Optimal Scheduling of Grid and Energy Storage System Based on Probabilistic Path Optimization

基于概率路径优化的电网与储能系统优化调度

• 批准号: 22K04053
• 负责人: 熊野 照久
• 金额: $ 2.25万
• 依托单位: Meiji University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04053/
• 关键词: 電力系統; 最適化; 需給制御; 不確定性; 発電費用; 変分法; エネルギー貯蔵装置; 電力市場; M-Gセット

本研究では将来の我が国電力システムにおいて超高圧系統にまで再生可能エネルギー電源が大量導入されるであろうことを念頭に，ここに置かれるエネルギー貯蔵装置をいかに運用すべきかについて検討する。翌日の再生可能エネルギー出力，電力需要の変化がノードごとに予測できた場合に最も望ましい従来型電源間の出力分担とエネルギー貯蔵装置の充電・放電パターンを算出するプログラムを開発する。特に期待される変化から不確定的に変動があった場合に，これに対応することを考慮した計算手法はこれまで存在せず，ここを含めた開発を行うことを目的とする。平成４年度は，これまでに実施してきた数値計算技法や理論のベース，すなわちティニーのスキーム２など電力システムに適した大規模疎行列の取り扱いやオイラー・ラグランジュ方程式の一括解法等のプログラム資源を活用して，比較的小規模な系統を対象に，系統側の諸条件（線路潮流や母線電圧など）やエネルギー貯蔵装置の性能（たとえばサイクル効率など）を考慮した動的な翌日運用・充放電に関する最適化計画プログラムを開発した。また，一方で本研究の眼目の一つである不確定性に対応するため，電力市場の動きも考慮した経済性，特に需給バランスに関わる制約や，そのペナルティが不確実性によって，どのように影響を受けるかについても数値実験によって検討を加えた。これらの結果は国内外の学術集会に発表あるいは投稿準備中であり，関係する専門技術者，研究者と情報交換を行っている。これにより本研究に関する基本的なフィージビリティが実際に走り出したところで再確認できたと考える。

这项研究考虑了如何操作放置的能源存储设备，考虑到将来的日本电力系统中，大量可再生能源将被引入超高电压系统中。我们将开发一个程序，该程序可以计算传统功率源之间最理想的产出共享，并在第二天的可再生能源输出和电源需求预测每个节点时都可以在储能设备中充电和放电模式。特别是，没有计算方法可以考虑由于预期变化而发生不确定的情况，而目的是开发包括此方法在内的系统。 In 1992, we developed a dynamic next-day operation and charge-discharge optimization program that takes into account the various conditions on the grid side (such as line currents and bus voltages) and the performance of energy storage devices (such as cycle efficiency) by utilizing the handling of large-scale sparse matrices suitable for power systems, such as Tiny's Scheme 2, and the bulk solution of the Euler-Lagrange equations, for relatively small-scale systems.另一方面，为了处理不确定性，这是这项研究的要点之一，我们还考虑了电力市场的运动，尤其是对供求平衡的限制，以及这些惩罚如何受到不确定性影响。这些结果是在国内和国际上在学术会议上提出或准备提交的，并正在与相关的专家工程师和研究人员交流信息。这表明这项研究的基本可行性一旦实际开始就重申了。

项目成果

Effect of Demand Forecast Error on Imbalance Cost in Residential Micro Grid

户用微电网需求预测误差对不平衡成本的影响

• 发表时间: 2022
• 期刊: Renewable Energy and Power Quality Journal
• 作者: Kohei Nozaki;Teruhisa Kumano
• 通讯作者: Teruhisa Kumano

住宅地マイクログリッドにおける需要予測誤差の及ぼす小売電気事業者への影響

住宅微电网需求预测误差对零售电力供应商的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: Kohei Nozaki;Teruhisa Kumano;野崎航平・熊野照久
• 通讯作者: 野崎航平・熊野照久