2014 Fiscal Year Annual Research Report
デマンドレスポンスを導入した電力システムの評価と分析
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26282086
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
西崎 一郎 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80231504)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林田 智弘 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20432685)
関崎 真也 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任助教 (70724897)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | デマンドレスポンス / 2レベル数理計画問題 / エージェントベース・シミュレーション / 電力市場 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
単一の電力小売業者と一般家庭，商業，製造業の3種の最終消費者集団の間の電力取引モデルを2レベル確率計画問題として定式化し，この問題に対する近似的解法を開発した．数値計算のためIEEEの配電ネットワークなどを取り上げ，電力系統制約なども考慮した問題を用いて，開発したアルゴリズムの利用可能性や有効性を確認した．さらに，数値計算の結果を分析し，その成果として，論文「電力小売自由化における小売業者と需要家が配電系統電圧に及ぼす影響」および論文「配電ネットワークにおけるデマンドレスポンスを導入した電力市場モデルの分析」としてまとめ，それぞれ電気学会論文誌B（電力・エネルギー部門誌）および電気学会論文誌C（電子・情報・システム部門誌）に掲載が可能となった．
上述のモデルでは，経済主体は合理的な行動をとると仮定しているが，現実の経済主体は必ずしも厳密に最適な行動を選択しているとは限らず，むしろ試行錯誤的に対応し，その過程で学習して適切な行動を選択するとも考えられる．この観点から，エージェントベース・シミュレーションでのモデル化を考え，その開発を進めている状況である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究成果が得られ，その結果，論文「電力小売自由化における小売業者と需要家が配電系統電圧に及ぼす影響」および論文「配電ネットワークにおけるデマンドレスポンスを導入した電力市場モデルの分析」としてまとめ，それぞれ電気学会論文誌B（電力・エネルギー部門誌）および電気学会論文誌C（電子・情報・システム部門誌）に掲載が可能となったためである．また，国際学術雑誌にも関連論文を投稿している．
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| Strategy for Future Research Activity |
2年目の計画通りに研究を進めていく予定である．
固定料金モデルに対して，エージェントベース・シミュレーションを実施する．電力小売業者エージェントは，環境情報をもとに翌日分の1時間単位の卸売電力購入量（電力供給量）を決定し，当日最終消費者エージェントは事前に示されている料金表を参照して，電力使用量を決定する．需要と供給の差分は，電力小売業者エージェントが市場で電力を売買することで当日の調整的な取引を行うモデルを考える．学習モデルとしては，学習クラシファイアシステム，強化学習モデル，ニューラルネットワークと遺伝的アルゴリズムを取り上げ，電力システムへの適用に相応しいモデルを選定する．
変動料金モデルに対しては，固定料金モデルのシミュレーションシステムを基礎に，電力小売業者エージェントは電力供給量のみならず，時間当たりの電力料金表を決定するように修正したシステムでシミュレーションを実施する．
複数供給者モデルの数理モデルにおいて複数の電力小売業者を考慮することは，電力小売業者の数だけ数理計画問題を取扱うことになり，他の電力小売業者の決定変数はパラメータとなるように全体の問題を定式化する．
消費者集約モデルでは，複数の消費者の電力使用量をとりまとめる集約業者を導入する．この場合，集約業者と最終消費者の関係を非協力的にモデル化すれば，3レベル計画問題となるが，集約業者を消費者の代表として定式化する．
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| Causes of Carryover |
適正に使用していったが，端数が出て，12000円程度未使用となった．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
未使用額が12000円程度なので，次年度に書籍や文房具などを購入したい．
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