• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2015 年度 実施状況報告書

風力発電安定化のための数時間先局所風況予測手法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26340107
研究機関広島工業大学

研究代表者

前田 俊二  広島工業大学, 工学部, 教授 (00626799)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード風力発電 / ベクトル自己回帰モデル / 因果関係 / インパルス応答関数 / 類似性
研究実績の概要

風力発電では、発電可能な発電量の把握、すなわち風速の高精度な予測が必要不可欠である。本研究では、風力発電所における短期風速予測を実現する手法を検討する。2年目となる27年度は、26年度に評価準備を整えた、近隣の多地点の風速データセットを対象に検討を進めた。
まずは、(1)ベクトル自己回帰モデルVARを用いた風速予測手法を前提に、複数地点のデータの因果関係をインパルス応答関数や予測誤差分散分解と言った手法を用いて分析した。その結果、風上の風速データの低周波成分の因果関係が強いことを明らかにした。(2)予測に向かない、異なる振る舞いをするデータがあった場合に予測にどのような影響があるのか検討した。その結果、VAR予測では、振る舞いの異なる地点があっても、他の地点の類似データを元に、予測誤差を低減可能なことを確認した。(3) 過去の類似データを併用したベクトル自己回帰モデルに基づく予測手法を検討し,予測値の重み付き和をとることで予測誤差を低減可能なことを確認した。(4) VARモデルに基づく風速予測において,風速のモデル残差,予測誤差などの関係について分析した。その結果,風速データ等を用いることで予測誤差の大小及び正負を識別できることを示した.
上記(1)から(4)の検討結果に基づき、VARモデルの有用性を確認できたとともに、過去の類似データを併用するための構想案が得られた。さらに、予測誤差の自律的修正による予測精度向上の仕組みを構築する上での基礎データを取得できた。これらは、今後の取り組みを考える上で、有意義な結果と考える。
平成27年度に、電気学会にて1件、第66回電気・情報関連学会中国支部連合大会にて2件、第17回 IEEE広島支部学生シンポジウムにて1件、精密工学会にて3件、計7件の口頭発表を実施した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

複数地点の風速データが有する特性に関して得られた知見をベースに、ベクトル自己回帰モデルに基づく風速予測の基本方式を立案することができたと考える。おおむね順調に進んでいると考える。

今後の研究の推進方策

今年度の結果に基づき、下記を推進する。
・類似データの特性理解の上、ベクトル自己回帰モデルを発展させる。
・風車基準での予測誤差の自律的修正による予測精度向上の仕組み具体化
・風況データの追加と評価改良
なお、多地点の風速データを対象にしたが、予測地点を包囲するには不足しており、さらに時刻の観点でも限定されたデータである。今後、方位と時刻のカバー範囲を拡大すべく、更なるデータ入手を図り、まだ見えていない特性があるかどうかを見極めたい。

次年度使用額が生じた理由

計算負荷が大きいため、計算機環境の整備拡充に支出を回し、一方で、可能な限りメール等を使用することによって旅費の支出を抑制した。このため、差額が生じた。

次年度使用額の使用計画

計算機環境の整備拡充と最低限の出張旅費に使用する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (7件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] VARモデル風速予測における予測誤差の分析2016

    • 著者名/発表者名
      湯山 藍美, 長谷 智紘, 水野 太介, 前田 俊二,高橋 雅也, 田中 和英, 星平 祐吾
    • 学会等名
      2016 年度精密工学会春季大会
    • 発表場所
      東京理科大学(千葉県野田市)
    • 年月日
      2016-03-15 – 2016-03-15
  • [学会発表] ベクトル自己回帰と過去の類似データの活用による風速予測2016

    • 著者名/発表者名
      長谷 智紘, 森山 健, 湯山 藍美, 前田 俊二,高橋 雅也, 田中 和英, 星平 祐吾
    • 学会等名
      2016 年度精密工学会春季大会
    • 発表場所
      東京理科大学(千葉県野田市)
    • 年月日
      2016-03-15 – 2016-03-15
  • [学会発表] 多変量時系列データへのベクトル自己回帰モデルの適用に関する考察2016

    • 著者名/発表者名
      水 野 太介,森山 健,山先 純也,長谷 智紘, 湯山 藍美, 前田 俊二,高橋 雅也,田中 和英, 星平 祐吾
    • 学会等名
      2016 年度精密工学会春季大会
    • 発表場所
      東京理科大学(千葉県野田市)
    • 年月日
      2016-03-15 – 2016-03-15
  • [学会発表] VARモデルによる風速予測に与える多地点データの影響分析2015

    • 著者名/発表者名
      長谷 智紘, 森山 健, 藤井 周, 前田 俊二, 高橋 雅也, 田中 和英, 星平 祐吾
    • 学会等名
      第17回 IEEE広島支部学生シンポジウム
    • 発表場所
      岡山大学(岡山市北区津島)
    • 年月日
      2015-11-21 – 2015-11-22
  • [学会発表] VARモデルによる風速予測に与える多地点の影響検討2015

    • 著者名/発表者名
      長谷 智紘, 森山 健, 藤井 周, 前田 俊二, 高橋 雅也, 田中 和英, 星平 祐吾
    • 学会等名
      第66回電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      山口大学(山口県宇部市常盤台)
    • 年月日
      2015-10-17 – 2015-10-17
  • [学会発表] 過去の誤差を加味した類似データ選択による風速予測2015

    • 著者名/発表者名
      古賀 和喜, 長谷 智紘, 森山 健, 前田 俊二, 高橋 雅也, 田中 和英, 星平 祐吾
    • 学会等名
      第66回電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      山口大学(山口県宇部市常盤台)
    • 年月日
      2015-10-17 – 2015-10-17
  • [学会発表] 風速予測における他地点風速データ活用方法の検討2015

    • 著者名/発表者名
      長谷智紘、森山 健、藤井 周、前田俊二、高橋雅也,田中和英,星平祐吾
    • 学会等名
      電気学会C部門大会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎市文教町)
    • 年月日
      2015-08-28 – 2015-08-28
  • [産業財産権] 気象予測装置及び風力発電所2016

    • 発明者名
      田中 和英、星平 祐吾、前田 俊二、長谷 智紘
    • 権利者名
      日立パワーソリューションズ
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2016-75983
    • 出願年月日
      2016-04-06

URL: 

公開日: 2017-01-06  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi