情報融合形ユビキタスパワーネットワーク実現のための理論構築

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22360112
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 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: 東京大学
• 研究代表者: 横山 明彦 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (30174866)
• 研究分担者: 谷口 治人 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任教授 (00531849) ; 馬場 旬平 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (80339118) ; 中島 達人 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任准教授 (10212086)
• 連携研究者: リヤナゲ キッシリ 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任研究員 (40531851) ; 太田 豊 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任助教 (50372537)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 電力系統工学

研究概要

ヒートポンプ機器と電気自動車を集約し,電力システムの需給制御やマイクログリッドの短周期変動補償に活用する,情報融合型ユビキタスパワーネットワークの理論構築を行った。電力システムの運用・制御を模擬した数値シミュレーション,ヒートポンプ機器・電気自動車の機器試験,通信系を含んだ試験により,機器特性・通信特性を考慮した制御手法を設計し,その効果を検証した。

研究成果

• [雑誌論文] 負荷周波数制御と経済負荷配分のための多数台のヒートポンプ給湯機の運転計画作成手法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 益田泰輔,井上孝弘,横山明彦
  • 雑誌名: 電気学会論文誌B 巻: Vol.133,No.4 ページ: 302-312
  • DOI: doi:10.1541/ieejpes.133.302
  • 査読あり
• [雑誌論文] 業務用空調機消費電力制御による短周期電力変動補償のマイクログリッドにおける実証試験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 河内駿介,馬場旬平,古川慧,下田英介
  • 雑誌名: 電気学会論文誌B 巻: Vol.133,No.4 ページ: 358-361
  • DOI: doi:10.1541/ieejpes.133.358
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supplementary Load Frequency Control by use of a Number of Both Electric Vehicles and Heat Pump Water Heaters (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Masuta and A. Yokoyama
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Smart Grid 巻: Vol.3, Issue.3 ページ: 1253-1262
  • DOI: doi:10.1109/TSG.2012.2194746
  • 査読あり
• [雑誌論文] Feasibility Study on Short PeriodPower Fluctuation Compensation Using Heat Pump Air Conditioning System (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Kawachi, H. Hagiwara, J. Baba, K.Furukawa, E. Shimoda, and S. Numata
  • 雑誌名: Journal of International Council on Electrical Engineering 巻: Vol.2, No.2 ページ: 139-145
  • DOI: doi:10.5370/JICEE.2012.2.2.139
  • 査読あり
• [雑誌論文] 大量の再生可能エネルギーが導入された電力系統における多数台のヒートポンプ給湯機と電気自動車を利用した負荷周波数制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 益田泰輔,清水浩一郎,横山明彦
  • 雑誌名: 電気学会論文誌B 巻: Vol.132,No.1 ページ: 22-33
  • DOI: doi:10.1541/ieejpes.132.23
  • 査読あり
• [雑誌論文] 系統周波数変動抑制のための電気自動車群の使用者利便性を考慮したSOC同期制御手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 清水浩一郎,益田泰輔,太田豊,横山明彦
  • 雑誌名: 電気学会論文誌B 巻: Vol.132,No.1 ページ: 57-64
  • DOI: doi:10.1541/ieejpes.132.57
  • 査読あり
• [雑誌論文] 空調用ヒートポンプを用いた短周期電力変動補償に関する実機検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河内駿介,萩原裕人,馬場旬平,古川慧,下田英介,沼田茂生
  • 雑誌名: 電気学会論文誌B 巻: Vol.132,No.1 ページ: 77-85
  • DOI: doi:10.1541/ieejpes.132.77
  • 査読あり
• [雑誌論文] Autonomous Distributed V2G (Vehicle-to-Grid) Satisfying Scheduled Charging (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ota, H. Taniguchi, T. Nakajima, K.M. Liyanage, J. Baba, and A. Yokoyama
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Smart Grid 巻: Vol.3, Issue.1 ページ: 559-564
  • DOI: doi:10.1109/TSG.2011.2167993
  • 査読あり
• [雑誌論文] Autonomous Distributed Vehicle-to-Grid for Ubiquitous Power Grid and its Effect as a Spinning Reserve (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Ota, H. Taniguchi, T. Nakajima, K.M. Liyanage, K. Shimizu, T. Masuta, J. Baba, and A. Yokoyama
  • 雑誌名: Journal of International Council on Electrical Engineering 巻: Vol.1, No.2 ページ: 214-221
  • DOI: doi:10.5370/JICEE.2011.1.2.214
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance Analysis of Ubiquitous Power Systems under Coordinated Control of System Elements (2011)
  • 著者名/発表者名: K. M. Liyanage, T. Masuta, K.Shimizu, H. Kihara, A. Yokoyama, Y. Ota, T. Nakajima, and H. Taniguchi
  • 雑誌名: Journal ofInternational Council on ElectricalEngineering 巻: Vol.1, No.1 ページ: 67-73
  • DOI: doi:10.5370/JICEE.2011.1.1.067
  • 査読あり
• [雑誌論文] ユビキタスパワーネットワークにおけるスマートストレージの周波数制御への効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 太田豊,谷口治人,中島達人,K.M.Liyanage,清水浩一郎,益田泰輔,馬場旬平,横山明彦
  • 雑誌名: 電気学会論文誌B 巻: Vol.131,No.1 ページ: 94-100
  • DOI: doi:10.1541/ieejpes.131.94
  • 査読あり
• [学会発表] 電力変動補償時のエネルギー貯蔵装置充電量制御のパラメータ決定に関する周波数領域上での考察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 河内駿介
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 名古屋大学,愛知県
  • 年月日: 20130320-23
• [学会発表] Implementation of Load Frequency Control Scheme to Electric Vehicle and Supply Equipment System (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Ota
  • 学会等名: IEEJ P&ES - IEEE PES Thailand Joint Symposium on Advanced Technology in Power Systems
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 2013-03-06
• [学会発表] Thermal Comfort Analysisduring Power Fluctuation Compensation by Use of Air-Conditioning System (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Kawachi
  • 学会等名: IEEE PES ISGT Europe
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 20121014-17
• [学会発表] Implementation of Grid-Friendly Charging Scheme to Electric Vehicle Off-Board Charger for V2G (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ota
  • 学会等名: IEEE PES ISGT Europe
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 20121014-17
• [学会発表] 多数台のヒートポンプ給湯機 の最適運転計画による余剰電力問題への 貢献に関する検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 井上孝弘
  • 学会等名: 電気学会電力・エネ ルギー部門大会
  • 発表場所: 北海道大学, 北海道
  • 年月日: 20120912-14
• [学会発表] 電気自動車/充電インフラのV2G(Vehicle-to-Grid)テストシステムの構築 (2012)
  • 著者名/発表者名: 太田豊
  • 学会等名: 電気学会電力・エネルギー部門大会
  • 発表場所: 北海道大学,北海道
  • 年月日: 20120912-14
• [学会発表] Experimental Verification of Power Fluctuation Compensation in Microgrid by Use of Heat Pump Air Conditioning System (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Kawachi
  • 学会等名: International Power Electronics and Motion Control Conference
  • 発表場所: Novi Sad, Serbia
  • 年月日: 20120904-09
• [学会発表] スマート充電・V2G制御手法の電気自動車/充電インフラへの実装 (2012)
  • 著者名/発表者名: 太田豊
  • 学会等名: 電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • 発表場所: 東京大学,東京都
  • 年月日: 20120806-08
• [学会発表] 周波数調整容量を考慮したタブサーチによるヒートポンプ給湯機の群制御手法に関する検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 井上孝弘
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 広島工業大学,広島県
  • 年月日: 20120321-23
• [学会発表] 空調用ヒートポンプを可制御負荷として用いたマイクログリッドの連系点潮流指令値追従制御の実証試験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河内駿介
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 広島工業大学,広島県
  • 年月日: 20120321-23
• [学会発表] 可制御負荷として用いた空調用ヒートポンプ消費電力の指令値追従性および熱処理量変化の実験的検証 (2012)
  • 著者名/発表者名: 萩原裕人
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 広島工業大学,広島県
  • 年月日: 20120321-23
• [学会発表] 多数台のヒートポンプ給湯機を利用した二階層制御システムにおける系統周波数制御手法の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 益田泰輔
  • 学会等名: 電気学会電力系統技術研究会
  • 発表場所: 名城大学,愛知県
  • 年月日: 2012-01-27
• [学会発表] 経済負荷配分制御のためのタブサーチを用いた多数台のヒートポンプ給湯機の群制御手法に関する検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 井上孝弘
  • 学会等名: 電気学会電力系統技術研究会
  • 発表場所: 名城大学,愛知県
  • 年月日: 2012-01-27
• [学会発表] 系統周波数制御のための電気自動車群のスマート充電・V2G(Vehicle-to-Grid)の組み合わせ制御手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 太田豊
  • 学会等名: 電気学会電力系統技術研究会
  • 発表場所: 名城大学,愛知県
  • 年月日: 2012-01-27
• [学会発表] 再生可能エネルギー電源が大量導入された電力系統における多数台の可制御ヒートポンプ給湯機の需給制御への適用に関する検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上孝弘
  • 学会等名: 電気学会電力・エネルギー部門大会
  • 発表場所: 福井大学,福井県
  • 年月日: 20110830-0915
• [学会発表] V2G(Vehicle-to-Grid)の電気自動車用充電器への実装についての基礎的検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 太田豊
  • 学会等名: 電気学会電力・エネルギー部門大会
  • 発表場所: 福井大学,福井県
  • 年月日: 20110830-0915
• [学会発表] Modeling and Simulation of Heat Pump Air Conditioning Unit Intending Energy Capacity Reduction of Energy Storage System in MicroGrid (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Kawachi
  • 学会等名: EuropeanConference on Power Electronics and Applications
  • 発表場所: Birmingham, United Kingdom
  • 年月日: 20110830-0901
• [学会発表] A Supplementary Load Frequency Control Method by Use of Heat Pump Water Heaters on Customer Side without Real-Time Information (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Masuta
  • 学会等名: Power System Computation Conference
  • 発表場所: Stockholm,Sweden
  • 年月日: 20110822-26
• [学会発表] Impact of Communication over a TCP/IP Network on the Performance of a Coordinated Control Scheme to Reduce Power fluctuation Due to Distributed Renewable Energy Generation (2011)
  • 著者名/発表者名: K. M. Liyanage
  • 学会等名: IEEE ICIIS
  • 発表場所: Sri Lanka
  • 年月日: 20110816-19
• [学会発表] System Frequency Control by use of both Electric Vehicles and Heat Pump Water Heaters in Power System with a Large Penetration of Renewable Energy Sources (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Masuta
  • 学会等名: International Conference on Electrical Engineering
  • 発表場所: Hong Kong, China
  • 年月日: 20110710-14
• [学会発表] Demand and SupplyControl by use of Heat Pump Water Heaters on Customer Side for Alleviating Surplus Energy Problem Caused by a Large Integration of Photovoltaic Generations (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue
  • 学会等名: International Conference on Electrical Engineering
  • 発表場所: Hong Kong, China
  • 年月日: 20110710-14
• [学会発表] Modeling of a Number of Heat Pump Water Heaters as Control Equipment for Lord Frequency Control in Power Systems (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Masuta
  • 学会等名: IEEE PowerTech Conference
  • 発表場所: Trondheim, Norway
  • 年月日: 20110619-23
• [学会発表] Fundamental Study onControllability of Heat Pump Power Consumption for Fluctuated Power Compensation (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Hagiwara
  • 学会等名: International Conference on Clean Electrical Power
  • 発表場所: Ischia, Italy
  • 年月日: 20110614-16
• [学会発表] 多数台のヒートポンプ給湯機と電気自動車を利用した負荷周波数制御手法の定量的評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 益田泰輔
  • 学会等名: 電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • 発表場所: 常翔学園大阪センター,大阪府
  • 年月日: 2011-09-30
• [学会発表] 大量の再生可能エネルギー電源が導入された電力系統の経済運用のための多数台のヒートポンプ給湯機の群制御手法の基礎的検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上孝弘
  • 学会等名: 電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • 発表場所: 常翔学園大阪センター,大阪府
  • 年月日: 2011-09-30
• [学会発表] 系統周波数制御のための多数台のヒートポンプ給湯機の群制御手法の基礎的検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 益田泰輔
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 大阪大学,大阪府
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] 系統周波数制御のための多数台の電気自動車のSOC同期制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 清水浩一郎
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 大阪大学,大阪府
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] 可制御負荷としてのヒートポンプの応答速度とエネルギー貯蔵装置の必要容量に関する検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 河内駿介
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 大阪大学,大阪府
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] 電力変動補償に用いるヒートポンプのモデル化および室温変化の数値計算 (2011)
  • 著者名/発表者名: 萩原裕人
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 大阪大学,大阪府
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] リチウムイオン電池のモデリングについての基礎的考察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 太田豊
  • 学会等名: 電気学会全国大会
  • 発表場所: 大阪大学,大阪府
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] 系統周波数制御のための多数台の電気自動車のSOC同期制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 清水浩一郎
  • 学会等名: 電気学会電力系統技術研究会
  • 発表場所: 北海道大学,北海道
  • 年月日: 2011-01-21
• [学会発表] Autonomous Distributed V2G (Vehicle-to-Grid) considering Charging Request and Battery Condition (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Ota
  • 学会等名: IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Europe
  • 発表場所: Gothenburg, Sweden
  • 年月日: 2010-10-12
• [学会発表] Impacts of Communication Delay on the Performance of a Control Scheme to Minimize Power Fluctuations Introduced by Renewable Generation under Varying V2G Vehicle Pool Size (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Ota
  • 学会等名: IEEE International Conference on Smart Grid Communications
  • 発表場所: Maryland, USA
  • 年月日: 2010-10-04
• [学会発表] 系統周波数制御のための多数台の電気自動車のモデリング (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水浩一郎
  • 学会等名: 電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • 発表場所: 広島大学,広島県
  • 年月日: 2010-09-29
• [学会発表] ユビキタスパワーネットワークにおけるプラグアンドプレイV2G(Vehicle-to-Grid) (2010)
  • 著者名/発表者名: 太田豊
  • 学会等名: 電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • 発表場所: 広島大学,広島県
  • 年月日: 2010-09-28
• [学会発表] Energy Capacity Reduction of Energy Storage System in Microgrid by Use of Heat Pump-Characteristic Study by Use of Actual Machine- (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Kawachi
  • 学会等名: EPE PEMC
  • 発表場所: Ohrid, Macedonia
  • 年月日: 2010-09-07
• [備考] 東京大学先端電力エネルギー・環境技術教育研究センター(APET)
  • URL: http://www.apet.t.u-tokyo.ac.jp