滑川研究室 - 分散協調制御理論とネットワーク制御システムへの応用展開

慶應義塾大学理工学部 システムデザイン工学科　滑川研究室は、分散制御と協調制御の理論研究と、そのネットワークシステムへの社会応用に関する研究を行っています。応用研究としてはネットワーク結合した大規模複雑システムの分散協調制御，無人飛行エージェントのフォーメーション制御，電力ネットワークのエネルギーマネジメントについて世界的にも先駆的な研究を行っています。
「3.11以来いまエネルギーが非常に重要な課題になっています。今原発の問題とか再生可能エネルギーが入ってきていますが、そうすると今までの電力会社の一元管理ではなくなってきて、色々な会社がエネルギーを供給することができますし、我々自身も色々なエネルギーの会社の中で好ましい望ましい会社を選ぶことも出来ます。」
2020年頃を目処に国内では電力の自由化が行なわれようとしています。この自由化に伴い電力ネットワークは非常に複雑になることが予想されます。従来は一元管理のもとに情報が集約され、管理されていましたが、自由化後には安定した周波数同調には需要側と供給側の電力システムを解析し、適切な電力マーケットを作る必要が出てきます。
「発電機の制御というのは周波数制御装置というのがありますが、発電機自体を一定の回転で回すことによって電力が安定した、50Hz100ボルトの供給電圧になるわけなのですけれども、そうするために再生可能エネルギーとか色々そのようなものがはいってくるとそれがノイズのような形になり、それに対しても絶えず50Hzで100ボルトを維持するようにフィードバック制御するというものが一番目の内容です。」
火力発電や原子力発電に加え、今後予想されている再生可能エネルギーの発展に伴い、供給側にとっては安定的な電力供給のため周波数の制御が必要になりますが、需要側としても新たな理論の構築が不可欠となってきます。
「二番目は需要の制御、デマンドレスポンスというのは需要制御ですから、もともとやりたいことは需要と供給のバランスがとりたいということですね。価格を変えることによって需要家側の振る舞いを変えたい。そうすることでピークをシフトしたり、電力の使用を平準化したり、そうすることによって、需要家の制御をしたいと言うことですね。それは機械的な電気的な制御的な問題だけじゃなくて、経済活動にも関わるような事なので経済的な問題と電力の問題、それを扱うためには今電力市場の設計をどう するかというのが非常に大きな問題になっていて、マーケットの 設計の問題になっています。完全に電力の取引が自由化された時に十分に対応可能な電力市場の設計というのが求められています。今我々は制御の技術者、それから電力の技術者、研究者、そして経済学者と一緒に新しい電力取引の仕組み について研究をしています。」
そこで、滑川研究室では電力の需要側と供給側の双方の立場にたち、 最も適切な妥協点を見つけて満足度を定量化する、そのためのアルゴリズムを世界に先駆けて研究しています。また、空間的かつ時間的に分布するエネルギーや環境の状態をリアルタイムに判別するセンサー・エイジェントやマルチ・エイジェント・システムの構築の研究にも力を注いでいます。
「将来的にはこういったエネルギーの技術ですとか、それからUAVの制御技術とかを融合して社会システム、社会インフラの 最適管理、最適制御というような大きな目標に向かって我々は研究しています。」