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

用于自动能量分析的数据模型和物理模型的混合模型分析方法

基本信息

批准号：
20K04426
负责人：
飯野穣
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04426/
关键词：
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稼働状態推定レジリエンス特徴量エネルギーデータエネルギーモデル協調制御調整力制御自由度特徴量抽出データモデル物理モデル最適化

项目摘要

一昨年～昨年度と同様に、①特徴量抽出，データ選択利用、②データとモデル連携手法、③エネルギー構造化モデル、の各テーマ研究を進めた。特に、昨年度より需要家をDERエージェントと再定義した研究において、自立、協調、全体統括の各制御によるDER群ポテンシャルを引き続き評価した。通常時価値指標(経済性、環境性、調整力)に加え、災害時価値指標(需要家レジリエンス性能)を定義し、以下の主要成果を得た。・昨年度の検討では、「共助」型レジリエンス制御方式において、協調グループ規模の拡大により、かえってレジリエンス性能が低下する「共倒れ現象」が発見された。これに対する対策として、需要家負荷を重要負荷・非重要負荷に分類、優先度を定義し、多段階負荷優先度を考慮した「共助」型レジリエンス制御方式に拡張した。結果として、「共倒れ現象」を回避可能であることを確認した。(テーマ①②)・需要家エージェント間の共助グループ化ネゴシエーションアルゴリズムをマルチエージェント型の交渉プロセスとして再定義し、方式を再評価した。結果として、「共倒れ現象」回避などのレジリエンス性能の改善を確認した。(テーマ①②)・これまでの需要家DERモデルを電力・熱・燃料ガスのマルチエネルギーに拡張し、エネルギー構造化モデルの視点で「共助」型レジリエンス制御方式を再定式化した。(テーマ③)・需要家DERの稼働状態をスマートメータ(受電点メータ)計量値のみから推定する問題に取り組み、機械学習手法とモデルベース手法の組合せ(データとモデル連携)に基づくアルゴリズムを提案した。(テーマ②)　具体的には、メータ計量データからクラスタリング手法によりメータ下のDER群の存在と容量を推定し、さらにリアルタイムで個々のDERの稼働状態(蓄電池SOCなど)をカルマンフィルターにより推定する方式を評価し、有効性を確認した。

与上一年和去年一样，我们对以下主题进行了研究：1）特征提取，数据选择和使用，2）数据和模型链接方法以及3）能量结构模型。特别是，在一项自去年以来，在一项将客户重新定义为DER代理的研究中，我们继续通过控制独立，合作和整体管理来评估DER组的潜力。除了定期的时间价值指标（经济性，环境绩效和可调性）外，还定义了灾难时间值指标（客户弹性绩效），并获得了以下主要结果。 - 去年的一次检查显示了一种“共同挑战现象”，其中弹性控制方法又降低了由于协作组规模的扩大而降低了弹性性能。为了对此进行对策，将客户负载分类为重要和非必需的负载，将优先级定义，并扩展为“相互帮助”类型的弹性控制方法，该方法考虑了多阶段的负载优先级。结果，可以避免“共同汇编现象”。（主题1.2） - 消费代理商之间的共同援助分组谈判算法被重新定义为多代理谈判过程，并对该方法进行了重新评估。结果，我们确认了弹性性能的改善，例如避免“共同汇编现象”。（主题1.2） - 以前的消费者模型已扩展到多能功率，热量和燃气，以及从能量结构模型的角度重新重新制定了“相互援助”类型的弹性控制方法。（主题3） - 我们解决了仅从智能仪表（功率接收点仪）计量值估算消费者DER的工作状态的问题，并根据机器学习方法和基于模型的方法（数据和模型链接）的组合提出了一种算法。（主题2）具体而言，我们评估了一种方法，在该方法中，使用聚类方法从仪表计计量数据估算了仪表下的DER组的存在和容量，然后使用Kalman实时估算单个DERS（例如储物电池SOC）的操作状态，并确认其有效性。