題の解（戦略）の存在条件、その解の求め方や計算アルゴリズムを研究した。
次に、送配電事業者の送電網拡大のために電力供給事業者が送配電事業者に収益を配分する問題を研究した。送配電事業者が託送電力増に応じた投資を行いつつ、電力供給事業者の収益を最大化する送配電事業者と電力供給事業者間の利益配分、及び投資水準を決定する確率最適制御問題として定式化した。送配電事業者と電力供給事業者との契約によって定められる利益配分の条件を求めた。電力供給事業者の最適利益配分戦略と投資インセンティブ戦略が確率最適制御問題の解として求められた。数値シミュレーションによって収益配分の妥当性を示した。
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