JP2006171845A - Dam water level control system - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dam water level control system that adds data about levels of water at upstream points in the same water system of a dam to the criteria for determining whether or not control is required, thereby making it possible to determine whether or not control is required while taking changes in inflow in the near future into account, and ensuring that the level of reservoir water can be maintained at a reference level. <P>SOLUTION: The dam water level control system has a processing part 30, the processing part 30 having an input process part 21 for inputting data 1 about the level of reservoir water in the dam, data 2 about the opening of a gate, and data about water levels at upstream points in the same water system as the dam, a control determining process part 31 for determining whether or not control is required based on the data inputted to the input process part, and a control amount processing part 32 for calculating the amount that the gate is controlled. The control determining process part determines at predetermined time intervals whether the current level of reservoir water belongs to an opening control section, a closing control section, or a dead section where no control is executed, all of which sections are set with respect to the reference level. Based on the result of this determination, the control determining process part then determines whether or not to control the gate using data about the levels of reservoir water in the dam at the times of the previous and current determinations as to whether or not control is required and about the levels of water at the upstream points. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、ダムや堰、貯水池など（本書においては、これらを単に「ダム」と呼称する）の貯水位を制御するダム水位制御システムに関し、特にダムの貯水位が設定された所定の貯水位を保つように放流用のゲートを制御する水位一定制御に関するものである。   The present invention relates to a dam water level control system for controlling the water level of a dam, a weir, a reservoir, etc. (in this document, these are simply referred to as “dams”), and in particular, a predetermined water level at which the water level of the dam is set. This is related to the constant water level control for controlling the discharge gate so as to maintain the flow rate.

従来のダムの水位一定制御においては、ダムの貯水位を一定に保持するための基準水位、制御判定間隔、及び基準水位を含む形で不感帯をあらかじめ設定し、貯水位が不感帯にある場合は貯水位が基準水位にて保持されていると見なされるため、ゲートの制御は行わない。基準水位より高く、不感帯ではない貯水位帯は開制御区間、基準水位より低く、不感帯ではない貯水位帯は閉制御区間とし、貯水位が開制御区間にある場合はゲートの開制御を行い、閉制御区間にある場合はゲートの閉制御を行なう。但し、数分前の貯水位と現在貯水位を比較し、［数分前の貯水位＜現在貯水位］（現在貯水位が開制御区間にあった場合）または、［数分前の貯水位＞現在貯水位］（現在貯水位が閉制御区間にあった場合）であれば制御は行わない。また、従来の水位一定制御におけるゲート制御量（一度の制御にて動くゲート動作量）について、貯水位の変化勾配や現在貯水位と基準水位との差に応じてゲート制御量を変化させる手法が用いられている（例えば特許文献１参照。）。   In conventional dam water level control, a dead zone is set in advance to include the reference water level, control judgment interval, and reference water level to keep the dam's water level constant.If the water level is in the dead zone, Since the position is considered to be held at the reference water level, the gate is not controlled. A reservoir level zone that is higher than the reference water level and not the dead zone is an open control zone, and a reservoir level zone that is lower than the reference water level and is not the dead zone is a closed control zone, and if the reservoir level is in the open control zone, the gate is opened. When in the closed control section, the gate is closed. However, compare the water level at several minutes ago with the current water level, and [water level at several minutes <current water level] (if the current water level is in the open control section) or [water level at several minutes before> If the current water storage level] (when the current water storage level is in the closed control section), no control is performed. In addition, with regard to the gate control amount (gate operation amount that moves with a single control) in the conventional constant water level control, there is a technique to change the gate control amount according to the change slope of the reservoir level or the difference between the current reservoir level and the reference water level. (See, for example, Patent Document 1).

特開２０００−１２２７２６号公報（第１頁、図１）JP 2000-122726 A (first page, FIG. 1)

従来の水位一定制御では、貯水位が不感帯、開制御区間、閉制御区間の何れにあるかという条件の他に、過去から現在までの貯水位の変動を条件に加えて制御要否を決定している。この制御では、貯水位が開制御区間内にあり、かつ［数分前の貯水位＞現在貯水位］であった場合、制御を行なわないが、自然現象や流入量算出のタイミングにより、現在から数分後までに流入量が急激に上がった場合、貯水位を基準水位に近づける制御を実施することができないなどの問題点があった。また、貯水位が閉制御区間にあり、かつ［数分前の貯水位＜現在貯水位］であった場合も同様に、流入量の変動によっては貯水位を基準水位に近づける制御を実施することができないなどの問題点があった。また、従来の水位一定制御では、貯水位の変化勾配や基準水位と貯水位との差によって、ゲートの制御量を変動させているが、貯水位のみを制御量決定の判断に使用しているため、流入量の変動によって、ゲート制御量が大きすぎて貯水位が急速に基準水位に近づき、そのまま通りすぎて基準水位から離れていく場合があるなどの問題点があった。   In conventional constant water level control, in addition to the condition of whether the reservoir level is in the dead zone, open control interval, or closed control interval, the necessity of control is determined by adding the fluctuation of the reservoir level from the past to the present. ing. In this control, when the water level is within the open control section and [the water level a few minutes ago> the current water level], the control is not performed, but from the present due to the natural phenomenon and the timing of the inflow calculation. When the inflow rate suddenly increases within a few minutes, there is a problem that it is impossible to carry out control to bring the water storage level close to the reference water level. Similarly, when the reservoir level is in the closed control section and [the reservoir level a few minutes ago <the current reservoir level], control is performed to bring the reservoir level closer to the reference water level depending on the inflow variation. There were problems such as being unable to. In the conventional constant water level control, the gate control amount is varied depending on the slope of the storage water level or the difference between the reference water level and the water storage level, but only the water storage level is used to determine the control amount. For this reason, there is a problem that the amount of gate control is too large due to fluctuations in the inflow amount, the stored water level rapidly approaches the reference water level, passes through as it is, and moves away from the reference water level.

この発明は上記のような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、ダムの同じ水系の上流地点水位データを制御実施要否の判断条件に加えることにより、近い将来における流入量の変動を見込んだ制御要否判定を行なうことを可能とし、貯水位を基準水位で保持することがより確実にできるようにしたダム水位制御システムを提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and by adding the upstream water level data of the same water system of the dam to the judgment condition for the necessity of control implementation, It is an object of the present invention to provide a dam water level control system that makes it possible to determine whether or not control is necessary in consideration of fluctuations, and to more reliably hold the water storage level at the reference water level.

この発明によるダム水位制御システムは、ダムの貯水位データ、ゲートの開度データ、及び該ダムと同じ水系の上流地点水位データを入力する入力処理部と、この入力処理部に入力されたデータに基づいて制御判定を行なう制御判定処理部と、上記ゲートの制御量を算出する制御量演算処理部とを有する演算処理部を備え、上記制御判定処理部は、所定時間毎に現在貯水位が基準水位に対して設定された開制御区間、閉制御区間、及び制御を行なわない不感帯の何れに属するかの判定と、この判定結果、並びに前回制御判定時と今回制御判定時における上記ダムの貯水位、及び上記上流地点水位データを用いて上記ゲートの制御を行なうか否かの判定を行なうようにしたものである。   The dam water level control system according to the present invention includes a dam storage level data, gate opening data, and an input processing unit for inputting upstream point water level data of the same water system as the dam, and data input to the input processing unit. An arithmetic processing unit having a control determination processing unit for performing control determination based on the control amount and a control amount arithmetic processing unit for calculating the control amount of the gate, wherein the control determination processing unit uses the current water storage level as a reference every predetermined time. Judgment as to whether it belongs to the open control zone, closed control zone, or dead zone where no control is performed for the water level, the result of this judgment, and the water storage level of the dam at the time of the previous control judgment and the current control judgment And whether or not to control the gate using the upstream water level data.

この発明においては、ダムの同じ水系の上流地点水位データによる上流地点の流量の変動傾向を制御実施要否の判断条件に加えて、近い将来における流入量の変動を見込んだ制御要否判定を行なうようにしたことにより、ダムの貯水位を基準水位により確実に保持することができる。   In this invention, in addition to the conditions for determining whether or not the control is necessary based on the upstream flow rate data based on the upstream water level data of the same water system of the dam, control necessity determination is performed in consideration of fluctuations in the inflow amount in the near future By doing so, the reservoir level of the dam can be reliably maintained at the reference water level.

実施の形態１．
図１ないし図５はこの発明の実施の形態１によるダム水位制御システムを説明するもので、図１はダム水位制御システムの要部構成を示すブロック図、図２は図１のダム水位制御システムによる制御例を示すフロー図、図３はダムと同一水系の上流地点で測定された上流地点流量の時間変動例を示す測定図であり、縦軸は上流地点流量、横軸は経過時間を示す。図４は比較例として従来の水位一定制御を行なった場合における制御判定とダムの貯水位の時間変動例を示すダム水位変動図であり、縦軸は貯水位、横軸は経過時間を示す。図５は図２に示すフロー図によって水位一定制御を行なった場合の制御判定とダム貯水位の時間変動例を示すダム水位変動図であり、縦軸は貯水位、横軸は経過時間を示す。なお、説明の重複を避けるため、以降の実施の形態を含めて各図を通じて同一符号、同一番号のＳｔｅｐは同一もしくは相当部分を示すものとする。 Embodiment 1 FIG.
FIGS. 1 to 5 illustrate a dam water level control system according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main part of the dam water level control system, and FIG. 2 is a dam water level control system of FIG. FIG. 3 is a measurement diagram showing an example of time fluctuation of the upstream point flow rate measured at the upstream point of the same water system as the dam, the vertical axis is the upstream point flow rate, and the horizontal axis is the elapsed time. . FIG. 4 is a dam water level fluctuation diagram showing an example of time fluctuation of control determination and dam water level when a conventional constant water level control is performed as a comparative example. The vertical axis indicates the water level and the horizontal axis indicates the elapsed time. FIG. 5 is a dam water level fluctuation diagram showing an example of time fluctuation of the control judgment and the dam water level when the water level constant control is performed according to the flow chart shown in FIG. 2, the vertical axis indicates the water level, and the horizontal axis indicates the elapsed time. . In addition, in order to avoid duplication of description, the steps with the same reference numerals and the same numbers throughout the drawings including the following embodiments indicate the same or corresponding parts.

図において、ダムに設置された貯水位計からの貯水位データ１、ゲートを駆動するゲート機側に設けられた開度計からの開度データ２、ダムの同じ水系の上流に設けられた水位局からの上流地点水位データ３は、入出力処理部２０の入力処理部２１に入力される。入力処理部２１に入力されたデータは演算処理部３０に渡され、以下詳述する演算処理が行なわれた後、入出力処理部２０のゲート制御出力処理部２２に送られ、このゲート制御出力処理部２２から制御出力信号１１として上記ゲートを駆動するゲート機側に伝送され、ゲートを駆動して指定された開度に制御することによりダム水位の制御が行なわれる。   In the figure, water level data 1 from a water level gauge installed in the dam, opening data 2 from an opening meter provided on the gate machine side that drives the gate, water level provided upstream of the same water system of the dam The upstream point water level data 3 from the station is input to the input processing unit 21 of the input / output processing unit 20. The data input to the input processing unit 21 is transferred to the arithmetic processing unit 30, subjected to arithmetic processing described in detail below, and then sent to the gate control output processing unit 22 of the input / output processing unit 20. A control output signal 11 is transmitted from the processing unit 22 to the side of the gate machine that drives the gate, and the dam water level is controlled by driving the gate and controlling it to a specified opening degree.

なお、図１の左側に縦方向に示す１点鎖線の右側は入出力処理部２０や演算処理部３０などからなる制御装置を収容し、コントロールする管理所内、左側はその外部にあることを示し、ハードウエア関係の機器、装置類については、公知の従来装置は特別な制限なくそのまま用いることができるので図示を省略している。   The right side of the one-dot chain line shown in the vertical direction on the left side of FIG. 1 accommodates a control device composed of the input / output processing unit 20 and the arithmetic processing unit 30 and the like, and the left side is outside the control office. The hardware-related devices and devices are not shown because known conventional devices can be used as they are without any particular limitation.

上記演算処理部３０は、上記入力処理部２１から受取った上流地点水位データ３から上流地点流量８の算出を行なう流量演算処理部３４と、入力処理部２１から受信したダムの貯水位データ１及び上流地点流量８を元にゲート制御の要否を判定する制御判定処理部３１と、ゲート制御において、ゲートの制御量を水位データ等から演算する制御量演算処理部３２と、ゲート制御出力処理部２２に対して制御指示を行なうゲート制御指示部３３などから構成されている。なお、四角で囲む演算処理部３０の枠内に示す上記３１、３２、３３、及び３４などの各部分は、制御プログラムの演算処理部分に設けられたプログラム上の部分を概念的に示すものである。   The arithmetic processing unit 30 includes a flow rate arithmetic processing unit 34 for calculating the upstream point flow rate 8 from the upstream point water level data 3 received from the input processing unit 21, and a dam reservoir level data 1 received from the input processing unit 21 and A control determination processing unit 31 that determines the necessity of gate control based on the upstream flow rate 8, a control amount calculation processing unit 32 that calculates a gate control amount from water level data, etc. in gate control, and a gate control output processing unit 22 includes a gate control instruction unit 33 for giving a control instruction to the control unit 22. Each part such as 31, 32, 33, and 34 shown in the frame of the arithmetic processing unit 30 surrounded by a square conceptually shows a part on the program provided in the arithmetic processing part of the control program. is there.

また、４は目標とする貯水位の基準位置を示す基準水位、５は基準水位４に対して開制御を実施する貯水位の範囲を示す開制御区間、６は基準水位４に対して閉制御を実施する範囲を示す閉制御区間、７は基準水位４に対して制御を行わない範囲を示す不感帯、９は制御判定処理部３１にて制御判定を行なう間隔を示す制御判定間隔、１０は制御判定処理部３１の制御判定時に使用する制御判定設定値（α、β）であり、これら４、５、６、７、及び９、１０は図示を省略している設定手段により所定の値に設定され、ないしはテーブルとして図示を省略している記憶手段に記憶され、上記上流地点流量８と共に、制御判定処理部３１にてデータとして使用される。   Reference numeral 4 is a reference water level indicating the reference position of the target water level, 5 is an open control section indicating a range of the water level at which the open control is performed with respect to the reference water level 4, and 6 is a closed control with respect to the reference water level 4. Is a closed control section indicating a range in which control is performed, 7 is a dead zone indicating a range in which control is not performed on the reference water level 4, 9 is a control determination interval indicating an interval at which the control determination processing unit 31 performs control determination, and 10 is control. These are control determination setting values (α, β) used at the time of control determination by the determination processing unit 31, and these 4, 5, 6, 7, 9 and 10 are set to predetermined values by setting means not shown. Or stored in a storage means (not shown) as a table, and used as data in the control determination processing unit 31 together with the upstream point flow rate 8.

次に上記のように構成された実施の形態１の動作について、先ず図２のフロー図を参照して説明する。まず、前回の制御判定処理実施時から、あらかじめ設定された制御判定間隔９が経過しているか確認し（Ｓｔｅｐ１）、次に入力処理部２１に入力された貯水位データ１とあらかじめ設定された基準水位４、開制御区間５、閉制御区間６、不感帯７を用いて、現在の貯水位が開制御区間５、不感帯７、閉制御区間６の何れにあるかを判定する（Ｓｔｅｐ２、４）。貯水位が開制御区間５または閉制御区間６内にあれば、前回制御判定時での貯水位、及び上流地点流量と、現在の貯水位、及び上流地点流量をそれぞれ下記１）ａ〜ｃ、２）ｄ〜ｆの条件式で比較し（Ｓｔｅｐ３、５）、ａ〜ｃの何れか、またはｄ〜ｆの何れかの条件がＹｅｓの場合、Ｓｔｅｐ６以下のフローに従ってゲートの制御を実施する。   Next, the operation of the first embodiment configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. First, it is confirmed whether a preset control determination interval 9 has elapsed since the previous execution of the control determination process (Step 1), and then the reservoir level data 1 input to the input processing unit 21 and a preset reference Using the water level 4, the open control zone 5, the closed control zone 6 and the dead zone 7, it is determined whether the current water storage level is in the open control zone 5, the dead zone 7 or the closed control zone 6 (Steps 2 and 4). If the water storage level is in the open control section 5 or the closed control section 6, the water storage level and the upstream flow rate at the time of the previous control determination, the current water storage level, and the upstream flow rate are respectively 1) a to c below. 2) Compare with the conditional expressions d to f (Steps 3 and 5), and if any of a to c or d to f is Yes, control of the gate is performed according to the flow of Step 6 and below.

１）現在貯水位が開制御区間５にある場合（即ち、Ｓｔｅｐ２がＹｅｓのとき）、
ａ［現在貯水位＞前回制御判定時の貯水位］かつ、
［現在上流地点流量≧前回制御判定時の上流地点流量］
ｂ［現在貯水位＞前回制御判定時の貯水位］かつ
［前回制御判定時の上流地点流量−現在上流地点流量≦α１］（α１：設定値）
ｃ［前回制御判定時の貯水位−現在貯水位＜α２］（α２：設定値）かつ、
［現在上流地点流量−前回制御判定時の上流地点流量≧α３］（α３：設定値）
２）現在貯水位が閉制御区間６にある場合（即ち、Ｓｔｅｐ４がＹｅｓのとき）、
ｄ［現在貯水位＜前回制御判定時の貯水位］かつ、
［現在上流地点流量≦前回制御判定時の上流地点流量］
ｅ［現在貯水位＜前回制御判定時の貯水位］かつ、
［現在上流地点流量−前回制御判定時の上流地点流量≦β１］（β１：設定値）
ｆ［現在貯水位−前回制御判定時の貯水位＜β２］（β２：設定値）かつ、
［前回制御判定時の上流地点流量−現在上流地点流量≧β３］（β３：設定値） 1) When the current water storage level is in the open control section 5 (that is, when Step 2 is Yes)
a [Current reservoir level> Pump level at the time of previous control determination] and
[Current upstream flow rate ≥ Upstream flow rate at the time of previous control determination]
b [current storage level> storage level at the time of previous control determination] and [upstream flow rate at previous control determination-current upstream flow rate ≦ α1] (α1: set value)
c [Storage level at the time of previous control determination−Current storage level <α2] (α2: set value) and
[Current upstream point flow rate−Upstream point flow rate at the time of previous control determination ≧ α3] (α3: set value)
2) When the current water storage level is in the closed control section 6 (that is, when Step 4 is Yes),
d [current reservoir level <reservoir level at the time of previous control determination] and
[Current upstream flow rate ≤ Upstream flow rate at the time of previous control judgment]
e [Current water level <Storage level at the time of previous control judgment] And
[Current upstream point flow rate−Upstream point flow rate at the time of previous control determination ≦ β1] (β1: Setting value)
f [current storage level-storage level at the time of previous control determination <β2] (β2: set value) and
[Upstream flow rate at the time of previous control determination−Current upstream flow rate ≧ β3] (β3: set value)

上記条件ｂに関連して、貯水位の変動傾向が増加方向であった場合において、上流地点流量８が設定値α１より大きく減少した場合は、近い将来に流入量が減少することが予想されるため、開制御を実施しない。
上記条件ｃでは、貯水位の変動傾向が設定値α２より小さな下降であった場合において、設定値α３以上の上流地点流量の増加があった場合は、近い将来に流入量が増加することが予想されるため、開制御を実施する。
上記条件ｅに関連して、貯水位の変動傾向が減少方向であった場合において、上流地点流量が設定値β１より大きく増加した場合は、近い将来に流入量が増加することが予想されるため、閉制御は実施しない。
上記条件ｆでは、貯水位の変動傾向が設定値β２より小さな上昇であった場合において、設定値β３以上の上流地点流量の減少があった場合は、近い将来に流入量が減少することが予想されるため、閉制御を実施する。 In relation to the above condition b, when the fluctuation level of the reservoir level is increasing, if the upstream flow rate 8 is greatly decreased from the set value α1, the inflow rate is expected to decrease in the near future. Therefore, open control is not performed.
Under the above condition c, when the fluctuation tendency of the water storage level is smaller than the set value α2, the inflow rate is expected to increase in the near future if there is an increase in the upstream flow rate of the set value α3 or more. Therefore, open control is performed.
In relation to the above condition e, when the trend of the reservoir level is decreasing, if the upstream flow rate increases more than the set value β1, the inflow rate is expected to increase in the near future. The closing control is not performed.
Under the above condition f, when the fluctuation tendency of the reservoir level is an increase smaller than the set value β2, the inflow rate is expected to decrease in the near future if there is a decrease in the upstream flow rate of the set value β3 or more. Therefore, close control is performed.

ダムのゲートの開制御または閉制御は、上記Ｓｔｅｐ３またはＳｔｅｐ５の判定結果がＹｅｓの場合に、制御量演算処理部３２は、制御判定処理部３１からの開制御か閉制御かを含む情報に基づいてゲート制御量、即ち目標開度を算出、設定して、その結果をゲート制御指示部３３に渡し（Ｓｔｅｐ６）、ゲート制御指示部３３は、入出力処理部２０のゲート制御出力処理部２２にゲート指令出力として送信し（Ｓｔｅｐ７）、ゲート制御出力処理部２２は図示省略しているゲートを駆動するゲート機に制御信号出力１１を送出し（Ｓｔｅｐ８）、現在ゲート開度、即ちフィードバックされる開度データ２が目標開度に等しくなったかを判定し（Ｓｔｅｐ９）、現在ゲート開度が目標開度に等しくなったとき、即ちＳｔｅｐ９の判定がＹｅｓのときにゲート停止を行なう（Ｓｔｅｐ１０）ことによって制御される。   When the determination result of Step 3 or Step 5 is Yes, the control amount calculation processing unit 32 determines whether the dam gate opening control or closing control is based on information including the opening control or the closing control from the control determination processing unit 31. The gate control amount, that is, the target opening is calculated and set, and the result is passed to the gate control instruction unit 33 (Step 6). The gate control instruction unit 33 is sent to the gate control output processing unit 22 of the input / output processing unit 20. It is transmitted as a gate command output (Step 7), and the gate control output processing unit 22 sends a control signal output 11 to a gate machine (not shown) for driving the gate (not shown) (Step 8). It is determined whether the degree data 2 is equal to the target opening (Step 9). When the current gate opening is equal to the target opening, that is, the determination of Step 9 is Yes. It is controlled by performing a gate stop (Step10) when.

次に、上流地点の流量の変動と、ダムの貯水位の変動について図３、図４、図５を参照して説明する。図３は上流地点流量の時間変動例を示しており、Δｔは図１の制御判定間隔９で設定された制御判定間隔を示し、（１）〜（４）は各制御判定時点及び該制御判定時点における流量の変動傾向（増加または減少）を示す。図４は上流地点流量の変動を加味せずにダムの貯水位が開制御区間、不感帯、閉制御区間の何れにあるかによって単純にゲートを制御した場合を比較例として示す貯水位の時間変動例、図５は実施の形態１による水位制御システムで上流地点流量の変動傾向を加味して制御した場合の貯水位の時間変動例を示し、Δｔは同様に制御判定間隔を示し、（１）〜（４）は各制御判定時点と、そのときにおける判定結果を示している。   Next, fluctuations in the flow rate at the upstream point and fluctuations in the reservoir level of the dam will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5. FIG. 3 shows an example of time variation of the upstream point flow rate, Δt indicates the control determination interval set at the control determination interval 9 in FIG. 1, and (1) to (4) indicate each control determination time and the control determination. The fluctuation tendency (increase or decrease) of the flow rate at the time point is shown. Fig. 4 shows the time fluctuation of the reservoir level as a comparative example in which the gate is simply controlled according to whether the reservoir level of the dam is in the open control zone, dead zone, or closed control zone without taking into account the fluctuation of the upstream flow rate For example, FIG. 5 shows a time variation example of the water storage level when the water level control system according to the first embodiment is controlled in consideration of the variation tendency of the upstream point flow rate, Δt similarly shows the control determination interval, (1) -(4) has shown each control determination time point and the determination result at that time.

図４において、（１）では貯水位が開制御区間かつ前回制御判定時から上昇方向に変化しているため、制御を実施する。しかし、図３において、同時刻（１）の上流地点流量の変化方向では大きく減少しており、図４の（１）から（２）の間では、上流地点流量の影響により流入量が減少し、かつゲートの開制御が実施されたため、貯水位が大幅に変化し、閉制御区間まで下降している。   In FIG. 4, in (1), since the water storage level is changing in the upward direction from the open control section and the previous control determination time, control is performed. However, in FIG. 3, the upstream point flow rate changes greatly at the same time (1), and between (1) and (2) in FIG. 4, the inflow amount decreases due to the upstream point flow rate. And since the opening control of the gate has been implemented, the water storage level has changed significantly and has fallen to the closed control section.

これに対して、図５に示す実施の形態１における水位一定制御の場合、制御判定時点（１）では貯水位が開制御区間５（Ｓｔｅｐ２の判定が「Ｙｅｓ」）、かつ前回制御判定時から上昇方向に変化しているが、図３の同時刻（１）において、上流地点流量が大きく減少しているため、Ｓｔｅｐ３における判定条件ａまたはｂまたはｃの何れにも当てはまらず、判定結果が「Ｎｏ」となるのでゲートの制御を実施しない。ゲートは前回制御実施時の状態、例えば少量開放した状態が維持される。   On the other hand, in the case of the water level constant control in the first embodiment shown in FIG. 5, at the control determination time point (1), the water storage level is the open control section 5 (the determination of Step 2 is “Yes”), and since the previous control determination time. Although it changes in the upward direction, at the same time (1) in FIG. 3, since the upstream flow rate has greatly decreased, it does not apply to any of the determination conditions a, b, or c in Step 3, and the determination result is “ Since “No”, the gate is not controlled. The gate is maintained at the state when the previous control was performed, for example, a state where a small amount is opened.

これにより、図５の制御判定時点（１）から（２）の間では、ゲート制御を実施していないため、貯水位が大幅に下降することを防いでいる。以降、制御判定間隔Δｔ経過時点の（２）、（３）、（４）では、図４の比較例では（２）と（３）でそれぞれ制御を実施することになったのに対し、この実施の形態１では（１）で制御を実施しなかったことが反映されて、何れもダムの貯水位が不感帯７にあるためゲートの制御を実施しないが、基準水位４は維持されている。そして、ダムの貯水位の変動は上流地点流量の変動が所定の時間差で影響している程度になっている。   Accordingly, since the gate control is not performed between the control determination time points (1) and (2) in FIG. 5, the water storage level is prevented from greatly decreasing. Thereafter, in (2), (3), and (4) at the time when the control determination interval Δt has elapsed, in the comparative example of FIG. 4, the control is performed in (2) and (3), respectively. In the first embodiment, reflecting that the control was not performed in (1), the control of the gate is not performed because the reservoir level of the dam is in the dead zone 7, but the reference water level 4 is maintained. The fluctuation of the dam reservoir level is such that the fluctuation of the upstream flow rate is affected by a predetermined time difference.

上記説明したように、この実施の形態１では、開制御区間５、閉制御区間６、不感帯７を設けてダムの貯水位を一定に制御する場合におけるゲートの制御要否の判定に、現在貯水位及び前回制御判定時の貯水位の比較、並びに現在上流地点流量及び前回制御判定時の上流地点流量の比較を組み合わせたものを使用する。上流地点流量は近い将来の流入量の増減と同様の変化をするため、近い将来の流入量の変化を見込んだ制御要否判定が実施できるようになり、ダムの貯水位を目標とする基準水位により正確に制御できる。   As described above, in the first embodiment, when the open control section 5, the closed control section 6, and the dead zone 7 are provided to control the dam reservoir level at a constant level, it is necessary to determine whether or not the gate needs to be controlled. A combination of the comparison of the reservoir level at the time of the control and the previous control determination, and the comparison of the current upstream flow rate and the upstream flow rate at the previous control determination is used. The upstream flow rate changes in the same way as the increase and decrease of the inflow in the near future, so it becomes possible to determine whether control is necessary in anticipation of changes in the inflow in the near future, and the reference water level that targets the reservoir level of the dam. Can be controlled more accurately.

実施の形態２．
図６及び図７はこの発明の実施の形態２によるダム水位制御システムを説明するものであり、図６は要部を示す構成図、図７は図６のダム水位制御システムによる制御例を示すフロー図である。この実施の形態２によるダム水位制御システムの構成は、上記図１に示す実施の形態１の制御量演算処理部３２に対する演算要素として、近い将来の流入量の変動を見込んだゲート制御量を算出するために所定の掛け率γ（１２）を加えるようにしたもので、その他の構成は図１と同様であるので説明を省略する。 Embodiment 2. FIG.
6 and 7 illustrate a dam water level control system according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 6 is a block diagram showing the main part, and FIG. 7 shows an example of control by the dam water level control system of FIG. FIG. The configuration of the dam water level control system according to the second embodiment calculates a gate control amount that anticipates a change in the inflow amount in the near future as a calculation element for the control amount calculation processing unit 32 of the first embodiment shown in FIG. For this purpose, a predetermined multiplication rate γ (12) is added, and the other configurations are the same as those in FIG.

次に図７のフロー図を参照して実施の形態２の動作について説明する。図７において、Ｓｔｅｐ１〜５は上記実施の形態１と同様である。Ｓｔｅｐ３、またはＳｔｅｐ５の判定結果が「Ｙｅｓ」となり、ゲート制御実施の判断がされた場合、目標放流量、現在流入量、制御判定間隔、現在貯水量、及び目標貯水量の間には、
（目標放流量−現在流入量）×制御判定間隔＝現在貯水量−目標貯水量
の関係式が成立することから、制御量演算処理部３２は下記式１にて求められる目標放流量からゲート制御量Ａを算出する（Ｓｔｅｐ１１Ａ、Ｓｔｅｐ１１Ｂ）。
なお、上記［（目標放流量−現在流入量）×制御判定間隔］は制御判定間隔９の間でのダムの貯水変化量であり、［現在貯水量−目標貯水量］は基準水位４に到達するために必要な放流量を示す。また、現在流入量及び現在貯水量の算出は、通常のダム制御装置に具備されている機能をそのまま用いることができるものであるので、図６において図示を省略している。 Next, the operation of the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 7, Steps 1 to 5 are the same as those in the first embodiment. When the determination result of Step 3 or Step 5 is “Yes” and it is determined that the gate control is performed, the target discharge flow rate, the current inflow amount, the control determination interval, the current water storage amount, and the target water storage amount are
Since the relational expression of (target discharge amount−current inflow amount) × control determination interval = current water storage amount−target water storage amount is established, the control amount calculation processing unit 32 performs gate control from the target discharge amount obtained by the following equation 1. The amount A is calculated (Step 11A, Step 11B).
Note that [(target discharge amount−current inflow amount) × control determination interval] is the amount of change in dam storage during the control determination interval 9, and [current storage amount−target storage amount] reaches the reference water level 4. The discharge flow rate required to In addition, the calculation of the current inflow amount and the current water storage amount can omit the illustration in FIG.

目標放流量＝（現在流入量×制御判定間隔＋現在貯水量−目標貯水量）／制御判定間隔 ・・・・・（式１）
但し、
目標放流量：基準水位４到達に必要な放流量
現在流入量：ダムへの現在の流入量算出値
制御判定間隔：制御判定を実施してから次の制御判定を実施するまでの時間（秒）
現在貯水量：現在のダムの貯水量
目標貯水量：基準水位に対する貯水量 Target discharge flow rate = (current inflow rate x control judgment interval + current water storage amount-target water storage amount) / control judgment interval (Equation 1)
However,
Target discharge flow rate: discharge flow rate required to reach the reference water level 4 Current inflow amount: Calculated current inflow amount to the dam Control judgment interval: Time (seconds) from execution of the control judgment to execution of the next control judgment
Current water storage: Current dam water storage Target water storage: Water storage relative to the reference water level

上記式１により基準水位に到達させるために必要な目標放流量を算出し、算出された目標放流量からゲート制御量Ａを算出する。なお、目標放流量とゲート制御量Ａとの関係は、対象とするダムや設備されたゲートの諸元から別途計算及び試験等により求められた関係式により一義的に算出されるものであるので詳細説明は省略する。求められたゲート制御量Ａに対し、前回制御判定時と現在の上流地点流量の変動傾向を、下記ｇ、ｈ、ｉ、またはｊに分け、それぞれ予め設定された異なる掛け率γ（γ１〜γ４）を乗じてゲート制御量を増減させる（Ｓｔｅｐ３Ａ、５Ａ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ）。   A target discharge amount required to reach the reference water level is calculated by the above equation 1, and the gate control amount A is calculated from the calculated target discharge amount. Note that the relationship between the target discharge flow rate and the gate control amount A is uniquely calculated by the relational expression separately obtained from the specifications of the target dam and the installed gate by calculation and testing. Detailed description is omitted. With respect to the obtained gate control amount A, the fluctuation tendency of the current upstream flow rate at the time of the previous control determination is divided into the following g, h, i, or j, and different multiplication factors γ (γ1 to γ4) respectively set in advance. ) To increase or decrease the gate control amount (Step 3A, 5A, 11C, 11D, 11E, 11F).

ｇ 開制御時かつ［現在上流地点流量≧前回制御判定時の上流地点流量］の場合、
ゲート制御量＝ゲート制御量Ａ×γ１（但し、γ１＞１）
ｈ 開制御時かつ［現在上流地点流量＜前回制御判定時の上流地点流量］の場合、
ゲート制御量＝ゲート制御量Ａ×γ２（但し、０＜γ２＜１）
ｉ 閉制御時かつ［現在上流地点流量≦前回制御判定時の上流地点流量］の場合、
ゲート制御量＝ゲート制御量Ａ×γ３（但し、γ３＞１）
ｊ 閉制御時かつ［現在上流地点流量＞前回制御判定時の上流地点流量］の場合、
ゲート制御量＝ゲート制御量Ａ×γ４（但し、０＜γ４＜１） When opening control and [current upstream point flow rate ≥ upstream point flow rate at the time of previous control determination],
Gate control amount = Gate control amount A × γ1 (where γ1> 1)
h When opening control and [current upstream flow rate <upstream flow rate at previous control judgment]
Gate control amount = Gate control amount A × γ2 (where 0 <γ2 <1)
i When closed control and [current upstream flow rate ≤ upstream flow rate at the previous control determination],
Gate control amount = Gate control amount A × γ3 (where γ3> 1)
j When closed control and [current upstream point flow rate> upstream point flow rate at the time of previous control determination],
Gate control amount = Gate control amount A × γ4 (where 0 <γ4 <1)

上記ｇでは、開制御時にて上流地点流量が増加方向のため、近い将来では流入量が増加すると予測されるため、ゲート制御量をゲート制御量Ａよりも大きくする。
上記ｈでは、開制御時にて上流地点流量が減少傾向のため、近い将来では流入量が減少すると予測されるため、ゲート制御量をゲート制御量Ａよりも小さくする。
上記ｉでは、閉制御時にて上流地点流量が減少傾向のため、近い将来では流入量が減少すると予測されるため、ゲート制御量をゲート制御量Ａよりも大きくする。
上記ｊでは、閉制御時にて上流地点流量が増加方向のため、近い将来では流入量が増加すると予測されるため、ゲート制御量をゲート制御量Ａよりも小さくする。 In the above g, since the upstream point flow rate is increasing at the time of open control, the inflow amount is predicted to increase in the near future, so the gate control amount is made larger than the gate control amount A.
At h, since the upstream flow rate tends to decrease during open control, the inflow amount is predicted to decrease in the near future, so the gate control amount is made smaller than the gate control amount A.
In i, since the upstream flow rate tends to decrease during the closing control, the inflow amount is predicted to decrease in the near future, so the gate control amount is made larger than the gate control amount A.
In the above j, since the upstream flow rate is increasing during the closing control, the inflow amount is predicted to increase in the near future, so the gate control amount is made smaller than the gate control amount A.

次に、上記のようにしてＳｔｅｐ１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、または１１Ｆで、ゲート制御量Ａに所定の掛け率γを乗じて算出されたゲート制御量に対応してＳｔｅｐ６Ａでゲートの目標開度を設定し、以下実施の形態１と同様にしてＳｔｅｐ７〜Ｓｔｅｐ１０で、設定に従ってゲートの制御が実施される。   Next, in Step 11C, 11D, 11E, or 11F as described above, the gate target opening is set in Step 6A corresponding to the gate control amount calculated by multiplying the gate control amount A by a predetermined multiplication factor γ. Then, in the same manner as in the first embodiment, the gate is controlled in accordance with the settings in Step 7 to Step 10.

上記のように実施の形態２によれば、前回制御判定時と現在の上流地点流量を比較し、上流地点流量の変動傾向によって、近い将来での流入量の変化を予測し、ゲート制御量を所定の掛け率γを乗じて変化させることにより、現在貯水位から基準水位に到達するために必要な放流量よりも過放流、もしくは過少放流となってしまうことを防ぎ、ダムの貯水位を目標とする基準水位により正確に保持するような放流を行なうことが可能となる。   As described above, according to the second embodiment, the current upstream point flow rate is compared with the previous control determination time, the change in the inflow amount in the near future is predicted based on the fluctuation tendency of the upstream point flow rate, and the gate control amount is By multiplying by a predetermined multiplication factor γ, it is possible to prevent overdischarge or underdischarge from the discharge amount necessary to reach the reference water level from the current storage level, and target the dam storage level. Thus, it is possible to perform discharge so as to be accurately maintained by the reference water level.

実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３によるダム水位制御システムの要部を示す構成図である。この実施の形態３は、上記図１に示す実施の形態１のダム水位制御システムに、流入量予測処理部４０を追加し、その流入量予測処理部４０の有する流入量予測機能４１から提供される予測流入量１３のデータを制御判定処理部３１に加えるようにしたものである。なお、動作フローは図２と同様であるので、以下、図８、及び図２を参照して実施の形態３の動作を具体的に説明する。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 8 is a block diagram showing a main part of a dam water level control system according to Embodiment 3 of the present invention. The third embodiment is provided from the inflow amount prediction function 41 of the inflow amount prediction processing unit 40 by adding an inflow amount prediction processing unit 40 to the dam water level control system of the first embodiment shown in FIG. The predicted inflow amount 13 data is added to the control determination processing unit 31. Since the operation flow is the same as that of FIG. 2, the operation of the third embodiment will be specifically described below with reference to FIG. 8 and FIG.

この実施の形態３のダム水位制御システムでは、演算処理部３０の制御量演算処理部３２によるＳｔｅｐ６（図２）のゲート制御量（目標開度）算出・設定の演算処理において、上記実施の形態１、２で用いた現在流入量に代えて、ダム水位制御システムに設けられた流入量予測機能４１から算出された予測流入量１３を用いて目標放流量を算出することによって、算出した目標放流量の誤差をより小さくするようにしたものである。なお、流入量予測機能４１からは例えば毎分にて流入量を取得するため、目標放流量を演算するための式は下記式２を用いる。   In the dam water level control system according to the third embodiment, in the calculation process for calculating and setting the gate control amount (target opening degree) in Step 6 (FIG. 2) by the control amount calculation processing unit 32 of the calculation processing unit 30, the above embodiment is described. Instead of the current inflow used in 1 and 2, the calculated target discharge is calculated by calculating the target discharge using the predicted inflow 13 calculated from the inflow prediction function 41 provided in the dam water level control system. The error of the flow rate is made smaller. In addition, since the inflow amount is acquired from the inflow amount prediction function 41, for example, every minute, the following equation 2 is used as an equation for calculating the target discharge flow rate.

［Σ（目標放流量−予測流入量）＝（現在貯水量−目標貯水量）］・・・・・（式２）
但し、
目標放流量：基準水位到達に必要な放流量
予測流入量：流入量予測機能から得たの流入量予測値
現在貯水量：現在のダムの貯水量
目標貯水量：基準水位に対する貯水量
なお、その他の動作については、上位実施の形態１と同様であるので説明を省略する。 [Σ (target discharge flow rate−predicted inflow amount) = (current water storage amount−target water storage amount)] (Equation 2)
However,
Target discharge: Release required to reach the reference water level Predicted inflow: Predicted inflow obtained from the inflow prediction function Current reservoir: Current dam reservoir Target reservoir: Reservoir relative to the reference level Since this operation is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

上記のように、この実施の形態３によれば、制御量演算処理部３２による目標放流量の算出式に流入量予測機能４１から得た毎分の予測流入量１３を用いるようにしたことにより、次の制御判定までの流入量の変動を見込んだ目標放流量の演算ができるため、より精度の高い目標放流量が算出できので、過放流もしくは過少放流となって、貯水位を基準水位に維持できなくなる事態を回避できる。   As described above, according to the third embodiment, the predicted inflow amount 13 for each minute obtained from the inflow amount prediction function 41 is used in the calculation formula for the target discharge rate by the control amount calculation processing unit 32. Since the target discharge rate can be calculated in anticipation of fluctuations in the amount of inflow until the next control judgment, a more accurate target discharge rate can be calculated, so the reservoir level becomes the reference water level due to overdischarge or underdischarge. The situation where it becomes impossible to maintain can be avoided.

実施の形態４．
図９ないし図１１はこの発明の実施の形態４によるダム水位制御システムを説明するもので、図９はその要部を示す構成図、図１０は図９のダム水位制御システムによる制御例を示すフロー図、図１１は上流地点流量の変動幅に応じて制御判定間隔を変更した例を示す説明図である。この実施の形態４は、図１に示す実施の形態１では、制御判定間隔がΔｔで一定としたのに対し、上流地点の流量の変動幅に応じて制御判定間隔を自動的に切り替えて制御をきめ細かく行なえるようにしたもので、制御間隔を切り替えるかの判定値φ（９Ｂ）と、予め設定された制御判定間隔Ｔ１、Ｔ２（但し、Ｔ１＞Ｔ２）（９Ａ）を追加したものである。その他の構成は上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。 Embodiment 4 FIG.
FIGS. 9 to 11 illustrate a dam water level control system according to Embodiment 4 of the present invention. FIG. 9 is a block diagram showing the main part thereof, and FIG. 10 shows an example of control by the dam water level control system of FIG. FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example in which the control determination interval is changed according to the fluctuation range of the upstream point flow rate. In the fourth embodiment, while the control determination interval is constant at Δt in the first embodiment shown in FIG. 1, the control determination interval is automatically switched according to the fluctuation range of the flow rate at the upstream point. Is determined by adding a determination value φ (9B) for switching the control interval and preset control determination intervals T1 and T2 (where T1> T2) (9A). . Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

次に図１０のフロー図を参照して実施の形態４の動作について説明する。Ｓｔｅｐ１〜Ｓｔｅｐ６のゲート制御量（目標開度）の算出、設定までは実施の形態１と同様である。Ｓｔｅｐ６に次ぐＳｔｅｐ１１Ａでは、下記条件式ｌ（ｌはローマ字、「エル」）による上流地点流量の変化量の判定、即ち、現在上流地点流量と前回制御判定時における上流地点流量との差の絶対値が予め設定されたしきい値である判定値φ未満であるかの判定が行なわれ、判定結果がＮｏの場合、即ち判定値φよりも大きい場合（この場合は下記の条件式ｋを満たしている）、Ｓｔｅｐ１１Ｄにより、次回の制御判定間隔を通常のＴ１からＴ２に変更する。（但し、Ｔ１＞Ｔ２。Ｔ１、及びＴ２は設定値）   Next, the operation of the fourth embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The steps up to calculation and setting of the gate control amount (target opening degree) in Step 1 to Step 6 are the same as those in the first embodiment. In Step 11A after Step 6, determination of the amount of change in the upstream flow rate by the following conditional expression l (l is Roman letter, “El”), that is, the absolute value of the difference between the current upstream flow rate and the upstream flow rate at the time of the previous control determination Is determined to be less than a predetermined threshold value φ, and if the determination result is No, that is, larger than the determination value φ (in this case, the following conditional expression k is satisfied) In step 11D, the next control determination interval is changed from normal T1 to T2. (However, T1> T2, T1 and T2 are set values)

上記制御判定間隔の切り替えは例えば下記選択式の任意の一方にて行なう。
ｋ［｜現在上流地点水位−前回制御判定時の上流地点流量｜≧φ］であればＴ２を選択。
ｌ［｜現在上流地点水位−前回制御判定時の上流地点流量｜＜φ］であればＴ１を選択。
なお、Ｓｔｅｐ１１Ａでは、ｌを満たすか否かの判定結果で切り替えている。 The control determination interval is switched by any one of the following selection formulas, for example.
If k [| current upstream point water level-upstream point flow rate at the time of previous control determination | ≧ φ], select T2.
l [| Current upstream point water level−Upstream point flow rate at the time of previous control determination | <φ], T1 is selected.
In Step 11A, switching is performed based on a determination result of whether or not l is satisfied.

また、Ｔ２からＴ１へ戻す場合、ｋを満たした後、即ち、図１０のフロー図ではＳｔｅｐ１１Ａの「ｌを満たす」か否かの判定結果が「Ｎｏ」となった後、上流地点流量が小さくなり、その後連続Ｎ回（Ｎは設定値）の制御判定時にてｌを満たした場合（Ｓｔｅｐ１１Ｂ）、制御判定間隔をＴ２からＴ１に戻す（Ｓｔｅｐ１１Ｃ）。以降、Ｓｔｅｐ７〜Ｓｔｅｐ１０により、実施の形態１と同様にしてゲートの制御が行なわれる。   Further, when returning from T2 to T1, after satisfying k, that is, after the determination result of whether or not “11 is satisfied” in Step 11A becomes “No” in the flowchart of FIG. Then, when 1 is satisfied at the time of continuous N control determinations (N is a set value) (Step 11B), the control determination interval is returned from T2 to T1 (Step 11C). Thereafter, gate control is performed in steps 7 to 10 in the same manner as in the first embodiment.

図１１は設定された判定値φと、上流地点流量の変動に伴って制御判定間隔が変更された例を示しており、経過時点（１）で上記式ｋを満たしたため、即ち、図１０のフロー図ではＳｔｅｐ１１Ａの「ｌを満たす」か否かの判定結果が「Ｎｏ」であるため、Ｓｔｅｐ１１Ｄにて次回制御判定間隔にＴ２が設定される。（２）、（３）にてＮ回（この例ではＮ＝２）連続してｌを満たしたため、その次の経過時点（４）では制御判定間隔がＴ１に戻されたことを示している。   FIG. 11 shows an example in which the control determination interval is changed in accordance with the set determination value φ and the upstream flow rate variation, and the above equation k is satisfied at the elapsed time point (1). In the flowchart, Step 11A determines whether or not “I meet” is “No”, and therefore, Step 11D sets T2 as the next control determination interval. In (2) and (3), N is satisfied N times in this example (N = 2 in this example), so that the control determination interval is returned to T1 at the next elapsed time point (4). .

上記のように、この実施の形態４によれば、所定の制御判定間隔における上流地点流量の変化量（変動幅）に対してしきい値φを判定値として設定し、変動幅がφを超える非常に大きな場合において、制御判定間隔を切り替え、貯水位ならびに上流地点流量の変動傾向を短い間隔で監視するようにしたことにより、急激な流入量変化に伴う貯水位変化にも対応することが可能となり、貯水位を基準水位に近づけた制御を行なうことができる。   As described above, according to the fourth embodiment, the threshold value φ is set as the determination value for the change amount (variation width) of the upstream point flow rate at the predetermined control determination interval, and the fluctuation width exceeds φ. In extremely large cases, the control judgment interval is switched, and the fluctuation level of the reservoir level and upstream flow rate is monitored at a short interval, so that it is possible to cope with a change in the reservoir level due to a sudden change in inflow. Thus, it is possible to perform control in which the water storage level is close to the reference water level.

実施の形態５．
図１２及び図１３はこの発明の実施の形態５によるダム水位制御システムを説明する図であり、図１２は要部を示す構成図、図１３は自動選択を実施する場合の動作例を示すフロー図である。この実施の形態５は実施の形態１に係る図１の演算処理部３０において、制御判定処理部３１に制御条件判定処理部３５を加えたものである。図において、１４はしきい値ωである。その他の構成は、上記実施の形態１と同様であるので説明を省路する。この実施の形態５では、制御条件判定処理部３５において、上流地点流量の変動傾向を制御要否判定に用いるＳｔｅｐ３、Ｓｔｅｐ５の追加・削除（もしくは実施・不実施）を任意または自動にて選択できるようにしたものである。自動によるＳｔｅｐ３、Ｓｔｅｐ５の追加・削除要否の判定は、ダムに対する現在流入量と、ダムの貯水位の変動傾向に応じて行われる。 Embodiment 5. FIG.
12 and 13 are diagrams for explaining a dam water level control system according to Embodiment 5 of the present invention. FIG. 12 is a block diagram showing the main part, and FIG. 13 is a flowchart showing an operation example in the case of performing automatic selection. FIG. The fifth embodiment is obtained by adding a control condition determination processing unit 35 to the control determination processing unit 31 in the arithmetic processing unit 30 of FIG. 1 according to the first embodiment. In the figure, 14 is a threshold value ω. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted. In the fifth embodiment, the control condition determination processing unit 35 can arbitrarily or automatically select addition / deletion (or execution / non-execution) of Step 3 and Step 5 using the fluctuation tendency of the upstream flow rate for determining necessity of control. It is what I did. The determination of whether or not Step 3 and Step 5 are to be automatically added / deleted is made according to the current inflow amount to the dam and the fluctuation tendency of the dam reservoir level.

次に図１３のフロー図を参照して実施の形態５の動作について説明する。図１３において、Ｓｔｅｐ２またはＳｔｅｐ４で実施の形態１と同様に貯水位の判定を行なった後、この実施の形態５では、Ｓｔｅｐ３またはＳｔｅｐ５による制御判定の前に、Ｓｔｅｐ１２ＡまたはＳｔｅｐ１２Ｃで、下記選択式ｍにより現在流入量が予め設定されたしきい値ω以上であるかのチェック、判定を行なう。
選択式
ｍ［現在流入量≧ω］（但し、ωは予め設定されたしきい値） Next, the operation of the fifth embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 13, after determining the water storage level in Step 2 or Step 4 as in Embodiment 1, in this Embodiment 5, before the control determination in Step 3 or Step 5, in Step 12A or Step 12C, the following selection formula m To check whether or not the current inflow amount is greater than or equal to a preset threshold value ω.
Selection formula m [current inflow rate ≧ ω] (where ω is a preset threshold value)

上記選択式ｍを満たす場合、即ちＳｔｅｐ１２ＡまたはＳｔｅｐ１２Ｃの判定結果がＹｅｓの場合、Ｓｔｅｐ３またはＳｔｅｐ５に進み、実施の形態１と同様に上流地点水位データを用いて制御判定を実施する。以降、実施の形態１と同様にゲート制御が行なわれる。一方、選択式ｍを満たさない場合、即ちＳｔｅｐ１２ＡまたはＳｔｅｐ１２Ｃの判定結果がＮｏの場合、開制御区間ではＳｔｅｐ１２Ｂで下記条件ｎを満たすか否か、閉制御区間ではＳｔｅｐ１２Ｄで下記条件ｏを満たすか否かの判定が行なわれ、満たす場合、即ちＳｔｅｐ１２ＡまたはＳｔｅｐ１２Ｃの判定結果がＹｅｓの場合、制御判定条件に上流地点流量の変動傾向を用いるＳｔｅｐ３またはＳｔｅｐ５の判定をバイパスし、即ち削除し、Ｓｔｅｐ６でゲート制御量（目標開度）の算出、設定が行なわれる。Ｓｔｅｐ１２Ｂ、またはＳｔｅｐ１２Ｄの判定結果がＮｏの場合はゲート制御を実施せず、Ｓｔｅｐ１に戻る。つまり、下記ｎ、ｏ、で示す貯水位の位置と変動傾向（変化方向）にて制御要否を決定する。   When the selection formula m is satisfied, that is, when the determination result of Step 12A or Step 12C is Yes, the process proceeds to Step 3 or Step 5, and the control determination is performed using the upstream point water level data as in the first embodiment. Thereafter, gate control is performed as in the first embodiment. On the other hand, when the selection formula m is not satisfied, that is, when the determination result of Step 12A or Step 12C is No, whether or not the following condition n is satisfied in Step 12B in the open control section, and whether or not the following condition o is satisfied in Step 12D in the closed control section If the determination is satisfied, that is, if the determination result of Step 12A or Step 12C is Yes, the determination of Step 3 or Step 5 using the fluctuation tendency of the upstream flow rate as the control determination condition is bypassed, that is, deleted, and gated at Step 6 Control amount (target opening) is calculated and set. When the determination result of Step 12B or Step 12D is No, the gate control is not performed and the process returns to Step 1. That is, the necessity of control is determined by the position of the water storage level indicated by n and o below and the fluctuation tendency (change direction).

開制御実施
ｎ現在貯水位が開制御区間５にある場合、かつ
［前回制御判定時の貯水位＜現在貯水位］
閉制御実施
ｏ現在貯水位が閉制御区間６にある場合、かつ
［前回制御判定時の貯水位＞現在貯水位］
なお、しきい値ωによって、上記条件によりＳｔｅｐ３、５の削除（バイパス）を決定する条件追加の選択について、任意または自動にするかは、あらかじめ設定できるものとし、任意選択を設定した場合は、自動による条件削除は行なわない。また、Ｓｔｅｐ６以降の動作は上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。 Open control n When the current water storage level is in the open control section 5, and [Reserved water level at the time of previous control determination <Current water storage level]
Implementation of closed control o When the current water storage level is in the closed control section 6, and [Water storage level at the time of previous control determination> Current water storage level]
It should be noted that it is possible to set in advance whether the addition of the condition for determining the deletion (bypass) of Steps 3 and 5 based on the above condition depending on the threshold value ω, and if the optional selection is set, Automatic condition deletion is not performed. Further, since the operations after Step 6 are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.

上記のように、この実施の形態５によれば、使用する上流地点水位局によっては、高水時は上流地点流量の変動幅が大きいが、通常時は変動幅が小さく、かつ頻繁に上昇・下降を繰り返している場合など、上流地点流量の変動傾向の判定が制御要否条件において有効ではない場合において、任意、自動により上流地点流量による判定条件の追加・削除要否を判断し、選択することにより、よりダムの状況に応じた水位一定制御が可能となる。   As described above, according to the fifth embodiment, depending on the upstream point water level station to be used, the fluctuation range of the upstream point flow rate is large during high water, but the fluctuation range is small during normal times and frequently increases / decreases. When the determination of the fluctuation tendency of the upstream flow rate is not effective in the control necessity conditions, such as when it is repeatedly descending, arbitrarily and automatically determine whether or not to add or delete the judgment conditions based on the upstream flow rate This makes it possible to control the water level according to the condition of the dam.

ところで、上記実施の形態の説明で示したフロー図や、判定に用いた条件式は一例を示したものに過ぎず、同様の作用効果を得るために適宜に変形や変更ができることは当然である。また、実施の形態２〜５に示す互いに異なる機能を適宜組み合わせることも差し支えなく、その場合には組み合わせによる相乗効果も期待できる。   By the way, the flowchart shown in the description of the above embodiment and the conditional expression used for the determination are merely examples, and it is natural that modifications and changes can be made as appropriate in order to obtain the same effect. . Further, different functions shown in Embodiments 2 to 5 may be appropriately combined, and in that case, a synergistic effect by the combination can be expected.

この発明の実施の形態１によるダム水位制御システムの要部構成を示すブロック図。The block diagram which shows the principal part structure of the dam water level control system by Embodiment 1 of this invention. 図１のダム水位制御システムによる制御例を示すフロー図。The flowchart which shows the example of control by the dam water level control system of FIG. ダムと同一水系の上流地点流量の時間変動例を示す測定図。The measurement figure which shows the time fluctuation example of the upstream point flow rate of the same water system as a dam. 比較例として従来の水位一定制御を行なった場合における制御判定とダムの貯水位の時間変動例を示すダム水位変動図。The dam water level fluctuation | variation figure which shows the time fluctuation example of the control determination in the case of performing the conventional water level constant control as a comparative example, and the water storage level of a dam. 図２に示すフロー図によって水位一定制御を行なった場合の制御判定とダム貯水位の時間変動例を示すダム水位変動図。FIG. 3 is a dam water level fluctuation diagram showing an example of time variation of control determination and dam water storage level when the water level constant control is performed according to the flow chart shown in FIG. 2. この発明の実施の形態２によるダム水位制御システムの要部を示す構成図。The block diagram which shows the principal part of the dam water level control system by Embodiment 2 of this invention. 図６のダム水位制御システムによる制御例を示すフロー図。The flowchart which shows the example of control by the dam water level control system of FIG. この発明の実施の形態３によるダム水位制御システムの要部を示す構成図。The block diagram which shows the principal part of the dam water level control system by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態４によるダム水位制御システムの要部を示す構成図。The block diagram which shows the principal part of the dam water level control system by Embodiment 4 of this invention. 図９のダム水位制御システムによる制御例を示すフロー図。The flowchart which shows the example of control by the dam water level control system of FIG. 上流地点流量の変動に応じて制御判定間隔を変更した例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the example which changed the control determination interval according to the fluctuation | variation of the upstream point flow rate. この発明の実施の形態５によるダム水位制御システムの要部を示す構成図。The block diagram which shows the principal part of the dam water level control system by Embodiment 5 of this invention. 図１２のダム水位制御システムにおいて、自動選択を実施する場合の動作例を示すフロー図。The flowchart which shows the operation example in the case of implementing automatic selection in the dam water level control system of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 貯水位データ、 ２ 開度データ、 ３ 上流地点水位データ、 ４ 基準水位、 ５ 開制御区間、 ６ 閉制御区間、 ７ 不感帯、 ８ 上流地点流量、 ９ 制御判定間隔、 ９Ａ 制御判定間隔（Ｔ１、Ｔ２）、 ９Ｂ 制御判定間隔判定値（φ）、 １０ 制御判定設定値（α・β）、 １１ 制御信号出力、 １２ 掛け率（γ）、 １３ 予測流入量、 １４ しきい値（ω）、 ２０ 入出力処理部、 ２１ 入力処理部、 ２２ ゲート制御出力処理部、 ３０ 演算処理部、 ３１ 制御判定処理部、 ３２ 制御量演算処理部、 ３３ ゲート制御指示部、 ３４ 流量演算処理部、 ３５ 制御条件判定処理部、 ４０ 流入量予測処理部、 ４１ 流入量予測機能。
1 water level data, 2 opening data, 3 upstream water level data, 4 reference water level, 5 open control zone, 6 closed control zone, 7 dead zone, 8 upstream flow rate, 9 control judgment interval, 9A control judgment interval (T1, T2), 9B control determination interval determination value (φ), 10 control determination set value (α · β), 11 control signal output, 12 multiplication rate (γ), 13 predicted inflow, 14 threshold value (ω), 20 Input / output processing unit, 21 input processing unit, 22 gate control output processing unit, 30 arithmetic processing unit, 31 control determination processing unit, 32 control amount arithmetic processing unit, 33 gate control instruction unit, 34 flow rate arithmetic processing unit, 35 control condition Determination processing unit, 40 inflow rate prediction processing unit, 41 inflow rate prediction function.

Claims (6)

ダムの貯水位が所定レベルを維持するように放流用のゲートの開閉により制御するダム水位制御システムにおいて、上記ダムの貯水位データ、上記ゲートの開度データ、及び該ダムと同じ水系の上流地点水位データを入力する入力処理部と、この入力処理部に入力されたデータに基づいて制御判定を行なう制御判定処理部と、上記ゲートの制御量を算出する制御量演算処理部とを有する演算処理部を備え、上記制御判定処理部は、所定時間毎に現在貯水位が基準水位に対して設定された開制御区間、閉制御区間、及び制御を行なわない不感帯の何れに属するかの判定と、この判定結果、並びに前回制御判定時と今回制御判定時における上記ダムの貯水位、及び上記上流地点水位データを用いて上記ゲートの制御を行なうか否かの判定を行なうようにしてなることを特徴とするダム水位制御システム。   In the dam water level control system that controls the opening and closing of the discharge gate so that the dam water level is maintained at a predetermined level, the dam water level data, the gate opening data, and the upstream point of the same water system as the dam Arithmetic processing including an input processing unit that inputs water level data, a control determination processing unit that performs control determination based on data input to the input processing unit, and a control amount arithmetic processing unit that calculates the control amount of the gate The control determination processing unit determines whether the current storage level belongs to an open control section, a closed control section set with respect to the reference water level at every predetermined time, or a dead zone where no control is performed, and It is determined whether or not the gate is to be controlled using the determination result, the water level of the dam at the time of the previous control determination and the current control determination, and the upstream water level data. Dam water level control system characterized by comprising Te Unishi. 上記制御量演算処理部は、上記制御判定処理部による判定の結果、上記ゲートの制御を行なうときに、次式（１）により算出された目標放流量に基づいてゲート制御量Ａを算出するようにしてなることを特徴とする請求項１に記載のダム水位制御システム。
目標放流量＝（現在流入量×制御判定間隔＋現在貯水量−目標貯水量）／制御判定間隔 ・・・・・（式１）
但し、
目標放流量：基準水位到達に必要な放流量
現在流入量：現在の流入量算出値
制御判定間隔：制御判定を実施してから次の制御判定を実施するまでの時間
現在貯水量：現在のダムの貯水量
目標貯水量：基準水位に対する貯水量 As a result of the determination by the control determination processing unit, the control amount calculation processing unit calculates the gate control amount A based on the target discharge amount calculated by the following equation (1) when controlling the gate. The dam water level control system according to claim 1, wherein:
Target discharge flow rate = (current inflow rate x control judgment interval + current water storage amount-target water storage amount) / control judgment interval (Equation 1)
However,
Target discharge: Release required to reach the reference water level Current inflow: Current inflow calculated value Control judgment interval: Time from execution of control judgment to execution of next control judgment Current water storage: Current dam Water storage target water storage: water storage relative to the reference water level 上記ダムへの予測流入量を出力する流入量予測機能を備え、上記制御量演算処理部は、上記ゲートの制御を行なうときに、この流入量予測機能によって出力された予測流入量を用いた次式（２）により算出された目標放流量に基づいてゲート制御量Ａを算出するようにしてなることを特徴とする請求項１に記載のダム水位制御システム。
｛Σ（目標放流量−予測流入量）＝（現在貯水量−目標貯水量）｝・・・・・（式２）
目標放流量：基準水位到達に必要な放流量
予測流入量：流入量予測機能から得た流入量予測値
現在貯水量：現在のダムの貯水量
目標貯水量：基準水位に対する貯水量 An inflow amount prediction function for outputting the predicted inflow amount to the dam, and the control amount calculation processing unit uses the predicted inflow amount output by the inflow amount prediction function when performing control of the gate; The dam water level control system according to claim 1, wherein the gate control amount A is calculated based on the target discharge flow rate calculated by the equation (2).
{Σ (target discharge flow rate−predicted inflow amount) = (current water storage amount−target water storage amount)} (Equation 2)
Target discharge: Release required to reach the reference water level Predicted inflow: Predicted inflow obtained from the inflow prediction function Current reservoir: Current dam reservoir Target reservoir: Reservoir relative to the reference level 上記制御量演算処理部は、上記算出されたゲート制御量Ａに対し、上記上流地点における流量の増減傾向に応じて、予め定められた掛け率γ（但し、１＜γ、または０＜γ＜１）を乗じることにより、ゲート制御量を増減させるようにしたことを特徴とする請求項２または請求項３の何れかに記載のダム水位制御システム。   The control amount calculation processing unit applies a predetermined multiplication factor γ (where 1 <γ or 0 <γ <to the calculated gate control amount A according to the increase / decrease tendency of the flow rate at the upstream point. 4. The dam water level control system according to claim 2, wherein the gate control amount is increased or decreased by multiplying by 1). 上記制御量演算処理部は、上記上流地点水位データの変動傾向に応じて上記制御判定処理部による制御判定間隔を可変にするようにしてなることを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れかに記載のダム水位制御システム。   5. The control amount calculation processing unit is configured to change a control determination interval by the control determination processing unit in accordance with a fluctuation tendency of the upstream point water level data. The dam water level control system described in Crab. 上記演算処理部は、上記ダムにおける現在流入量について、予め設定されたしきい値ωに対する判定を行なう制御条件判定処理部を備え、この制御条件判定処理部による判定結果がしきい値ωを超えているときには上記制御判定処理部による上記上流地点水位データを条件に入れた判定を行い、上記制御条件判定処理部による判定結果がしきい値ωを下回るときには該制御判定処理部による上記上流地点水位データを条件に入れた判定をバイパスし、上記ダムにおける貯水位の変動傾向に応じて上記ゲートの制御の判定を行なうことを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れかに記載のダム水位制御システム。   The arithmetic processing unit includes a control condition determination processing unit that determines a current inflow amount in the dam with respect to a preset threshold value ω, and a determination result by the control condition determination processing unit exceeds the threshold value ω. When the determination result by the control condition determination processing unit falls below the threshold value ω, the upstream determination point water level by the control determination processing unit is determined. 6. The dam water level according to any one of claims 1 to 5, wherein the determination based on the data is bypassed and the control of the gate is determined according to the fluctuation tendency of the reservoir level in the dam. Control system.

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