Hybrid model analysis method with data model and physical model for automatic energy analysis

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K04426
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21010:Power engineering-related
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: Iino Yutaka 早稲田大学, スマート社会技術融合研究機構, 主任研究員(研究院准教授) (80563238)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 林 泰弘 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40257209)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 分散型エネルギー資源(DER) / エネルギーネットワーク / 分散協調制御 / エネルギー融通 / 共助型レジリエンス / データドリブンアプローチ / モデルベースアプローチ / DER稼働状態推定

Outline of Final Research Achievements

Aiming to rationalize energy use by consumers and effectively utilize distributed energy resources (DER) in electric power and energy systems, we have developed (1) a pattern EMS (energy management system) method that extracts features from a large amount of energy data and creates patterns; (2) a state estimation method for consumer equipment (storage batteries) using simultaneous estimation of data (feature detection) and a dynamic model (Kalman filter), (3) distributed and coordinated EMS for DERs that optimizes energy exchange based on the energy network structure. We also proposed a mutual aid resilience EMS system as a disaster resilience measure using this method and verified its effectiveness by evaluating it in a customer group model case of one feeder scale in the distribution system.

Free Research Field

電力・エネルギーシステム

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

学術的意義：少量のエネルギーデータの特徴量をパターン化したエネルギー管理最適化手法、データモデルをエネルギー機器の物理モデルと組み合わせたハイブリッドモデル分析手法を確立し、電力インフラのDX化に伴うエネルギーデータの有効活用に向けたデータ分析手法の見通しを得た。
社会的意義：災害時の広域停電対策として需要家資源(DER)間のエネルギー融通を実現する共助型レジリエンスEMS方式の提案・評価により、需要家資源の共有による需要家集団のレジリエンス性能向上の見通しを得た。