Microsoft Word - 報告書（HP公開版）_C3事業.docx

次 世 代 エネルギー 技 術 実 証 事 業 成 果 報 告 平 成 26 年 度 ( 補 正 予 算 に 係 るもの) 事 業 者 名 : 学 校 法 人 早 稲 田 大 学 補 助 事 業 の 名 称 :C-3.ネガワット 取 引 に 係 る 共 通 基 盤 システムの 開 発 調 査 研 究 接 続 実 証 マルチエリア 対 応 大 規 模 スケーラブル DR 共 通 基 盤 システムの 研 究 事 業 期 間 : 平 成 27 年 4 月 から 平 成 28 年 3 月 実 証 事 業 の 目 的 目 標 複 数 の 電 力 事 業 者 複 数 のが 複 数 エリアの 需 要 家 にまたがって DR サービスを 行 う 環 境 下 において スケーラブルかつ 効 率 的 にや 需 要 家 を 収 容 し 構 成 の 変 更 にも 柔 軟 に 対 応 し 得 るマルチエリア 対 応 大 規 模 スケーラブル DR 共 通 基 盤 技 術 を 確 立 すると ともに 実 際 に 本 技 術 を 適 用 した DR 共 通 基 盤 システムを 構 築 し C-1 事 業 で 採 択 された 電 力 事 業 者 とを 収 容 することによって フィージビリティとスケーラビリティの 検 証 を 行 う また このような 大 規 模 DR 環 境 下 で OpenADR2.0b 及 び JSCA デマンドレスポンス インタフェース 仕 様 書 に 則 って 実 サービスで 想 定 されるレベルの 運 用 性 を 実 現 し 得 ること を 検 証 し 課 題 抽 出 することを 目 的 とする 実 証 事 業 の 概 要 上 記 の 目 的 目 標 を 具 現 化 するにあたり 以 下 に 示 す 事 業 内 容 を 展 開 する 1 2 3 4 複 数 の 電 力 事 業 者 複 数 のが 存 在 する 環 境 下 で スケーラブルかつ 効 率 的 にを 収 容 し 複 数 電 力 事 業 者 と 契 約 するがなるべく 少 ない 設 備 コストで 各 々の 電 力 事 業 者 からの DR メッセージを 受 信 できるようにするとともに 非 常 に 多 数 のが 参 加 する 場 合 でも スケーラブルかつ 電 力 事 業 者 側 の 負 担 が 少 ない 形 で 収 容 することを 可 能 とするマルチエリア 対 応 アーキテクチャの 検 討 DR メッセージにエリアや 電 力 事 業 者 を 識 別 する 情 報 を 付 加 し DR メッセージを 受 信 し たが 適 切 に 需 要 家 を 制 御 するためのエリア 識 別 制 御 方 式 の 検 討 側 のマルチエリア 対 応 方 式 や 希 望 する 通 信 方 式 に 応 じて 効 率 的 な 収 容 構 成 を 実 現 するマルチエリア 収 容 方 式 の 検 討 以 上 のアーキテクチャ 実 現 方 式 を 実 装 したマルチエリア 対 応 大 規 模 スケーラブル DR 共 通 基 盤 システムの 構 築 及 び C-1 事 業 に 採 択 された 電 力 事 業 者 及 びの 収 容 による フィージビリティ 及 びスケーラビリティの 評 価 と 課 題 抽 出 C-1 事 業 採 択 事 業 者 との 連 携 による 上 記 DR 共 通 基 盤 上 での OpenADR2.0b 及 び JSCA デ マンドレスポンス インタフェース 仕 様 書 に 則 った DR サービス 運 用 性 の 評 価 検 証 と 課 題 抽 出

実 証 事 業 のスケジュール 実 証 事 業 の 成 果 本 事 業 で 構 築 した マルチエリア 対 応 大 規 模 スケーラブル DR 共 通 基 盤 システムの 構 成 を 図 1 に 示 す なお ( 全 21 社 )と 需 要 家 は 数 が 多 いため 省 略 して 記 載 した マルチエリア 対 応 大 規 模 スケーラブルDR 共 通 基 盤 システム 東 京 電 力 電 力 事 業 者 (NTTコム) (NTTコム) L 東 京 電 力 中 部 電 力 電 力 事 業 者 ( 東 芝 ) ( 東 芝 ) M 中 部 電 力 関 西 電 力 関 西 電 力 ( 三 菱 電 機 ) N ( 日 立 ) 図 1 マルチエリア 対 応 大 規 模 スケーラブル DR 共 通 基 盤 システムの 構 成

本 事 業 の 成 果 は 下 記 の 通 り 1 一 般 電 気 事 業 者 3 社 と 21 社 が 参 加 し が 複 数 電 力 エリア の 需 要 家 にまたがって DR サービスを 行 うマルチエリア 環 境 の C-1 事 業 において ス ケーラブルかつ 効 率 的 にや 需 要 家 を 収 容 し 構 成 の 変 更 にも 柔 軟 に 対 応 し 得 るマルチエリア 対 応 大 規 模 スケーラブル DR 共 通 基 盤 技 術 の 設 計 と 構 築 を 行 っ た 具 体 的 には アーキテクチャ 上 の 設 計 目 標 として 下 記 の 4 点 を 定 め マルチエリア 対 応 とスケーラビリティの 実 現 VEN における 構 成 通 信 方 式 の 多 様 性 の 許 容 DRAS 機 能 に 対 する 機 能 制 約 の 最 小 化 DR 共 通 基 盤 システム 内 オーバーヘッドの 最 小 化 これらの 目 標 を 満 たし 得 るアーキテクチャとして 電 力 事 業 者 を 収 容 し DR イベント の 運 用 管 理 を 行 う 複 数 の 電 力 事 業 者 と を 収 容 し DR メッセ ージのルーティングとプロトコル 変 換 を 行 う 複 数 の を XMPP 等 の PUSH 型 のトランスポートメカニズムによってメッシュ 型 にクロス 接 続 する 2 階 層 のマルチエリア 対 応 アーキテクチャを 考 案 した また 本 アーキテクチャを 実 現 するために 下 記 の 技 術 方 式 を 考 案 した 電 力 事 業 者 が DR イベントを 実 施 する 電 力 エリアを 識 別 するためのエ リア 識 別 子 (eitarget.resourceid)を DR メッセージに 付 加 し とがエリア 識 別 子 に 基 づいて DR メッセージのルーテ ィングを 行 うエリア 識 別 制 御 方 式 が 配 下 のの 採 用 する 任 意 の VEN 構 成 と 任 意 の OpenADR2.0b トランスポートメカニズムを 受 容 し DR メッセージをプロ トコル 変 換 し 転 送 するマルチエリア 収 容 方 式 以 上 のようなマルチエリア 対 応 アーキテクチャ エリア 識 別 制 御 方 式 マルチエリ ア 収 容 方 式 を 実 装 したマルチエリア 大 規 模 スケーラブル DR 共 通 基 盤 シ ステムを 201 年 8 月 開 始 の C-1 事 業 の 実 証 に 間 に 合 うようスケジュール 通 り 構 築 し た 2 C-1 事 業 の 実 証 開 始 に 先 立 ち 201 年 7 月 第 1 週 から C-1 事 業 の 全 電 力 事 業 者 及 び 全 を DR 共 通 基 盤 システムに 収 容 した 上 で C-1 事 業 共 通 DR メニューを 用 いた 機 能 試 験 ( 接 続 試 験 )を 行 うことにより DR 共 通 基 盤 システムの 機 能 評 価 を 行 った 接 続 試 験 の 結 果 全 電 力 事 業 者 と 全 ( 需 要 家 までの 通 信 確 認 含 む)の 間 で 全 ての C-1 事 業 共 通 DR メニューの DR 発 動 予 告 と DR 受 諾 応 答 の 授 受 に 成 功 し

DR 共 通 基 盤 システムが C-1 事 業 に 供 せるレベルの 機 能 及 び 性 能 を 満 たすことを 確 認 した マルチエリア 対 応 については マルチエリアで 実 証 を 行 う 10 社 中 6 社 が 単 一 VEN 上 でエリア 識 別 子 (ただし 1 社 は resourceid ではなく marketcontext を 使 用 )を 採 用 し マルチエリア 識 別 制 御 方 式 が 正 しく 機 能 すること を 確 認 した また マルチエリア 収 容 方 式 については 接 続 試 験 においてほぼ 全 ての VEN 構 成 とトランスポートメカニズムの 組 合 せを 試 験 し 問 題 無 く 収 容 可 能 であることを 確 認 した 以 上 のように DR 共 通 基 盤 システムのアーキテクチャの 目 標 の 内 マルチエリア 対 応 とスケーラビリティの 実 現 及 び VEN における 構 成 通 信 方 式 の 多 様 性 の 許 容 の 2 点 について 達 成 できたことが 本 評 価 によって 確 認 できた 前 述 の C-1 事 業 実 証 開 始 前 の 接 続 試 験 において 計 測 した 計 時 データに 基 づき DR 共 通 基 盤 システムのノード 間 通 信 時 間 とノード 内 処 理 時 間 を 算 出 した 計 測 の 結 果 DR 共 通 基 盤 システム 内 のノード 間 通 信 時 間 については 概 ね 1 秒 未 満 であり PUSH 型 トランスポートメカニズムを 採 用 した 効 果 が 確 認 できた また ア グリゲータ と VEN 間 の 通 信 時 間 についても NTP による 誤 差 を 除 けば 概 ね 1 秒 未 満 との 結 果 が 得 られた ただし VEN のトランスポ ートメカニズムが HTTP-PULL の 場 合 は 別 途 ポーリング 時 間 が 必 要 なことに 留 意 が 必 要 である 一 方 の 内 部 処 理 時 間 については DR 発 動 予 告 の 処 理 に おいて VEN のトランスポートメカニズムがポーリングを 必 要 としない XMPP/HTTP-PUSH の 場 合 で 6~11 秒 VEN のトランスポートメカニズム の 影 響 を 受 けない DR 受 諾 応 答 の 処 理 で 1 秒 未 満 ~34 秒 であった DR 発 動 予 告 に 関 する DR 共 通 基 盤 システムの 内 部 オーバーヘッドを 計 算 すると 最 も 条 件 の 厳 しい 10 分 前 予 告 DR の 反 応 時 間 に 対 しても 概 ね 1.2~2% 程 度 の 比 率 となり 本 実 証 において は 十 分 な 性 能 と 考 えられる 以 上 のように DR 共 通 基 盤 システムのアーキテクチャの 目 標 の 内 内 部 オーバー ヘッドの 最 小 化 については 少 なくとも 本 実 証 において 要 求 される 性 能 に 比 して 十 分 な 結 果 が 得 られたと 考 えられる 本 結 果 は 現 時 点 の asis の 実 装 によるものであり 内 の 内 部 的 なポーリング 周 期 等 のチューニングにより さら なる 性 能 向 上 が 可 能 と 考 えられる 4 C-1 事 業 の 共 通 DR メニューでは 検 証 することができない 実 サービスにおいて 必 要 になると 想 定 されるより 高 度 な DR 運 用 ユースケースを C-3 事 業 独 自 DR メニューとし

て 定 義 し 一 般 電 気 事 業 者 及 び 一 部 の 協 力 の 下 C-1 事 業 共 通 DR メニ ューの 発 動 頻 度 の 少 ない 10~11 月 期 に 実 証 を 行 った 実 証 に 先 立 ち 実 サービスにおいて 想 定 されるレベルの DR 運 用 ユースケースを 明 確 化 するために C-1 事 業 参 加 の 一 般 電 気 事 業 者 3 社 と 議 論 を 行 い 削 減 容 量 指 定 DR (LOAD_DISPATCH) 持 続 時 間 変 更 削 減 容 量 変 更 キャンセル 反 応 時 間 2~3 分 の FastDR の つのユースケースを 策 定 した 一 般 電 気 事 業 者 がこれらのユースケース を 組 み 合 わせて 作 成 した DR 運 用 シナリオの DR メッセージを 逐 次 に 送 信 することによって 実 証 評 価 を 行 った 実 証 スキームの 制 約 により 需 要 家 の 参 加 が 得 られなかったため まで の 機 能 試 験 には 留 まるが シナリオは 全 て 問 題 無 く 実 行 され DR 共 通 基 盤 システム において 実 サービスを 想 定 したレベルの DR 運 用 が 可 能 であることを 確 認 した また これにより DRAS 機 能 に 対 する 機 能 制 約 を 最 小 化 するというアーキテクチャ 設 計 上 の 目 標 を 達 成 したことが 確 認 できた DR 共 通 基 盤 システムのアーキテクチャ 的 な 信 頼 性 を 評 価 するために C-1 事 業 実 証 期 間 中 の 運 用 実 績 に 基 づいて 可 用 性 の 評 価 を 行 った DR 共 通 基 盤 システムは 201 年 8 月 1 日 ~2016 年 1 月 31 日 までの C-1 事 業 実 証 期 間 中 に 3 電 力 事 業 者 合 わせて 延 べ 1,109 回 ( 毎 にカウント)の DR イベントを 発 動 し その 内 DR 共 通 基 盤 システムの 原 因 によって 正 常 に 実 施 できなかった DR イベントは 無 かった ただし ハードウェアやネットワークまで 含 めたシステム 全 体 としての 可 用 性 の 観 点 で 見 ると 実 証 期 間 中 に 3 件 のノード 障 害 と 2 件 のネットワーク 障 害 が 発 生 し そ の 内 1 件 のノード 障 害 (ハードディスク 障 害 )において 電 力 事 業 者 が DR 発 動 計 画 を 変 更 する 必 要 が 生 じた 実 際 に C-1 事 業 の 実 証 に 影 響 を 与 えた 障 害 は 本 件 のみであ るが 一 時 的 に 一 部 ノードが 使 用 できなかった 4 件 の 復 旧 時 間 は 計 約 104 時 間 であり 仮 にお 盆 年 末 年 始 や 計 画 停 電 を 除 いた 全 実 証 期 間 の 約 4,06 時 間 をサービス 期 間 と 見 なすと 稼 働 率 は 97.4%になる しかし ネットワーク 障 害 2 件 は DR 共 通 基 盤 シ ステム 外 の 原 因 であり またハードディスク 障 害 によるノード 障 害 1 件 を 実 証 事 業 故 の 特 殊 要 因 と 見 做 して 除 外 すると 稼 働 率 は 99.%ととなり 実 証 に 供 するための DR 共 通 基 盤 システム 或 いはアーキテクチャ 的 な 観 点 からは 十 分 な 信 頼 性 を 達 成 したと 考 えられる 今 後 の 課 題 としては PUSH 型 トランスポートメカニズムにおける 通 信 監 視 の 問 題 があり 商 用 時 には 何 らかの 自 動 監 視 の 仕 組 みが 必 要 と 考 える 特 に XMPP について は 汎 用 のツールが 無 いため XMPP Ping 等 を 利 用 した 通 信 監 視 の 仕 組 みを 開 発 し DR 共 通 基 盤 システムのノード 間 と 間 で 共 通 化 することが 望 ましいと 考 え る