電力系統工学

Power System Engineering30

9973233

73EEPOE304

横山　明彦

Akihiko Yokoyama

2026年度前期

2026年度

①First semester

月曜2限

Monday, 2nd class hour

創域理工学部　電気電子情報工学科

Department of Electrical Engineering, Faculty of Science and Technology

2.00単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

電力システムは、社会の基盤を支える電力の発生、輸送、需要に関わる多種多数の構成要素を含む巨大で複雑なシステムであり、さらに信頼性、経済性も考慮しなければならない。
電力系統工学では、電気回路理論をベースに、送電系統、同期発電機、負荷等を統合したシステムとしての働きを学習し、電力システムの周波数に関わる需給バランス対策、電力系統間連系線の潮流制御、電力システムの経済的な運用、無効電力と電圧の関係、電力系統の信頼度評価指標と信頼度向上対策、さらに電力システムの経済的な構築、電力取引に関する最近の動きを学ぶことができる。

本科目は電気電子情報工学科のディプロマポリシー「電気工学、電子工学、情報通信工学の学問分野に共通した基礎学力と、その上に立つ各分野の専門知識」を実現するための科目である。
本科目では電力系統におけるシステムの運用・制御、有効電力需給バランス、無効電力バランス、電力系統の信頼性が説明でき、専門的応用能力を養う。

電気電子情報工学科コースを選択の学生は、本科目を習得することによって、以下の学習・教育目標を達成できる。

──────────────────────
│電気電子情報工学コースの学習・教育目標
──────────────────────
A │地球的視点で考える能力
B │技術者倫理を理解する能力
C │コミュニケーション能力
D │数学、自然科学と情報活用能力
E │専門基礎能力　　　　　　　
F │専門応用能力 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　
G │計画・遂行・継続能力
H │課題設定能力
I │デザイン能力
J│チームで仕事をするための能力
──────────────────────
(◎、○で記載)

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

送配電工学、発変電工学を履修することが望ましい。

小テストの実施　Quiz type test

-

事前に講義内容に則したテキスト（パワーポイント）を、講義日前までにLETUSに掲示登録するので、それを基に１時間程度予習すること。講義は掲示登録のテキストを基に、内容を説明しながら進めるとともに例題などの解説を行うので、テキスト（パワーポイント）をダウンロード又は印刷すること。
　各回の講義終了後１時間程度復習し、テキストの内容を含め講義内容を説明できるようにすること。

講義内容の区切りで5〜6回の小テスト（レポート課題）を実施（35点）、授業第15回目に到達度評価を対面で実施する（65点満点）。レポート課題の成績（35点満点）と到達度評価（65点満点）の成績の合計が60％(100点満点で60点)以上を合格とする。なお、課題の解答例は講義の中で適宜解説を行う。

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

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先端　電力システム工学　ー変革期にある電力システムの安定運用に向けてー（数理工学社、横山明彦、2022）

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

すべての授業を対面で実施する。

1　電力システムの概要
　日本の電力系統の構成とその変遷、特徴を理解し、電力系統の基本構成と系統エリアごとの系統構成について説明できる。また、最近の電力自由化についても説明ができる。

２　周波数制御のメカニズム
　電力システムの周波数の安定は非常に重要であり、系統で周波数がなぜ変化するかが説明できる。
　また、負荷の増減や電源の解並列時の周波数変動量が計算できる。

3　連系したシステムの周波数制御
　連系された電力系統での需給変動時の周波数変動と連系線潮流変化について計算ができる。

4　電力システムの経済運用
　電力システムは、経済の根幹をなすエネルギーを供給するシステムであるため、経済性を省いて考えることはできない。経済性を向上させるために種々の手法について説明ができる。
　また、燃料費特性の異なる発電機間の経済的出力配分について計算できる。

5　電力系統の電圧・無効電力特性
　無効電力制御の必要性および無効電力補償装置について理解ができ、無効電力バランスが崩れた場合の電圧変動について計算ができる。
　電力の流れと系統電圧の関係、電圧の制御方法が理解できる。

６　電力系統の電圧不安定現象
　重負荷時の電圧と有効電力と負荷特性の関係について理解ができ、有効電力バランスが崩れた場合の電圧崩壊について説明ができる。

7　電力システムの信頼度
　信頼度は電気エネルギー供給の基本となるものであり、信頼度の取り扱い方や、信頼度向上対策について説明できる。

８　電力系統の潮流計算
　電力システム内を流れる電力潮流、各母線の電圧、位相などが計算できる。

8　達成度評価試験・総括
　全体内容を対象として到達度評価を対面で実施する。講義内容の区切りにおいて実施する3〜4回の小テスト（30点）（レポート提出を予定）と、到達度評価（70点満点）にて評価を行う。

なし

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　Microsoft office PowerPoint で作成したテキストを講義開始前までにLETUSに掲示するので、対応するソフトでダウンロードすることが望ましい。

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