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Power Systems

電力潮流計算(ガウス・ザイデル法)

3母線系統の電力潮流をガウス・ザイデル反復法で計算。母線電圧・位相角・線路潮流・系統損失をリアルタイムで求めます。

系統パラメータ
基準MVA100 MVA
収束判定値 ε0.001 pu
線路インピーダンス (pu)
母線データ
母線1:スラック母線 |V|=1.05∠0°
母線2:PV母線
母線3:PQ母線(負荷)
母線1電圧 [pu∠°]
母線2電圧 [pu∠°]
母線3電圧 [pu∠°]
系統損失 [MW]
反復回数
収束状態
線路1→2 P [MW]
線路1→3 P [MW]

ガウス・ザイデル潮流計算式

母線アドミタンス行列の対角・非対角要素から各母線電圧を反復更新:

$$V_i^{(k+1)} = \frac{1}{Y_{ii}}\left[\frac{P_i - jQ_i}{(V_i^{(k)})^*} - \sum_{j \neq i} Y_{ij} V_j\right]$$

収束判定:$\max_i |V_i^{(k+1)} - V_i^{(k)}| < \varepsilon$

線路潮流:$S_{ij} = V_i \cdot I_{ij}^* = V_i(V_i - V_j)^* y_{ij}^*$

CAE連携: 電力系統解析(PSS/E・PowerFactory)の基礎アルゴリズム。スマートグリッド設計・分散電源接続可否判定・変圧器タップ最適化に応用。大規模系統ではニュートン・ラフソン法やファスト分離潮流法が使用される。

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