JPH0313614A - 水系発電機の運転パターン作成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、電力系統監視制御システムにおける水系発
電機の運転パターン（出力スケジュール）を作成する運
転パターン作成装置に関するものである。

（従来の技術、及び発明が解決しようとする課届）電力
系統監視制御システムにおける発電機の運転パターンは
、従来、制御所の運転員がＣＲＴ表示装置から電子計算
機（以下、ＣＰＵという）１：発電機出力値及びその出
力時間帯を入力することにより作成していた。

この運転パターンの作成においては、時々刻々変化する
ダムの水位、流入量の情報や過去の運用実績と併せて、
運転ｄ自身の経験や判断を要素としていたため長時間を
要する他、誤判断のおそれがあった。

特に、同一の河川に連接した多数の水力発電所群の運転
パターンの作成は極めて難しい作業でもあった。

この発明は上記の間頴点を解決するためになされたもの
で、運転員の難しい判断を不要化すると共に、発電機が
連接する場合でも容易に運転パターンを作成することの
できる水系発電機の運転パターン作成装置を得ることを
目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明は、少なくともダムの水位情報の収集、水位の
制約条件の設定を行うデータ収集・設定手段と、収集、
設定された情報に基いて翌日の一日に発生する電力量を
演算する予定日ｍ演算手段と、発電機を運転する複数の
モデルパターンを記憶すると共１こ、演算された前記予
定日量に対応する一つを選択して仮パターンを作成する
仮パターン作成手段と、作成された前記仮パターンでの
運転をシミュレーションし、水位制約が守られていると
き前記仮パターンを当日運転パターンとし、水位制約が
守られていないときに前記仮パターンを修正して当日運
転パターンとするパターン修正手段とを備えたことを特
徴とするものである。

（作　用） この発明においては、ダム水位等の水位情報を収集する
と共に、水系運用方針に基くダム水位の制約条件の設定
すると、これらの情報に基いて翌日の一日に発生する電
力量が演算され、この電力量に対応して発電機出力と運
転時間とを表す仮パターンが作成される。続いて、シミ
ュレーションによりダム水位の上下限値を逸脱しないか
等の検証が行われ、必要に応じて仮パターンの修正を行
って当日運転パターンとしている。

この結果、運転員の難しい判断が不要化されると共に、
発電機が連接する場合でも容易に運転パターンを作成す
ることができる。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例を、水系と併せて示したブ
ロック図である。同図において、河川の上流と下流に建
設されたダム１にそれぞれ発電機２が設けられている。

各ダム１の水位等の水系情報が遠方監視制御装置の子機
３から親機４に伝送され、この親機４からＣＰＵでなる
運転パターン作成装置５に人力され、ここで運転パター
ンが作成される。また、作成済みの運転パターンを表示
するためのＣＲ７表示装置６が運転パターン作成装置５
に接続されている。

ここで、運転パターン作成装置５は、水位情報を収集し
たり、ダム水位の制約条件、発電機の運転時間等の情報
を設定したりするデータ収集・設定手段５１と、収集、
設定された情報に基いて翌日の一日に発生する電力量を
演算する予定日ｍ演算手段５２と、発電機を運転する複
数のモデルパターンを記憶すると共に、演算された予定
１１　ｆｆｌに対応する一つを選択して仮パターンとす
る仮パターン作成手段５３と、作成された仮パターンで
の運転をシミュレーションし、水位制約が守られていな
いときに仮パターンを修正するパターン修正手段５４と
、この仮パターンを翌日の基本運転パターンとして登録
するパターン登録手段５５と、最新の水系情報及び登録
された基本運転パターンに従って当日の運転をミュレー
ションし、水位制約が守られていないときに修正して当
日運転パターンとするパターン修正手段５６と、この当
日運転パターンによりスケジュール運転を行う運転指令
手段５７とで構成されている。

上記のように構成された本実施例の動作を、ＣＰＵの処
理手順を示すフローチャートに従って説明する。

第２図は運転パターン作成装置５の全体的な処理手順を
示すもので、先ず、翌日運転パターンを自動的に作成す
る前準備としてデータの収集及び設定を行い（ステップ
１０１）、続いて、収集したデータをもとにして、−日
に発生する電力量、すなわち、発生予定日量を算出する
（ステップ１０２）。次に、発生予定日量に対応して、
ＣＰＵに記憶している多数のモデルパターンから基とな
るものを一つ選択し、これを加工して仮パターンを作成
する（ステップ１０３）。この場合、発電機の運転パタ
ーンは季節によって異なるため、モデルパターンの選択
はＣＰ　ＩＪ　ｌ：記憶している中から季節に合ったも
のを選び、さらに、発生予定日量とモデルパターンの日
量との差分に応じてパターン配分及び削減を行う。次に
、仮パターンで発電をシミュレーションしくステップ１
０４）、水位の制約条件が守られているか否かの検証を
行い（ステップ１０５）、その結果、第３図に示すよ・
うに、水位制約が守られていた場合にはこれをそのまま
基本運転パターンとし、水位制約が守られていないとき
には仮パターンの修正、すなわち、発電機出力配分を見
立して、例えば、第４図に示すような基本運転パターン
を作成する（ステップ１０６）。続いて、この基本運転
パターンを当日に運転する当日運転パターンとして登録
する（ステップ１０７）。

次に、登録されたパターンの運転当日になると、最新の
水系情報を収集・解析し、当日運転パターンをシミュレ
ーションしくステップ１０８）、水位の制約条件が守ら
れているか否かの検証を行い（ステップ１０９）、水位
の制約が守られていない場合には当日運転パターンを更
新する（ステップ１１０）。

次に、この当日運転パターンで運転されるような指令を
出力する（ステップ１１１）。

第５図はデータの収集及び設定手順（ステップ１０１）
の詳細を示したフローチャートで、最初に翌日の仕上り
水位を設定しくステップ１０１１）、これに続いて各ダ
ムの自流量、残流量の予測データを設定する（ステップ
１０１２）。次に、水系運用方針における水位制約で守
るべき水位、運転制約で守るべき運転時間幅を設定しく
ステップ１０１３）、最後に、作業予定（点検等）のあ
る発電機については、運転パターンから除外するべく、
例えば、その番号を設定する（ステップ１０１４）。

第６図は１日の発生予定日量算出手順（ステップ１０２
）の詳細を示したフローチャート、第７図はこれに関連
する水位の変化を示した図である。

ここでは、翌日の開始水位（第７図Ｃに示す当日の仕上
り水位）と翌日の仕上り水位（第７図ｄ）との差（第７
図ｅ）を求め、この水位差からＨ（水位）　−Ｖ　（貯
水ｆｆ１）変換により増分貯水容量を算出しくステップ
１０２１）　、さらに、この増分貯水容量と自流量から
一日の発電使用水量を算出しくステップ１０２２）、次
に、この発電使用水量から使用水量に対する電力の比、
すなわち、電水比によって発生予定日量を算出する（ス
テップ１０２Ｂ）。

第８図は仮パターン作成手順（ステップ１０３）の詳細
を示すフローチャート、第９図はこれに関連する発電機
出力変化を示す図である。この場合、発電機のモデルと
なる運転パターンは過去の実績により常に更新された形
でＣＰＵに記憶されている。そこで、このモデル運転パ
ターンの中から翌日運転（需要）に見合ったパターンを
選択しくステップ１０３１）、続いて、翌日に発電機が
最大出力（第９図Ｃ）にて運転するピーク帯（第９図ａ
）及び発電機を停止させるボトム帯（第９図ｂ）を設定
する（ステップ１０３２）。次に、翌１−１の発生予定
日量を発電機出力として時系列的に１「ｊのパターンを
組立て（ステップ１０３３）、最後に、第９図の破線Ａ
に示すモデルパターンのＬＪｕと翌日の日量との差分（
増減）をパターンに配分又は削減し、運転パターンの発
電出力を平滑化することにより第９図の実線Ｂに示す仮
パターンを作成する（ステップ１０３４）。

第１０図は仮パターンを検証し、翌日の運転パターンを
作成する手順（ステップ１０４〜１０６）の詳細を示す
フローチャートである。これらの処理は水の流下遅れ時
間により発電機出力が目標値に達するまでの時間が正確
であるか、あるいは、発電機出力によってダムが溢水／
渇水することはないかを検証することがポイントである
。

そこで、先ず、上流ダムの発電使用水口から流下遅れ、
すなわち、上流発電所から上流のダムに流れ込むまでの
時間遅れを考慮して流入量を算出しくステップ１０４１
）、続いて、運転パターンの発生電力Ｐを発電使用水ｍ
Ｑに変換しくステップ１０４２）、さらに、流入木瓜か
ら発電使用水口を引き算して増分貯水容量を算出する（
ステップ１０４３）。そして、この増分貯水量から水位
を算出する（ステップ１０４４）。次に、この水位を翌
日仕上り水位及び２４時間通しての上下限水位について
判定する（ステップ１０５）。この判定により、翌日の
仕上り水位を満足し、かつ、２４時間を通じて上下限水
位を逸脱していない場合には翌日の基本運転パターンが
完成される。これとは反対に翌日の仕上り水位を満足し
ないか、あるいは、２４時間のどこかで上下限水位を逸
脱している場合にはパターンの発電機出力を調整しくス
テップ１０６）、再度、運転パターンのシミュレーショ
ンを実行する。この場合、水位制約条件が守られず、パ
ターンを修正するときの基本的な処理としては、水位が
高い場合に発電使用水量を増し、発電機出力を上げ、逆
に水位が低い場合には発電使用水量を減らし、発電機出
力を下げるようにする。

このようにして、翌日の基本運転パターンが完成すると
、当日の運転パターンとして登録する。

この運転パターンは当日のオンラインによるスケジュー
ル運転に受渡しされる。

なお、当日の運転パターンの処理は、第５図、及び第１
０図を用いて説明したと同様で、この場合には最新の水
系情報を用いて運転パターンを自動修正し、その後スケ
ジュール運転として用いる。

かくして、この実施例によれば、水系発電機の水系情報
を基に、発電機の運転パターンの作成及びパターンの検
証が自動的に行われ、各発電所の発電機運転パターンを
運転員の要求によりＣＲ７表示装置６に表示することが
できる。また、第２図に示すパターン作成処理を実行す
ることにより、連接した水力発電所への適用が可能とな
り、需要に応じた発電出力をパターン化することができ
る。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかなようにこの発明によれば、
水系情報を収集すると共に、水位の制約条件等を設定す
ると、翌日の一日に発生する電力量が演算され、この電
力量に対応する仮パターンが作成され、次いで、シミュ
レーションによる検証でｉパターンの修正により当日運
転パターンが自動的に作成されるため、運転員の難しい
判断が不要化されると共に、発電機が連接する場合でも
容易に運転パターンを作成することができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を、水系と併せて示したブ
ロック図、第２図、第５図、第６図、第８図、及び第１
０図はそれぞれ同実施例の動作を説明するためのフロー
チャート、第３図及び第７図は同実施例の動作を説明す
るために水位と時間との関係を示した線図、第４図及び
第９図は同実施例の動作を説明するために時間と発電機
出力との関係を示した線図である。 １・・・ダム、２・・・発電機、３・・・遠方監視制御
装置子機、４・・・遠方監視制御装置親機、５・・・運
転パターン作成装置、６・・・ＣＲＴ表示装置、５１・
・・データ収集・設定手段、５２・・・予定日量演算手
段、５３・・・仮パターン作成手段、５４．５６・・・
パターン修正手段、５５・・・パターン登録手段、５７
・・・運転指令手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくともダムの水位情報の収集、水位の制約条件の設
   定を行うデータ収集・設定手段と、収集、設定された情
   報に基いて翌日の一日に発生する電力量を演算する予定
   日量演算手段と、発電機を運転する複数のモデルパター
   ンを記憶すると共に、演算された前記予定日量に対応す
   る一つを選択して仮パターンを作成する仮パターン作成
   手段と、作成された前記仮パターンでの運転をシミュレ
   ーションし、水位制約が守られているとき前記仮パター
   ンを当日運転パターンとし、水位制約が守られていない
   ときに前記仮パターンを修正して当日運転パターンとす
   るパターン修正手段とを備えたことを特徴とする水系発
   電機の運転パターン作成装置。