電力システム工学

Power Systems Engineering

9943262

43EEPOE302

山口　順之

Nobuyuki Yamaguchi

2026年度前期

2026年度

①First semester

水曜3限

Tuesday, 5th period

工学部　電気工学科

Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

カーボンニュートラル社会の実現に向けて，電力システムは，再生可能エネルギーやカーボンニュートラル燃料を有効に活用し，発電と電力需要を適切に結び付け，高信頼で経済的かつ持続可能に電力を供給することが求められる。本授業では，これまでに学修してきた，発電・送電・変電・配電工学を基礎に，それら要素を組み合わせた電力システムの計画・運用・制御について学ぶ。

To realize a carbon-neutral society, electric power systems must make effective use of renewable energy and carbon-neutral fuels, appropriately link power generation and power demand, and provide reliable, economical, and sustainable power supply. In this course, students learn about the planning, operation, and control of electric power systems that combine the elements of power generation, transmission, substation, and distribution engineering based on what they have learned in the past.

電力システムの計画・運用・制御の課題と対策を理解する。本学科のカリキュラム・ポリシーに定める専門科目として，専門分野の知識と技術を高め，発電・送電・変電・配電工学と関連付けて学問探究の方法を学ぶ。

To understand the challenges and countermeasures in planning, operating, and controlling electric power systems. As specialized subjects specified in the curriculum policy of the department, students will enhance their knowledge and skills in specialized fields and learn methods of academic inquiry in relation to power generation, transmission, substation, and distribution engineering.

-電力システムの概要や同期発電機・分散型電源・連系装置の数理モデルについて説明できる。
-電力市場の現状や今後の課題についての議論に参加できる。
-電力潮流や電力システムの安定性，経済性，信頼性について解析できる。

-To be able to give an overview of the electric power system and explain mathematical models of synchronous generators, distributed power sources, and interconnected devices.
-To be able to participate in discussions on the current state of the electricity market and future issues.
-To be able to analyze the stability, economy, and reliability of the power flow and the power system.

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，発変電工学を履修しておくことが望ましい。

It is desirable to have taken courses in power transmission and distribution engineering and power generation and substation engineering.

小テストの実施　Quiz type test

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事前資料をよく読んできてください。
授業中の課題を解けるようにしておいてください。

Read the materials carefully in advance.
Solve the in-class assignments.

中間試験と到達度評価試験の合計で70%，小テストで30%として評価する。
Achievement is evaluated by an achievement evaluation test (70%) and a quiz (30%) at midterm and final.

・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

N

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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/

1電力システムの概要電力システムの構成，特徴，課題について学ぶ
2同期発電機同期発電機の基本式について学ぶ
3分散型電源と連系装置太陽光発電システム・風力発電システムの連系装置，直流送電システムについて学ぶ
4電力潮流計算電力回路網方程式について学ぶ
5安定度安定度とその解析について学ぶ
6有効電力と周波数の関係有効電力と周波数の関係，ガバナフリー運転と負荷周波数制御について学ぶ
7電圧無効電力制御無効電力と電圧の関係，無効電力供給源，電圧無効電力制御について学ぶ
8中間テスト同期発電機，分散電顕，電力潮流計算，安定度，有効無効電力制御についての演習問題を解き理解を深める
9経済運用システム運用の流れと火力発電所の経済運用，水火力協調方程式について学ぶ
10最適潮流計算最適潮流計算について学ぶ
11電力市場電力市場について学ぶ
12電力需要と制御デマンドレスポンス・VPPについて学ぶ
13電力系統の信頼性設備計画の流れとシステムの信頼性について学ぶ
14電力系統の開発計画系統計画における経済計算，電源計画
15到達度評価試験到達度評価試験と解説を実施する

1 Overview of Power Systems
Learn about the structure, characteristics, and challenges of power systems.
2 Synchronous Generator
Learn basic equation of synchronous generator
3 Distributed Power Sources and Interconnection Devices
Study interconnection devices for photovoltaic and wind power generation systems, and DC power transmission systems
4 Power Flow
Calculation Learn about power network equations
5 Stability
Learn about stability and its analysis
6 Relationship between active power and frequency
Learn about the relationship between active power and frequency, governor-free operation and load frequency control
7 Voltage reactive power control
Learn about the relationship between reactive power and voltage, sources of reactive power, and voltage reactive power control.
8 Mid-term test
Practice problems on synchronous generators, distributed power sources, power flow calculations, stability, and effective reactive power control to deepen understanding.
9 Economic Operation
Learn about system operation flow, economic operation of thermal power plants, and the water-fired power coordination equation.
10 Optimal Power Flow
Learn about optimal tidal flow calculation
11 Electricity Markets
Learn about electricity markets
12 Electricity demand and control
Learn about demand response and VPP
13 Power System Reliability
Learn about facility planning flow and system reliability
14 Power System Development Planning
Economic calculation in grid planning, power supply planning
15 Achievement test
Achievement test and explanation will be given

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Python

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