報告書番号

H06002

タイトル（和文）

電力系統瞬時値解析プログラムの開発（その１）― 基本設計 ―

タイトル（英文）

Development of an Electromagnetic Transient Analysis Program for Power Systems (Part 1) -- Fundamental Design --

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本報告では，過電圧計算やリレー関連の計算，電力品質の計算を目的とした電力系統瞬時値解析プログラムXTAPの開発について述べている。XTAPは，定式化にスパースタブロー法，積分手法に2段対角型陰的ルンゲクッタ法，求解に区分折れ線近似を利用した収束性の良いニュートンラプソン法を用いている。これにより，インピーダンス値が大きく異なる素子を含む回路や，インダクタ電流もしくはキャパシタ電圧が急変する回路等を，現状利用されているEMTPよりも正確に解析できる。また，オブジェクト指向プログラミングの概念を取り入れて開発することで，XTAPは拡張性に優れたプログラムとなっている。

概要 （英文）

This report describes the development of an electromagnetic transient analysis program for power systems. The developed program uses the sparse tableau approach for the formulation process, and this enables to precisely solve circuits with diverse impedance values. For the numerical integration process, the 2-Stage Diagonally Implicit Runge-Kutta (2S-DIRK) rule is used. The accuracy and the numerical stability of 2S-DIRK are of the same order as the trapezoidal rule that is used by EMTP (Electro-Magnetic Transients Program), but 2S-DIRK does not produce sustained numerical oscillations due to a sudden change of an inductor current or a capacitor voltage unlike the trapezoidal rule. This is advantageous for simulations including power-electronics apparatus. In the developed program, the characteristics of nonlinear elements are represented by piecewise linear curves, and by taking advantage of this a Newton-Raphson-based algorithm with improved convergence property is used for the solution process. Since the developed program has an expandable framework described by C++ using its object-oriented features, it has been named XTAP (eXpandable Transient Analysis Program).

報告者

キーワード