JP2023064784A - Power generation output control method - Google Patents

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博文 中野
Hirobumi Nakano
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Chugoku Electric Power Co Inc
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Abstract

To provide a power generation output control method capable of maintaining power generation output of a pump inversion water wheel at a desired level without using a flowmeter.SOLUTION: The present invention relates to a power generation output control method in a case where power is generated by a pump inversion water wheel while controlling a flow rate of water taken in from a water intake gate provided in a dam and discharged to a downstream side of the dam at a desired level by means of the pump inversion water wheel. A power generation output control method 100A includes a power generation output recovery process 1 which is implemented in a case where power generation output of the pump inversion water wheel is less than a target value. The power generation output recovery process 1 includes a first step (step S01) of reducing a rotation speed of the pump inversion water wheel just by a desired level and a second step (step S02) which is implemented after the first step and in which it is confirmed whether or not the power generation output achieves the target value. The first step and the second step are repeated as a set until the power generation output achieves the target value.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ポンプ逆転水車による発電出力を所望に維持するための発電出力制御方法に関する。 The present invention relates to a power generation output control method for maintaining a desired power generation output by a reverse pump water turbine.

一般にダムでは、その下流側に水を放流する際の流量が所望になるよう制御している。また、その際の放流水の流量の制御と発電に、ポンプ逆転水車を用いる場合がある。
通常、ダムでは、放流時の流量制御に主眼がおかれて、発電効率があまり重視されない場合があり、発電を行うポンプ逆転水車に水を送給する導水路にはじめから流量計を設置しない場合がある。
このような状況下で、ポンプ逆転水車による発電効率を向上させようとする場合、その導水路に流量計を設けることが望ましいが、費用対効果の観点から、あるいはメンテナンスに要する作業及びコストが嵩む等の理由で、流量計の設置が難しい場合があった。
本発明と関連する技術分野の先行技術としては、以下に示すようなものが知られている。
In general, dams are controlled so that the flow rate when discharging water to the downstream side is desired. In addition, a reverse pump water turbine may be used to control the flow rate of discharged water and to generate power.
Normally, at dams, the main focus is on controlling the flow rate at the time of discharge, and power generation efficiency may not be emphasized so much. There is
Under such circumstances, when trying to improve the power generation efficiency of the reverse pump water turbine, it is desirable to install a flow meter in the water conduit. For these reasons, it was sometimes difficult to install a flow meter.
The following are known prior arts in technical fields related to the present invention.

特許文献1には「フランシス水車の水量制御方法」という名称で、反動形水車のフランシス水車に関し、水車ランナへの流入水量を調整する水量制御方法に関する発明が開示されている。
特許文献1に開示される発明であるフランシス水車の水量制御方法は、水車をフランシス形とする可変速発電装置において、水車ランナに広範域で回転数の変化により流量が変化する特性を持たせ、発電機の回転数を可変速発電装置により制御し、水車ランナへの流入水量を調整することを特徴とするものである。
さらに、上述のフランシス水車の水量制御方法において、可変速制御装置への最適回転数の指令値は、水位検出器の出力信号と上位制御装置からの流量指令信号とにより水車特性関数を持つ関数発生装置が決定する方式としたことを特徴とするものである。
上述のような特許文献1に開示される発明によれば、ガイドベーン並びにその開閉機構を必要とせず、水車効率の低下を起こさないで、発電機の回転数を電気的に制御することにより広範域で水量調整を行うことができる。
Patent Document 1 discloses an invention related to a water amount control method for adjusting the amount of water flowing into a water turbine runner in relation to a Francis turbine, which is a reaction type water turbine, under the name of "a water amount control method for a Francis turbine."
A water flow control method for a Francis turbine, which is an invention disclosed in Patent Document 1, is a variable-speed power generator in which the turbine is a Francis type. It is characterized in that the rotation speed of the generator is controlled by a variable speed generator to adjust the amount of water flowing into the turbine runner.
Furthermore, in the water flow control method for the Francis turbine described above, the optimum rotation speed command value for the variable speed controller is generated as a function having a turbine characteristic function from the output signal of the water level detector and the flow rate command signal from the host controller. This is characterized in that the method is determined by the device.
According to the invention disclosed in Patent Document 1 as described above, the number of revolutions of the generator can be controlled over a wide range without requiring guide vanes and their opening/closing mechanisms and without causing a decrease in water turbine efficiency. It is possible to adjust the amount of water in the area.

特許文献2には「ポンプ逆転水車型発電設備」という名称で、小規模水力発電に適したポンプ逆転水車型発電設備に関する発明が開示されている。
特許文献2に開示される発明であるポンプ逆転水車型発電設備は、給水部と被給水部とを接続する管路に介設されたポンプ逆転水車と、このポンプ逆転水車の主軸にその回転軸が連結された発電機と、ポンプ逆転水車よりも被給水部側の管路に設けられた流量検出手段と、流量検出手段により検出された流量に基づいて、ポンプ逆転水車より下流側の管路の流量が一定となるように、ポンプ逆転水車の回転数を制御する、制御手段とを備えてなるものである。
上述のような特許文献2に開示される発明によれば、被給水側の流量を一定として、かつ高効率の発電を行うことができるポンプ逆転水車型発電設備を提供することができる。
Patent Document 2 discloses an invention related to a reverse pump water turbine power generation facility suitable for small-scale hydroelectric power generation under the name of "reverse pump water turbine power generation facility".
The reverse pump water turbine type power generation equipment disclosed in Patent Document 2 includes a reverse pump water turbine interposed in a pipeline connecting a water supply part and a water receiving part, and a main shaft of the reverse pump water turbine and a rotating shaft thereof. is connected to the generator, the flow rate detection means provided in the pipeline on the water supply side of the pump reverse rotation turbine, and the pipeline downstream from the pump reverse rotation turbine based on the flow rate detected by the flow rate detection means and a control means for controlling the rotation speed of the pump reversing water turbine so that the flow rate of the water is constant.
According to the invention disclosed in Patent Literature 2 as described above, it is possible to provide a pump reverse turbine type power generation facility capable of maintaining a constant flow rate on the water receiving side and performing highly efficient power generation.

特許文献3には「ポンプ逆転水車型発電設備」という名称で、小規模水力発電に適したポンプ逆転水車型発電設備に関する発明が開示されている。
特許文献3に開示される発明であるポンプ逆転水車型発電設備は、給水部と被給水部とを接続する管路に介設されたポンプ逆転水車と、ポンプ逆転水車の主軸にその回転軸が連結された発電機と、ポンプ逆転水車よりも被給水部側の管路に設けられた圧力検出手段と、ポンプ逆転水車よりも被給水部側の管路に設けられた流量検出手段と、少なくとも圧力検出手段により検出された圧力と、流量検出手段により検出された流量とに基づいて、被給水部末端の推定圧力である末端推定圧力を算出し、この末端推定圧力が一定となるようにポンプ逆転水車の回転数を制御する、制御手段とを備えてなるものである。
上述のような特許文献3に開示される発明によれば、被給水側の末端での圧力を一定化することができるポンプ逆転水車型発電設備を提供することができる。
Patent Document 3 discloses an invention related to a reverse pump water turbine power generation facility suitable for small-scale hydroelectric power generation under the name of "reverse pump water turbine power generation facility".
The reverse pump water turbine type power generation equipment disclosed in Patent Document 3 includes a reverse pump water turbine interposed in a pipeline connecting a water supply part and a water receiving part, and a main shaft of the reverse pump water turbine having a rotating shaft. A connected generator, a pressure detection means provided in a pipe line closer to the water-supplied portion than the pump reverse-rotation turbine, a flow rate detection means provided in the pipe line closer to the water-supplied portion than the pump reverse-rotation turbine, and at least Based on the pressure detected by the pressure detection means and the flow rate detected by the flow rate detection means, the estimated end pressure, which is the estimated pressure at the end of the water supply part, is calculated, and the pump is operated so that the estimated end pressure is constant. and a control means for controlling the rotation speed of the reversing water turbine.
According to the invention disclosed in Patent Literature 3 as described above, it is possible to provide a pump reverse turbine type power generation facility that can stabilize the pressure at the end on the water supply side.

特許文献4には「余剰圧力利用マイクロ水力発電方法および装置」という名称で、余剰圧力利用マイクロ水力発電方法および装置に関する発明が開示されている。
特許文献4に開示される発明である余剰圧力利用マイクロ水力発電方法は、導水・送水・配水管路網において管路を流れる水の流量もしくは圧力を制御量とし、制御に伴う余剰圧力を利用して水力発電を行う発電方法であって、水力発電装置の上流側に設置した入口弁の開度制御と水力発電装置の水車回転数制御とをそれぞれ独立して行って水力発電装置の下流側管路における水の制御量を目標値に制御することを特徴とするものである。
上述のような特許文献4に開示される発明によれば、導水・送水・配水管路網において管路を流れる水の流量、圧力を任意の値に制御しつつ、余剰圧力で得られる発電電力を最大とすることができる。
Patent Literature 4 discloses an invention relating to a method and apparatus for micro-hydroelectric power generation using excess pressure under the title of "Method and apparatus for micro-hydroelectric power generation using surplus pressure".
The surplus pressure micro hydroelectric power generation method, which is an invention disclosed in Patent Document 4, uses the flow rate or pressure of water flowing through a pipeline in a water conveyance/transmission/distribution pipeline network as a control variable, and utilizes the surplus pressure associated with the control. A power generation method for hydroelectric power generation in which the opening degree control of the inlet valve installed on the upstream side of the hydroelectric power plant and the turbine rotation speed control of the hydroelectric power plant are independently performed to control the downstream side pipe of the hydroelectric power plant. It is characterized by controlling the controlled amount of water in the road to a target value.
According to the invention disclosed in Patent Document 4 as described above, while controlling the flow rate and pressure of water flowing through a pipeline in a water conveyance, water transmission, and distribution pipeline network to an arbitrary value, generated power obtained from surplus pressure can be maximized.

特開平9-47089号公報JP-A-9-47089 特開2004-360482号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-360482 特開2004-360479号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-360479 特開2006-22745号公報JP-A-2006-22745

上述の特許文献1に開示される発明の場合は、目的とする作用・効果を発揮させるために、フランシス水車の水車ランナを水車効率ηの低下を起こさず広範域で回転数の変化により流量が変化する特性を持たせておく必要がある。
この場合、水力発電設備を新設する場合であれば、上述のような特性を持たせた水車ランナを容易に準備することができるが、既存設備において特許文献1に開示される発明を実施しようとすると、発電用の水車を取り換える必要があり、新たに流量計を設置する以上にコストが嵩むという課題があった。
In the case of the invention disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, in order to exhibit the intended functions and effects, the turbine runner of the Francis turbine is designed to increase the flow rate by changing the rotation speed over a wide range without causing a decrease in the turbine efficiency η. It should have a variable characteristic.
In this case, if a hydroelectric power plant is to be newly installed, it is possible to easily prepare a water turbine runner having the characteristics described above. As a result, it was necessary to replace the water turbine for power generation, and there was a problem that the cost increased more than installing a new flow meter.

特許文献2又は特許文献3に開示される発明の場合は、ポンプ逆転水車の回転数の制御に流量検出手段(流量計)が必須であり、流量計を備えない設備では特許文献2及び特許文献3に開示される発明を実施することができないという課題があった。 In the case of the invention disclosed in Patent Document 2 or Patent Document 3, a flow rate detection means (flow meter) is essential for controlling the rotation speed of the pump reverse turbine. There was a problem that the invention disclosed in No. 3 could not be implemented.

特許文献4に開示される発明の場合は、流量計(26)、一次圧力計(28)、二次圧力計(29)の計測値を指標にして、水車入口弁の開度制御、および回生インバータを介した水力発電装置の水車回転数制御とを個別に独立して行って水力発電装置の下流側管路における水の制御量を目標値に制御するよう構成されているので、流量計又は圧力計を備えている必要がある。
したがって、これらを備えない発電設備では特許文献4に開示される発明を実施することができないという課題があった。
In the case of the invention disclosed in Patent Document 4, the measured values of the flow meter (26), the primary pressure gauge (28), and the secondary pressure gauge (29) are used as indices to control the opening of the water turbine inlet valve and to perform regeneration. Since it is configured to control the amount of water in the downstream pipeline of the hydraulic power plant to the target value by performing the water turbine rotation speed control of the hydraulic power plant via the inverter individually and independently, the flow meter or Must have a pressure gauge.
Therefore, there is a problem that the invention disclosed in Patent Document 4 cannot be implemented in a power generation facility that does not have these.

本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものでありその目的は、ポンプ逆転水車を用いてダムの放水量を制御しつつ発電する際に、流量計を用いることなく発電出力が目標値になるよう制御することができる発電出力制御方法を提供することにある。 The present invention has been made in response to such conventional circumstances, and its object is to reduce the power output to a target value without using a flow meter when generating power while controlling the amount of water discharged from a dam using a reverse pump water turbine. To provide a power generation output control method capable of controlling such that

上記課題を解決するための第1の発明である発電出力制御方法は、ダムに設けられる取水ゲートから取り込まれこのダムの下流側に放流される水の流量をポンプ逆転水車により所望に制御しながら、このポンプ逆転水車により発電する際の発電出力制御方法であって、ポンプ逆転水車による発電出力が目標値を下回る場合に行われる発電出力回復工程を備え、この発電出力回復工程は、ポンプ逆転水車の回転数を所望だけ低下させる第1のステップと、この第1のステップ後に行われ、発電出力が目標値に達したか否かを確認する第2のステップと、を備え、発電出力が目標値に達するまで第1のステップと第2のステップをセットで繰り返すことを特徴とするものである。
上記構成の第1の発明において、第1のステップはポンプ逆転水車の回転数を所望だけ低下させることで、ポンプ逆転水車の水車に流入する水の流量を増加させるという作用を有する。これにより、ポンプ逆転水車による発電出力を目標値に近づくように回復させるという作用を有する。また、第2のステップは、第1のステップの実施に伴って、ポンプ逆転水車による発電出力が回復したか否かを確認するという作用を有する。
よって、第1の発明は上述の第1のステップ及び第2のステップからなる発電出力回復工程を備えることで、ポンプ逆転水車による発電出力が目標値を下回った場合でも、自動でその発電出力を目標値に回復させるという作用を有する。
A power generation output control method, which is a first invention for solving the above problems, controls the flow rate of water taken in from a water intake gate provided in a dam and discharged to the downstream side of the dam by a reverse pump water turbine. , the power generation output control method when generating power by the pump reverse rotation turbine, comprising a power generation output recovery process that is performed when the power output of the pump reverse rotation turbine is below a target value, the power generation output recovery step being performed by the pump reverse rotation turbine. and a second step of checking whether or not the power output has reached the target value. It is characterized by repeating a set of the first step and the second step until the value is reached.
In the first invention configured as described above, the first step has the effect of increasing the flow rate of water flowing into the water turbine of the reverse pump water turbine by decreasing the rotation speed of the reverse pump water turbine by a desired amount. This has the effect of restoring the power output of the reverse pump water turbine so as to approach the target value. Moreover, the second step has the effect of confirming whether or not the power generation output by the reverse pump water turbine has recovered following the execution of the first step.
Therefore, the first invention is provided with a power generation output recovery process consisting of the above-described first step and second step, so that even if the power output of the reverse pump water turbine falls below the target value, the power output is automatically restored. It has the effect of restoring the target value.

第2の発明は、上述の第1の発明であって、発電出力回復工程は、ポンプ逆転水車の回転数が予め設定される設定値に達した場合又はこの設定値に近づいた場合に警報を発する第3のステップを備え、設定値は、発電出力が許容される最大値となる回転数であることを特徴とするものである。
上記構成の第2の発明は、上述の第1の発明による作用と同じ作用を有する。さらに、第2の発明において発電出力回復工程を構成する第3のステップは、ポンプ逆転水車の回転数が予め設定される設定値に達した場合又は設定値に近づいた場合に、警報を発するという作用を有する。
本発明において、ポンプ逆転水車による発電出力の低下の原因は、ダムに設けられる取水ゲートからポンプ逆転水車に送給される水の流量の低下である。そして、取水ゲートにおける取水量の低下は主に、ゴミ掛かり等による取水ゲートの部分的な閉塞である。
その一方で、取水ゲートに生じるゴミ掛かりは何らかの理由で突然解消されることがある。この場合、ポンプ逆転水車への水の流入量が急激に上昇することになる。
そして、ポンプ逆転水車への水の流入量が急激に上昇した際に、ポンプ逆転水車による発電出力が許容される最大値を超えると、発電機やポンプ逆転水車に不具合が生じてしまう懸念がある。
よって、第2の発明によれば、発電出力回復工程が上述の第1及び第2のステップに加えて第3のステップを備えることで、上述のような不具合が生じるリスクを低減するという作用を有する。
なお、第2の発明において、ポンプ逆転水車の回転数が予め設定される設定値に「近づいた場合」とは、例えば設定値とは別に予め設定される警報値(ただし、設定値>警報値)が設定されており、第1のステップを完了した後のポンプ逆転水車の回転数がこの警報値と同じになる又はこの警報値を超えた場合等がある。あるいは、第1のステップをもう1回実施した際にポンプ逆転水車の回転数が設定値と同じになる又はこの設定値を超える場合等もある。
A second invention is the first invention described above, wherein the power generation output recovery step issues an alarm when the rotation speed of the pump reverse rotation turbine reaches or approaches a preset set value. wherein the set value is the rotational speed at which the power generation output is the maximum allowable value.
The second invention configured as described above has the same effects as those of the first invention described above. Furthermore, in the third step constituting the power generation output recovery step in the second invention, an alarm is issued when the number of rotations of the reverse pump water turbine reaches or approaches a preset set value. have an effect.
In the present invention, the cause of the decrease in power generation output by the reverse pump water turbine is the decrease in the flow rate of water supplied to the reverse pump water turbine from the water intake gate provided in the dam. A decrease in the amount of water intake at the water intake gate is mainly due to partial blockage of the water intake gate due to dust or the like.
On the other hand, for some reason, the dust accumulation at the water intake gate may suddenly disappear. In this case, the amount of water flowing into the reverse pump turbine will rise sharply.
When the amount of water flowing into the reverse pump water turbine rises sharply, if the power output from the reverse pump water turbine exceeds the allowable maximum value, there is a concern that the generator and the reverse pump water turbine may malfunction. .
Therefore, according to the second invention, the power generation output recovery process includes the third step in addition to the first and second steps described above, thereby reducing the risk of causing the above-described problems. have.
In the second invention, "when the number of revolutions of the pump reverse rotation turbine approaches a preset value" is, for example, an alarm value preset separately from the preset value (set value>alarm value ) is set, and the number of revolutions of the pump reversing turbine after completing the first step becomes equal to or exceeds this alarm value. Alternatively, when the first step is performed one more time, the number of revolutions of the pump reversing water turbine may become equal to or exceed the set value.

第3の発明は、上述の第1の発明であって、ダムは、鉛直方向における設置位置が異なる3以上の取水ゲートを備え、出力回復工程においてポンプ逆転水車の回転数が予め設定される設定値に達した場合又は設定値に近づいた場合に、取水停止中の取水ゲートから取水可能な取水ゲートを選定して、使用中の取水ゲートから新たに選定された取水ゲートに切替える取水ゲート切替え工程に移行し、設定値は、発電出力が許容される最大値となるポンプ逆転水車の回転数であることを特徴とするものである。
上記構成の第3の発明は、上述の第1の発明による作用と同じ作用を有する。
また、上述の第3の発明は、上述の第2の発明における第3のステップに代えて、取水ゲート切替え工程を備えている。
さらに、第3の発明における取水ゲート切替え工程は、ポンプ逆転水車の回転数が予め設定される設定値に達した場合又は設定値に近づいた場合に、取水停止中の取水ゲートから取水可能な取水ゲートを選定して、使用中の取水ゲートから新たに選定された取水ゲートに切替えるという作用を有する。
このように、第3の発明において必要時に発電出力回復工程から取水ゲート切替え工程に移行することで、取水ゲートに例えばゴミ掛かりが生じるなどして起こる取水量の低下が、何らかの理由により突然解消された場合に、ポンプ逆転水車への水の流入量が急激に上昇し、ポンプ逆転水車による発電出力が許容される最大値を超えてしまい、発電機やポンプ逆転水車に不具合が生じるリスクを低減するという作用を有する。
A third aspect of the invention is the above-described first aspect, wherein the dam has three or more water intake gates with different installation positions in the vertical direction, and the number of revolutions of the pump reverse turbine is set in advance in the output recovery process. When the value reaches or approaches the set value, a water intake gate that can take water is selected from the water intake gates that are not taking water, and the water intake gate that is in use is switched to the newly selected water intake gate. , and the set value is the rotation speed of the reverse pump water turbine at which the power generation output reaches the maximum allowable value.
The third invention configured as described above has the same effects as those of the first invention described above.
Further, the third invention described above includes a water intake gate switching step in place of the third step in the second invention described above.
Further, in the water intake gate switching step in the third invention, when the number of rotations of the pump reverse rotation turbine reaches or approaches a preset value, water can be taken from the water intake gate during which water intake is stopped. It has the effect of selecting a gate and switching from the intake gate in use to the newly selected intake gate.
In this way, in the third invention, by shifting from the power generation output recovery process to the water intake gate switching process when necessary, the reduction in the amount of water intake caused by, for example, the water intake gate being covered with dust can be suddenly resolved for some reason. Reduces the risk of problems occurring in the generator and the reverse pump turbine due to a sudden increase in the amount of water flowing into the reverse pump turbine, causing the power output of the reverse pump turbine to exceed the allowable maximum value. It has the effect of

第4の発明は、上述の第3の発明であって、発電出力回復工程と取水ゲート切替え工程を交互に繰り返すことを特徴とするものである。
上記構成の第4の発明は、発電出力回復工程と取水ゲート切替え工程を交互に繰り返すことで、ポンプ逆転水車による発電出力が許容される最大値を超えて発電機やポンプ逆転水車に不具合が生じるリスクを好適に低減しつつ、ポンプ逆転水車による発電出力を目標値に近付けるという作用を有する。
A fourth aspect of the invention is the above-described third aspect of the invention, characterized in that the power generation output recovery step and the water intake gate switching step are alternately repeated.
In the fourth invention having the above configuration, by alternately repeating the power generation output recovery process and the water intake gate switching process, the power output of the reverse pump water turbine exceeds the allowable maximum value, causing problems in the generator and the reverse pump water turbine. This has the effect of bringing the power output of the reverse pump water turbine closer to the target value while suitably reducing the risk.

第5の発明は、上述の第3又は第4の発明であって、取水ゲート切替え工程は、取水ゲートにおいて取水の可否の判断基準となる基準水位が個々の取水ゲート毎に設定され、それぞれの基準水位とダムの現在水位と個々の取水ゲートの開閉状態から取水停止中でかつ取水可能な取水ゲートを判定して選定する第4のステップと、この第4のステップの後に行われ、個々の取水ゲート又はその近傍に設けられる比較要素検知部から得られる比較要素検出値と比較要素基準値との比較結果に基づいて、取水停止中でかつ取水可能な取水ゲートの優先順位を定め、この優先順位に基づいて新たに使用する取水ゲートを選定する第5のステップと、第5のステップの後に行われ、新たに使用する取水ゲートに対して開指令を発する第6のステップと、第6のステップと同時に又はその後に行われ、使用中の取水ゲートに対して閉指令を発する第7のステップと、を備えていることを特徴とするものである。
上記構成の第5の発明は、上述の第3又は第4の発明による作用と同じ作用を有する。さらに、第5の発明の取水ゲート切替え工程における第4のステップは、個々の取水ゲート毎に設定される基準水位とダムの現在水位と個々の取水ゲートの開閉状態から取水停止中でかつ取水可能な取水ゲートを判定して選定するという作用を有する。
また、第5のステップは、個々の取水ゲート又はその近傍に設けられる比較要素検知部から得られる比較要素検出値と比較要素基準値との比較結果に基づいて、取水停止中でかつ取水可能な取水ゲートの優先順位を定め、この優先順位に基づいて新たに使用する取水ゲートを選定するという作用を有する。
さらに、第6のステップは、新たに使用する取水ゲートに対して開指令を発して、その取水ゲートから取水を開始するという作用を有する。
そして、第7のステップは、使用中の取水ゲートに対して閉指令を発して、その取水ゲートからの取水を停止するという作用を有する。
よって、第5の発明によれば、比較要素検出値が比較要素基準値に最も近い取水ゲートを新たな取水ゲートとして選定することが可能になる。
A fifth aspect of the present invention is the above-described third or fourth aspect, wherein in the water intake gate switching step, a reference water level, which serves as a criterion for judging whether or not water can be taken at each water intake gate, is set for each water intake gate. a fourth step of judging and selecting an intake gate that is not taking in water and is capable of taking in water from the reference water level, the current water level of the dam, and the open/closed state of each of the intake gates; Based on the result of comparison between the comparison element detection value obtained from the comparison element detection unit installed at or near the water intake gate and the comparison element reference value, the priority of the water intake gate that is not taking water and is capable of taking water is determined, and this priority is determined. a fifth step of selecting a water intake gate to be newly used based on the ranking; a sixth step, performed after the fifth step, of issuing a development command to the water intake gate to be newly used; and a seventh step, performed simultaneously with or after the step, of issuing a closing command to the intake gate in use.
The fifth invention having the above configuration has the same action as the third or fourth invention described above. Furthermore, the fourth step in the water intake gate switching process of the fifth invention is based on the reference water level set for each water intake gate, the current water level of the dam, and the open/closed state of each water intake gate. It has the effect of judging and selecting the appropriate water intake gate.
In addition, the fifth step is to determine whether water intake is stopped and water intake is possible based on the comparison result between the comparison element detection value obtained from the comparison element detection unit provided at or near each water intake gate and the comparison element reference value. It has the effect of determining the order of priority of water intake gates and selecting a new water intake gate to be used based on this order of priority.
Furthermore, the sixth step has the effect of issuing an opening command to the water intake gate to be newly used and starting water intake from that water intake gate.
The seventh step has the effect of issuing a close command to the water intake gate that is in use to stop water intake from that water intake gate.
Therefore, according to the fifth aspect, it is possible to select the water intake gate whose comparison element detection value is closest to the comparison element reference value as a new water intake gate.

第6の発明は、上述の第5の発明であって、取水ゲート切替え工程における比較要素は水温であり、取水ゲート切替え工程は、第5のステップの次に行われ、個々の取水ゲート又はその近傍に設けられる濁度検知部から得られる濁度検出値と濁度基準値との比較結果に基づいて取水ゲートの併用の要否を判定する第8のステップと、第8のステップの次に行われ、第8のステップにおいて取水ゲートの併用要と判定された場合に、併用可能な取水ゲートを選定する第9のステップと、を備え、第9のステップの後に行われる第6のステップにおいて、併用される全ての取水ゲートに対して開指令を発することを特徴とするものである。
上記構成の第6の発明は、上述の第5の発明による作用と同じ作用を有する。さらに、第6の発明の取水ゲート切替え工程における比較要素を水温に特定することで、取水ゲート切替え工程における第5のステップにおいて、水温基準値との水温差が最も小さい取水ゲートを優先順位が最も高い取水ゲートとして選定するという作用を有する。
また、第8のステップは、個々の取水ゲート又はその近傍に設けられる濁度検知部から得られる濁度検出値と濁度基準値との比較結果に基づいて取水ゲートの併用の要否を判定するという作用を有する。
さらに、第9のステップは、先の第8のステップにおいて取水ゲートの併用要と判定された場合に、併用可能な取水ゲートを選定するという作用を有する。
加えて、第9のステップの後に行われる第6のステップでは、併用される全ての取水ゲートに対して開指令を発して、これらの取水ゲートからの取水を開始するという作用を有する。
よって、第6の発明によれば、切替え後の取水ゲートから取水される水の水温を水温基準値に近付けるとともに、濁度をより低い状態にするという作用を有する。
A sixth invention is the above fifth invention, wherein the comparison factor in the water intake gate switching process is the water temperature, and the water intake gate switching process is performed after the fifth step, and the individual water intake gates or their an eighth step of determining whether or not to use the water intake gate together based on the comparison result between the turbidity detection value obtained from the turbidity detection unit provided in the vicinity and the turbidity reference value, and after the eighth step and a ninth step of selecting a water intake gate that can be used in combination when it is determined in the eighth step that the water intake gate needs to be used together, and a sixth step performed after the ninth step. , is characterized by issuing an open command to all water intake gates used together.
The sixth invention configured as described above has the same action as the fifth invention described above. Furthermore, by specifying the water temperature as the comparison element in the water intake gate switching process of the sixth invention, in the fifth step of the water intake gate switching process, the water intake gate with the smallest water temperature difference from the water temperature reference value is given the highest priority. It has the effect of selecting as a high water intake gate.
In addition, the eighth step determines whether or not to use the water intake gate together based on the comparison result between the turbidity detection value obtained from the turbidity detection unit provided at or near the individual water intake gate and the turbidity reference value. It has the effect of
Furthermore, the ninth step has the effect of selecting a water intake gate that can be used in combination when it is determined in the previous eighth step that the water intake gate must be used in combination.
In addition, the sixth step, which is performed after the ninth step, has the effect of issuing an opening command to all the water intake gates used together, and starting water intake from these water intake gates.
Therefore, according to the sixth invention, the water temperature of the water taken in from the water intake gate after switching is brought closer to the water temperature reference value, and the turbidity is lowered.

上述のような第1の発明によれば、ダムに設けられる取水ゲートから取り込まれダムの下流側に放流される水の流量をポンプ逆転水車により所望に制御しながら、ポンプ逆転水車により発電する際の発電出力を、目標値に達した状態又は近い状態に維持することができる。
また、その際、ポンプ逆転水車の回転数の制御を行うにあたり、流量計を設ける必要がないので、発電設備を簡素にできる上、流量計のメンテナンスや精度確認等の作業も省くことができる。
よって、第1の発明によれば、流路に流量計を有しないポンプ逆転水車を備えた既存の発電設備を用いて効率良く発電をすることができる。
According to the first invention as described above, when power is generated by the reverse pump turbine while the flow rate of water taken in from the water intake gate provided in the dam and discharged to the downstream side of the dam is controlled as desired by the reverse pump turbine. can be maintained at or near the target value.
In addition, since there is no need to install a flow meter in order to control the rotation speed of the pump reverse turbine, the power generation equipment can be simplified, and work such as maintenance and accuracy confirmation of the flow meter can be omitted.
Therefore, according to the first invention, it is possible to efficiently generate power using the existing power generation equipment provided with a reverse pump water turbine that does not have a flow meter in the flow path.

第2の発明は、上述の第1の発明による効果と同じ効果を有する。さらに、第2の発明によれば、使用中の取水ゲートからの取水量の減少が何らかの理由により突然解消されて、ポンプ逆転水車の水車に流入する水量が急激に上昇した場合でも、ポンプ逆転水車における発電出力が許容される最大値を超えるリスクを低減することができる。この場合、ポンプ逆転水車を用いた発電時に、発電設備に不具合が生じるのを好適に防ぐことができる。
この結果、第2の発明によれば、発電設備の不具合の発生を抑制しながら、ポンプ逆転水車に流入する水流を利用して効率良く発電することができる。
The second invention has the same effects as those of the first invention described above. Furthermore, according to the second invention, even if for some reason the decrease in the amount of water intake from the water intake gate in use suddenly disappears and the amount of water flowing into the water turbine of the reverse pump water turbine rises sharply, It is possible to reduce the risk of exceeding the maximum allowable power output in In this case, it is possible to preferably prevent troubles in the power generation equipment during power generation using the reverse pump water turbine.
As a result, according to the second invention, it is possible to efficiently generate power using the water flow flowing into the reverse pump water turbine while suppressing the occurrence of troubles in the power generation equipment.

第3の発明は、上述の第1の発明による効果と同じ効果を有する。さらに、第3の発明によれば、ダムが3以上の取水ゲートを有する場合で、かつポンプ逆転水車の回転数を減少させることのみでその発電出力を回復させることができなくなった場合に、切替え可能な取水ゲートを自動で選定して取水ゲートの切替えを行うことができる。
この結果、第3の発明によれば、取水ゲート切替え工程を有しない場合と比較して、より効率良くかつ長時間にわたり、ポンプ逆転水車による発電出力を目標値に達した状態に又は近い状態に維持することができる。
The third invention has the same effects as those of the first invention described above. Furthermore, according to the third invention, when the dam has three or more water intake gates, and when it becomes impossible to restore the power generation output only by reducing the rotation speed of the pump reverse turbine, switching is performed. It is possible to automatically select the possible intake gates and switch the intake gates.
As a result, according to the third invention, the power generation output by the reverse pump water turbine reaches or approaches the target value more efficiently and for a longer period of time than when the water intake gate switching process is not included. can be maintained.

第4の発明は、上述の第3の発明による効果と同じ効果を有する。さらに、第4の発明によれば、ポンプ逆転水車による発電出力を、自動で目標値に達した状態又は近い状態に維持し続けることができる。
この結果、第4の発明によれば、発電設備にコストをかけることなくポンプ逆転水車を用いて持続的に効率良く発電し続けることができる。
The fourth invention has the same effect as the third invention described above. Furthermore, according to the fourth invention, the power generation output by the reverse pump water turbine can be automatically maintained at or near the target value.
As a result, according to the fourth invention, it is possible to continuously and efficiently generate power using the reverse pump water turbine without increasing the cost of power generation equipment.

第5の発明は、上述の第4の発明と同じ効果を有する。さらに、第5の発明によれば、新たに選定される取水ゲートから取水される水を、比較要素基準値により近い状態にすることができる。
この場合、比較要素として例えば、ダムの下流側の生態系等に影響が生じ易い要素を選定することで、取水ゲートの切替えを行うことで下流側与える影響を、比較要素の観点からより小さくすることができる。
よって、第5の発明によれば、ポンプ逆転水車を備えた発電設備における発電効率を高めつつ、その際にダムの下流側に及ぼす影響を比較要素の観点からより小さくすることができる。
The fifth invention has the same effects as the fourth invention described above. Furthermore, according to the fifth aspect, the water taken in from the newly selected water intake gate can be made closer to the comparison element reference value.
In this case, for example, by selecting an element that is likely to affect the ecosystem downstream of the dam as a comparison element, the impact on the downstream side by switching the intake gate can be reduced from the perspective of the comparison element. be able to.
Therefore, according to the fifth invention, it is possible to increase the power generation efficiency of the power generation facility equipped with the reverse pump water turbine, while reducing the influence on the downstream side of the dam from the viewpoint of comparison factors.

第6の発明は、上述の第5の発明と同じ効果を有する。さらに、第6の発明によれば、発電用の十分な水流を得るために取水ゲートを切替える際に、水温がその基準値に近く、かつ濁度がより低くなる取水ゲートを選定することができる。
この場合、取水ゲートを切替えた際に、ダムの下流側の生態系や農地に及ぼす影響を極力小さくすることができる。
よって、第6の発明によれば、ポンプ逆転水車を備えた発電設備による発電効率を高めつつ、ダムの下流側における環境に極力配慮することができる。
The sixth invention has the same effects as the fifth invention described above. Furthermore, according to the sixth invention, when switching the water intake gate to obtain a sufficient water flow for power generation, it is possible to select the water intake gate whose water temperature is close to the reference value and whose turbidity is lower. .
In this case, when switching the water intake gate, the impact on the ecosystem and farmland downstream of the dam can be minimized.
Therefore, according to the sixth invention, the environment downstream of the dam can be considered as much as possible while increasing the efficiency of power generation by the power generation facility equipped with the reverse pump water turbine.

本発明の実施対象である発電設備の概念図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a conceptual diagram of the power generation equipment which is the implementation object of this invention. 本発明の実施例1に係る発電出力制御方法における発電出力回復工程のフローチャートである。4 is a flow chart of a power output recovery process in the power output control method according to the first embodiment of the present invention; 本発明の実施例2に係る発電出力制御方法における発電出力回復工程のフローチャートである。9 is a flow chart of a power generation output recovery process in a power generation output control method according to Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施例2に係る発電出力制御方法における取水ゲート切替え工程のフローチャートである。FIG. 9 is a flow chart of a water intake gate switching process in a power generation output control method according to Embodiment 2 of the present invention; FIG. 取水ゲートAの使用状態を監視する際の手順を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing a procedure for monitoring the usage state of the water intake gate A; 取水ゲートBの使用状態を監視する際の手順を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing a procedure for monitoring the usage state of the water intake gate B; 取水ゲートCの使用状態を監視する際の手順を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing a procedure for monitoring the usage state of the water intake gate C; ステップS05における取水ゲート優先順位決定工程の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the water intake gate priority determination process in step S05. 本発明の実施例2に係る発電出力制御方法における取水ゲート切替え工程の別の変形例を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flow chart showing another modified example of the water intake gate switching process in the power generation output control method according to the second embodiment of the present invention; FIG. 取水ゲートAから取水する場合に他の取水ゲートの併用の要否を判断する際のフローチャートである。10 is a flow chart for judging whether other water intake gates need to be used together when water is taken from water intake gate A. FIG. 取水ゲートBから取水する場合に他の取水ゲートの併用の要否を判断する際のフローチャートである。10 is a flow chart for judging whether or not to use other water intake gates together when water is taken from water intake gate B. FIG. 取水ゲートCから取水する場合に他の取水ゲートの併用の要否を判断する際のフローチャートである。10 is a flow chart for judging whether or not other water intake gates need to be used together when water is taken from water intake gate C. FIG. (a)本発明の実施対象である発電設備におけるポンプ逆転水車の回転数とダム水位の関係を示すグラフであり、(b)同ポンプ逆転水車の出力とダム水位の関係を示すグラフである。(a) A graph showing the relationship between the number of revolutions of a reverse pump water turbine and the dam water level in the power generation facility to which the present invention is applied, and (b) a graph showing the relationship between the output of the reverse pump water turbine and the dam water level.

本発明の実施形態に係る発電出力制御方法について図1乃至図13を参照しながら説明する。 A power generation output control method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 13. FIG.

まず、本発明の説明に先立って、本発明に係る発電出力制御方法の実施対象である発電設備の概要について図1及び図13参照しながら説明する。
図1は本発明の実施対象である発電設備の概念図である。
本発明の発電出力制御方法の実施対象である発電設備17は、例えば図1に示すように、ダム6に設けられる少なくとも1の取水ゲート(例えば取水ゲートA等)と、ダム6の下流側に設けられる放流池10とをつなぐ導水路9に設けられるポンプ逆転水車11を備えている。
また、上述のような発電設備17におけるポンプ逆転水車11では、その水車11aの回転軸11bに発電機12が接続され、この回転軸11bの回転数に応じた発電出力が得られるよう構成されている。
さらに、上述のような発電設備17は、ポンプ逆転水車11の回転軸11bの回転数を制御する制御部13を備えており、制御部13により回転軸11bの回転数を制御することで、導水路9を流れる水流の流量を所望に制御している。
First, prior to the description of the present invention, an outline of a power generation facility to which a power generation output control method according to the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 1 and 13. FIG.
FIG. 1 is a conceptual diagram of power generation equipment to which the present invention is applied.
For example, as shown in FIG. 1, the power generation equipment 17, which is the target of the power generation output control method of the present invention, includes at least one water intake gate (for example, water intake gate A) provided in the dam 6 and a A reverse pump water wheel 11 is provided in a water conduit 9 that connects with a discharge pond 10 that is provided.
In addition, in the reverse pump water turbine 11 in the power generation equipment 17 as described above, the generator 12 is connected to the rotating shaft 11b of the water turbine 11a, and is configured to obtain a power generation output corresponding to the rotation speed of the rotating shaft 11b. there is
Furthermore, the power generation equipment 17 as described above includes a control unit 13 that controls the rotation speed of the rotating shaft 11b of the pump reverse rotation turbine 11. By controlling the rotation speed of the rotating shaft 11b with the control unit 13, the induction The flow rate of water flowing through the water channel 9 is controlled as desired.

ここで、図1に示す発電設備17におけるポンプ逆転水車11を用いた導水路9の流量制御について図13を参照しながら説明する。なお、本明細書では「ポンプ逆転水車11の回転軸11bの回転数」を単に「ポンプ逆転水車11の回転数」という。
図13(a)は本発明の実施対象である発電設備におけるポンプ逆転水車の回転数とダム水位の関係を示すグラフであり、(b)は同ポンプ逆転水車の出力とダム水位の関係を示すグラフである。また、図13(a),(b)のそれぞれのグラフの基をなす数値を表にしたものが以下に示す表1である。なお、図13(a),(b)及び下表1に示す値は本発明の実施対象である発電設備17の特性を説明するための例であり、本発明の実施対象である発電設備17におけるダム水位や、ポンプ逆転水車11の回転数等が必ず表1に示す状態になることを示すものではない。
Here, the flow rate control of the water conduit 9 using the reverse pump water turbine 11 in the power generation equipment 17 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. 13 . In this specification, "the number of revolutions of the rotating shaft 11b of the reverse pump water turbine 11" is simply referred to as "the number of revolutions of the reverse pump water turbine 11".
FIG. 13(a) is a graph showing the relationship between the rotation speed of the reverse pump water turbine and the dam water level in the power generation facility to which the present invention is applied, and (b) shows the relationship between the output of the reverse pump water turbine and the dam water level. graph. Table 1 below is a table of numerical values forming the basis of the graphs of FIGS. 13(a) and 13(b). The values shown in FIGS. 13(a) and (b) and Table 1 below are examples for explaining the characteristics of the power generation equipment 17 to which the present invention is applied. It does not mean that the dam water level at , the number of revolutions of the pump reverse turbine 11, etc. will always be in the states shown in Table 1.

Figure 2023064784000002
Figure 2023064784000002

図13(a)のグラフから明らかなように、発電設備17ではダム6の水位(L)とポンプ逆転水車11の回転数(N)が相関している。さらに、図13(b)のグラフから明らかなように、ダム6の水位(L)とポンプ逆転水車11の発電出力(出力;W)も相関している。 As is clear from the graph of FIG. 13( a ), in the power generation equipment 17 , the water level (L 0 ) of the dam 6 and the rotation speed (N) of the reverse pump water turbine 11 are correlated. Furthermore, as is clear from the graph of FIG. 13(b), the water level (L 0 ) of the dam 6 and the power generation output (output; W) of the reverse pump water turbine 11 are also correlated.

より詳細に説明すると、本発明の実施対象である発電設備17においてポンプ逆転水車11による発電出力(W)は、以下に示す式1により求めることができる。

<式1>
[W:発電出力(J/s)]=[g:重力加速度(m/s)]×[Q:流量(kg/s)]×[H:有効落差(m)]×[F:効率]
ただし、[H:有効落差] =[H:総落差]-[H:損失落差]
[H:総落差]=[L:ダム水位]-[L:放流池水位]

なお、有効落差(H)、総落差(H)、損失落差(H)、ダム水位(L)及び放流池水位(L)のそれぞれについては図1を参照。
また、上式1において、発電設備17の導水路9における流量(Q)に対応する損失落差(H)と効率(F)を表にまとめたものが下表2である。なお、便宜上、水の密度を1×10(kg/m)とする。
More specifically, the power output (W) by the reverse pump water turbine 11 in the power generation equipment 17, which is the object of implementation of the present invention, can be obtained by Equation 1 shown below.

<Formula 1>
[W: power generation output (J/s)] = [g: acceleration of gravity (m/ s2 )] x [Q: flow rate (kg/s)] x [H e : effective head (m)] x [F: efficiency]
However, [H e : effective head] = [H a : total head] - [H b : loss head]
[H a : total head] = [L 0 : dam water level] - [L 1 : discharge pond water level]

See Fig. 1 for effective head (H e ), total head (H a ), head loss (H b ), dam water level (L 0 ), and discharge pond water level (L 1 ).
Table 2 below summarizes the head loss (H b ) and the efficiency (F) corresponding to the flow rate (Q) in the water conduit 9 of the power generating equipment 17 in the above equation 1. For convenience, the density of water is assumed to be 1×10 3 (kg/m 3 ).

Figure 2023064784000003
Figure 2023064784000003

つまり、本発明の実施対象である発電設備17では、上式1に基づいてポンプ逆転水車11による発電出力(W)から、導水路9の流量(Q)を間接的に把握することができる。
したがって、本発明の実施対象である発電設備17では、上表1から明らかなように、ダム水位(L)が変わらない場合に、すなわちダム水位(L)がその位置に維持される場合、導水路9の流量(Q)を増大させるには、ポンプ逆転水車11の回転数を低下させればよい。
他方、ダム水位(L)が変わらない場合、導水路9の流量(Q)を減少させるには、ポンプ逆転水車11の回転数を上昇させればよい。
よって、本発明の実施対象である発電設備17では、ダム6の水位(L)の計測値と上表2に示す損失落差(H)及び効率(F)、並びに上式1に基づいて、導水路9における流量(Q)を制御することができる。
そして、本発明の実施対象である発電設備17では、ポンプ逆転水車11による発電出力(W)を監視することで、間接的に導水路9の流量(Q)を監視することができる。
That is, in the power generation equipment 17 to which the present invention is applied, the flow rate (Q) of the water conduit 9 can be indirectly grasped from the power output (W) of the reverse pump water turbine 11 based on Equation 1 above.
Therefore, in the power generation equipment 17 to which the present invention is applied, as is apparent from Table 1 above, when the dam water level (L 0 ) does not change, that is, when the dam water level (L 0 ) is maintained at that position In order to increase the flow rate (Q) of the water conduit 9, the number of revolutions of the pump reversing water wheel 11 should be decreased.
On the other hand, if the dam water level (L 0 ) does not change, the flow rate (Q) of the water conduit 9 can be decreased by increasing the rotation speed of the reverse pump water turbine 11 .
Therefore, in the power generation equipment 17, which is the object of implementation of the present invention, based on the measured value of the water level (L 0 ) of the dam 6, the head loss (H b ) and efficiency (F) shown in Table 2 above, and the above equation 1 , the flow rate (Q) in the conduit 9 can be controlled.
In the power generation equipment 17 to which the present invention is applied, the flow rate (Q) of the water conduit 9 can be indirectly monitored by monitoring the power output (W) of the reverse pump turbine 11 .

その一方で、上述のような発電設備17ではポンプ逆転水車11を駆動させる水流の取水ゲート(例えば取水ゲートA等)にゴミ掛かりが生じるなどして取水ゲートに部分的な閉塞が生じた際に、その水位(L)において期待される流量(Q)が得られなくなる。
この場合、ポンプ逆転水車11による発電出力(W)は、その水位(L)において期待される発電出力(W)の目標値を下回った状態になる。
さらに、この場合は、ダム6の水位(L)には何ら問題がないにもかかわらず、ダム6の下流側の例えば放流池10に必要な流量(Q)を供給できないばかりか、水位(L)において期待される発電出力(W)までも得られないといった不具合が生じる。このような事情に鑑み発明されたのが本発明に係る発電出力制御方法である。
On the other hand, in the power generation equipment 17 as described above, when the water intake gate (for example, the water intake gate A etc.) for the water flow that drives the pump reverse turbine 11 is partially clogged with dust, the water intake gate is partially blocked. , the expected flow rate (Q) at that water level (L 0 ) will not be obtained.
In this case, the power output (W) of the reverse pump water turbine 11 falls below the target value of the power output (W) expected at that water level (L 0 ).
Furthermore, in this case, although there is no problem with the water level (L 0 ) of the dam 6, not only is it impossible to supply the required flow rate (Q) to, for example, the discharge pond 10 downstream of the dam 6, but the water level ( L 0 ), there is a problem that even the expected power output (W) cannot be obtained. The power generation output control method according to the present invention was invented in view of such circumstances.

本発明の実施例1に係る発電出力制御方法について図1及び図2を参照しながら説明する。
図2は本発明の実施例1に係る発電出力制御方法における発電出力回復工程のフローチャートである。なお、図1に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
先の図1に示す発電設備17では、ダム6に設けられている取水ゲート(例えば取水ゲートA)から取水するか否か、すなわちポンプ逆転水車11による発電を行うか否かを判断するための基準水位(例えば基準水位(L))が定められており、ダムの現在水位(L)が基準水位(例えば基準水位(L))を下回る場合は、その取水ゲート(例えば取水ゲートA)からの取水は行われない。
その一方で、ダムの現在水位(L)が基準水位(例えば基準水位(L))を上回る場合は、取水ゲート(例えば取水ゲートA)からの取水が行われる。つまり、取水ゲート(例えば取水ゲートA)から取水された水を利用してポンプ逆転水車11による発電が行われる。
なお、実施例1ではダム6に設けられる取水ゲートAから取水して発電を行う場合を例に挙げて説明する。
A power generation output control method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.
FIG. 2 is a flow chart of a power output recovery process in the power output control method according to the first embodiment of the present invention. The same parts as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description of the configuration thereof is omitted.
In the power generation equipment 17 shown in FIG. 1, it is determined whether or not to take water from a water intake gate (for example, water intake gate A) provided in the dam 6, that is, whether or not to generate power by the reverse pump water turbine 11. A reference water level (for example, reference water level (L A )) is set, and if the current water level (L 0 ) of the dam is below the reference water level (for example, reference water level (L A )), the water intake gate (for example, water intake gate A ) is not taken.
On the other hand, when the current water level (L 0 ) of the dam exceeds the reference water level (eg reference water level ( LA )), water is taken from the water intake gate (eg water intake gate A). That is, power is generated by the reverse pump water turbine 11 using water taken in from a water intake gate (for example, the water intake gate A).
In addition, in Example 1, the case where water is taken in from the water intake gate A provided in the dam 6 and electric power is generated will be described as an example.

実施例1に係る発電出力制御方法100Aにおける発電出力回復工程1では、例えば図2に示すように、ポンプ逆転水車11(図1を参照)による発電を開始するにあたり、まずダム6の現在水位(L)が、取水ゲートAからの取水の可否を判断するための基準水位(L)以上であるか否かが判断される(ステップS00)。
そして、このステップS00においてダム6の現在水位(L)が基準水位(L)以上である場合は、取水ゲートAに対して開指令が発せられて取水ゲートAからの取水が開始されるとともに、ポンプ逆転水車11による発電が開始される。
In the power generation output recovery step 1 in the power generation output control method 100A according to the first embodiment, for example, as shown in FIG. L 0 ) is equal to or higher than the reference water level (L A ) for judging whether or not water can be taken from the water intake gate A (step S00).
In step S00, if the current water level (L 0 ) of the dam 6 is equal to or higher than the reference water level (L A ), an opening command is issued to the water intake gate A, and water intake from the water intake gate A is started. At the same time, power generation by the pump reverse rotation turbine 11 is started.

この後、発電機12による発電出力(W)がダム6の現在水位(L)における発電出力の目標値に達しているか否かが確認され、発電出力(W)が目標値に達していない場合は、ポンプ逆転水車11の回転数を所望だけ低下させる制御信号が制御部13からポンプ逆転水車11に対して発せられて、ポンプ逆転水車11の回転軸11bの回転数が低下する(ステップS01)。
この場合、先に図13を参照しながら説明したように、取水ゲートAからポンプ逆転水車11に送給される水の流量が上昇して、これによりポンプ逆転水車11による発電出力(W)が回復(上昇)する。
そして、このステップS01の後に、発電機12による発電出力(W)がダム6の現在水位(L)における目標値に達しているか否かが確認され(ステップS02)、発電出力(W)が目標値に達していない場合は、発電出力(W)が目標値に達するまで上述のステップS01とステップS02がセットで繰り返される(図2中における記載なし)。
After that, it is confirmed whether or not the power output (W) of the generator 12 has reached the target value of the power output at the current water level (L 0 ) of the dam 6, and the power output (W) has not reached the target value. In this case, a control signal for decreasing the rotation speed of the pump reverse rotation turbine 11 by a desired amount is issued from the control unit 13 to the pump rotation rotation turbine 11, and the rotation speed of the rotating shaft 11b of the pump reverse rotation turbine 11 is decreased (step S01). ).
In this case, as described above with reference to FIG. 13, the flow rate of the water supplied from the water intake gate A to the pump reverse rotation turbine 11 increases, thereby increasing the power generation output (W) of the pump reverse rotation turbine 11. Recover (rise).
Then, after this step S01, it is confirmed whether or not the power output (W) of the generator 12 has reached the target value at the current water level (L 0 ) of the dam 6 (step S02), and the power output (W) is If the target value is not reached, the above steps S01 and S02 are repeated as a set until the power output (W) reaches the target value (not shown in FIG. 2).

よって、実施例1に係る発電出力制御方法100Aが上述のようなステップS01及びステップS02を有する発電出力回復工程1を備える場合は、ダムの現在水位(L)が基準水位(L)以上であるにもかかわらず、取水ゲートAからの流量が水位(L)である場合に期待される流量を下回って、ポンプ逆転水車11における発電出力(W)の低下が起きた場合でも、流量計の計測値に依らずポンプ逆転水車11における発電出力(W)を目標値に近づくよう回復させることができる。
この場合、本発明の実施対象である発電設備17の導水路9に流量計を設ける必要がないので、発電設備17の設備投資に要するコスト、並びにそのメンテナンスに要する手間とコストを節約することができる。
Therefore, when the power generation output control method 100A according to the first embodiment includes the power generation output recovery process 1 having steps S01 and S02 as described above, the current water level (L 0 ) of the dam is equal to or higher than the reference water level (L A ). Despite the fact that the flow rate from the water intake gate A is below the flow rate expected when the water level (L 0 ), even if the power generation output (W) of the pump reverse turbine 11 decreases, the flow rate The power generation output (W) in the reverse pump water turbine 11 can be recovered so as to approach the target value regardless of the measured value of the meter.
In this case, since it is not necessary to install a flow meter in the water conduit 9 of the power generation equipment 17, which is the object of the present invention, the cost required for investment in the power generation equipment 17 and the labor and cost required for its maintenance can be saved. can.

また、ダムの現水位(L)が基準水位(L)以上であるにもかかわらず、取水ゲートAからの流量が水位(L)である場合に期待される流量よりも小さくなる原因は、主に取水ゲートAにゴミ掛かりが生じることによる取水ゲートAの部分的な閉塞である。
このような取水ゲートAにおけるゴミ掛かりは、何らかの原因で突然解消する場合があり、その場合はポンプ逆転水車11に流入する水の流量が急激に上昇してしまう。
この場合、ポンプ逆転水車11に流入する水の流量の上昇に伴って、ポンプ逆転水車11による発電出力(W)も急激に上昇し、その値が許容される上限値を超えた場合は、ポンプ逆転水車11や発電機12に不具合が生じる懸念がある。
このような事情に鑑み、実施例1に係る発電出力制御方法100Aの発電出力回復工程1はさらに、以下に示すようなステップS03を備えていてもよい。
In addition, even though the current water level (L 0 ) of the dam is equal to or higher than the reference water level ( LA ), the flow rate from the intake gate A is less than the expected flow rate when the water level (L 0 ) is a partial blockage of the water intake gate A mainly due to dust accumulation on the water intake gate A.
For some reason, the dust accumulation at the water intake gate A may suddenly disappear.
In this case, as the flow rate of water flowing into the pump reverse turbine 11 rises, the power output (W) of the pump reverse turbine 11 also rises sharply, and if the value exceeds the allowable upper limit, the pump There is a concern that the reversing water turbine 11 and the generator 12 may malfunction.
In view of such circumstances, the power output recovery step 1 of the power output control method 100A according to the first embodiment may further include step S03 as described below.

つまり、実施例1に係る発電出力制御方法100Aの発電出力回復工程1は、図2に示すように、先のステップS01の後でステップS02が実施される前に、ポンプ逆転水車11の回転数(N)が、予め設定されている設定値に達したか否かを確認し、ポンプ逆転水車11の回転数(N)が予め設定されている設定値に達した場合に、警報を発出する工程(ステップS03)を備えていてもよい(任意選択構成要素)。
なお、上述のステップS03における「予め設定される設定値」とは、ポンプ逆転水車11による発電出力(W)が許容される最大値となる回転数(Nmax)である。
また、上述のステップS03において、警報が発出された場合は、例えばダム6の取水ゲートAに生じたゴミ掛かりを作業員が除去するなどの復旧策が講じられて、再び取水ゲートAから必要な流量の水が取水される。この結果、取水ゲートAから取水される水を用いてポンプ逆転水車11による発電を継続することができる。
That is, as shown in FIG. 2, in the power output recovery step 1 of the power output control method 100A according to the first embodiment, the rotation speed of the reverse pump water turbine 11 is increased after step S01 and before step S02 is performed. (N) has reached a preset set value, and an alarm is issued when the rotation speed (N) of the reverse pump water turbine 11 has reached the preset set value. A step (step S03) may be provided (optional component).
The “preset value” in step S<b>03 described above is the rotation speed (N max ) at which the power output (W) of the reverse pump water turbine 11 is allowed to be the maximum value.
In addition, in the above step S03, if an alarm is issued, for example, a recovery measure is taken such as removing the garbage hanging on the water intake gate A of the dam 6, and the necessary water is removed from the water intake gate A again. A flow of water is taken. As a result, the power generation by the pump reverse turbine 11 can be continued using the water taken from the water intake gate A.

そして、実施例1に係る発電出力制御方法100Aの発電出力回復工程1が、上述のステップS01及びステップS02に加えて、ステップS03を備えている場合は、取水ゲートAに生じたゴミ掛かりが意図せず突然解消されて、取水ゲートAからポンプ逆転水車11への流量が急激に上昇した場合に、ポンプ逆転水車11や発電機12が不具合を起こすのを防止できる。 When the power generation output recovery step 1 of the power generation output control method 100A according to the first embodiment includes step S03 in addition to steps S01 and S02 described above, the water intake gate A is intended to be covered with dust. It is possible to prevent malfunction of the reverse pump water turbine 11 and the generator 12 when the flow rate from the water intake gate A to the reverse reverse pump water turbine 11 rises sharply due to sudden cancellation.

先の図1に示す発電設備17を構成するダム6が、鉛直方向における設置位置が異なる3以上の取水ゲート(例えば取水ゲートA~C)を備えている場合は、先の実施例1に係る発電出力制御方法100Aにおいて発電出力回復工程1を実施してもポンプ逆転水車11の発電出力(W)の回復が見込めない場合に、他の取水ゲートに切替えることで問題を解決できる場合がある。つまり、ゴミ掛かりにより部分的な閉塞が生じた取水ゲートAからの取水を中止して、ゴミ掛かりが生じていない取水ゲートB又は取水ゲートCからの取水に切替えることで、ポンプ逆転水車11の発電出力(W)を回復させることができる可能性がある。
そして、先の実施例1に係る発電出力制御方法100Aの発電出力回復工程1を構成するステップS03において、ポンプ逆転水車11の回転数が予め設定される設定値に達した場合に、他の取水ゲート(例えば取水ゲートB又は取水ゲートC)への切替えを自動で行う取水ゲート切替え工程2aを備えたものが実施例2に係る発電出力制御方法100Bである。
If the dam 6 constituting the power generation facility 17 shown in FIG. If the power output (W) of the reverse pump turbine 11 cannot be expected to recover even if the power output recovery step 1 is performed in the power output control method 100A, the problem may be solved by switching to another water intake gate. In other words, the water intake from the water intake gate A that is partially blocked by dust is stopped, and the water intake is switched to the water intake gate B or the water intake gate C that is not covered with dust, so that the pump reverse turbine 11 can generate power. Power (W) may be restored.
Then, in step S03 constituting the power generation output recovery step 1 of the power generation output control method 100A according to the first embodiment, when the rotation speed of the reverse pump water turbine 11 reaches a preset value, another water intake A power generation output control method 100B according to the second embodiment includes a water intake gate switching step 2a for automatically switching to a gate (for example, water intake gate B or water intake gate C).

ここで、本発明の実施例2に係る発電出力制御方法について図1及び図3乃至図7を参照しながら説明する。
図3は本発明の実施例2に係る発電出力制御方法における発電出力回復工程のフローチャートである。また、図4は本発明の実施例2に係る発電出力制御方法における取水ゲート切替え工程2aのフローチャートである。なお、図1又は図2に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
実施例2に係る発電出力制御方法100Bでは、図3に示すように、発電出力回復工程1のステップS03までは、先の実施例1に係る発電出力回復工程1のステップS03までと同じである。
そして、実施例2に係る発電出力制御方法100Bでは、図3に示すように、発電出力回復工程1のステップS03においてポンプ逆転水車11の回転数(N)が予め設定される設定値に達した際に、図4に示す取水ゲート切替え工程2aに移行する。
Here, a power generation output control method according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 3 to 7. FIG.
FIG. 3 is a flow chart of a power generation output recovery process in a power generation output control method according to Embodiment 2 of the present invention. Moreover, FIG. 4 is a flow chart of the water intake gate switching step 2a in the power generation output control method according to the second embodiment of the present invention. The same parts as those shown in FIG. 1 or 2 are denoted by the same reference numerals, and descriptions of the configurations thereof are omitted.
In the power output control method 100B according to the second embodiment, as shown in FIG. 3, steps up to step S03 of the power output recovery process 1 are the same as up to step S03 of the power output recovery process 1 according to the first embodiment. .
Then, in the power generation output control method 100B according to the second embodiment, as shown in FIG. At this time, the process proceeds to the water intake gate switching step 2a shown in FIG.

実施例2に係る発電出力制御方法100Bの取水ゲート切替え工程2aは、図4に示すように、制御部13において取水停止中でかつ取水可能な他の取水ゲートの有無が確認され、取水停止中でかつ取水可能な取水ゲートが存在する場合は、その取水ゲート(単数又は複数)が選定される(ステップS04)。
なお、このステップS04において取水停止中でかつ取水可能な取水ゲートが存在しない場合は、新たに使用可能な取水ゲートが存在しないことになり、警報が発出される。
また、各取水ゲートの使用状態の監視は、例えば図5乃至図7に示すようなフローにより行われる。
In the water intake gate switching step 2a of the power generation output control method 100B according to the second embodiment, as shown in FIG. If there is a water intake gate that can take water, the water intake gate (single or plural) is selected (step S04).
If it is determined in step S04 that water intake is stopped and there is no water intake gate that can take water, it means that there is no new water intake gate that can be used, and an alarm is issued.
Also, monitoring of the usage state of each water intake gate is performed according to the flow shown in FIGS. 5 to 7, for example.

図5は取水ゲートAの使用状態を監視する際の手順を示すフローチャートである。また、図6は取水ゲートBの使用状態を監視する際の手順を示すフローチャートである。さらに、図7は取水ゲートCの使用状態を監視する際の手順を示すフローチャートである。なお、図1乃至図4に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
取水ゲートAの使用状態の監視は、例えば図5に示すような取水ゲートA使用状態監視工程3により行われる。
より具体的には、この取水ゲートA使用状態監視工程3では、まず、ダム6の現在水位(L)が測定され、制御部13においてこの水位(L)が取水ゲートAの基準水位(L)を超えているか否かが判定される。
そして、ダム6の現在水位(L)が取水ゲートAの基準水位(L)を下回っている場合、取水ゲートAは「取水停止中・取水不可」と判定されてその情報が制御部13に記憶される。
また、ダム6の現在水位(L)が取水ゲートAの基準水位(L)を上回っている場合は、さらに取水ゲートAの開閉状態が制御部13において確認され、取水ゲートAが全閉の場合、取水ゲートAは「取水停止中・取水可」と判定されてその情報が制御部13に記憶される。
他方、ダム6の現在水位(L)が取水ゲートAの基準水位(L)を上回っている場合でかつ取水ゲートAが全閉でない場合は、取水ゲートAは「取水中(使用中)」と判定されてその情報が制御部13に記憶される。
なお、図5に示すような取水ゲートA使用状態監視工程3は、制御部13において所望時間毎に(例えば5分毎、あるいは15分毎)に実施され、制御部13には取水ゲートAの最新の判定結果が記憶される。
FIG. 5 is a flow chart showing the procedure for monitoring the usage state of the water intake gate A. As shown in FIG. FIG. 6 is a flow chart showing the procedure for monitoring the usage state of the water intake gate B. As shown in FIG. Furthermore, FIG. 7 is a flow chart showing the procedure for monitoring the usage state of the water intake gate C. As shown in FIG. The same parts as those shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and descriptions of their configurations are omitted.
Monitoring of the use state of the water intake gate A is carried out, for example, by a water intake gate A use state monitoring process 3A as shown in FIG.
More specifically, in this water intake gate A usage state monitoring step 3A , first, the current water level (L 0 ) of the dam 6 is measured, and the controller 13 determines this water level (L 0 ) as the reference water level of the water intake gate A. It is determined whether (L A ) is exceeded.
Then, when the current water level (L 0 ) of the dam 6 is lower than the reference water level (L A ) of the water intake gate A, the water intake gate A is judged to be “water intake stopped/cannot be taken”, and the control unit 13 stored in
Further, when the current water level (L 0 ) of the dam 6 exceeds the reference water level (LA ) of the water intake gate A, the open/closed state of the water intake gate A is further confirmed by the control unit 13, and the water intake gate A is fully closed. In this case, the water intake gate A is determined to be “water intake stopped/water intake possible”, and the information is stored in the control unit 13 .
On the other hand, when the current water level (L 0 ) of the dam 6 exceeds the standard water level ( LA ) of the intake gate A and the intake gate A is not fully closed, the intake gate A , and the information is stored in the control unit 13 .
The water intake gate A use state monitoring process 3A as shown in FIG. is stored.

また、取水ゲートBにおいても同様に図6に示す取水ゲートB使用状態監視工程3によりその使用状態が監視されて、最新の判定結果が制御部13に記憶される。
さらに、取水ゲートCにおいても同様に図7に示す取水ゲートC使用状態監視工程3によりその使用状態が監視されて、最新の判定結果が制御部13に記憶される。
Similarly, in the water intake gate B, the use state of the water intake gate B is monitored by the water intake gate B use state monitoring step 3B shown in FIG.
Further, the water intake gate C is similarly monitored by the water intake gate C usage state monitoring step 3C shown in FIG.

より具体的には、例えば図1に示す発電設備17において、ダム6の現在水位(L)が基準水位(L)を超えておりかつ取水ゲートAが使用中である場合、実施例2に係る発電出力制御方法100Bの取水ゲート切替え工程2aにおけるステップS04では、取水ゲートA以外の切替え可能な取水ゲートとして取水ゲートB及び取水ゲートCが選定される。
他方、図1に示す発電設備17において、ダム6の現在水位(L)が基準水位(L)を下回っておりかつ基準水位(L)を超えている場合で、しかも取水ゲートCが使用中である場合、ステップS04では、取水ゲートC以外で新たに使用可能な(切替え可能な)取水ゲートは存在しないため、警報が発出される。
そして、ステップS04において警報が発出された場合は、例えばダム6の取水ゲートCに生じたゴミ掛かりを作業員が除去するなどの復旧策が講じられるなどして、再び取水ゲートCから必要な流量の水が取水される。これにより、取水ゲートCから取水される水を用いてポンプ逆転水車11による発電を継続することができる。
More specifically , for example, in the power generation equipment 17 shown in FIG. In step S04 in the water intake gate switching step 2a of the power generation output control method 100B, water intake gates B and C are selected as switchable water intake gates other than the water intake gate A.
On the other hand, in the power generation facility 17 shown in FIG. If it is in use, in step S04, since there is no newly usable (switchable) water intake gate other than the water intake gate C, an alarm is issued.
Then, when an alarm is issued in step S04, for example, a worker takes a recovery measure such as removing the garbage hanging on the water intake gate C of the dam 6, and the necessary flow rate is again discharged from the water intake gate C. of water is withdrawn. As a result, the power generation by the pump reverse turbine 11 can be continued using the water taken from the water intake gate C.

さらに、このステップS04の後のステップS05は、先のステップS04において選定された取水ゲートについて、予め定められた基準に基づいて取水ゲートの優先順位を定め、優先順位が最も高い取水ゲートを新たに使用する取水ゲートとして選定する工程である。
なお、ステップS04において選定された取水ゲートの優先順位を定めるための「予め定められた基準」とは、例えば「ダム6においてより鉛直方向上方に位置する取水ゲートを優先して使用する」等の基準である。なお、このステップS05において取水ゲートの優先順位を定める基準は1のみでもよいし、複数の基準を併用してもよい。なお、「予め定められた基準」の他の例については、後段において詳細に説明する。
Further, in step S05 after step S04, the priority of the water intake gates selected in step S04 is determined based on a predetermined standard, and the water intake gate with the highest priority is newly selected. This is the process of selecting the intake gate to be used.
The "predetermined criteria" for determining the priority order of the intake gates selected in step S04 is, for example, "preferentially use the intake gate located vertically above the dam 6". It is the standard. In this step S05, only one criterion for determining the priority of the water intake gates may be used, or a plurality of criteria may be used together. Other examples of the "predetermined criteria" will be described later in detail.

また、「予め定められた基準」の一例として「ダム6においてより鉛直方向上方に位置する取水ゲートを優先する」という基準で取水ゲートの優先順位を定める場合は下記のように優先順位が定まる。
例えば、図1に示す発電設備17において、ダム6の現在水位(L)が基準水位(L)を超えており、かつステップS04において取水ゲートB及び取水ゲートCが選定された場合は、その後のステップ05において、取水ゲートCよりもより鉛直上方に位置する取水ゲートBが新たに使用される取水ゲートとして選定される。
As an example of the "predetermined criteria", when the priority of the intake gates is determined based on the criterion of "prioritizing the intake gate located vertically higher in the dam 6", the priority is determined as follows.
For example, in the power generation facility 17 shown in FIG. 1, if the current water level (L 0 ) of the dam 6 exceeds the reference water level (L A ) and the water intake gate B and the water intake gate C are selected in step S04, In the subsequent step 05, the water intake gate B located vertically above the water intake gate C is selected as the water intake gate to be newly used.

そして、ステップS05の後のステップS06では、ステップS05において選定された新たに使用する取水ゲート(例えば取水ゲートB)に対して制御部13から開指令が発せられて、新たに使用する取水ゲート(例えば取水ゲートB)からの取水が開始される(図4を参照)。 Then, in step S06 after step S05, the controller 13 issues an open command to the newly used water intake gate (for example, water intake gate B) selected in step S05, and the newly used water intake gate ( For example, water intake from the water intake gate B) is started (see FIG. 4).

さらに、ステップS06の後のステップS07では、使用中の取水ゲート(例えば取水ゲートA)に対して、閉指令が発せられて、使用中の取水ゲート(例えば取水ゲートA)からの取水が停止される(図4を参照)。 Further, in step S07 after step S06, a closing command is issued to the water intake gate in use (eg, water intake gate A) to stop water intake from the water intake gate in use (eg, water intake gate A). (see Figure 4).

よって、実施例2に係る発電出力制御方法100Bによれば、発電出力回復工程1を実施にしてもポンプ逆転水車11による発電出力(W)の回復が見込めない場合に(図3を参照)、図4に示す取水ゲート切替え工程2aに移行することで、新たな取水ゲートからポンプ逆転水車11に十分な流量の水を供給することが可能になる。
この場合、ポンプ逆転水車11による発電を継続することができるので、発電設備17における発電効率を向上させることができる。
また、実施例2に係る発電出力制御方法100Bを実施する場合も、発電設備17に流量計を新たに設置する必要がないので、発電設備17の設備投資に係るコストや、設備のメンテナンスに要する手間やコストを節約することができる。
Therefore, according to the power generation output control method 100B according to the second embodiment, when recovery of the power generation output (W) by the pump reverse rotation turbine 11 cannot be expected even if the power generation output recovery step 1 is performed (see FIG. 3), By shifting to the water intake gate switching step 2a shown in FIG. 4, it becomes possible to supply a sufficient flow rate of water to the reverse pump water turbine 11 from the new water intake gate.
In this case, power generation by the reverse pump water turbine 11 can be continued, so the power generation efficiency of the power generation equipment 17 can be improved.
Also, when the power generation output control method 100B according to the second embodiment is performed, there is no need to newly install a flow meter in the power generation equipment 17. Time and cost can be saved.

さらに、実施例2に係る発電出力制御方法100Bでは、発電出力回復工程1と取水ゲート切替え工程2aを交互に繰り返してもよい(任意選択構成要素)。
この場合、図1に示す発電設備17において、ポンプ逆転水車11による発電出力(W)を継続的にかつ効率良く目標値に近づいた状態に保つことができる。
Furthermore, in the power output control method 100B according to the second embodiment, the power output recovery step 1 and the water intake gate switching step 2a may be alternately repeated (an optional component).
In this case, in the power generation equipment 17 shown in FIG. 1, the power output (W) of the reverse pump water turbine 11 can be continuously and efficiently kept close to the target value.

次に、図4及び図8を参照しながら実施例2に係る発電出力制御方法100Bにおける取水ゲート切替え工程2aの変形例について説明する。
先の図4に示すステップS05における取水停止中でかつ取水可能な取水ゲートの優先順位の決め方の他の例について説明する。
ステップ05において取水停止中でかつ取水可能な取水ゲートの優先順位を決める場合、それぞれの取水ゲートに又はその近傍に予め比較要素検知部(例えばセンサー等)を設けておき、この比較要素検知部から得られる比較要素基準値に基づいてその優先順位を決定してもよい(任意選択構成要素)。
ここで、取水ゲートの優先順位を決める際の比較要素を例えば水温とする場合を例に挙げて詳細に説明する。
Next, a modification of the water intake gate switching step 2a in the power generation output control method 100B according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 8. FIG.
Another example of how to determine the priority of water intake gates that are stopped and capable of taking water in step S05 shown in FIG. 4 will be described.
In step 05, when determining the priority of water intake gates that are stopped and can take water, a comparison element detection unit (for example, a sensor) is provided in advance at or near each water intake gate, and from this comparison element detection unit The priority may be determined based on the resulting comparison element criteria (optional component).
Here, a detailed description will be given by taking as an example a case where water temperature is used as a comparison factor when determining the order of priority of water intake gates.

図8はステップS05における取水ゲート優先順位決定工程の一例を示すフローチャートである。なお、図1乃至図7に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
取水ゲートの優先順位を例えば水温の測定値に基づいて決める場合、発電設備17は、取水ゲートA~Cのそれぞれに又は取水ゲートA~Cのそれぞれの近傍に、それぞれの取水ゲートから取水される水の水温(T)~(T)を測定する水温センサー15A~15Cを備えている。さらに、発電設備17は、水温センサー15A~15Cにより測定される水温(T)~(T)を比較する際の比較基準となる基準水温(T)を測定するための図示しない基準水温センサーも併せて備えている。なお、この基準水温(T)は、例えばダム6における水面(水位(L))近傍の水温としてもよいし、ダム6の上流側の所望地点で測定される水温等のように放流後の水の用途等に応じて所望に設定してよい。
FIG. 8 is a flow chart showing an example of the water intake gate priority order determination process in step S05. The same parts as those shown in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals, and descriptions of their configurations are omitted.
If the water intake gates are prioritized, for example, based on water temperature measurements, the power generation facility 17 is drawn into each of the water intake gates A to C, or in the vicinity of each of the water intake gates A to C, from each water intake gate. Water temperature sensors 15A-15C are provided to measure water temperatures (T A )-(T C ) of water. Furthermore, the power generation equipment 17 has a reference water temperature (not shown) for measuring a reference water temperature (T 0 ) that serves as a comparison standard when comparing the water temperatures (T A ) to (T C ) measured by the water temperature sensors 15A to 15C. It also has a sensor. The reference water temperature (T 0 ) may be, for example, the water temperature near the water surface (water level (L 0 )) in the dam 6, or the water temperature measured at a desired point upstream of the dam 6 after discharge. It may be set as desired according to the use of the water.

この場合、ステップS05における取水ゲート優先順位決定工程4は、例えば図8に示すように、まず、発電設備17における図示しない基準水温センサーにより基準水温(T)の測定が行われる(ステップS41)。
このステップS41と同時に又はその後で、それぞれの取水ゲートA~Cにおける水温センサー15A~15Cにより水温(T)~(T)の測定が行われる(ステップS42)。
このステップS42の後、基準水温(T)と水温(T)~(T)の測定値に基づいて制御部13においてこれら水温差(D)~(D)の絶対値が算出される(ステップS43)。
このステップS43の後、水温差(D)~(D)が小さい順に取水ゲートA~Cの優先順位が定められ、この優先順位は制御部13に記憶される(ステップS44)。
なお、ステップS05では取水ゲート優先順位決定工程4を構成する上述のステップS41~ステップS44が所望間隔毎に繰り返され、最新の優先順位が制御部13に記憶される仕組みになっている。
In this case, in the water intake gate priority order determination step 4 in step S05, as shown in FIG. 8, first, the reference water temperature (T 0 ) is measured by a reference water temperature sensor (not shown) in the power generation equipment 17 (step S41). .
Simultaneously with or after this step S41, water temperatures (T A ) to (T C ) are measured by the water temperature sensors 15A to 15C at the respective water intake gates A to C (step S42).
After step S42, the controller 13 calculates the absolute values of the water temperature differences (D A ) to (D C ) based on the reference water temperature (T 0 ) and the measured values of the water temperatures (T A ) to (T C ). (step S43).
After this step S43, the priority of the water intake gates A to C is determined in ascending order of water temperature difference (D A ) to (D C ), and this priority is stored in the control unit 13 (step S44).
In step S05, the above-described steps S41 to S44 constituting the water intake gate priority determination process 4 are repeated at desired intervals, and the latest priority is stored in the control unit 13. FIG.

よって、取水ゲート切替え工程2aのステップS05では、上述のような取水ゲート優先順位決定工程4を実施することで取水ゲートA~Cの優先順位を決めることができる。
この場合、取水ゲートA~Cの優先順位が比較基準(例えばダム6の水面付近の水温等)との比較に基づいて決まり、新たに使用する取水ゲートが選定される。
この結果、例えば図8に示すような取水ゲート優先順位決定工程4により、ダム6の水面付近の水温との水温差がより小さい(あるいは所望の比較要素の影響が小さい)取水ゲートを新たに使用する取水ゲートとして選定することができる。これにより、取水ゲート切替え後の新たな取水ゲートから取水される水をダム6の下流側に放流した際に、農地や生態系に対して水温(あるいは所望の比較要素)が及ぼす影響をより小さくできる。
より具体的には、農地や生態系に供給される水の水温が通常よりも大幅に低い場合、作物等の生育に障害が生じて収量の低下等が生じる等の不具合が起こる懸念があるが、ダム6から放流される水の水温の低下を極力抑制することで、上述のような不具合の発生を抑制することができる。
この結果、上述のような実施例2に係る発電出力制御方法100Bによれば、発電出力回復工程1を実施するのみでポンプ逆転水車11により効率良く発電出力(W)を目標値に回復させることができなくなった場合に、人手によらず取水ゲートの切替えに最適な取水ゲートを選定して切替えることで確実に発電出力(W)を回復させることができる。また、その際に、取水ゲートの切替えに伴うダム6の下流側への影響を極力小さくすることもできる。
Therefore, in step S05 of the water intake gate switching process 2a, the priority order of the water intake gates A to C can be determined by executing the water intake gate priority order determination process 4 as described above.
In this case, the priority of the water intake gates A to C is determined based on comparison with a comparison standard (for example, water temperature near the water surface of the dam 6), and a new water intake gate to be used is selected.
As a result, for example, in the intake gate priority determination step 4 as shown in FIG. can be selected as a water intake gate. As a result, when the water taken from the new water intake gate after the water intake gate switching is discharged to the downstream side of the dam 6, the influence of the water temperature (or the desired comparison factor) on the farmland and ecosystem can be reduced. can.
More specifically, if the temperature of the water supplied to farmland and ecosystems is significantly lower than normal, there is concern that problems such as a decline in yield will occur due to obstacles in the growth of crops, etc. By minimizing the decrease in the water temperature of the water discharged from the dam 6, it is possible to prevent the occurrence of the problems described above.
As a result, according to the power generation output control method 100B according to the second embodiment as described above, the power generation output (W) can be efficiently restored to the target value by the pump reverse rotation turbine 11 only by performing the power generation output recovery step 1. When it becomes impossible to switch the water intake gate, the power generation output (W) can be reliably recovered by selecting and switching the water intake gate that is most suitable for switching the water intake gate without relying on manual labor. Also, at that time, the influence on the downstream side of the dam 6 due to the switching of the water intake gate can be minimized.

なお、図8では取水ゲートA~Cの優先順位を決める際の比較要素として水温を採用する場合を例に挙げているが、この比較要素として水温以外に、例えば水の濁度や色度を採用することもできる。
また、図8では比較要素の比較基準として比較基準センサーによる測定値を使用する場合を例に挙げて説明しているが、比較基準として例えば濁度や色度を採用する場合は、その比較基準を測定値でなく一定の基準値として設定してもよい。この場合は、先の図8に示す取水ゲート優先順位決定工程4におけるステップS41(比較基準値の測定工程)が省略される。
In FIG. 8, water temperature is used as a comparison factor when determining the priority of water intake gates A to C. However, water turbidity and chromaticity can also be used as comparison factors other than water temperature. can also be adopted.
Also, in FIG. 8, the case where the measurement value by the comparison reference sensor is used as the comparison standard of the comparison element is described as an example. may be set as a constant reference value instead of the measured value. In this case, step S41 (comparison reference value measurement step) in the water intake gate priority order determination step 4 shown in FIG. 8 is omitted.

あるいは、取水ゲート切替え工程2aのステップ05では上述のように1種類の比較要素に基づいて取水ゲートA~Cの優先順位を決めてもよいが、複数の比較要素に基づいて取水ゲートA~Cの優先順位を決めてもよい(任意選択構成要素)。
この場合は、発電設備17を構成する取水ゲートA~Cのそれぞれに、異なる比較要素を検出するセンサーをそれぞれ設置しておき、それぞれの比較要素毎に図8に示すような取水ゲート優先順位決定工程4を実施し、それぞれの比較要素毎に優先順位を決め、例えば優先順位の高い順に高い得点を付与して、その得点の合算値が高い順に取水ゲートの優先順位として決めてもよい。
Alternatively, in step 05 of the water intake gate switching process 2a, the priority of the water intake gates A to C may be determined based on one type of comparison element as described above, but the water intake gates A to C may be determined based on a plurality of comparison elements. may be prioritized (optional component).
In this case, a sensor for detecting a different comparison element is installed in each of the water intake gates A to C constituting the power generation facility 17, and the water intake gate priority is determined as shown in FIG. 8 for each comparison element. Step 4 may be carried out to determine the priority of each comparison element, for example, giving a higher score in descending order of priority, and determining the priority of the water intake gate in descending order of the sum of the scores.

また、上述の取水ゲート優先順位決定工程4を実施した際に、同じ優先順位の取水ゲートが複数存在する場合がある。この場合は、優先順位が同じであればどの取水ゲートから取水しても特に問題がないということになる。
この場合、新たに使用する取水ゲートを1つに絞り込むために、例えばダム6において鉛直上方に位置する取水ゲートを優先する等の基準を予め定めておいてもよい。
あるいは、現在使用中の取水ゲートから取水量が低下する原因は主に、取水ゲートにゴミ掛かりが生じることによる取水ゲートの部分的な閉塞である。
この場合、ゴミ掛かりにより部分的な閉塞が起きた取水ゲートに最も近い取水ゲートを選定した場合は、新たに選定される取水ゲートにゴミが容易に移動して、新たに選定される取水ゲートにおいても取水量の低下が起こり易くなる可能性もある。このような事情に鑑み、同じ優先順位の取水ゲートが複数存在する場合に、現在使用中の取水ゲートからより離れた位置にある取水ゲートを選定することで、新たな取水ゲートからの取水量の低下を起こり難くできる場合もある。このため、同じ優先順位の取水ゲートが複数存在する場合に、現在使用中の取水ゲートからより離れた位置に存在する取水ゲートを優先するよう予め定めておいてもよい。
いずれの場合も、取水ゲート切替え工程2aのステップS05において選定される取水ゲートを確実に1つに絞り込むことができる。
あるいは、ステップS05において優先順位が同じ取水ゲートが複数存在する場合に警報を発出するよう構成しておき、警報が発出された場合は、人により使用すべき取水ゲートを決定するよう構成してもよい。
Further, when the water intake gate priority determination step 4 described above is carried out, there may be a plurality of water intake gates with the same priority. In this case, if the priority is the same, there is no particular problem in taking water from any water intake gate.
In this case, in order to narrow down the number of intake gates to be newly used to one, for example, a criterion such as prioritizing the intake gate located vertically above the dam 6 may be determined in advance.
Alternatively, the main cause of the decrease in the amount of water intake from the water intake gate currently in use is the partial clogging of the water intake gate due to the generation of dust on the water intake gate.
In this case, if the intake gate closest to the intake gate partially blocked by dust is selected, the garbage will easily move to the newly selected intake gate, and the newly selected intake gate will There is also the possibility that a decline in water intake will be more likely to occur. In view of this situation, when there are multiple intake gates with the same priority, selecting an intake gate located further away from the intake gate currently in use will reduce the amount of water intake from the new intake gate. In some cases, the decline can be made difficult to occur. Therefore, if there are a plurality of water intake gates with the same priority, it may be determined in advance that priority is given to the water intake gate located farther away from the water intake gate currently in use.
In either case, the water intake gate selected in step S05 of the water intake gate switching process 2a can be reliably narrowed down to one.
Alternatively, in step S05, if a plurality of intake gates with the same priority exist, an alarm may be issued, and when the alarm is issued, the intake gate to be used may be determined by a person. good.

最後に、図9乃至図12を参照しながら実施例2に係る取水ゲート切替え工程の別の変形例について説明する。
先の図4では、取水ゲート切替え工程2aのステップS05において1種類の比較要素又は複数種類の比較要素に基づいて取水ゲートの優先順位を決める場合を例に挙げて説明しているが、取水ゲートの優先順位を決める際に考慮する比較要素自体に優先順位を決めておく必要がある場合も想定される。
ここでは、そのようなケースの一例として、例えば比較要素である水温に基づいて新たに使用する取水ゲートを選定し、その後、新たに使用する取水ゲートの濁度の測定値(別の比較要素)に基づいてその取水ゲートの単独使用の可否を判定する場合について説明する。
Finally, another modified example of the water intake gate switching process according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 12. FIG.
In FIG. 4 above, the case where the priority of the water intake gates is determined based on one type of comparison element or a plurality of types of comparison elements in step S05 of the water intake gate switching process 2a is described as an example. It is also assumed that it is necessary to determine the priority of the comparison factors themselves that are considered when determining the priority of each.
Here, as an example of such a case, a new intake gate to be used is selected based on the water temperature, which is a comparison factor, and then the measured turbidity of the newly used intake gate (another comparison factor) A case will be described in which it is determined whether or not the water intake gate can be used alone.

図9は本発明の実施例2に係る発電出力制御方法における取水ゲート切替え工程の別の変形例を示すフローチャートである。なお、図1乃至図8に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
また、図9に示すような取水ゲート切替え工程2bにおいて、ステップS05までは上述の取水ゲート切替え工程2aと同じである。
そして、取水ゲート切替え工程2bのステップS05において新たに使用される取水ゲートが選定された場合、次のステップS08において、選定された取水ゲートの(又はその近傍の)水の濁度が測定されて、その濁度の測定値に基づいて新たに使用する取水ゲートの単独使用の可否が判定される。
なお、ステップS08の実施に際し、各取水ゲート(例えば取水ゲートA~C)では水の濁度が測定され、この測定結果に基づいて各取水ゲートの単独使用の可否が判定され、その最新の判定結果が制御部13に記憶される。
FIG. 9 is a flow chart showing another modification of the water intake gate switching process in the power generation output control method according to the second embodiment of the present invention. The same parts as those shown in FIGS. 1 to 8 are denoted by the same reference numerals, and descriptions of their configurations are omitted.
Further, in the water intake gate switching process 2b as shown in FIG. 9, steps up to step S05 are the same as the water intake gate switching process 2a described above.
Then, when a water intake gate to be newly used is selected in step S05 of the water intake gate switching process 2b, the water turbidity of the selected water intake gate (or its vicinity) is measured in the next step S08. , whether or not the newly used intake gate can be used alone is determined based on the measured turbidity value.
When performing step S08, water turbidity is measured at each water intake gate (for example, water intake gates A to C). The result is stored in the control section 13 .

ここで、図10乃至図12を参照しながら取水ゲートA~Cにおいて実施される取水ゲートの併用要否判定工程について詳細に説明する。
図10は取水ゲートAから取水する場合に他の取水ゲートの併用の要否を判断する際のフローチャートである。また、図11は取水ゲートBから取水する場合に他の取水ゲートの併用の要否を判断する際のフローチャートである。さらに、図12は取水ゲートCから取水する場合に他の取水ゲートの併用の要否を判断する際のフローチャートである。なお、図1乃至図9に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
また、上述のステップ08を実施する場合は、発電設備17におけるダム6に設けられる取水ゲートA~Cのそれぞれは又はその近傍に濁度センサー16A~16Cを備えている。
Here, a detailed description will be given of the step of judging whether or not the water intake gates need to be used together, which is carried out at the water intake gates A to C, with reference to FIGS. 10 to 12. FIG.
FIG. 10 is a flow chart for judging whether or not other water intake gates need to be used together when water is taken from the water intake gate A. In FIG. FIG. 11 is a flow chart for judging whether or not another water intake gate is necessary when water is taken from the water intake gate B. In FIG. Furthermore, FIG. 12 is a flow chart for judging whether or not other water intake gates need to be used together when water is taken from the water intake gate C. As shown in FIG. The same parts as those shown in FIGS. 1 to 9 are denoted by the same reference numerals, and descriptions of their configurations are omitted.
Further, when performing step 08 described above, each of the water intake gates A to C provided in the dam 6 in the power generation facility 17 is equipped with turbidity sensors 16A to 16C in the vicinity thereof.

図10に示す取水ゲートA併用要否判定工程5では、まず、ダム6の取水ゲートAに又はその近傍に設けられる濁度センサー16Aにより取水ゲートAの周辺の水の濁度(E)が測定された後、制御部13においてこの測定値(E)と、予め制御部13において設定されている濁度基準値(E)が比較され、測定値(E)が濁度基準値(E)以下である場合は、取水ゲートAは単独で使用可能であると判定される。その一方で、測定値(E)が濁度基準値(E)を超えている場合は、取水ゲートAは単独使用不可と判定される。つまり、取水ゲートAから取水する際は、他の取水ゲートの併用が必要であると判定される。
また、図10に示すような取水ゲートA併用要否判定工程5は、所望時間毎に(例えば5分毎、あるいは15分毎等)繰り返されて、最新の判定結果が制御部13に記憶される。
In the water intake gate A combination necessity determination step 5A shown in FIG . is measured, this measured value (E A ) is compared in the control unit 13 with the turbidity reference value (E 0 ) set in advance in the control unit 13, and the measured value (E A ) becomes the turbidity reference If it is less than or equal to the value (E 0 ), it is determined that intake gate A can be used alone. On the other hand, when the measured value (E A ) exceeds the turbidity standard value (E 0 ), it is determined that the water intake gate A cannot be used alone. That is, when water is taken from the water intake gate A, it is determined that other water intake gates must be used together.
10 is repeated every desired time (for example, every 5 minutes or every 15 minutes), and the latest determination result is stored in the control unit 13. be done.

また、取水ゲートBにおいても同様に、図11に示す取水ゲートB併用要否判定工程5により、取水ゲートBから取水する際に他の取水ゲートを併用する必要があるか否かが判定され、最新の判定結果が制御部13に記憶される。
さらに、取水ゲートCにおいても同様に、図12に示す取水ゲートC併用要否判定工程5により、取水ゲートCから取水する際に他の取水ゲートを併用する必要があるか否かが判定され、最新の判定結果が制御部13に記憶される。
Similarly, for the water intake gate B, it is determined whether or not it is necessary to use other water intake gates when water is taken from the water intake gate B by the water intake gate B combination necessity determination step 5B shown in FIG. , the latest determination result is stored in the control unit 13 .
Furthermore, in the case of the water intake gate C, similarly, it is determined whether or not it is necessary to use other water intake gates when water is taken from the water intake gate C by the water intake gate C combination necessity determination step 5C shown in FIG. , the latest determination result is stored in the control unit 13 .

よって、取水ゲート切替え工程2bのステップS8では、その直前のステップS05において選定された取水ゲートから取水する際の他の取水ゲートの併用の要否が、制御部13に記憶されている取水ゲートの併用要否の判定結果に基づいて判定される。
そして、ステップS05において選定された新たな取水ゲートが単独使用可能と判断された場合は、先の取水ゲート切替え工程2aと同様に、新たに使用される取水ゲートに対して開指令が発出され(ステップS06)、これと同時に又はこの後に現在使用中の取水ゲートに対して閉指令が発出される(ステップS07)。
Therefore, in step S8 of the water intake gate switching step 2b, the water intake gate stored in the control unit 13 determines whether it is necessary to use other water intake gates when taking water from the water intake gate selected in the immediately preceding step S05. The determination is made based on the determination result of necessity of combined use.
Then, if it is determined in step S05 that the newly selected water intake gate can be used alone, an open command is issued to the newly used water intake gate ( Step S06), at the same time or after this, a closing command is issued to the water intake gate currently in use (step S07).

他方、取水ゲート切替え工程2bのステップS08において、新たな取水ゲートから取水する際に他の取水ゲートの併用が必要であると判定された場合は、ステップS08の次に併用可能な他の取水ゲートを選定するステップS09-1が実施される。
このステップS09-1は、先の取水ゲート切替え工程2aや取水ゲート切替え工程2bにおけるステップS04と同じである。
つまり、ステップS09-1では、例えば先の図5乃至図7に示す各取水ゲートの使用状態監視工程3~3により得られ、かつ制御部13に記憶されている各取水ゲートの使用状態の判定結果に基づいて、取水停止中でかつ併用可能な取水ゲートが選定される。
なお、このステップS09-1において併用可能な取水ゲートを選定できない場合に、例えば警報が発出されるよう構成しておき、先のステップS05により選定された新たな取水ゲートを単独使用するか、あるいは取水を停止するかの判断を人がするよう構成してもよい。
On the other hand, if it is determined in step S08 of the water intake gate switching process 2b that it is necessary to use another water intake gate when taking water from the new water intake gate, another water intake gate that can be used in combination is determined after step S08. A step S09-1 of selecting is performed.
This step S09-1 is the same as step S04 in the previous water intake gate switching process 2a and water intake gate switching process 2b.
That is, in step S09-1, the usage status of each water intake gate obtained by the usage status monitoring steps 3A to 3C of each water intake gate shown in FIGS. Based on the determination result of 1), an intake gate that is not in use and that can be used together is selected.
It should be noted that if it is not possible to select a water intake gate that can be used together in this step S09-1, for example, a warning is issued, and the new water intake gate selected in the previous step S05 is used alone, or It may be configured such that a person makes a decision as to whether to stop water intake.

さらに、先のステップS09-1において併用可能な取水ゲートが複数選定された場合は、例えば取水ゲート切替え工程2a又は取水ゲート切替え工程2bにおけるステップS05と同様に、併用可能な取水ゲートの優先順位を決めて、優先順位が最も高い取水ゲートを併用する取水ゲートとして選定するよう構成してもよい(ステップS09-2;任意選択構成要素)。 Furthermore, when a plurality of water intake gates that can be used together are selected in the previous step S09-1, the priority of the water intake gates that can be used together is determined in the same manner as step S05 in the water intake gate switching process 2a or the water intake gate switching process 2b. The water intake gate having the highest priority may be selected as the water intake gate to be used together (step S09-2; optional component).

そして、ステップS09-1において、又はステップS09-1及びステップS9-2において、新たに使用する取水ゲートとこの取水ゲートと併用する取水ゲートが選定された場合は、その後のステップS06’において新たに使用される取水ゲートと、この取水ゲートと併用される取水ゲートの両者に対して開指令が、より具体的には半開指令が発出される。
さらに、このステップS06’と同時に又はその後に現在使用中の取水ゲートに対して閉指令が発出される(ステップS07)。
Then, in step S09-1, or in steps S09-1 and S9-2, if a new water intake gate and a water intake gate to be used together with this water intake gate are selected, a new water intake gate is selected in subsequent step S06'. An open command, more specifically a half-open command, is issued to both the water intake gate used and the water intake gate used in conjunction with this water intake gate.
Furthermore, at the same time as or after this step S06', a closing command is issued to the water intake gate currently in use (step S07).

よって、上述のような実施例2に係る発電出力制御方法100Bが、図9に示すような別の変形例に係る取水ゲート切替え工程2bを備える場合は、取水ゲートの切替えを行った際にダム6の下流側に放流される水を、基準水温(T)に近い水温を有しかつその濁度が濁度基準値(E)に近い状態にすることができる。
よって、別の変形例に係る取水ゲート切替え工程2bを備える実施例2に係る発電出力制御方法100Bによれば、先の取水ゲート切替え工程2aを備える場合と比較して、ポンプ逆転水車11による発電出力(W)を目標値に近付けるために取水ゲートを切替えた際に、放流水の水温やと濁度が、すなわち少なくとも2つの比較要素が、ダム6の下流側に及ぼす影響を極力小さくすることができる。
Therefore, when the power generation output control method 100B according to the second embodiment as described above includes the water intake gate switching process 2b according to another modification as shown in FIG. The water discharged downstream of 6 can be made to have a water temperature close to the reference water temperature (T 0 ) and a turbidity close to the turbidity reference value (E 0 ).
Therefore, according to the power generation output control method 100B according to the second embodiment including the water intake gate switching process 2b according to another modified example, power generation by the pump reverse rotation water turbine 11 is greater than when the water intake gate switching process 2a is included. When switching the water intake gate to bring the output (W) closer to the target value, the water temperature and turbidity of the discharged water, that is, at least two comparative factors, should minimize the influence on the downstream side of the dam 6. can be done.

以上説明したように本発明は、流量計を用いることなくポンプ逆転水車による発電出力を所望に維持することができる発電出力制御方法であり、水力発電設備に関する技術分野において利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention is a power generation output control method capable of maintaining a desired power generation output by a reverse pump turbine without using a flow meter, and can be used in the technical field related to hydroelectric power generation facilities.

1…発電出力回復工程 2a,2b…取水ゲート切替え工程 3…取水ゲートA使用状態監視工程 3…取水ゲートB使用状態監視工程 3…取水ゲートC使用状態監視工程 4…取水ゲート優先順位決定工程 5…取水ゲートA併用要否判定工程 5…取水ゲートB併用要否判定工程 5…取水ゲートC併用要否判定工程 6…ダム 9…導水路 10…放流池 11…ポンプ逆転水車 11a…水車 11b…回転軸 12…発電機 13…制御部 15A…水温センサー 15B…水温センサー 15C…水温センサー 16A…濁度センサー 16B…濁度センサー 16C…濁度センサー 17…発電設備 100A,100B…発電出力制御方法 A~C…取水ゲート 1... Power generation output recovery process 2a, 2b... Water intake gate switching process 3 A ... Water intake gate A usage status monitoring process 3 B ... Water intake gate B usage status monitoring process 3 C ... Water intake gate C usage status monitoring process 4... Water intake gate priority Determining process 5 A ... Water intake gate A combined necessity determination process 5 B ... Water intake gate B combined necessity determination process 5 C ... Water intake gate C combined necessity determination process 6 -- Dam 9 -- Conduit 10 -- Discharge pond 11 -- Pump reverse rotation Water wheel 11a Water wheel 11b Rotary shaft 12 Generator 13 Control unit 15A Water temperature sensor 15B Water temperature sensor 15C Water temperature sensor 16A Turbidity sensor 16B Turbidity sensor 16C Turbidity sensor 17 Power generation equipment 100A, 100B …Generation output control method A to C …Water intake gate

Claims (6)

ダムに設けられる取水ゲートから取り込まれ前記ダムの下流側に放流される水の流量をポンプ逆転水車により所望に制御しながら、前記ポンプ逆転水車により発電する際の発電出力制御方法であって、
前記ポンプ逆転水車による発電出力が目標値を下回る場合に行われる発電出力回復工程を備え、
前記発電出力回復工程は、
前記ポンプ逆転水車の回転数を所望だけ低下させる第1のステップと、
前記第1のステップ後に行われ、前記発電出力が前記目標値に達したか否かを確認する第2のステップと、を備え、
前記発電出力が前記目標値に達するまで前記第1のステップと前記第2のステップをセットで繰り返すことを特徴とする発電出力制御方法。
A power generation output control method when power is generated by a reverse pump water turbine while controlling the flow rate of water taken in from a water intake gate provided in a dam and discharged downstream of the dam as desired, comprising:
A power generation output recovery step that is performed when the power generation output of the pump reverse rotation turbine is below a target value,
The power generation output recovery step includes:
a first step of reducing the speed of rotation of the pump reversing turbine by a desired amount;
a second step of confirming whether the power generation output has reached the target value, which is performed after the first step;
A power generation output control method, wherein the first step and the second step are repeated as a set until the power generation output reaches the target value.
前記発電出力回復工程は、
前記ポンプ逆転水車の前記回転数が予め設定される設定値に達した場合又は前記設定値に近づいた場合に警報を発する第3のステップを備え、
前記設定値は、前記発電出力が許容される最大値となる前記回転数であることを特徴とする請求項1に記載の発電出力制御方法。
The power generation output recovery step includes:
a third step of issuing an alarm when the number of revolutions of the pump reversing water turbine reaches or approaches a preset set value;
2. The power generation output control method according to claim 1, wherein the set value is the rotational speed at which the power generation output is a maximum allowable value.
前記ダムは、鉛直方向における設置位置が異なる3以上の前記取水ゲートを備え、
前記出力回復工程において前記ポンプ逆転水車の前記回転数が予め設定される設定値に達した場合又は前記設定値に近づいた場合に、取水停止中の前記取水ゲートから取水可能な前記取水ゲートを選定して、使用中の前記取水ゲートから新たに選定された前記取水ゲートに切替える取水ゲート切替え工程に移行し、
前記設定値は、前記発電出力が許容される最大値となる前記回転数であることを特徴とする請求項1に記載の発電出力制御方法。
The dam comprises three or more water intake gates with different installation positions in the vertical direction,
In the output recovery step, when the number of revolutions of the pump reverse-rotation water turbine reaches a preset value or approaches the predetermined value, select the water intake gate that can take water from the water intake gate that is not taking water. and moving to a water intake gate switching step of switching from the water intake gate in use to the newly selected water intake gate,
2. The power generation output control method according to claim 1, wherein the set value is the rotational speed at which the power generation output is a maximum allowable value.
前記発電出力回復工程と前記取水ゲート切替え工程を交互に繰り返すことを特徴とする請求項3に記載の発電出力制御方法。 4. The power generation output control method according to claim 3, wherein the power generation output recovery step and the water intake gate switching step are alternately repeated. 前記取水ゲート切替え工程は、
前記取水ゲートにおいて取水の可否の判断基準となる基準水位が個々の前記取水ゲート毎に設定され、それぞれの前記基準水位と前記ダムの現在水位と個々の前記取水ゲートの開閉状態から取水停止中でかつ取水可能な前記取水ゲートを判定して選定する第4のステップと、
前記第4のステップの後に行われ、個々の前記取水ゲート又はその近傍に設けられる比較要素検知部から得られる比較要素検出値と比較要素基準値との比較結果に基づいて、取水停止中でかつ取水可能な前記取水ゲートの優先順位を定め、前記優先順位に基づいて新たに使用する前記取水ゲートを選定する第5のステップと、
前記第5のステップの後に行われ、新たに使用する前記取水ゲートに対して開指令を発する第6のステップと、
前記第6のステップと同時に又はその後に行われ、使用中の前記取水ゲートに対して閉指令を発する第7のステップと、を備えていることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の発電出力制御方法。
The water intake gate switching step includes:
A reference water level that serves as a criterion for judging whether or not water can be taken in at the water intake gate is set for each of the water intake gates. and a fourth step of judging and selecting the water intake gate from which water can be taken;
Performed after the fourth step, based on the comparison result between the comparison element detection value obtained from the comparison element detection unit provided at or near each water intake gate and the comparison element reference value, while water intake is stopped and a fifth step of determining the order of priority of the water intake gates from which water can be taken, and selecting the water intake gate to be newly used based on the order of priority;
a sixth step, performed after the fifth step, of issuing an opening command to the water intake gate to be newly used;
and a seventh step, performed simultaneously with or after said sixth step, of issuing a closing command to said water intake gate that is in use. power generation output control method.
前記取水ゲート切替え工程における比較要素は水温であり、
前記取水ゲート切替え工程は、
前記第5のステップの次に行われ、個々の前記取水ゲート又はその近傍に設けられる濁度検知部から得られる濁度検出値と濁度基準値との比較結果に基づいて前記取水ゲートの併用の要否を判定する第8のステップと、
前記第8のステップの次に行われ、前記第8のステップにおいて前記取水ゲートの併用要と判定された場合に、併用可能な前記取水ゲートを選定する第9のステップと、を備え、
前記第9のステップの後に行われる前記第6のステップにおいて、併用される全ての前記取水ゲートに対して開指令を発することを特徴とする請求項5に記載の発電出力制御方法。
The comparison element in the water intake gate switching process is water temperature,
The water intake gate switching step includes:
It is performed after the fifth step, and the water intake gate is used together based on the result of comparison between the turbidity detection value obtained from the turbidity detection unit provided at or near the individual water intake gate and the turbidity reference value. an eighth step of determining the necessity of
a ninth step, which is performed after the eighth step, and selects the water intake gate that can be used in combination when it is determined in the eighth step that the water intake gate needs to be used in combination;
6. The power generation output control method according to claim 5, wherein in said sixth step performed after said ninth step, an opening command is issued to all said water intake gates used together.
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