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対象課程	科目名	単位数	科目コード	開講時期	授業科目区分
博士前期課程（修士課程）	電力システム工学特論 Power System Engineering	2	2545-01	2021年度後学期	関係科目

担当教員名
宮城　克徳

授業科目の学習・教育目標

キーワード

学習・教育目標

1.電力ネットワーク 2.系統現象 3.機器絶縁 4.地域連携

これまで，電力システム工学の基礎を成す電気回路論，電気材料，高電圧パルスパワー工学，電気エネルギー発生工学および電気エネルギー伝送工学を通して電力工学の考え方を身につけてきた。本科目ではこれまで学んできた内容をベースに，電力系統における電力潮流，過電圧の種類および発生要因と条件を理解し，現象や解析法について演習を通して習得する。また，気象条件など地域の特殊性と電力系統の関連性について理解を深める。

授業の概要および学習上の助言

現代社会の基盤インフラである電力システムは，送配電ネットワークを介して離れた場所の「電力需要」と「発電」をマッチングさせるプラットフォームである。特に，これからは各種の再生可能エネルギー電源が導入され，多様な電力システムの運用および制御の更なる高度化が早急の課題となっている。本特論では，電力系統で基本となる電力潮流解析法，電力系統における故障の発生と保護，および運用容量と安定性などを体系的に学ぶ。これらの学習を通じて，電力工学に関する知識を深化するとともに，電力流通システムに関する知識を修得する。例えば電力系統で発生する電気的な系統現象は，50Hzあるいは60Hzの商用周波数による定常運転のみならず，雷撃あるいは遮断器の開閉操作などで生じる過渡的なごく短時間の現象から，負荷変動による周波数変動など数十分程度の現象まで，広範囲な時間領域にわたる。一方，今後の分散型電源やパワーエレクトロニクス機器の導入拡大，電力自由化に伴う電力取引の多様化などを背景に，電力系統は大きく変化することが予想される。さらに，電気事業者の増加や発電機の系統連系の増加などにより，電力系統の現象解明に携わる機会が増えるものと思われる。

教科書および参考書・リザーブドブック
特定の教科書は指定せず，適宜教材を配布する。

履修に必要な予備知識や技能
電気回路理論，電気エネルギー発生工学および電気エネルギー伝送工学などの基礎知識をマスターしていることが望ましい。

学生が達成すべき行動目標
No.
①	基本的な定常状態における潮流現象を考察することができる。
②	簡易的な電力系統の故障現象を説明できる。
③	電力動揺および電圧不安定性現象を理解できる。
④	電力システムに関する基本的な専門用語の英語表記を理解できる。
⑤
⑥

達成度評価
評価方法	試験	クイズ小テスト	レポート	成果発表 (口頭・実技)	作品	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	0	20	60	20	0	0	0	100

評価の要点
評価方法	行動目標		評価の実施方法と注意点
試験	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
クイズ小テスト	①	レ	【評価の主旨】授業で学習した内容の理解度を測定するため，授業で習得した知識の量および演習問題に対する解答力を演習問題により確認する。【評価の基準】授業で学習した内容について物理的な意味を理解し工学的な展開ができ，実用的な課題を解決できる。
	②
	③
	④	レ
	⑤
	⑥
レポート	①	レ	【評価の主旨】授業で学習した内容を適用して有意義な結果を導出し，電力システム工学の知識・知見を活用できることを課題レポートにより確認する。
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤
	⑥
成果発表 (口頭・実技)	①	レ	【評価の主旨】授業で学習した内容を応用し，電力システム工学の知識・知見を活用できることをプレゼンテーション等により確認する。【評価の基準】授業で学習した電力システム工学を的確に応用し，調査結果に基づく内容をプレゼンテーションなどで発表することができる。
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤
	⑥
作品	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
ポートフォリオ	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
その他	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥

具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安	標準的な達成レベルの目安
基本的な電力系統について，系統現象（定常運転状態，短絡・地絡故障，電力動揺など）を説明でき，合理的な設計を提案できる。	基本的な電力系統について，系統現象（定常運転状態，短絡・地絡故障，電力動揺など）を理解できる。

授業明細
回数	学習内容	授業の運営方法	学習課題予習・復習	時間：分
1〜3回	ガイダンス・学習支援計画書の説明電力工学の基礎・三相交流回路と複素電力・単位法，電力潮流，電力円線図	・ガイダンス・資料配布	・学習支援計画書の事前確認・電力工学の復習	200／週
4回	小テスト自己点検	基礎学力確認小テスト振り返り	・これまでの授業内容の復習	200
5〜8回	系統故障の発生と影響・不平衡回路・1線地絡故障・過電圧サージの発生と保護	・学生によるプレゼンテーション・質疑応答，自由討論	・プレゼンテーションの準備・課題レポートの作成	200／週
9〜12 回	系統運用と安定・電力動揺現象・電圧安定性・周波数変動	・学生によるプレゼンテーション・質疑応答，自由討論	・プレゼンテーションの準備・課題レポートの作成	200／週
13〜15 回	系統・機器の評価・信頼度基準（N-1基準など）・設計合理化自己点検・振り返り	・学生によるプレゼンテーション・質疑応答，自由討論・自己点検	・プレゼンテーションの準備・課題レポートの作成・総合結果の精査	200／週