JP2019161811A - Hydraulic power generating system - Google Patents

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貴裕 横山
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Abstract

To provide a hydraulic power generating system that can prevent water from being retained over a long period in a flow-dividing passage provided with a second flow rate adjusting part.SOLUTION: A control unit (60) controls the second flow rate adjusting part (40) to cause a drainage operation of draining water in the second flow-dividing passage (12) to be executed.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、水力発電システムに関する。 The present invention relates to a hydroelectric power generation system.

特許文献1の水力発電システムでは、本管に主管(第1分流路)とバイパス管(第2分流路)とが並列に接続される。主管には水車(水力機械)が設けられ、バイパス管には電動弁(第2流量調節部)が設けられる。本管の水は、原則的には、主管を流れ、水車の回転に利用される。水車の回転動力は、発電機の発電に利用される。   In the hydroelectric power generation system of Patent Document 1, a main pipe (first branch flow path) and a bypass pipe (second branch flow path) are connected in parallel to the main pipe. The main pipe is provided with a water wheel (hydraulic machine), and the bypass pipe is provided with an electric valve (second flow rate adjusting unit). In principle, the main water flows through the main pipe and is used to rotate the turbine. The rotational power of the water turbine is used for power generation by the generator.

特開2016−118207号公報JP-A-2006-118207

バイパス管では、例えば電動弁が長期に亘って閉状態あるいは微小開度であると、バイパス管の水が滞ってしまう。この結果、例えば上水道を対象とするシステムでは、水の塩素濃度が規定濃度を下回ってしまう可能性がある。その後、電動弁が開放され、塩素濃度が低下した水が下流側へ送られると、供給対象において塩素濃度の基準値を満足できない可能性がある。また、バイパス管の水が滞ると、水中の菌やカビ等が繁殖したり、水中の成分が固着してスケールが発生したり、配管の腐食を招いたりする可能性もある。   In the bypass pipe, for example, if the motor-operated valve is closed or opened for a long time, the water in the bypass pipe is stagnated. As a result, for example, in a system targeting waterworks, the chlorine concentration of water may fall below a specified concentration. Thereafter, when the motor-operated valve is opened and water with a reduced chlorine concentration is sent downstream, the supply target may not be able to satisfy the reference value of the chlorine concentration. In addition, when the water in the bypass pipe is stagnated, there is a possibility that bacteria or mold in the water will propagate, scale components may be generated due to adhesion of water components, and pipes may be corroded.

本開示の目的は、第2流量調節部が設けられる分流路において、長期に亘って水が滞ってしまうことを抑制できる水力発電システムを提供することである。   An object of the present disclosure is to provide a hydroelectric power generation system that can suppress water stagnation over a long period of time in a branch flow path in which a second flow rate control unit is provided.

第1の態様は、本流路(10)に並列に接続される第1分流路(11)及び第2分流路(12)のうちの前記第1分流路(11)に設けられる水力機械(31)と、前記水力機械(31)の回転軸(33)に連結される発電機(32)とを有する第1流量調節部(30)と、前記第2分流路(12)に設けられる第2流量調節部(40)と、前記第1流量調節部(30)及び前記第2流量調節部(40)を制御する制御部(60)とを備え、前記制御部(60)は、前記第2流量調節部(40)を制御することにより、前記第2分流路(12)の水を排出する排水動作を実行させることを特徴とする水力発電システムである。   The first aspect is the hydraulic machine (31) provided in the first branch channel (11) of the first branch channel (11) and the second branch channel (12) connected in parallel to the main channel (10). ) And a generator (32) coupled to the rotating shaft (33) of the hydraulic machine (31), and a second flow rate controller (30) provided in the second branch channel (12). A flow rate adjustment unit (40); and a control unit (60) for controlling the first flow rate adjustment unit (30) and the second flow rate adjustment unit (40), wherein the control unit (60) includes the second flow rate adjustment unit (40). The hydraulic power generation system is characterized in that a drainage operation for discharging water from the second branch flow path (12) is executed by controlling the flow rate adjusting unit (40).

第1の態様では、第2分流路(12)の水を排出する排水動作を実行することで、第2分流路(12)の水を速やかに排出できる。このため、第2分流路(12)において、長期に亘って水が滞ってしまうことを抑制できる。   In the first aspect, the water in the second branch channel (12) can be quickly discharged by executing the draining operation for discharging the water in the second branch channel (12). For this reason, it can suppress that water stagnates over a long period in the 2nd distribution channel (12).

第2の態様は、第1の態様において、前記制御部(60)は、前記排水動作において、前記本流路(10)の総流量を前記第1分流路(11)の最大流量以下とすることを特徴とする水力発電システムである。   A second mode is the first mode, wherein the control unit (60) sets the total flow rate of the main channel (10) to be equal to or less than the maximum flow rate of the first branch channel (11) in the drainage operation. Is a hydroelectric power generation system characterized by

第3の態様は、第1又は2の態様において、前記制御部(60)は、前記第2分流路(12)が非通水状態であることを示す指標、及び第2分流路(12)が微小流量のみ流れる状態を示す指標のうちの少なくとも一つに基づいて、前記排水動作の開始の要否を判定することを特徴とする水力発電システムである。   According to a third aspect, in the first or second aspect, the control unit (60) includes an indicator indicating that the second branch channel (12) is in a non-water-passing state, and a second branch channel (12). It is a hydroelectric power generation system that determines whether or not the drainage operation needs to be started based on at least one of indices indicating a state in which only a small flow rate flows.

第4の態様は、第1又は2の態様において、前記制御部(60)は、前記第2分流路(12)内の水質を示す指標に基づいて、前記排水動作の開始の要否を判定することを特徴とする水力発電システムである。   According to a fourth aspect, in the first or second aspect, the control unit (60) determines whether or not the drainage operation needs to be started based on an index indicating the water quality in the second branch channel (12). This is a hydroelectric power generation system.

第5の態様は、第1乃至4の態様のいずれか1つにおいて、前記制御部(60)は、前記第2分流路 (12)の積算流量に基づいて、前記排水動作の終了の要否を判定することを特徴とする水力発電システムである。   According to a fifth aspect, in any one of the first to fourth aspects, the control unit (60) determines whether the drainage operation needs to be completed based on the integrated flow rate of the second branch flow path (12). It is a hydroelectric power generation system characterized by judging.

第6の態様は、第1乃至5の態様のいずれか1つにおいて、前記制御部(60)は、前記排水動作において、前記第2分流路 (12)の全体の容量以上の量の水を該第2分流路(12)から排出させることを特徴とする水力発電システムである。   In a sixth aspect according to any one of the first to fifth aspects, the control unit (60) supplies water in an amount equal to or greater than an entire capacity of the second branch channel (12) in the draining operation. It is a hydroelectric power generation system characterized by discharging from the second branch passage (12).

第7の態様は、第1乃至6の態様のいずれか1つにおいて、前記制御部(60)は、前記本流路(10)が非通水状態であるときに、前記排水動作を実行させないことを特徴とする水力発電システムである。第7の態様では、排水動作において、第2分流路(12)内にある水の全てを該第2分流路(12)から排出できる。   In a seventh aspect according to any one of the first to sixth aspects, the controller (60) does not execute the draining operation when the main flow path (10) is in a non-water-permeable state. Is a hydroelectric power generation system characterized by In the seventh aspect, in the drainage operation, all the water in the second branch channel (12) can be discharged from the second branch channel (12).

第8の態様は、第1乃至7の態様のいずれか1つにおいて、前記制御部(60)は、前記排水動作において、前記第1流量調節部(30)を制御することにより、前記第1分流路(11)の流量を低下させることを特徴とする水力発電システムである。   In an eighth aspect according to any one of the first to seventh aspects, the control unit (60) controls the first flow rate adjustment unit (30) in the drainage operation, thereby controlling the first flow rate control unit (30). It is a hydroelectric power generation system characterized by lowering the flow rate of a branch channel (11).

第8の態様では、排水動作において第2分流路(12)の流量が増大しても、第1分流路(11)の流量を低下させるために、本流路(10)の総流量が大幅に増大することを抑制できる。   In the eighth aspect, even if the flow rate of the second diversion channel (12) increases in the drainage operation, the total flow rate of the main flow channel (10) is greatly increased in order to reduce the flow rate of the first diversion channel (11). The increase can be suppressed.

第9の態様は、第1乃至8の態様のいずれか1つにおいて、前記制御部(60)は、前記発電機(32)の発電電力が所定値より大きいときに、前記排水動作を実行させないことを特徴とする水力発電システムである。   A ninth aspect is any one of the first to eighth aspects, wherein the control unit (60) does not execute the drainage operation when the generated power of the generator (32) is greater than a predetermined value. This is a hydroelectric power generation system characterized by this.

第9の態様では、発電電力が大きい状況下において、排水動作に起因して発電電力が大幅に低下してしまうことを防止できる。   In the ninth aspect, it is possible to prevent the generated power from being significantly reduced due to the drainage operation under a situation where the generated power is large.

図1は、実施形態に係る水力発電システムの概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hydroelectric power generation system according to an embodiment. 図2は、コントローラの概略構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the controller. 図3は、水力発電システムの運転動作を説明するためのタイミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the hydroelectric power generation system. 図4は、第1条件の変形例4に係る水力発電システムの概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a hydroelectric power generation system according to Modification 4 of the first condition. 図5は、第1条件の変形例4に係るタイミングチャートである。FIG. 5 is a timing chart according to Modification 4 of the first condition. 図6は、第2条件の変形例1に係るタイミングチャートである。FIG. 6 is a timing chart according to Modification 1 of the second condition. 図7は、第2条件の変形例2に係るタイミングチャートである。FIG. 7 is a timing chart according to Modification 2 of the second condition. 図8は、第1制御に係る水力発電システムの概略構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the hydroelectric power generation system according to the first control. 図9は、第1制御に係るタイミングチャートである。FIG. 9 is a timing chart according to the first control. 図10は、第2制御に係るタイミングチャートである。FIG. 10 is a timing chart according to the second control. 図11は、第3制御に係るタイミングチャートである。FIG. 11 is a timing chart according to the third control.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its application, or its use.

《発明の実施形態》
図1は、本発明の水力発電システム(20)の概略構成図である。水力発電システム(20)は、水が流れる水路(C)に適用される。
<< Embodiment of the Invention >>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hydroelectric power generation system (20) of the present invention. The hydroelectric power generation system (20) is applied to a water channel (C) through which water flows.

〈水路〉
本実施形態の水路(C)は、上水道に適用されている。例えば水路(C)の上流側には貯留槽が設けられ、水路(C)の下流側には受水槽が設けられる(図示省略)。水路(C)では、貯留槽と受水槽との間の落差により、水が流れる。
<Waterway>
The water channel (C) of this embodiment is applied to the water supply. For example, a storage tank is provided on the upstream side of the water channel (C), and a water receiving tank is provided on the downstream side of the water channel (C) (not shown). In the water channel (C), water flows due to a drop between the storage tank and the water receiving tank.

水路(C)は、本流路である1本の本管(10)と、該本管(10)に並列に接続される主管(11)及びバイパス管(12)を備えている。本管(10)は、主管(11)の上流側の上流配管(10a)と、主管(11)の下流側の下流配管(10b)とを含んでいる。主管(11)は、第1流量調節部(30)が設けられる第1分流路を構成している。バイパス管(12)は、電動弁(40)が設けられる第2分流路を構成している。本実施形態のバイパス管(12)は、例えば発電機(32)の異常時において、水が水車(31)を迂回するための迂回路である。ここで、発電機(32)の異常時とは、電力系統(E)の停電や瞬時電圧低下に起因する発電の停止や、発電機(32)、コンバータ(34)、系統連系インバータ(62)などの機器の故障(電気的な断線や、メカの焼き付き)が挙げられる。   The water channel (C) includes one main pipe (10) which is a main flow path, and a main pipe (11) and a bypass pipe (12) connected in parallel to the main pipe (10). The main pipe (10) includes an upstream pipe (10a) on the upstream side of the main pipe (11) and a downstream pipe (10b) on the downstream side of the main pipe (11). The main pipe (11) constitutes a first branch channel in which the first flow rate adjusting part (30) is provided. The bypass pipe (12) constitutes a second branch passage in which the motor operated valve (40) is provided. The bypass pipe (12) of the present embodiment is a detour for water to bypass the water turbine (31), for example, when the generator (32) is abnormal. Here, when the generator (32) is abnormal, power generation is stopped due to a power failure or instantaneous voltage drop in the power system (E), or the generator (32), converter (34), grid-connected inverter (62 ) And other equipment failures (electrical disconnection and mechanical burn-in).

〈水力発電システム〉
図1に示すように、水力発電システム(20)は、第1流量調節部(30)、第2流量調節部(電動弁(40))、第1流量計(21)、第2流量計(22)、コントローラ(60)、及び系統連系インバータ(62)を備えている。第1流量調節部(30)は、水車(31)、発電機(32)、及びコンバータ(34)を含んでいる。
<Hydropower generation system>
As shown in FIG. 1, the hydroelectric power generation system (20) includes a first flow rate adjustment unit (30), a second flow rate adjustment unit (motor valve (40)), a first flow meter (21), a second flow meter ( 22), a controller (60), and a grid interconnection inverter (62). The first flow rate adjuster (30) includes a water turbine (31), a generator (32), and a converter (34).

〈水車〉
水車(31)は、水路(C)に設けられる水力機械である。水車(31)は、主管(11)に設けられる。水車(31)は、ケーシングと、ケーシングの内部に収容される羽根車とを備えている(図示省略)。羽根車の軸心部は、回転軸(33)を介して発電機(32)に連結される。水車(31)では、ケーシング内の水流により、羽根車、ひいては回転軸(33)が回転する。
<Watermill>
The water wheel (31) is a hydraulic machine provided in the water channel (C). The water turbine (31) is provided in the main pipe (11). The water wheel (31) includes a casing and an impeller accommodated in the casing (not shown). The shaft center part of the impeller is connected to the generator (32) via the rotating shaft (33). In the water wheel (31), the impeller and eventually the rotating shaft (33) rotate due to the water flow in the casing.

〈発電機〉
発電機(32)は、水車(31)によって回転駆動されることで発電を行う。発電機(32)は、例えば永久磁石埋込型のロータと、コイルを有するステータとを備える。
<Generator>
The generator (32) generates power by being rotationally driven by the water turbine (31). The generator (32) includes, for example, a permanent magnet embedded rotor and a stator having a coil.

〈コンバータ〉
コンバータ(34)は、コントローラ(60)からの指令に基づいて発電機(32)のトルクを調節する。これにより、主管(11)の水の流量(第1流量(Q1))が調節される。
<converter>
The converter (34) adjusts the torque of the generator (32) based on a command from the controller (60). Thereby, the flow volume (1st flow volume (Q1)) of the water of a main pipe (11) is adjusted.

〈電動弁〉
電動弁(40)は、水路(C)に設けられる第2流量調節部である。電動弁(40)は、バイパス管(12)に接続される。電動弁(40)は、バイパス管(12)の水の流量(第2流量(Q2))を調節する。電動弁(40)は、バイパス管(12)を全閉とする全閉状態と、バイパス管(12)を100%開放する全開状態との間で、その開度が多段階に調節可能に構成される。電動弁(40)を制御することで、バイパス管(12)の流量及び圧力が変化する。つまり、電動弁(40)は、圧力を調節する弁ということもできる。
<Motorized valve>
The motor operated valve (40) is a second flow rate adjusting unit provided in the water channel (C). The motor operated valve (40) is connected to the bypass pipe (12). The motor-operated valve (40) adjusts the water flow rate (second flow rate (Q2)) of the bypass pipe (12). The motor-operated valve (40) is configured so that its opening degree can be adjusted in multiple stages between a fully closed state in which the bypass pipe (12) is fully closed and a fully open state in which the bypass pipe (12) is 100% open. Is done. By controlling the motor operated valve (40), the flow rate and pressure of the bypass pipe (12) change. That is, the motor-operated valve (40) can also be referred to as a valve for adjusting the pressure.

〈第1流量計及び第2流量計〉
第1流量計(21)は、主管(11)に設けられる。第1流量計(21)は、主管(11)を流れる水の流量(第1流量(Q1))を検出ないし計測する第1流量取得部を構成している。第2流量計(22)は、バイパス管(12)を流れる水の流量(第2流量(Q2))を検出ないし計測する第2流量取得部を構成している。第1流量取得部及び第2流量取得部は、必ずしも各流量を直接検出しなくてもよい。例えば第1流量取得部及び第2流量取得部は、水車(31)の特性(水車(31)ないし発電機(32)の運転点、トルク、発電電力、その他の特性を含むデータベース(特性マップ)から、各流量を推定することもできる。
<First flow meter and second flow meter>
The first flow meter (21) is provided in the main pipe (11). The 1st flow meter (21) constitutes the 1st flow rate acquisition part which detects thru / or measures the flow (the 1st flow (Q1)) of the water which flows through the main pipe (11). The 2nd flow meter (22) constitutes the 2nd flow volume acquisition part which detects thru / or measures the flow (water flow (Q2)) of the water which flows through a bypass pipe (12). The first flow rate acquisition unit and the second flow rate acquisition unit do not necessarily detect each flow rate directly. For example, the first flow rate acquisition unit and the second flow rate acquisition unit include characteristics of the water turbine (31) (a database (characteristic map) including operating points, torque, generated power, and other characteristics of the water turbine (31) to the generator (32)). Thus, each flow rate can be estimated.

〈コントローラ〉
図2に示すように、コントローラ(60)(制御部)は、第1制御部(70)と、第2制御部(80)とを備える。
<controller>
As shown in FIG. 2, the controller (60) (control unit) includes a first control unit (70) and a second control unit (80).

〈第1制御部〉
第1制御部(70)は、第1流量調節部(30)を制御する。第1制御部(70)は、原則として、本管(10)の総流量を目標値に近づける流量制御を行う。本実施形態では、この目標値は、本管(10)から水が供給される供給対象の要求によって定められる。第1制御部(70)には、この目標値に相当する流量指令値(Q*)が入力される。
<First control unit>
The first control unit (70) controls the first flow rate adjustment unit (30). As a general rule, the first control unit (70) performs flow rate control to bring the total flow rate of the main pipe (10) close to the target value. In this embodiment, this target value is determined by the request of the supply target to which water is supplied from the main pipe (10). A flow rate command value (Q *) corresponding to this target value is input to the first control unit (70).

第1制御部(70)は、マイクロコンピュータと、それを動作させるためのプログラムが格納されたメモリディバイスとを用いて構成されている。第1制御部(70)は、流量制御器(71)、トルク制御器(72)、及びPWM制御器(73)を備えている。   The first controller (70) is configured using a microcomputer and a memory device storing a program for operating the microcomputer. The first controller (70) includes a flow controller (71), a torque controller (72), and a PWM controller (73).

流量制御器(71)には、第1流量計(21)で検出した第1流量(Q1)と、目標値である流量指令値(Q*)とが入力される。流量制御器(71)は、第1流量(Q1)を流量指令値(Q*)に収束させるためのトルク指令値(T*)を算出する。   The flow rate controller (71) receives the first flow rate (Q1) detected by the first flow meter (21) and the flow rate command value (Q *) that is the target value. The flow controller (71) calculates a torque command value (T *) for converging the first flow rate (Q1) to the flow command value (Q *).

トルク制御器(72)には、発電機(32)の制御目標となるトルク指令値(T*)が入力される。トルク制御器(52)は、トルク指令値(T*)に従い電圧指令値を算出する。   A torque command value (T *) that is a control target of the generator (32) is input to the torque controller (72). The torque controller (52) calculates a voltage command value according to the torque command value (T *).

PWM制御器(73)は、トルク制御器(72)から出力された電圧指令値に基づいて、コンバータ(34)のスイッチング素子をPWM制御する。これにより、第1流量(Q1)が流量指令値(Q*)に収束する。   The PWM controller (73) performs PWM control of the switching element of the converter (34) based on the voltage command value output from the torque controller (72). Thereby, the first flow rate (Q1) converges to the flow rate command value (Q *).

〈第2制御部〉
第2制御部(80)は、第2流量調節部である電動弁(40)を制御する。本実施形態の第2制御部(80)は、発電機(32)の異常を示す条件(異常条件)が成立すると、本管(10)の水が水車(31)を迂回するバイパス動作を実行させるように、電動弁(40)を制御する。第2制御部(80)は、第1条件が成立すると、バイパス管(12)の水を排出する排水動作を実行させるように電動弁(40)を制御する。第2制御部(80)は、第2条件が成立すると、排水動作を終了させるように電動弁(40)を制御する。
<Second control unit>
A 2nd control part (80) controls the motor operated valve (40) which is a 2nd flow volume adjustment part. When the condition (abnormal condition) indicating the abnormality of the generator (32) is satisfied, the second control unit (80) of the present embodiment performs a bypass operation in which the water of the main pipe (10) bypasses the water turbine (31). The motorized valve (40) is controlled so that A 2nd control part (80) will control a motor operated valve (40) so that the drainage operation which discharges the water of a bypass pipe (12) may be performed, if the 1st condition is satisfied. A 2nd control part (80) will control a motor operated valve (40) so that drainage operation | movement may be complete | finished, if 2nd conditions are satisfied.

第2制御部(80)は、マイクロコンピュータと、それを動作させるためのプログラムが格納されたメモリディバイスとを用いて構成されている。   The second control unit (80) is configured using a microcomputer and a memory device in which a program for operating the microcomputer is stored.

第2制御部(80)は、第1判定部(81)、第2判定部(82)、及び弁制御部(83)を備えている。   The second control unit (80) includes a first determination unit (81), a second determination unit (82), and a valve control unit (83).

第1判定部(81)は、異常条件に基づいてバイパス動作の実行の要否を判定する。例えば第1判定部(81)は、発電機(32)に接続するコンバータ(34)の電流値に基づいて判断される。異常条件が成立すると、第1判定部(81)は、バイパス動作を実行させるための指令を弁制御部(83)に出力する。   A 1st determination part (81) determines the necessity of execution of bypass operation based on abnormal conditions. For example, the first determination unit (81) is determined based on the current value of the converter (34) connected to the generator (32). When the abnormal condition is satisfied, the first determination unit (81) outputs a command for executing the bypass operation to the valve control unit (83).

第2判定部(82)は、第1条件に基づいて排水動作の開始の要否を判定する。第1条件が成立すると、第2判定部(82)は、排水動作を実行させるための指令を弁制御部(83に出力する。第2判定部(82)は、第2条件に基づいて排水動作の終了の要否を判定する。第2条件が成立すると、第2判定部(82)は、排水動作を終了させるための指令を弁制御部(83)に出力する。   A 2nd determination part (82) determines the necessity of the start of drainage operation | movement based on 1st conditions. When the first condition is established, the second determination unit (82) outputs a command for executing the drainage operation to the valve control unit (83. The second determination unit (82) drains based on the second condition. When the second condition is satisfied, the second determination unit (82) outputs a command for ending the drainage operation to the valve control unit (83).

弁制御部(83)は、第1判定部(81)及び第2判定部(82)から出力された指令に基づいて、電動弁(40)の開度を制御する(詳細は後述する)。   The valve control unit (83) controls the opening degree of the motor-operated valve (40) based on the commands output from the first determination unit (81) and the second determination unit (82) (details will be described later).

〈系統連系インバータ〉
図1に示すように、系統連系インバータ(62)は、インバータ部を構成する複数のスイッチング素子を備える。系統連系インバータ(62)には、コンバータ(34)からの直流電力が入力される。系統連系インバータ(62)では、複数のスイッチング素子をスイッチングすることで、直流電力が交流電力に変換される。系統連系インバータ(62)が生成した交流電力は、電力系統(E)に供給(逆潮流)される。
<System interconnection inverter>
As shown in FIG. 1, the grid-connected inverter (62) includes a plurality of switching elements that constitute an inverter unit. DC power from the converter (34) is input to the grid interconnection inverter (62). In the grid interconnection inverter (62), DC power is converted into AC power by switching a plurality of switching elements. The AC power generated by the grid interconnection inverter (62) is supplied (reverse power flow) to the power grid (E).

なお、コンバータ(34)及び系統連系インバータ(62)とを含む電力変換回路は、発電機(32)のトルクを制御する機能と、発電機(32)で発電した電力を電力系統(E)に供給できる機能とを有するのであれば、他の方式であってもよい。例えば電力変換回路は、系統連系インバータ(62)とコンバータ(34)とを一体としてもよく、マトリックスコンバータを採用することも可能である。   The power conversion circuit including the converter (34) and the grid interconnection inverter (62) has a function of controlling the torque of the generator (32) and the power generated by the generator (32). Any other method may be used as long as it has a function that can be supplied to the device. For example, in the power conversion circuit, the grid interconnection inverter (62) and the converter (34) may be integrated, and a matrix converter may be employed.

〈水力発電システムの運転動作〉
水力発電システム(20)の運転動作について説明する。本実施形態の水力発電システム(20)は、通常動作、バイパス動作、及び排水動作を実行可能に構成される。
<Operation of hydroelectric power generation system>
The operation of the hydroelectric power generation system (20) will be described. The hydroelectric power generation system (20) of the present embodiment is configured to be able to perform normal operation, bypass operation, and drainage operation.

〈通常動作〉
通常動作は、発電機(32)で発電を行うとともに、第1流量(Q1)を目標値に近づける動作である。通常動作では、原則的に電動弁(40)が全閉状態となる。このため、上流配管(10a)の水は、主管(11)のみを流れ、下流配管(10b)から所定の供給対象へ送られる。なお、詳細は後述するが、通常動作において電動弁(40)を微小開度で開放してもよい。主管(11)では、水流によって水車(31)が回転駆動され、発電機(32)で発電が行われる。この際、第1制御部(70)によって発電機(32)が制御されることで、第1流量(Q1)が目標値(Q*)に調節される。通常動作では、バイパス管(12)が閉鎖されているため、第1流量(Q1)は、本管(10)の総流量(QT)と等しくなる。従って、通常動作では、実質的に本管(10)の総流量(QT)が目標値(Q*)に調節される。原則として、目標値(Q*)は、主管(11)を流れる水の最大流量以下に設定される。
<Normal operation>
The normal operation is an operation of generating power with the generator (32) and bringing the first flow rate (Q1) close to the target value. In normal operation, in principle, the motor-operated valve (40) is fully closed. Therefore, the water in the upstream pipe (10a) flows only through the main pipe (11) and is sent from the downstream pipe (10b) to a predetermined supply target. In addition, although mentioned later for details, you may open | release a motor operated valve (40) by a very small opening degree in normal operation | movement. In the main pipe (11), the water turbine (31) is rotationally driven by the water flow, and the generator (32) generates power. At this time, the first flow rate (Q1) is adjusted to the target value (Q *) by controlling the generator (32) by the first control unit (70). In normal operation, since the bypass pipe (12) is closed, the first flow rate (Q1) is equal to the total flow rate (QT) of the main pipe (10). Therefore, in normal operation, the total flow rate (QT) of the main pipe (10) is substantially adjusted to the target value (Q *). As a rule, the target value (Q *) is set below the maximum flow rate of water flowing through the main pipe (11).

〈バイパス動作〉
バイパス動作は、発電機(32)の異常時であっても、供給対象へ水を送るための動作である。バイパス動作は、発電機(32)の異常時において実行される。具体的には、例えば電力系統(E)の瞬時電圧低下に起因して発電を停止したとする。この場合、第1判定部(81)において異常条件が成立し、電動弁(40)を所定の開度で開放される。これにより、上流配管(10a)の水は、バイパス管(12)を経由して下流配管(10b)へ送られる。つまり、バイパス動作では、本管(10)の水が、主管(11)の水車(31)をバイパスする。従って、本管(10)の水を所定の供給対象へ確実に送ることができる。
<Bypass operation>
The bypass operation is an operation for sending water to the supply target even when the generator (32) is abnormal. The bypass operation is executed when the generator (32) is abnormal. Specifically, for example, it is assumed that power generation is stopped due to an instantaneous voltage drop in the power system (E). In this case, an abnormal condition is established in the first determination unit (81), and the motor-operated valve (40) is opened at a predetermined opening. Thereby, the water of the upstream pipe (10a) is sent to the downstream pipe (10b) via the bypass pipe (12). That is, in the bypass operation, the water of the main pipe (10) bypasses the water turbine (31) of the main pipe (11). Therefore, the water of the main pipe (10) can be reliably sent to a predetermined supply target.

〈排水動作〉
排水動作は、バイパス管(12)に長期に亘って水が滞るのを抑制するための動作である。排水動作は、通常動作において、本管(10)の総流量(QT)の目標値(Q*)が主管(11)の最大流量以下(より詳細には、水車(10)の運転範囲の最大流量以下)であるときにも実行される。
<Draining action>
The draining operation is an operation for suppressing water from remaining in the bypass pipe (12) for a long period of time. In normal operation, the target value (Q *) of the main flow rate (QT) of the main pipe (10) is less than or equal to the maximum flow rate of the main pipe (11) (more specifically, the maximum operating range of the water turbine (10)) It is also executed when the flow rate is below.

上述した通常動作では、バイパス管(12)が電動弁(40)によって閉鎖される。このため、バイパス管(12)では、その内部の水が滞ることになる。バイパス管(12)内の水が長期に亘って滞ると、この水の塩素濃度が低下していく。このようにして、水の塩素濃度が規定値を下回ると、その後の、バイパス動作では、塩素濃度が極めて低い水が供給対象へ送られる。この場合、供給対象の水質が、一時的に基準値を満たすことができなくなる可能性がある。そこで、本実施形態の水力発電システム(20)では、バイパス管(12)に長期に亘って水が滞ることを抑制するために、強制的に排水動作が実行される。   In the normal operation described above, the bypass pipe (12) is closed by the motor-operated valve (40). For this reason, in the bypass pipe (12), the water in the inside is stagnated. If the water in the bypass pipe (12) stagnates for a long time, the chlorine concentration of this water will decrease. Thus, when the chlorine concentration of water falls below a specified value, in the subsequent bypass operation, water having a very low chlorine concentration is sent to the supply target. In this case, there is a possibility that the quality of water to be supplied cannot temporarily satisfy the reference value. Therefore, in the hydroelectric power generation system (20) of the present embodiment, the drainage operation is forcibly executed in order to prevent water from stagnation over a long period of time in the bypass pipe (12).

本実施形態の第2判定部(82)は、バイパス管(12)が非通水状態であることを示す指標に基づいて第1条件の判定を行う。この指標として、電動弁(40)が閉状態であることを示す信号が用いられる。第2判定部(82)には、予め第1設定時間(Ts1)が設定される。第2判定部(82)は、電動弁(40)が閉状態である時間が第1設定時間(Ts1)に達すると、排水動作の開始が要と判定する。ここで、第1設定時間(Ts1)は、規定時間(Td)よりも小さい所定時間である。規定時間(Td)は、バイパス管(12)に水が滞ることに起因して水の塩素濃度が規定値を下回るまでに要する時間であり、温度や塩素注入量に応じて変化する。   The 2nd determination part (82) of this embodiment performs determination of 1st conditions based on the parameter | index which shows that a bypass pipe (12) is a non-water-permeable state. As this index, a signal indicating that the motor-operated valve (40) is in a closed state is used. A first set time (Ts1) is set in advance in the second determination unit (82). The second determination unit (82) determines that the drainage operation needs to be started when the time during which the motor-operated valve (40) is closed reaches the first set time (Ts1). Here, the first set time (Ts1) is a predetermined time smaller than the specified time (Td). The specified time (Td) is the time required for the chlorine concentration of the water to fall below the specified value due to the stagnation of water in the bypass pipe (12), and changes according to the temperature and the chlorine injection amount.

本実施形態の第2判定部(82)は、排水動作の実行時間に基づいて第2条件の判定を行う。第2判定部(82)には、予め第2設定時間(Ts2)が設定される。第2判定部(82)は、排水動作において、排水動作の実行時間が第2設定時間(Ts2)に達すると、排水動作の終了が要と判定する。   The second determination unit (82) of the present embodiment determines the second condition based on the execution time of the drainage operation. A second set time (Ts2) is set in advance in the second determination unit (82). In the drainage operation, the second determination unit (82) determines that the drainage operation needs to be terminated when the execution time of the drainage operation reaches the second set time (Ts2).

例えば図3に示すように、例えばバイパス動作が実行された後、再び通常動作が実行されたとする。この場合、通常動作の開始時t1に電動弁(40)が閉状態となる。この時点t1から第1設定時間(Ts1)が経過して時点t2に至ると、第2判定部(82)は、排水動作が要であると判定する。この結果、弁制御部(83)は、電動弁(40)を所定の開度で開放させ、排水動作が開始される。   For example, as shown in FIG. 3, it is assumed that the normal operation is performed again after the bypass operation is performed. In this case, the motor-operated valve (40) is closed at the start t1 of normal operation. When the first set time (Ts1) elapses from time t1 and reaches time t2, the second determination unit (82) determines that the drainage operation is necessary. As a result, the valve control unit (83) opens the motor-operated valve (40) at a predetermined opening, and the draining operation is started.

排水動作では、上流配管(10a)の水が、主管(11)とバイパス管(12)との双方を流れる。主管(11)では、水車(31)を水が通過するため、発電機(32)において継続して発電が行われる。同時に、バイパス管(12)が通水状態になることにより、バイパス管(12)に滞っていた水が下流配管(10b)へ排出される。これにより、バイパス管(12)の水の塩素濃度が上昇する。   In the drainage operation, the water in the upstream pipe (10a) flows through both the main pipe (11) and the bypass pipe (12). In the main pipe (11), since water passes through the water turbine (31), power is continuously generated in the generator (32). At the same time, when the bypass pipe (12) is in a water-permeable state, the water remaining in the bypass pipe (12) is discharged to the downstream pipe (10b). Thereby, the chlorine concentration of the water of a bypass pipe (12) rises.

排水動作では、バイパス管(12)から排出される水の総排水量(Ve)が、バイパス管(12)の内部の総容積(VT)以上となるように電動弁(40)が制御される。ここで、総容積(VT)は、電動弁(40)の開度(即ち、第2流量(W2))、及び電動弁(40)を開放する時間(即ち第2設定時間(Ts2))によって調節できる。このように、総排水量(Ve)を総容積(VT)以上とすることで、バイパス管(12)の水の全てをバイパス管(12)の外部へ確実に排出できる。   In the drainage operation, the motor-operated valve (40) is controlled such that the total drainage amount (Ve) of water discharged from the bypass pipe (12) is equal to or greater than the total volume (VT) inside the bypass pipe (12). Here, the total volume (VT) depends on the opening of the motor-operated valve (40) (that is, the second flow rate (W2)) and the time for opening the motor-operated valve (40) (that is, the second set time (Ts2)). Can be adjusted. Thus, all the water of a bypass pipe (12) can be reliably discharged | emitted to the exterior of a bypass pipe (12) by making total drainage volume (Ve) more than total volume (VT).

排水動作では、本管(10)の総流量(QT)(QT=Q1+Q2)が、主管(11)の最大流量以下になるように、電動弁(40)が制御される。総流量(QT)を低下させるためには、電動弁(40)の開度を比較的小さくし、且つ排水動作の実行時間を長くすればよい。また、詳細は後述するが、主管(11)の流量(第1流量(Q1))を低下させることで、総流量(QT)を低下させる制御を行うことも可能である。   In the drainage operation, the motor-operated valve (40) is controlled so that the total flow rate (QT) (QT = Q1 + Q2) of the main pipe (10) is less than the maximum flow rate of the main pipe (11). In order to reduce the total flow rate (QT), the opening degree of the motor-operated valve (40) may be made relatively small and the execution time of the drainage operation may be lengthened. Moreover, although mentioned later for details, it is also possible to perform control which reduces total flow volume (QT) by reducing the flow volume (1st flow volume (Q1)) of a main pipe | tube (11).

排水動作において、総流量(QT)が過剰に大きくなると、本管(10)の内壁に付着した汚れなどが剥がれ落ち、供給対象へ流出する可能性がある。この場合、供給対象の水質が、一時的に悪化する可能性がある。これに対し、排水動作において、本管(10)の総流量(QT)を、水車(31)の最大流量以下に制限することで、このような不具合を回避できる。   In the drainage operation, if the total flow rate (QT) becomes excessively large, dirt attached to the inner wall of the main pipe (10) may peel off and flow out to the supply target. In this case, the quality of water to be supplied may be temporarily deteriorated. On the other hand, in the drainage operation, such a problem can be avoided by limiting the total flow rate (QT) of the main pipe (10) to the maximum flow rate of the water turbine (31) or less.

排水動作の終了時t3において電動弁(40)が閉鎖されると、通常動作が再開される。そして、時点t3より第1設定時間(Ts1)が経過すると、再び排水動作が行われる。   When the motor-operated valve (40) is closed at the end of the drainage operation t3, the normal operation is resumed. Then, when the first set time (Ts1) elapses from the time point t3, the drainage operation is performed again.

このように、本実施形態では、規定時間(Td)よりも短い間隔(第1設定時間(Ts1))で排水動作が実行される。これにより、バイパス管(12)に滞った水の塩素濃度が規定値を下回ることを確実に防止できる。この結果、その後にバイパス動作が実行されたとしても、供給対象の水質が基準値を下回ることを防止できる。   As described above, in this embodiment, the draining operation is performed at an interval (first set time (Ts1)) shorter than the specified time (Td). Thereby, it can prevent reliably that the chlorine concentration of the water stagnated in a bypass pipe (12) is less than a regulation value. As a result, even if the bypass operation is subsequently performed, it is possible to prevent the quality of water to be supplied from falling below the reference value.

−実施形態の効果−
本実施形態では、コントローラ(60)が、第2流量調節部である電動弁(40)を制御することにより、バイパス管(12)の水を強制的に排出する排水動作を実行させる。排水動作は、通常動作よりも優先して実行されるので、通常動作の目標値(Q*)によらず確実に実行される。これにより、バイパス管(12)に長期に亘って水が滞ることを抑制できる。
-Effect of the embodiment-
In the present embodiment, the controller (60) controls the motor-operated valve (40) that is the second flow rate adjusting unit to execute a draining operation for forcibly discharging the water in the bypass pipe (12). Since the draining operation is executed in preference to the normal operation, it is surely executed regardless of the target value (Q *) of the normal operation. Thereby, it is possible to suppress water from remaining in the bypass pipe (12) for a long time.

バイパス管(12)に長期に亘って水が滞ると、水の塩素濃度が規定値を下回ってしまう。加えて、この水の菌やカビが繁殖したり、水中の成分が固着してスケールが発生したり、水中の配管の腐食、サビの発生を招いたりする不具合が生じる。これに対し、本実施形態では、バイパス管(12)の水を適宜強制的に排出するため、このような問題を解決できる。   If water stays in the bypass pipe (12) for a long time, the chlorine concentration of the water will fall below the specified value. In addition, there are problems such as the growth of fungi and molds in the water, the formation of scales due to the fixation of components in the water, the corrosion of piping in the water, and the occurrence of rust. On the other hand, in this embodiment, the water in the bypass pipe (12) is forcibly discharged as appropriate, so that such a problem can be solved.

本実施形態では、バイパス管(12)が非通水状態であることを示す指標(即ち、電動弁(40)が閉状態であること)に基づいて、排水動作の開始の要否を判定する。このため、電動弁(40)が閉状態となることに起因してバイパス管(12)に長期に亘って水が滞る前に、排水動作を確実に実行することができる。   In this embodiment, it is determined whether or not the drainage operation needs to be started based on an index indicating that the bypass pipe (12) is in a non-water-passing state (that is, the motor-operated valve (40) is in a closed state). . For this reason, the drainage operation can be surely performed before the motor-operated valve (40) is in the closed state before the water stays in the bypass pipe (12) for a long time.

本実施形態では、コントローラ(60)が、排水動作において、バイパス管(12)の全体の容量(総容積(VT))以上の量の水をバイパス管(12)から排出させる。このため、1回の排水動作において、バイパス管(12)の水を全て排出でき、バイパス管(12)内の水質を改善できる。   In the present embodiment, the controller (60) discharges water from the bypass pipe (12) in an amount equal to or larger than the entire capacity (total volume (VT)) of the bypass pipe (12) in the draining operation. For this reason, in one drain operation, all the water of a bypass pipe (12) can be discharged, and the water quality in a bypass pipe (12) can be improved.

《第1条件の変形例》
排水動作の開始の要否を判断するための第1条件は、以下のような各変形例としてもよい。
<< Modification of the first condition >>
The first condition for determining whether or not the drainage operation needs to be started may be modified as follows.

〈第1条件の変形例1〉
バイパス管(12)が非通水状態であることを示す指標は、水路(C)の既知の運転計画に関するデータであってもよい。つまり、このデータには、どの時間/時刻においてバイパス管(12)が非通水状態となるかを示す情報が含まれる。従って、第2判定部(82)は、このデータに基づき排水動作の実行の要否を判定することで、適切なタイミングで排水動作を実行できる。
<Variation 1 of the first condition>
The indicator indicating that the bypass pipe (12) is in a non-water-permeable state may be data relating to a known operation plan of the water channel (C). That is, this data includes information indicating at what time / time the bypass pipe (12) is in a non-water-permeable state. Therefore, the 2nd determination part (82) can perform drainage operation at a suitable timing by determining the necessity of drainage operation execution based on this data.

〈第1条件の変形例2〉
バイパス管(12)が非通水状態であることを示す指標は、バイパス管(12)の第2流量(Q2)であってもよい。例えばバイパス管(12)の第2流量(Q2)が継続してゼロであり、この時間が第1設定時間(Ts1)に達すると、排水動作を実行させる。
<Modification 2 of the first condition>
The indicator indicating that the bypass pipe (12) is in a non-water-passing state may be the second flow rate (Q2) of the bypass pipe (12). For example, when the second flow rate (Q2) of the bypass pipe (12) is continuously zero and this time reaches the first set time (Ts1), the drainage operation is executed.

〈第1条件の変形例3〉
バイパス管(12)が微小流量のみ流れる状態を示す指標を用いて、排水動作の開始の要否を判定してもよい。つまり、例えば通常運転において、電動弁(40)が微小開度である場合にも、バイパス管(12)内で水が滞る(十分に流れない)ため、水の塩素濃度が低下したり、菌やカビの増殖が促進されたり、水中の成分が固着してスケールが発生したり、配管の腐食やサビの発生を招く問題が生じうる。つまり、バイパス管(12)の電動弁(40)が、このような課題が生じうる微小開度であり、バイパス管(12)の第2流量(Q2)が、このような課題が生じる微小流量である場合、排水動作を実行する必要がある。
<Modification 3 of the first condition>
The necessity of starting the drainage operation may be determined using an index indicating a state in which the bypass pipe (12) flows only at a minute flow rate. That is, for example, in normal operation, even when the motor-operated valve (40) has a very small opening, water is stagnated (does not flow sufficiently) in the bypass pipe (12), so that the chlorine concentration of the water decreases or bacteria There is a possibility that the growth of molds and molds is promoted, the components in water are fixed and scales are generated, and the pipes are corroded or rusted. That is, the motor-operated valve (40) of the bypass pipe (12) has a minute opening that can cause such a problem, and the second flow rate (Q2) of the bypass pipe (12) is a minute flow rate that causes such a problem. In such a case, it is necessary to execute the draining operation.

そこで、バイパス管(12)が微小流量のみ流れる状態を示す指標として、例えば電動弁(40)が微小開度である状態を示す信号を用いる。例えば、この状態が第1設定時間(Ts1)より長い所定時間に達すると、排水動作を開始させる。   Therefore, for example, a signal indicating a state in which the motor-operated valve (40) has a minute opening is used as an index indicating a state in which the bypass pipe (12) flows only at a minute flow rate. For example, when this state reaches a predetermined time longer than the first set time (Ts1), the draining operation is started.

なお、第1条件の判定として、バイパス管(12)が非通水状態であることを示す指標と、バイパス管(12)が微小流量のみ流れる状態を示す指標との双方を用いてもよい。また、上述した第1条件の変形例1や、第1条件の変形例2と同様に、バイパス管(12)が微小流量のみ流れる状態を示す指標は、既知の運転計画に関するデータであってもよいし、バイパス管(12)の第2流量(Q2)であってもよい。   Note that, as the determination of the first condition, both an index indicating that the bypass pipe (12) is in a non-water-permeable state and an index indicating a state where the bypass pipe (12) flows only with a minute flow rate may be used. Similarly to the first condition modification 1 and the first condition modification 2 described above, the index indicating the state in which the bypass pipe (12) flows only at a minute flow rate may be data relating to a known operation plan. It may be the second flow rate (Q2) of the bypass pipe (12).

〈第1条件の変形例4〉
コントローラ(60)の第2判定部(82)は、バイパス管(12)の水質を示す指標を用いて排水動作の開始の要否を判定してもよい。例えば図4に示すように、バイパス管(12)には、バイパス管(12)内の水質を計測する水質計測部(50)が設けられる。図4では、水質計測部(50)がバイパス管(12)における電動弁(40)の上流側に配置されるが、これを電動弁(40)の下流側に配置してもよい。水質計測部(50)は、例えば水の塩素濃度を計測する塩素濃度計、水の電気伝導度を計測する導電率計、その他の水質指標を計測するセンサである。
<Modification 4 of the first condition>
The 2nd determination part (82) of a controller (60) may determine the necessity of a drainage operation start using the parameter | index which shows the water quality of a bypass pipe (12). For example, as shown in FIG. 4, the bypass pipe (12) is provided with a water quality measuring unit (50) for measuring the water quality in the bypass pipe (12). In FIG. 4, the water quality measuring unit (50) is arranged on the upstream side of the motor-operated valve (40) in the bypass pipe (12), but it may be arranged on the downstream side of the motor-operated valve (40). The water quality measurement unit (50) is, for example, a chlorine concentration meter that measures the chlorine concentration of water, a conductivity meter that measures the electrical conductivity of water, and a sensor that measures other water quality indicators.

図5に示すように、通常動作においてバイパス管(12)に水が滞ると、この水の塩素濃度が徐々に低下していく。これに伴い、水質計測部(50)で検出された塩素濃度(D)が低下していく。本例では、通常動作において、検出された塩素濃度(D)が所定の第1値(D1)に達すると、第1条件が成立し、排水動作が実行される。この第1値(D1)は、例えば飲料水として許容できる塩素濃度の基準値と同じ、又はそれよりも大きな値である。   As shown in FIG. 5, when water is stagnated in the bypass pipe (12) in normal operation, the chlorine concentration of this water gradually decreases. Along with this, the chlorine concentration (D) detected by the water quality measurement unit (50) decreases. In this example, in the normal operation, when the detected chlorine concentration (D) reaches a predetermined first value (D1), the first condition is satisfied and the drainage operation is executed. This first value (D1) is, for example, a value that is the same as or larger than the reference value of the chlorine concentration that is acceptable for drinking water.

このように、バイパス管(12)の水の水質を直接検出し、この検出結果に基づいて排水動作を実行することで、通常動作の実行時間を十分に確保しつつ、バイパス管(12)内の水質の悪化を確実に回避できる。   In this way, the water quality of the bypass pipe (12) is directly detected, and the drainage operation is executed based on the detection result. The deterioration of water quality can be avoided reliably.

〈第1条件の変形例5〉
コントローラ(70)の第2判定部(82)は、バイパス管(12)の所定時間における積算流量に基づいて排水動作の開始の要否を判定してもよい。具体的には、例えば上述した規定時間(Td)よりも短い所定の時間(Ts3)毎に、バイパス管(12)の第2流量(Q2)の積算値(積算流量(QI))が求められる。この積算流量(QI)は、第2流量(Q2)に基づき計算されてもよいし、積算流量計により直接計測されてもよい。そして、所定の時間(Ts3)が経過したときに、この時間(Ts3)における積算流量(QI)が所定値より小さい場合、排水動作を実行させる。これにより、バイパス管(12)の水が滞ることを確実に回避できる。一方、所定の時間(Ts3)が経過したときに、この時間(Ts3)における積算流量(QI)が所定値より大きい場合、排水動作を実行せず、時間(Ts3)を再びカウントする。
<Modification 5 of the first condition>
The second determination unit (82) of the controller (70) may determine whether or not to start the drainage operation based on the integrated flow rate of the bypass pipe (12) for a predetermined time. Specifically, for example, an integrated value (integrated flow rate (QI)) of the second flow rate (Q2) of the bypass pipe (12) is obtained every predetermined time (Ts3) shorter than the above-described specified time (Td). . This integrated flow rate (QI) may be calculated based on the second flow rate (Q2), or may be directly measured by an integrated flow meter. Then, when the predetermined time (Ts3) has elapsed and the integrated flow rate (QI) at this time (Ts3) is smaller than the predetermined value, the drainage operation is executed. Thereby, it can avoid reliably that the water of a bypass pipe (12) stagnates. On the other hand, when the predetermined time (Ts3) has elapsed and the integrated flow rate (QI) at this time (Ts3) is greater than the predetermined value, the drainage operation is not performed and the time (Ts3) is counted again.

この例では、バイパス管(12)の電動弁(40)を瞬時に開放した場合などにバイパス管(12)から排出された水の量を考慮しつつ、適切なタイミングで排水動作を実行することができる。   In this example, the drainage operation should be performed at an appropriate timing while taking into account the amount of water discharged from the bypass pipe (12) when the motorized valve (40) of the bypass pipe (12) is opened instantaneously. Can do.

《第2条件の変形例》
排水動作の終了の要否を判断するための第2条件は、以下のような各変形例としてもよい。
<< Modification of the second condition >>
The second condition for determining whether or not to end the drainage operation may be modified as follows.

〈第2条件の変形例1〉
第2条件の判定に、排水動作中にバイパス管(12)から排水される水の積算流量を用いてもよい。つまり、コントローラ(60)の第2判定部(82)は、バイパス管(12)の積算流量を示す指標に基づいて、排水動作の終了の要否を判定する。
図6の例では、排水動作の開始時から、バイパス管(12)の流量(第2流量(Q2))の積算値(積算流量(QI))が求められる。この積算流量(QI)は、第2流量(Q2)に基づき計算されてもよいし、積算流量計により直接計測されてもよい。この例では、積算流量(QI)が所定値(I1)に達すると、排水動作が終了し、通常動作が開始される。この所定値(I1)は、バイパス管(12)の内部の総容積(VT)以上の値である。所定値(I1)は総容積(VT)と等しくするのが好ましい。
<Modification 1 of the second condition>
For the determination of the second condition, an integrated flow rate of water drained from the bypass pipe (12) during the draining operation may be used. That is, the 2nd determination part (82) of a controller (60) determines the necessity of completion | finish of drainage operation | movement based on the parameter | index which shows the integrated flow rate of a bypass pipe (12).
In the example of FIG. 6, the integrated value (integrated flow rate (QI)) of the flow rate (second flow rate (Q2)) of the bypass pipe (12) is obtained from the start of the drainage operation. This integrated flow rate (QI) may be calculated based on the second flow rate (Q2), or may be directly measured by an integrated flow meter. In this example, when the integrated flow rate (QI) reaches a predetermined value (I1), the draining operation is terminated and the normal operation is started. This predetermined value (I1) is a value equal to or larger than the total volume (VT) inside the bypass pipe (12). The predetermined value (I1) is preferably equal to the total volume (VT).

この例では、排水動作において、バイパス管(12)に滞った水の全量を確実に排出できる。また、積算流量(I)を総容積(VT)と等しくすると、バイパス管(12)に滞った水を過不足なく排出でき、排水動作の実行時間を必要最小限に抑えることができる。   In this example, the entire amount of water stagnated in the bypass pipe (12) can be reliably discharged in the drainage operation. Further, when the integrated flow rate (I) is made equal to the total volume (VT), water stagnated in the bypass pipe (12) can be discharged without excess and deficiency, and the execution time of the drainage operation can be minimized.

〈第2条件の変形例2〉
この例では、通常動作においてバイパス管(12)の電動弁(40)が微小開度で開放されている場合に、この際の第2流量(Q2)の積算流量も考慮して排水動作を行うものである。例えば図7に示すように、通常動作において電動弁(40)が微小開度で開放されていたとする。この場合、通常動作においても積算流量(I)が増大していく。そして、排水動作において、積算流量(I)が更に増大し、積算流量(I)が所定値(I1)に達すると、第2条件が成立したと判定される。つまり、この例では、通常動作の開始時から排水動作が終了するまでの間の積算流量に基づいて第2条件の判定が行われる。このようにすると、排水動作の実行時間を、上述した第2条件の変形例1よりも短くできる。
<Modification 2 of the second condition>
In this example, when the motor-operated valve (40) of the bypass pipe (12) is opened with a small opening in normal operation, the drainage operation is performed in consideration of the integrated flow rate of the second flow rate (Q2) at this time. Is. For example, as shown in FIG. 7, it is assumed that the motor-operated valve (40) is opened with a very small opening degree in normal operation. In this case, the integrated flow rate (I) increases even in normal operation. In the draining operation, when the integrated flow rate (I) further increases and the integrated flow rate (I) reaches a predetermined value (I1), it is determined that the second condition is satisfied. That is, in this example, the second condition is determined based on the integrated flow rate from the start of the normal operation to the end of the drainage operation. If it does in this way, execution time of drainage operation can be made shorter than modification 1 of the 2nd condition mentioned above.

〈第2条件の変形例3〉
コントローラ(60)の第2判定部(82)は、バイパス管(12)の水質を示す指標を用いて排水動作の終了の要否を判定してもよい。つまり、図4に示すように、バイパス管(12)には、上述した水質計測部(50)が設けられる。図5に示すように、排水動作において、バイパス管(12)の水が排出されると、塩素濃度(D)が徐々に上昇していく。排水動作において、検出された塩素濃度(D)が所定の第2値(D2)に達すると、第2条件が成立し、排水動作が実行される。この第2値(D2)は、第1値(D1)よりも大きな値である。
<Modification 3 of the second condition>
The 2nd determination part (82) of a controller (60) may determine the necessity of completion | finish of drainage operation | movement using the parameter | index which shows the water quality of a bypass pipe (12). That is, as shown in FIG. 4, the bypass pipe (12) is provided with the water quality measurement unit (50) described above. As shown in FIG. 5, in the drainage operation, when the water in the bypass pipe (12) is discharged, the chlorine concentration (D) gradually increases. In the draining operation, when the detected chlorine concentration (D) reaches a predetermined second value (D2), the second condition is established and the draining operation is executed. The second value (D2) is larger than the first value (D1).

《排水動作の他の制御例》
排水動作は、次に示すような各制御例を採用してもよい。
《Other control examples of drainage operation》
For the draining operation, the following control examples may be adopted.

〈第1制御〉
コントローラ(60)の第2制御部(80)は、本管(10)が非通水状態であるときに、排水動作が実行されないように電動弁(40)を制御してもよい。図8に示すように、例えば水路(C)には、本管(10)の上流部に開閉機構(15)が設けられる。開閉機構(15)は、本管(10)の開閉可能な開閉弁である。開閉機構(15)は、原則として、水力発電システム(20)の運転とは無関係に開閉状態が切り換えられる。
<First control>
The second controller (80) of the controller (60) may control the motor-operated valve (40) so that the drainage operation is not performed when the main pipe (10) is in a non-water-permeable state. As shown in FIG. 8, for example, in the water channel (C), an opening / closing mechanism (15) is provided upstream of the main pipe (10). The opening / closing mechanism (15) is an opening / closing valve capable of opening and closing the main pipe (10). In principle, the open / close mechanism (15) can be switched between open and closed regardless of the operation of the hydroelectric power generation system (20).

水力発電システム(20)のコントローラ(60)には、例えば開閉機構(15)の開閉状態を示す信号が入力される。本例の第2制御部(80)は、本管(10)が通水状態であるときには、排水動作の実行を許容する。第2制御部(80)は、本管(10)が非通水状態であるときには、排水動作の実行を禁止する。   For example, a signal indicating the open / close state of the open / close mechanism (15) is input to the controller (60) of the hydroelectric power generation system (20). The 2nd control part (80) of this example accept | permits execution of drainage operation, when the main pipe (10) is a water flow state. The second control unit (80) prohibits execution of the drainage operation when the main pipe (10) is in a non-water-permeable state.

具体的には、図9の時点t1に示すように、本管(10)が通水状態であると判定されているときに、第1条件が成立したとする。この場合、第2制御部(80)は、電動弁(40)を開放させ、排水動作を実行させる。一方、図9の時点t2に示すように、本管(10)が非通水状態であると判定されているときに、第1条件が成立するとする。この場合、第2制御部(80)は、第1条件が成立していても電動弁(40)を開放せず、排水動作の実行を禁止する。この場合には、時点t2の後、本管(10)が再び通水状態であると判定された時点t3において、電動弁(40)が開放され、排水動作が実行される。   Specifically, it is assumed that the first condition is established when it is determined that the main pipe (10) is in the water-passing state as shown at time t1 in FIG. In this case, a 2nd control part (80) opens a motor operated valve (40), and performs drainage operation | movement. On the other hand, it is assumed that the first condition is established when it is determined that the main pipe (10) is in the non-water-permeable state, as shown at time t2 in FIG. In this case, the second control unit (80) does not open the motor-operated valve (40) even if the first condition is satisfied, and prohibits execution of the draining operation. In this case, after the time point t2, at the time point t3 when it is determined that the main pipe (10) is again in the water passing state, the motor-operated valve (40) is opened and the draining operation is performed.

以上のように、この例では、非通水状態であるときに排水動作が実行されない。このため、電動弁(40)を開放したが、実際にはバイパス管(12)を水が流れない、という不具合を回避できる。そして、次の通水状態の排水動作において、バイパス管(12)の水を確実に排出できる。   As described above, in this example, the draining operation is not performed when the vehicle is in a non-water-permeable state. For this reason, although the motor-operated valve (40) was opened, the problem that water does not actually flow through the bypass pipe (12) can be avoided. And in the drainage operation | movement of the following water flow state, the water of a bypass pipe (12) can be discharged | emitted reliably.

〈第1制御の変形例1〉
第1制御は、水路(C)の既知の運転計画に関するデータに基づいて行われてもよい。つまり、このデータには、本管(10)が、どの時間/時刻において通水状態、及び非通水状態になるかを示す情報が含まれる。コントローラ(60)は、このデータに基づき、本管(10)の非通水状態を避けるように排水動作を実行させる。
<Variation 1 of the first control>
The first control may be performed based on data relating to a known operation plan of the water channel (C). That is, this data includes information indicating at which time / time the main pipe (10) is in a water-permeable state and a non-water-permeable state. Based on this data, the controller (60) performs the drainage operation so as to avoid the non-water-permeable state of the main pipe (10).

〈第1制御の変形例2〉
本管(10)が通水状態であるか非通水状態であるかの判定は、開閉機構(15)の開閉状態以外の指標を用いてもよい。例えば水路(C)の流量(通水状態)や圧力を検出することによって判定することもできる。
<Modification 2 of the first control>
The determination of whether the main pipe (10) is in a water passage state or a non-water passage state may use an index other than the opening / closing state of the opening / closing mechanism (15). For example, it can also be determined by detecting the flow rate (water flow state) and pressure of the water channel (C).

〈第2制御〉
コントローラ(60)の第2制御部(80)は、排水動作において、主管(11)の流量(第1流量(Q1))を小さくするように発電機(32)を制御してもよい。具体的には、通常動作から排水動作に移行しても、本管(10)の総流量(QT)が目標値に維持されるように、発電機(32)を制御するとよい。
<Second control>
The second controller (80) of the controller (60) may control the generator (32) so as to reduce the flow rate (first flow rate (Q1)) of the main pipe (11) in the drainage operation. Specifically, the generator (32) may be controlled so that the total flow rate (QT) of the main pipe (10) is maintained at the target value even when the normal operation is shifted to the drainage operation.

例えば図10に示すように、時点t1において排水動作が実行されるとする。この場合、第2制御部(80)は、電動弁(40)を所定開度で開放させる。これにより、第2流量(Q2)がΔQだけ増大する。一方、第1制御部(70)は、排水動作の実行の開始時に第1流量(Q1)を小さくするように発電機(32)を制御する。本例では、排水動作において第1流量(Q1)をΔQだけ減少させる。こうすると、排水動作において第2流量(Q2)が増大しても、総流量(QT)が大きく変化しない。これにより、排水動作においても、総流量(QT)を目標値(Q*)に近づける、あるいはそのまま維持できる。   For example, as shown in FIG. 10, it is assumed that the drainage operation is performed at time t1. In this case, the second control unit (80) opens the electric valve (40) at a predetermined opening. As a result, the second flow rate (Q2) increases by ΔQ. On the other hand, a 1st control part (70) controls a generator (32) so that 1st flow volume (Q1) may be made small at the start of execution of drainage operation. In this example, the first flow rate (Q1) is decreased by ΔQ in the drainage operation. In this way, even if the second flow rate (Q2) increases in the drainage operation, the total flow rate (QT) does not change significantly. Thereby, also in drainage operation, the total flow rate (QT) can be brought close to the target value (Q *) or can be maintained as it is.

排水動作において、例えば電動弁(40)の開度を比較的小さくし、かつ排水動作の実行時間を長くすると第2流量(Q2)の減少幅ΔQは小さくなる。これに伴い、排水動作では、第1流量(Q1)の増大幅(即ちΔQ)も小さくなる。従って、総流量(QT)の変動を抑えるという観点からいうと、排水動作の電動弁(40)の開度を比較的小さくし、且つ排水動作の実行時間を比較的長くするのがよい。   In the drainage operation, for example, if the opening degree of the motor-operated valve (40) is made relatively small and the execution time of the drainage operation is lengthened, the reduction width ΔQ of the second flow rate (Q2) becomes small. Accordingly, in the drainage operation, the increase width (that is, ΔQ) of the first flow rate (Q1) is also reduced. Therefore, from the viewpoint of suppressing fluctuations in the total flow rate (QT), it is preferable that the opening degree of the motor-operated valve (40) for the draining operation is relatively small and the execution time of the draining operation is relatively long.

〈第3制御〉
コントローラ(60)の第2制御部(80)は、発電機(32)の発電電力が所定値より大きいときに、排水動作が実行されないように電動弁(40)を制御してもよい。水力発電システム(20)では、発電機(32)の発電電力が変動することがある。例えば水路(C)の総流量(QT)の目標値(Q*)が計画的に変化したり、発電機(32)の電力需要が変化したりする場合である。発電機(32)の発電電力(P)は、第1流量(Q1)の三乗に比例する。このため、発電機(32)の発電電力(P)が比較的大きい状態で、排水動作が実行されると、第1流量(Q1)が小さくなり、ひいては発電電力(P)が著しく低下してしまう可能性がある。そこで、本例では、発電電力(P)が所定値(P1)よりも大きいときに、排水動作が禁止され、その後、発電電力(P)が所定値(P1)以下になると、排水動作が実行される。なお、発電電力(P)を示す指標として、他の指標(第1流量(Q1)など)を用いてもよい。
<Third control>
The second control unit (80) of the controller (60) may control the motor-operated valve (40) so that the drainage operation is not performed when the generated power of the generator (32) is larger than a predetermined value. In the hydroelectric power generation system (20), the power generated by the generator (32) may fluctuate. For example, this is a case where the target value (Q *) of the total flow rate (QT) of the channel (C) changes systematically or the power demand of the generator (32) changes. The generated power (P) of the generator (32) is proportional to the cube of the first flow rate (Q1). For this reason, if the drainage operation is executed while the power generation (P) of the generator (32) is relatively large, the first flow rate (Q1) will decrease, and the power generation (P) will decrease significantly. There is a possibility. Therefore, in this example, when the generated power (P) is larger than the predetermined value (P1), the drainage operation is prohibited. After that, when the generated power (P) falls below the predetermined value (P1), the drainage operation is executed. Is done. In addition, you may use another parameter | index (1st flow volume (Q1) etc.) as a parameter | index which shows generated electric power (P).

例えば図11の時点t1において、発電電力(P)が所定値(P1)以下のときに、第1条件が成立したとする。この場合、第2制御部(80)は、電動弁(40)を開放させ、排水動作を実行させる。一方、図11の時点t2に示すように、発電電力(P)が所定値(P1)より大きいときに、第1条件が成立したとする。この場合、第2制御部(80)は、第1条件が成立していても電動弁(40)を開放せず、排水動作の実行が禁止される。この場合には、時点t2の後、発電電力(P)が所定値(P1)以下になった時点t3において、電動弁(40)が開放され、排水動作が実行される。   For example, it is assumed that the first condition is satisfied when the generated power (P) is equal to or less than a predetermined value (P1) at time t1 in FIG. In this case, a 2nd control part (80) opens a motor operated valve (40), and performs drainage operation | movement. On the other hand, it is assumed that the first condition is satisfied when the generated power (P) is larger than a predetermined value (P1) as shown at time t2 in FIG. In this case, the second control unit (80) does not open the motor-operated valve (40) even if the first condition is satisfied, and the execution of the draining operation is prohibited. In this case, after the time point t2, at the time point t3 when the generated power (P) becomes equal to or less than the predetermined value (P1), the motor-operated valve (40) is opened and the draining operation is performed.

以上のように、この例では、発電電力(P)が比較的大きな条件下において、排水動作が実行されない。このため、排水動作に起因して発電電力が大幅に低下することを抑制できる。   As described above, in this example, the drainage operation is not performed under conditions where the generated power (P) is relatively large. For this reason, it can suppress that generated electric power falls significantly resulting from drainage operation.

〈第3制御の変形例〉
第3制御は、水路(C)及び発電機(32)の既知の運転計画に関するデータを用いてもよい。つまり、このデータには、本管(10)の目標値(Q*)や発電機(32)の目標の発電電力等を示す情報が含まれる。コントローラ(60)は、このデータに基づき、発電電力(P)が所定値(P1)より大きい期間を避けるように、排水動作を実行させる。
<Modification of third control>
The third control may use data relating to a known operation plan of the water channel (C) and the generator (32). That is, this data includes information indicating the target value (Q *) of the main (10), the target generated power of the generator (32), and the like. Based on this data, the controller (60) causes the drainage operation to be performed so as to avoid a period in which the generated power (P) is greater than the predetermined value (P1).

《その他の実施形態》
上記実施形態については以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
About the said embodiment, it is good also as following structures.

上述した実施形態、第1条件の各変形例、第2条件の各変形例、及び他の各制御例を可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。   The above-described embodiment, each modification example of the first condition, each modification example of the second condition, and other control examples may be appropriately combined within a possible range.

上述した実施形態は、本管(10)の総流量(QT)ないし第1流量(Q1)を目標値に近づけるように、発電機(32)を制御するものである。しかし、水力発電システム(20)は、本管(10)の下流側の圧力、あるいは主管(11)の下流側の圧力を目標値に近づけるものであってもよい。この場合、上述した各例においては、第1流量(Q1)を主管(11)の圧力(第1圧力(p1))に置き換え、第2流量(Q2)をバイパス管(12)の圧力(第2圧力(p2))に置き換えて、同様の制御を行うこともできる。ここで、第1圧力(p1)及び第2圧力(p2)は、必ずしもセンサ等で直接計測しなくてもよく、水車(31)ないし発電機(32)の運転点、トルク、発電電力、その他の特性を含むデータベース(特性マップ)から推定することもできる。   In the embodiment described above, the generator (32) is controlled so that the total flow rate (QT) or the first flow rate (Q1) of the main pipe (10) approaches the target value. However, the hydroelectric power generation system (20) may be such that the pressure downstream of the main pipe (10) or the pressure downstream of the main pipe (11) approaches the target value. In this case, in each of the above-described examples, the first flow rate (Q1) is replaced with the pressure of the main pipe (11) (first pressure (p1)), and the second flow rate (Q2) is replaced with the pressure of the bypass pipe (12) (first pressure). The same control can be performed by substituting 2 pressures (p2). Here, the first pressure (p1) and the second pressure (p2) do not necessarily have to be directly measured by a sensor or the like, but the operating point, torque, generated power, etc. of the turbine (31) to the generator (32). It can also be estimated from a database (characteristic map) including the characteristics of

第1流量調節部(30)は、主管(11)に直列に接続された2つ以上の水力機械(31)であってもよい。第1流量調節部(30)は、主管(11)に直列に接続された少なくとも1つの水力機械(31)と、少なくとも1つの電動弁(40)であってもよい。   The first flow rate controller (30) may be two or more hydraulic machines (31) connected in series to the main pipe (11). The first flow rate control unit (30) may be at least one hydraulic machine (31) connected in series to the main pipe (11) and at least one electric valve (40).

第1流量調節部(30)が設けられる主管(11)(第1分流路)は、必ずしも1本でなくてもよく、本管(10)に2本以上の主管(11)を並列に接続してもよい。   The main pipe (11) (first branch flow path) provided with the first flow rate adjusting unit (30) is not necessarily one, and two or more main pipes (11) are connected in parallel to the main pipe (10). May be.

第2流量調節部は、バイパス管(12)に直列に接続された2つ以上の電動弁(40)であってもよい。また、第2流量調節部(40)は、電動弁(40)である必要はなく、バイパス管(12)の流量(厳密には圧力も含む)を調節できれば、如何なる構成であってもよい。   The second flow rate adjusting unit may be two or more motor-operated valves (40) connected in series to the bypass pipe (12). Further, the second flow rate adjusting unit (40) does not have to be a motor-operated valve (40), and may have any configuration as long as the flow rate (strictly including pressure) of the bypass pipe (12) can be adjusted.

例えば第2流量調節部(40)は、発電機に繋がる少なくとも1つの水力機械(水車)であってもよい。上述した水車(31)と同様、この水力機械を制御することで、バイパス管(12)を非通水状態としたり、微小流量としたり、通水状態としたりできるからである。   For example, the second flow rate adjustment unit (40) may be at least one hydraulic machine (water turbine) connected to the generator. This is because, similarly to the above-described water turbine (31), by controlling this hydraulic machine, the bypass pipe (12) can be made into a non-water-permeable state, a minute flow rate, or a water-permeable state.

また、第2流量調節部は、少なくとも1つの電動弁と、少なくとも1つの水力機械とを直列に接続した構成であってもよい。この場合にも、電動弁及び水力機械を協調して制御することで、バイパス管(12)を非通水状態としたり、微小流量としたり、通水状態としたりできる。   Moreover, the 2nd flow volume control part may be the structure which connected the at least 1 motor operated valve and the at least 1 hydraulic machine in series. Also in this case, the bypass pipe (12) can be in a non-water-permeable state, a minute flow rate, or a water-permeable state by controlling the electric valve and the hydraulic machine in cooperation.

第2流量調節部(40)が設けられるバイパス管(12)(第2分流路)は、必ずしも1本でなくてもよく、本管(10)に2本以上のバイパス管(12)を並列に接続してもよい。上述した実施形態では、排水動作中は主管(11)(第1分流路)が通水状態であることを原則としている。しかし、排水動作中は主管(11)が非通水状態であってもよい。また、排水動作前と排水動作後の少なくともいずれかで、主管(11)が通水状態となればよい。   The number of bypass pipes (12) (second branch flow path) provided with the second flow rate adjusting unit (40) is not necessarily one, and two or more bypass pipes (12) are arranged in parallel with the main pipe (10). You may connect to. In the embodiment described above, the principle is that the main pipe (11) (first branch flow path) is in a water-flowing state during the drainage operation. However, the main pipe (11) may be in a non-water passing state during the draining operation. Moreover, the main pipe (11) should just be in a water-passing state at least either before the draining operation or after the draining operation.

以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。また、以上に述べた「第1」、「第2」、「第3」…という記載は、これらの記載が付与された語句を区別するために用いられており、その語句の数や順序までも限定するものではない。   While the embodiments and modifications have been described above, it will be understood that various changes in form and details are possible without departing from the spirit and scope of the claims. In addition, the above embodiments and modifications may be appropriately combined or replaced as long as the functions of the subject of the present disclosure are not impaired. In addition, the descriptions “first”, “second”, “third”, etc. described above are used to distinguish words / phrases to which these descriptions are given, and the number and order of the words / phrases are limited. There is no limitation.

本発明は、水力発電システムとして有用である。   The present invention is useful as a hydroelectric power generation system.

10 本管(本流路)
11 主管(第1分流路)
12 バイパス管(第2分流路)
30 第1流量調節部
32 発電機
40 電動弁(第2流量調節部)
60 コントローラ(制御部)
10 Main pipe (main flow path)
11 Main pipe (first branch flow path)
12 Bypass pipe (second branch flow path)
30 1st flow control part 32 Generator 40 Electric valve (2nd flow control part)
60 controller (control unit)

Claims (9)

第1分流路(11)及び第2分流路(12)が本流路(10)に並列に接続される水路(C)を対象とする水力発電システムであって、
前記第1分流路(11)に設けられる水力機械(31)と、前記水力機械(31)の回転軸(33)に連結される発電機(32)とを有する第1流量調節部(30)と、
前記第2分流路(12)に設けられる第2流量調節部(40)と、
前記第1流量調節部(30)及び前記第2流量調節部(40)を制御する制御部(60)とを備え、
前記制御部(60)は、前記第2流量調節部(40)を制御することにより、前記第2分流路(12)の水を排出する排水動作を実行させることを特徴とする水力発電システム。
A hydroelectric power generation system targeting a water channel (C) in which a first branch channel (11) and a second branch channel (12) are connected in parallel to the main channel (10),
A first flow rate adjustment unit (30) having a hydraulic machine (31) provided in the first branch passage (11) and a generator (32) connected to a rotating shaft (33) of the hydraulic machine (31). When,
A second flow rate controller (40) provided in the second branch channel (12);
A control unit (60) for controlling the first flow rate adjustment unit (30) and the second flow rate adjustment unit (40);
The said control part (60) controls the said 2nd flow volume adjustment part (40), and performs the waste_water | drain operation | movement which discharges | emits the water of the said 2nd branch flow path (12), The hydroelectric power generation system characterized by the above-mentioned.
請求項1において、
前記制御部(60)は、前記排水動作において、前記本流路(10)の総流量を前記第1分流路(11)の最大流量以下とすることを特徴とする水力発電システム。
In claim 1,
The said control part (60) makes the total flow volume of the said flow path (10) below the maximum flow volume of the said 1st branch flow path (11) in the said drainage operation | movement, The hydroelectric power generation system characterized by the above-mentioned.
請求項1又は2において、
前記制御部(60)は、前記第2分流路(12)が非通水状態であることを示す指標、及び第2分流路(12)が微小流量のみ流れる状態を示す指標のうちの少なくとも一つに基づいて、前記排水動作の開始の要否を判定することを特徴とする水力発電システム。
In claim 1 or 2,
The control unit (60) includes at least one of an index indicating that the second branch channel (12) is in a non-water-permeable state and an index indicating a state where the second branch channel (12) flows only with a minute flow rate. The hydroelectric power generation system is characterized in that it is determined whether or not the drainage operation needs to be started based on the above.
請求項1又は2において、
前記制御部(60)は、前記第2分流路 (12)内の水質を示す指標に基づいて、前記排水動作の開始の要否を判定することを特徴とする水力発電システム。
In claim 1 or 2,
The said control part (60) determines the necessity of the start of the said drainage operation | movement based on the parameter | index which shows the water quality in the said 2nd branch flow path (12), The hydroelectric power generation system characterized by the above-mentioned.
請求項1乃至4のいずれか1つにおいて、
前記制御部(60)は、前記第2分流路 (12)の積算流量に基づいて、前記排水動作の終了の要否を判定することを特徴とする水力発電システム。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
The said control part (60) determines the necessity of completion | finish of the said drainage operation | movement based on the integrated flow volume of the said 2nd branch flow path (12), The hydroelectric power generation system characterized by the above-mentioned.
請求項1乃至5のいずれか1つにおいて、
前記制御部(60)は、前記排水動作において、前記第2分流路 (12)の全体の容量以上の量の水を該第2分流路 (12)から排出させることを特徴とする水力発電システム。
In any one of Claims 1 thru | or 5,
The control unit (60), in the drainage operation, discharges an amount of water equal to or greater than the entire capacity of the second branch channel (12) from the second branch channel (12). .
請求項1乃至6のいずれか1つにおいて、
前記制御部(60)は、前記本流路(10)が非通水状態であるときに、前記排水動作を実行させないことを特徴とする水力発電システム。
In any one of Claims 1 thru | or 6,
The control unit (60) does not execute the drainage operation when the main channel (10) is in a non-water-permeable state.
請求項1乃至7のいずれか1つにおいて、
前記制御部(60)は、前記排水動作において、前記第1流量調節部(30)を制御することにより、前記第1分流路(11)の流量を低下させることを特徴とする水力発電システム。
In any one of Claims 1 thru | or 7,
In the drainage operation, the control unit (60) controls the first flow rate adjustment unit (30) to reduce the flow rate of the first diversion channel (11).
請求項1乃至8のいずれか1つにおいて、
前記制御部(60)は、前記発電機(32)の発電電力が所定値より大きいときに、前記排水動作を実行させないことを特徴とする水力発電システム。
In any one of claims 1 to 8,
The control unit (60) does not execute the drainage operation when the generated power of the generator (32) is larger than a predetermined value.
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