JP4954355B1 - Water level plan evaluation support device, water level plan evaluation support method and program - Google Patents
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Abstract
【課題】水位計画の評価を支援することができるようにする。
【解決手段】水位計画評価支援装置30は、1年の各旬における計画水位を決定するための水位流入量別目標水位表351を記憶する最適水位データベース333と、実績水位を取得する実績水位取得部313と、期初実績水位および水位流入量別目標水位表351に基づいて水位計画を作成する水位計画作成部314と、各旬の取水量を算出するポケット量調整部316と、期末計画水位と期末実績水位とが近似するように取水量を変化させ、変化させた取水量に応じて計画水位を補正する水位計画補正部317とを備える。
【選択図】図14[PROBLEMS] To be able to support evaluation of a water level plan.
A water level plan evaluation support apparatus 30 includes an optimum water level database 333 for storing a target water level table 351 for determining a planned water level in each season of the year, and an actual water level acquisition for acquiring an actual water level. Unit 313, a water level plan creation unit 314 that creates a water level plan based on the initial actual water level and the target water level table 351 according to the water level inflow, a pocket amount adjustment unit 316 that calculates the amount of water intake in each season, A water level plan correction unit 317 is provided that changes the water intake amount so as to approximate the end-of-period actual water level and corrects the planned water level according to the changed water intake amount.
[Selection] Figure 14
Description
本発明は、水位計画評価支援装置、水位計画評価支援方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a water level plan evaluation support apparatus, a water level plan evaluation support method, and a program.
水力発電所でのダム等の貯水施設の運用においては、ダムに流れ込む流入量と発電機で使用する水量(取水量)との関係から、年間を通じてダムの水位をどのレベルに保ち運用すればよいかを計画し、その計画水位に沿って貯水量を調整している。計画水位は経験的に無難な値を設定しており、発電電力量等を考慮した最適化は行われていない。これに対して、特許文献1に示すように、発電電力量や売電額などを最大化するように確率論的動的計画法により水位表を作成し、この水位表に基づいて作成された最適水位計画に沿って運用することを提案している。
In the operation of water storage facilities such as dams at hydroelectric power stations, the level of the dam water level should be maintained throughout the year from the relationship between the amount of inflow flowing into the dam and the amount of water used by the generator (water intake). The amount of stored water is adjusted according to the planned water level. The planned water level is set to an empirically safe value, and optimization considering the amount of generated power is not performed. On the other hand, as shown in
水位表を用いた最適水位計画を評価する場合には、最適水位計画と、実際の運用計画や従来の水位計画とのそれぞれにおける発電電力量などを比較する必要がある。しかしながら、従来の水位計画と水位表を用いた水位計画とでは評価期間の最終時点における水位が異なることが多く、その場合発電に使われる水量が異なることになってしまい、単純に比較することは妥当でない。 When evaluating the optimum water level plan using the water level table, it is necessary to compare the power generation amount in the optimum water level plan with the actual operation plan and the conventional water level plan. However, the conventional water level plan and the water level plan using the water level table often have different water levels at the end of the evaluation period, in which case the amount of water used for power generation will be different, and a simple comparison is not possible. Not valid.
本発明は、このような背景を鑑みてなされたものであり、水位計画の評価を支援することのできる、水位計画評価支援装置、水位計画評価支援方法およびプログラムを提供することを目的とする。 This invention is made in view of such a background, and it aims at providing the water level plan evaluation assistance apparatus, the water level plan evaluation assistance method, and program which can support evaluation of a water level plan.
上記課題を解決するための本発明の主たる発明は、貯水施設における水位計画の評価を支援する装置であって、所定の運用期間を構成する単位期間における水位である計画水位を決定するための水位情報を記憶する水位情報記憶部と、過去の前記運用期間の最初および最後の前記単位期間における前記水位の実績値である期初実績水位および期末実績水位を取得する実績水位取得部と、前記期初実績水位および前記水位情報に基づいて、前記計画水位の組み合わせである水位計画を作成する水位計画作成部と、前記単位期間のそれぞれにつき、当該単位期間における前記計画水位と当該単位期間の次の前記単位期間における前記計画水位とに基づいて水力発電に利用する水量である取水量を算出する取水量算出部と、前記水位計画における最後の前記単位期間の前記計画水位である期末計画水位と前記期末実績水位とが近似するように前記取水量を変化させ、前記変化させた取水量に応じて前記計画水位を補正する計画水位補正部と、を備えることとする。 A main invention of the present invention for solving the above problems is an apparatus for supporting evaluation of a water level plan in a water storage facility, and a water level for determining a planned water level in a unit period constituting a predetermined operation period. A water level information storage unit for storing information, an actual water level acquisition unit for acquiring the initial actual water level and the final actual water level that are actual values of the water level in the first and last unit periods of the past, and the initial actual results Based on the water level and the water level information, a water level plan creation unit that creates a water level plan that is a combination of the planned water levels, and for each of the unit periods, the planned water level in the unit period and the unit next to the unit period A water intake amount calculation unit for calculating a water intake amount that is a water amount to be used for hydropower generation based on the planned water level in a period, and a maximum amount in the water level plan. A planned water level correction unit that changes the water intake amount so that the planned water level at the end of the unit period and the actual water level at the end of the period approximate to each other, and corrects the planned water level according to the changed water intake It shall be provided with.
実績水位と計画水位とは、期初に一致していても、期末に異なる場合には、実際に発電に使われた水量と、水位計画により発電に使われる水量とが異なることになり、単純に比較することができない。これに対し、本発明の水位計画評価支援装置によれば、実績水位の期末水位に計画水位の期末水位を合わせるように計画水位を補正することができる。したがって、実績水位と期末水位とを比較することができる。 If the actual water level and the planned water level are the same at the beginning of the period but differ at the end of the period, the amount of water actually used for power generation differs from the amount of water used for power generation according to the water level plan. Cannot be compared. On the other hand, according to the water level plan evaluation support apparatus of the present invention, the planned water level can be corrected so that the final water level of the planned water level matches the final water level of the actual water level. Therefore, the actual water level and the end-of-term water level can be compared.
また、本発明の水位計画評価支援装置は、前記実績水位取得部は、前記過去の運用期間における前記単位期間のそれぞれにおける前記水位の実績値を取得し、前記水位の実績値に基づいて第1の発電電力量を算出し、前記補正した計画水位に基づいて第2の発電電力量を算出し、前記第1および第2の発電電力量を出力する発電電力量出力部と、をさらに備えるようにしてもよい。
この場合、実績水位による発電電力量と、計画水位による発電電力量とを比較して、計画水位の優位性を容易に判断することができる。In the water level plan evaluation support device of the present invention, the actual water level acquisition unit acquires the actual value of the water level in each of the unit periods in the past operation period, and first based on the actual value of the water level. A power generation output unit that calculates a second power generation amount based on the corrected planned water level and outputs the first and second power generation amounts. It may be.
In this case, it is possible to easily determine the superiority of the planned water level by comparing the generated power amount based on the actual water level and the generated power amount based on the planned water level.
また、本発明の水位計画評価支援装置では、前記水位情報は、前記単位期間の期初における水位および前記単位期間中における前記貯水施設への流入量と、前記単位期間の期末における水位とを対応付ける表であることとしてもよい。 In the water level plan evaluation support apparatus of the present invention, the water level information is a table associating the water level at the beginning of the unit period and the inflow amount into the water storage facility during the unit period with the water level at the end of the unit period. It is good also as being.
また、本発明の水位計画評価支援装置は、各前記単位期間について、前記計画水位のそれぞれを貯水量に変換する水位計画作成部をさらに備え、前記計画水位補正部は、前記最後の単位期間から最初の前記単位期間に向けて各前記単位期間について、前記期末計画水位が前記期末実績水位以上である間、前記単位期間の前記取水量に所定のステップ値を加算し、当該単位期間から前記最後の単位期間までの全ての前記単位期間の前記計画水位を前記ステップ値に応じて減らし、前記期末計画水位が前記期末実績水位未満である間、前記単位期間の前記取水量から前記ステップ値を減算し、当該単位期間から前記最後の単位期間までの全ての前記単位期間の前記計画水位を前記ステップ値に応じて増やすようにしてもよい。 The water level plan evaluation support device of the present invention further includes a water level plan creation unit that converts each of the planned water levels into a stored water amount for each unit period, and the planned water level correction unit is configured to start from the last unit period. For each of the unit periods toward the first unit period, a predetermined step value is added to the water intake amount of the unit period while the end-term planned water level is equal to or higher than the end-of-period actual water level. The planned water level of all the unit periods up to the unit period of time is reduced according to the step value, and the step value is subtracted from the intake amount of the unit period while the planned water level at the end of the period is less than the actual water level at the end of the period. And you may make it increase the said plan water level of all the said unit periods from the said unit period to the said last unit period according to the said step value.
また、本発明の水位計画評価支援装置は、前記単位期間ごとに、当該単位期間における無効放流量と、前記貯水施設における貯水量の最大値との差であるポケット量を記憶するポケット量記憶部と、前記単位期間の前記計画水位が、前記最大値から前記ポケット量を減じた値に対応する水位以下になるように、前記取水量を調整するポケット量調整部と、をさらに備えるようにしてもよい。
一般に、実際の貯水池の運用時には、無効放流量をなるべく抑制するような水位操作がなされることが多い。したがって、上記のように無効放流量を抑制するように計画水位を調整することにより、水位計画に基づいて行われる実際の運用に計画水位を近づけることができる。これにより、水位計画を実際に用いた場合における現実的な有用性を評価することが可能となる。In addition, the water level plan evaluation support device of the present invention stores, for each unit period, a pocket amount storage unit that stores a pocket amount that is a difference between an invalid discharge amount in the unit period and a maximum value of the water storage amount in the water storage facility. And a pocket amount adjusting unit that adjusts the water intake amount so that the planned water level of the unit period is equal to or less than a water level corresponding to a value obtained by subtracting the pocket amount from the maximum value. Also good.
In general, when an actual reservoir is operated, a water level operation is often performed so as to suppress an invalid discharge as much as possible. Therefore, the planned water level can be brought closer to the actual operation performed based on the water level plan by adjusting the planned water level so as to suppress the invalid discharge flow as described above. This makes it possible to evaluate the practical usefulness when the water level plan is actually used.
また、本発明の他の態様は、貯水施設における水位計画の評価を支援する方法であって、コンピュータが、所定の運用期間を構成する単位期間における水位である計画水位を決定するための水位情報を記憶し、過去の前記運用期間の最初および最後の前記単位期間における前記水位の実績値である期初実績水位および期末実績水位を取得し、前記期初実績水位および前記水位情報に基づいて、前記計画水位の組み合わせである水位計画を作成し、前記単位期間のそれぞれにつき、当該単位期間における前記計画水位と当該単位期間の次の前記単位期間における前記計画水位とに基づいて水力発電に利用する水量である取水量を算出し、前記水位計画における最後の前記単位期間の前記計画水位である期末計画水位と前記期末実績水位とが近似するように前記取水量を変化させ、前記変化させた取水量に応じて前記計画水位を補正することとする。 Another aspect of the present invention is a method for supporting evaluation of a water level plan in a water storage facility, wherein a computer determines water level information for determining a planned water level that is a water level in a unit period constituting a predetermined operation period. And the initial actual water level and the final actual water level, which are actual values of the water level in the first and last unit periods of the past operation period, are acquired, and the plan is based on the initial actual water level and the water level information. A water level plan that is a combination of water levels is created, and for each of the unit periods, the amount of water to be used for hydropower generation based on the planned water level in the unit period and the planned water level in the unit period next to the unit period. Calculate a certain amount of water intake and approximate the planned water level at the end of the period and the actual water level at the end of the period as the planned water level of the last unit period in the water level plan. Changing the intake amount so that, and to correct the planned water level in accordance with the intake amount obtained by said change.
また、本発明の他の態様は、貯水施設における水位計画の評価を支援するためのプログラムであって、コンピュータに、所定の運用期間を構成する単位期間における水位である計画水位を決定するための水位情報を記憶するステップと、過去の前記運用期間の最初および最後の前記単位期間における前記水位の実績値である期初実績水位および期末実績水位を取得するステップと、前記期初実績水位および前記水位情報に基づいて、前記計画水位の組み合わせである水位計画を作成するステップと、前記単位期間のそれぞれにつき、当該単位期間における前記計画水位と当該単位期間の次の前記単位期間における前記計画水位とに基づいて水力発電に利用する水量である取水量を算出するステップと、前記水位計画における最後の前記単位期間の前記計画水位である期末計画水位と前記期末実績水位とが近似するように前記取水量を変化させ、前記変化させた取水量に応じて前記計画水位を補正するステップと、を実行させることとする。 Another aspect of the present invention is a program for supporting evaluation of a water level plan in a water storage facility for determining a plan water level that is a water level in a unit period constituting a predetermined operation period in a computer. A step of storing water level information; a step of acquiring an initial actual water level and an end actual water level which are actual values of the water level in the first and last unit periods of the past operation period; and the initial initial actual water level and the water level information Based on the plan water level plan that is a combination of the planned water levels, and for each of the unit periods, based on the planned water level in the unit period and the planned water level in the unit period next to the unit period Calculating a water intake amount that is used for hydropower generation, and the last unit period in the water level plan Changing the water intake amount so that the planned water level at the end of the period and the actual water level at the end of the period approximate to each other, and correcting the planned water level according to the changed water intake; To do.
その他本願が開示する課題やその解決方法については、発明の実施形態の欄および図面により明らかにされる。 Other problems and solutions to be disclosed by the present application will be made clear by the embodiments of the present invention and the drawings.
本発明によれば、水位計画の評価を支援することができる。 According to the present invention, evaluation of a water level plan can be supported.
以下、本発明の一実施形態に係る水位計画評価支援装置30について説明する。本実施形態の水位計画評価支援装置30は、水力発電に用いるダムなどの貯水施設における水位の計画(以下、単に水位計画という。)の評価を支援するものである。
Hereinafter, the water level plan
水位計画は水位表に基づいて作成される。水位表は、1年の評価期間(運用期間)中の各旬(単位期間)の最初の時点における水位と、その旬における貯水施設への流入量と、その旬の最後の時点(すなわち翌旬の最初の時点)における水位とを対応付ける表である。水位表は、例えば特開2010−165346号公報などに記載されるように、確率論的動的計画法により発電電力量や売電額が最大化するように作成することができる。また、水位表は、貯水施設における経験の豊かな技術者が作成することもできる。 The water level plan is created based on the water level table. The water level table shows the water level at the beginning of each season (unit period) during the one-year evaluation period (operation period), the amount of water flowing into the water storage facility at that season, and the last time of that season (that is, the next season). It is the table | surface which matches the water level in the first time point of). The water level table can be created so that the amount of generated power and the amount of power sold are maximized by probabilistic dynamic programming as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-165346. The water level table can also be created by an experienced engineer.
水位表に基づいて作成される水位計画の評価は、実際に運用した水位(以下、実績水位という。)により発電された電力量(以下、実績発電電力量という。)と、水位計画に従って運用した場合の計算上の発電電力量(以下、計画発電電力量という。)と、を比較して行う。なお、発電電力量ではなく売電価格を比較するようにしてもよい。 The evaluation of the water level plan created based on the water level table was conducted according to the amount of power generated by the actually operated water level (hereinafter referred to as the actual water level) and the water level plan. This is performed by comparing the calculated power generation amount in the case (hereinafter referred to as the planned power generation amount). In addition, you may make it compare not an electric power generation amount but a power sale price.
ここで、ある評価期間についての水位計画の水位(以下、計画水位という。)は、期初の計画水位(以下、期初計画水位という。)を期初の実績水位(以下、期初実績水位という。)に合わせるようにしたとしても、期末の計画水位(以下、期末計画水位という。)は期末の実績水位(以下、期末実績水位という。)と一致しないことがあり得る。期末実績水位が期末計画水位よりも高ければ、実績水位の運用によって実際の発電に使われた水量は、水位計画で発電に使われることが想定される水量よりも少なく、水位計画による発電電力量はその分多くなる。逆に実績水位が計画水位よりも低ければ、実際に使われた水量は水位計画で使われる水量よりも多く、水位計画による発電電力量はその分少なくなる。したがって、この期末の水位の差の分だけ発電電力量には当然に差が発生することになり、単純に実績と計画との発電電力量を比較すると評価の妥当性を欠く。 Here, the water level of the water level plan for a certain evaluation period (hereinafter referred to as the planned water level) is changed from the initial planned water level (hereinafter referred to as the initial planned water level) to the initial actual water level (hereinafter referred to as the initial actual water level). Even if they are adjusted, the planned water level at the end of the term (hereinafter referred to as the planned water level at the end of the term) may not match the actual water level at the end of the term (hereinafter referred to as the actual water level at the end of the term). If the actual water level at the end of the fiscal year is higher than the planned water level at the end of the fiscal year, the amount of water used for actual power generation by operating the actual water level is less than the amount of water expected to be used for power generation in the water level plan. Will increase that much. Conversely, if the actual water level is lower than the planned water level, the amount of water actually used is greater than the amount of water used in the water level plan, and the amount of power generated by the water level plan is reduced accordingly. Therefore, there will naturally be a difference in the amount of generated power by the difference in the water level at the end of this period, and if the actual amount of generated power is simply compared with the plan, the validity of the evaluation is lacking.
そこで、本実施形態の水位計画評価支援システムでは、水位計画の期末の計画水位が実績水位となるべく近くなるように水位計画を補正することで、水位計画による発電電力量と、評価期間における実績水位(以下、実績水位の組み合わせを運用実績という。)の運用によって発電された電力量と、を比較して水位計画を評価できるようにする。 Therefore, in the water level plan evaluation support system of the present embodiment, by correcting the water level plan so that the planned water level at the end of the water level plan is as close as possible to the actual water level, the amount of power generated by the water level plan and the actual water level during the evaluation period are (Hereinafter, the combination of the actual water levels is referred to as the operation results.) The amount of power generated by the operation is compared so that the water level plan can be evaluated.
==ハードウェア==
図1は、水位計画評価支援装置30のハードウェア構成を示す図である。水位計画評価支援装置30は、CPU301、メモリ302、記憶装置303、通信インタフェース304、入力装置305、および出力装置306を備えている。記憶装置303は、各種のデータやプログラムを記憶する、例えば、ハードディスクドライブやフラッシュメモリ、CD−ROMドライブなどである。CPU301は、記憶装置303に記憶されているプログラムをメモリ302に読み出して実行することにより各種の機能を実現する。通信インタフェース304は、通信ネットワークに接続するためのインタフェースであり、例えば、イーサネット(登録商標)に接続するためのアダプタや、公衆電話回線網に接続するためのモデム、無線通信を行うための通信器などである。入力装置305は、データの入力を受け付ける、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル、マイクロフォンなどである。出力装置306は、データを出力する、例えば、ディスプレイやプリンタ、スピーカなどである。== Hardware ==
FIG. 1 is a diagram illustrating a hardware configuration of the water level plan
==ソフトウェア==
図2は、水位計画評価支援装置30のソフトウェア構成を示す図である。水位計画評価支援装置30は、諸元取得部311、流入量取得部312、実績水位取得部313、水位計画作成部314、無効放流調整部315、ポケット量調整部316、水位計画補正部317、発電電力量出力部318、諸元記憶部331、モデル記憶部332、最適水位データベース333、計画水位データベース334、実績データベース335、ポケット量データベース336を備えている。なお、諸元取得部311、流入量取得部312、実績水位取得部313、水位計画作成部314、無効放流調整部315、ポケット量調整部316、水位計画補正部317、発電電力量出力部318、は、水位計画評価支援装置30が備えるCPU301が、記憶装置303に記憶されているプログラムをメモリ302に読み出して実行することにより実現される。また、諸元記憶部331、最適水位データベース333、計画水位データベース334、実績データベース335、ポケット量データベース336は、水位計画評価支援装置30が備えるメモリ302や記憶装置303が提供する記憶領域として実現される。なお、諸元記憶部331、モデル記憶部332、最適水位データベース333、計画水位データベース334、実績データベース335、ポケット量データベース336は、水位計画評価支援装置30とは異なるデータベースサーバが管理し、水位計画評価支援装置30がそのデータベースサーバにアクセスするようにしてもよい。== Software ==
FIG. 2 is a diagram illustrating a software configuration of the water level plan
諸元記憶部331は、貯水施設、河川、発電設備などの各種の諸元の設定値を含む情報(以下、諸元情報という。)を記憶する。図3は諸元記憶部331の構成例を示す図である。
The
諸元取得部311は、諸元情報の入力を受け付け、受け付けた諸元情報を諸元記憶部331に登録する。諸元取得部311は、例えば、キーボードやマウスなどの入力装置205から諸元情報の各項目の入力を受け付けるようにしてもよいし、例えば、電力会社のホストコンピュータにアクセスして諸元情報を取得するようにしてもよい。
The
なお、諸元取得部311は予め、貯水施設に係る諸元として、貯水施設において運用可能な水位の最高値(最高運用水位;以下、Hmaxと表記する。単位はmである。各旬について設定可能である。)と、水位の最低値(最低運用水位;以下、Hminと表記する。単位はmである。各旬について設定可能である。)との入力を受け付け、受け付けた最高運用水位を含む諸元情報と、最低運用水位を含む諸元情報とを作成して諸元記憶部331に登録し、河川に係る諸元として、維持流量(以下、S0と表記する。単位はm3/sである。)の入力を受け付け、受け付けた維持流量を含む諸元情報を作成して諸元記憶部331に登録し、発電設備に係る諸元として、発電機に与えることのできる最大の水量(最大取水量;以下、Qmaxと表記する。単位はm3/sである。各旬について設定可能である。)と、発電機に与えるべき最低の水量(最小取水量;以下、Qminと表記する。単位はm3/sである。各旬について設定可能である。)と、発電した後に放水する高さ(放水位;以下、Houtと表記する。単位はmである。)と、損失落差(以下、Hlosと表記する。単位はmである。)との入力を受け付けて、受け付けた最大取水量を含む諸元情報と、最小取水量を含む諸元情報と、放水位を含む諸元情報と、損失落差を含む諸元情報とを作成して諸元記憶部331に登録し、計算用の諸元として、計算の開始年(以下、t0と表記する。)と、計算の終了年(以下、Nensuuと表記する。)と、1年間に含まれる単位期間(旬)の数(期間数;以下、Kikanと表記する。)と、各単位期間(旬)の日数(期間日数)と、後述する取水量の調整に用いる係数(取水量調整係数;以下、aと表記する。)との入力を受け付け、受け付けた計算開始年を含む諸元情報と、計算終了年を含む諸元情報と、期間数を含む諸元情報と、期間日数を含む諸元情報と、取水量調整係数を含む諸元情報とを作成して諸元記憶部331に登録しているものとする。In addition, the
モデル記憶部332には、以下のモデルB1〜B10が記憶されている。
モデルB1は、貯水量Vに基づいて運用水位Hを算出するためのもの(水位算出モデル)であり、次式により表される。なお、aは貯水施設に固有の定数である。
モデルB2は、最高運用水位Hmaxに基づいて貯水量の上限(以下、上限貯水量といい、Vmaxと表記する。)を算出するためのものであり、次式により表される。
モデルB3は、最低運用水位Hminに基づいて貯水量の下限(以下、下限貯水量といい、Vminと表記する。)を算出するためのものであり、次式により表される。
モデルB4は、1日の0時から24時(すなわち次の日の0時)の貯水量に基づいて、単位期間の開始時点から終了時点までの貯水量の差(以下、貯水量差といい、ΔVと表記する。)を算出するものであり、ある日付tの0時における貯水量をVtとして、次式により表される。
The
Model B1 is for calculating the operational water level H based on the water storage amount V (water level calculation model), and is represented by the following equation. Note that a is a constant specific to the water storage facility.
The model B2 is for calculating the upper limit of the water storage amount (hereinafter referred to as the upper limit water storage amount and expressed as V max ) based on the maximum operational water level Hmax , and is represented by the following equation.
Model B3 is for calculating the lower limit of the water storage amount (hereinafter referred to as the lower limit water storage amount and expressed as V min ) based on the minimum operating water level Hmin , and is represented by the following equation.
Model B4 is based on the amount of stored water from 0:00 to 24:00 on the first day (that is, 0:00 on the next day). , And expressed as ΔV), and is expressed by the following equation, where V t is the amount of water stored at 0:00 on a certain date t.
モデルB5は、流入量Rから維持流量S0および貯水量差ΔVを引いた水量(R0)を算出するためのものであり、次式により表される。
モデルB6は、最小取水量Qmin、最大取水量Qmax、最低運転出力Q0minおよびR0に基づいて、取水量Qを決定するためのもの(取水量算出モデル)であり、次式により表される。
すなわち、R0が、最小取水量Qmin以上であり、かつ、最大取水量Qmax以下である場合には、R0が取水量Qとなり、R0が最小取水量Qminよりも小さい場合には最小取水量Qminが取水量Qとなり、R0が最大取水量よりも大きい場合には最大取水量Qmaxが取水量Qとなる。ただし、R0が最低運転出力Q0minよりも小さい場合は、取水量Qは0となる。The model B5 is for calculating a water amount (R0) obtained by subtracting the maintenance flow rate S0 and the water storage amount difference ΔV from the inflow amount R, and is represented by the following equation.
The model B6 is for determining the water intake Q based on the minimum water intake Q min , the maximum water intake Q max , the minimum operation output Q0 min and R0 (water intake calculation model), and is expressed by the following equation. The
That, R0 is, and the minimum intake quantity Q min or more, and equal to or less than the maximum intake amount Q max is, R0 is intake amount Q, and the minimum intake if R0 is smaller than the minimum intake quantity Q min The amount Q min becomes the water intake amount Q, and when R0 is larger than the maximum water intake amount, the maximum water intake amount Q max becomes the water intake amount Q. However, when R0 is smaller than the minimum operation output Q0 min , the water intake Q is 0.
モデルB7は、R0および取水量Qに基づいて、1日に貯水施設において放流される水量(以下、普通放流量または無効放流量といい、Sと表記する。)を算出するためのものであり、次式により表される。
モデルB8は、1日の終了時点における運用水位、放水位Houtおよび損失落差Hlosに基づいて、有効落差hnを算出するためのものであり、日付tの0時における運用水位をHtとし、水位を海抜高さに変換するための所定の定数をbとして、次式により表される。
モデルB9は、取水量Qおよび有効落差hnに基づいて1時間に発電される発電電力Pnを算出するためのものであり、発電の変換効率に係る係数をc、重力加速度をgとして、次式により表される。
モデルB10は、発電電力Pnに基づいて1日に発電される発電電力量Enを算出するためのもの(電力量算出モデル)であり、次式により表される。
The model B7 is for calculating the amount of water discharged in the water storage facility on the day (hereinafter referred to as normal discharge flow or invalid discharge flow, expressed as S) based on R0 and the water intake amount Q. Is expressed by the following equation.
Model B8 is for calculating the effective head hn based on the operating water level at the end of the day, the discharge water level H out and the loss head H los , and the operating water level at 0:00 on date t is H t. , Where b is a predetermined constant for converting the water level to the sea level, and is expressed by the following equation.
The model B9 is for calculating the generated power Pn generated in one hour based on the water intake Q and the effective head hn, where c is a coefficient relating to conversion efficiency of power generation and g is a gravitational acceleration. It is represented by
Model B10 is for calculating the amount of generated power En generated per day based on the generated power Pn (power amount calculation model), and is represented by the following equation.
実績データベース335は、実績水位および発電電力量の実績値(以下、「実績発電電力量」という。)を記憶する。図4は、実績データベース335の構成例を示す図である。同図に示すように、実績データベース335は、各旬に対応付けて実績水位および実績発電電力量を記憶する。なお、水位計画評価支援装置30とは異なる他のコンピュータが実績データベース335を管理し、他のコンピュータから実績水位や実績発電電力量を取得するようにしてもよい(実績水位取得部)。
The
実績水位取得部313は、実績水位を取得し、取得した実績水位を実績データベース335に登録する。実績水位取得部313は、例えば、ユーザから実績水位の入力を受け付けるようにしてもよいし、実績水位を管理している他のコンピュータにアクセスして実績水位を取得するようにしてもよい。
The actual water
最適水位データベース333(本発明の水位情報記憶部に該当する。)は、旬と、当該旬の開始時点における水位と、当該旬における1日分の流入量(m3/日)とに対応する、最適な次旬の水位を記憶する。図5は、最適水位データベース333の構成例を示す図である。同図に示すように、最適水位データベース333には、旬mごとに、当該旬における水位Hmおよび流入量Rmに対応付けて、その翌旬における最適な水位Hm+1が設定される水位流入量別目標水位表351を記憶している。後述するように、旬mと、その旬mの開始時点における水位Hmと、流入量Rmとに対応する次旬m+1の最適水位Hm+1を最適水位データベース333から読み出すことにより、その旬の最終時点における目標水位を取得することが可能となる。したがって、評価期間の期初における水位H1を決定し、最適水位データベース333から評価期間の各旬mにおける水位Hmを読み出すことで、水位計画を作成することができる。The optimum water level database 333 (corresponding to the water level information storage unit of the present invention) corresponds to the season, the water level at the start of the season, and the inflow amount (m 3 / day) for one day in the season. Remember the optimal water level for the next season. FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the optimum
流入量取得部312は、各旬についての流入量Rを取得する。流入量取得部312は、例えば、キーボードやマウスなどのから、流入量の入力を受け付けるようにすることができる。また、流入量取得部312は、例えば、流入量の実績値を管理するコンピュータや、流入量の予測を行う他のコンピュータにアクセスして流入量の実績値や予測値を取得するようにしてもよい。また、流入量取得部312は、実績流入量をメモリ302や記憶装置303に記憶しておき、将来の旬については、例えば、前年同旬同曜日などの実績流入量を予測流入量として読み出してもよい。また、実績流入量を用いたシミュレーションにより予測流入量を算出するようにしてもよい。
The inflow
水位計画作成部314は、期初計画水位に応じて水位計画を作成する。本実施形態では、期初計画水位は期初実績水位と一致していることを想定する。水位計画作成部314は、ユーザから期初計画水位の入力を受け付けるようにしてもよいし、期初実績水位を実績データベース335から読み出して期初計画水位としてもよい。水位計画作成部314は、最適水位データベース333から、期初計画水位を最初の旬mの水位Hmとし、この水位Hmと流入量取得部312が取得した旬mの流入量Rmとに対応する旬m+1の水位Hm+1を旬m+1の計画水位として読み出していくことで水位計画を作成する。The water level
計画水位データベース334は、水位計画を記憶する。図6は、計画水位データベース334の構成例を示す図である。同図に示すように、開始旬、終了旬および開始水位に対応付けて、各旬の水位が登録される。開始旬は、評価期間の最初の旬であり、終了旬は評価期間の最後の旬である。開始水位は期初計画水位である。
The planned
無効放流調整部315は、無効放流量を減らすように計画水位を調整する。無効放流調整部315は、水位計画における各旬の無効放流量を算出し、無効放流量が発生している場合には、貯水量を最大貯水量以下の範囲で増加させるように計画水位を調整する。なお、無効放流調整部315による調整処理は省略してもよい。
The invalid
ポケット量データベース336は、旬mにおける上限貯水量Vmax,mと無効放流量Sとの差(以下、ポケット量という。)を記憶する。水位計画において、計画水位を最高運用水位Hmaxからポケット量分の水位を引いた値以下の値とすることで、無効放流量を抑制することが可能となる。図7は、ポケット量データベース336の構成例を示す図である。同図に示すように、ポケット量データベース336は、各旬に対応付けてポケット量を記憶する。The
ポケット量調整部316(本発明のポケット量調整部および取水量算出部に該当する。)は、ポケット量に応じて計画水位を調整する。ポケット量調整部316は、最大貯水量からポケット量を減じた値を貯水量が超えている場合、最大取水量以下の範囲で取水量を増やすことにより、貯水量を減らすように計画水位を調整する。なお、ポケット量調整部316による調整処理も省略することができる。
The pocket amount adjusting unit 316 (corresponding to the pocket amount adjusting unit and the water intake amount calculating unit of the present invention) adjusts the planned water level according to the pocket amount. The pocket
水位計画補正部317(本発明の計画水補正部に該当する。)は、期末の計画水位が実績水位となるべく近くなるように水位計画を補正する。 The water level plan correction unit 317 (corresponding to the planned water correction unit of the present invention) corrects the water level plan so that the planned water level at the end of the term is as close as possible to the actual water level.
発電電力量出力部318は、補正後の水位計画による発電電力量を算出して出力する。また、発電電力量出力部318は、実績データベース335から水位計画に対応する期間における発電電力量の合計を算出し、水位計画による発電電力量と併せて出力する。
The generated
==評価支援処理==
図8は、水位計画評価支援装置30により行われる処理の流れを説明する図である。諸元取得部311が、計算に用いる各諸元を取得し(S41)、水位計画作成部314が、入力された期初計画水位に応じて、最適水位データベース333に記憶されている水位流入量別目標水位表351に基づき水位計画を作成し(S42)、無効放流調整部315が、水位計画の各旬について無効放流量を算出して(S43)、無効放流量に応じて計画水位を調整し(S44)、ポケット量調整部316が、各旬についてポケット量に応じて水位計画を調整し(S45)、水位計画補正部317が、期末計画水位と期末実績水位とが近似するように水位計画を補正し(S46)、発電電力量出力部318が、運用実績による発電電力量と、水位計画による発電電力量とを算出して、算出した発電電力量を出力する(S47)。以下、詳細について説明する。== Evaluation support processing ==
FIG. 8 is a diagram for explaining the flow of processing performed by the water level plan
==諸元の取得処理(S41)==
図9は、図8のステップS41における、諸元の取得処理の流れを示す図である。諸元取得部311は、諸元記憶部331から各諸元情報を読み出し(S411)、ポケット量データベース336から各旬i対応するポケット量(i)を読み出す(S412)。諸元取得部311は、開始年t0から終了年Nensuuまでの各年tについて以下の処理を行う。諸元取得部311は、年tの旬iのそれぞれについて、最大貯水量(t,i)を算出し(S413)、最小貯水量(t,i)を算出する(S414)。なお、最大貯水量(t,i)は、旬iについての最高運用水位Hmax,iをモデルB2に適用することにより、また、最小貯水量(t,i)は、旬iについての最低運用水位Hmin,iをモデルB3に適用することにより、それぞれ算出することができる。諸元取得部311は、年tの最初の旬における実績水位を実績データベース335から読み出し、読み出した実績水位をモデルB1に適用して貯水量に変換し、これを期初計画水位に対応する貯水量(t,1)とする(S415)。諸元取得部311は、年tの期末(年t+1の最初)の実績水位を実績データベース335から読み出し、読み出した実績水位をモデルB1に適用して貯水量に変換し、これを期末計画水位に対応する目標貯水量(t)とする(S416)。流入量取得部312は、年tの各旬iにおける流入量(t,i)を取得する(S417)。以上の処理を各年tについて繰り返すことにより、後述の処理に用いる諸元が入力される。== Specification Acquisition Process (S41) ==
FIG. 9 is a diagram showing a flow of specification acquisition processing in step S41 of FIG. The
==水位計画の作成処理(S42)==
図10は、図8のステップS42における、水位計画の作成処理の流れを示す図である。水位計画作成部314は、開始年t0から終了年Nensuuまでの各年tの、1からKikanまでの各旬iについて、以下の処理を行う。水位計画作成部314は、貯水量(t,i)をVとし(S421)、流入量(t,i)をRとし(S422)、VをモデルB1に適用して水位H1に変換する(S423)。水位計画作成部314は、最適水位データベース333の旬iに対応する水位流入量別目標水位表351から、H1およびRに対応する目標水位を読み出してH2とする(S424)。水位計画作成部314は、モデルB1、B2又はB3を用いて目標水位H2を貯水量に変換して、次旬i+1の貯水量(t,i)とする(S425)。以上の処理を繰り返すことにより、最適水位データベース333に記憶されている水位表に基づいて水位計画が作成される。== Water level plan creation process (S42) ==
FIG. 10 is a diagram showing a flow of a water level plan creation process in step S42 of FIG. The water level
==無効放流量に応じた修正処理(S43、S44)==
図11は、図8のステップS43における、無効放流量の算出処理の流れを示す図である。無効放流調整部315は、開始年t0から終了年Nensuuまでの各年tの、1からKikanまでの各旬iについて、流入量(t,i)、貯水量(t,i)、貯水量(t,i+1)および最大取水量(i)をモデルB4〜B7に適用して、年tの旬iにおける無効放流量(t,i)を算出する(S431)。== Correction process according to invalid discharge (S43, S44) ==
FIG. 11 is a diagram showing the flow of the process for calculating the invalid discharge flow rate in step S43 of FIG. The ineffective
図12は、図8のステップS44における、無効放流量に応じた計画水位の調整処理の流れを示す図である。無効放流調整部315は、開始年t0から終了年Nensuuまでの各年tの、1からKikanまでの各旬iについて以下の処理を行う。
FIG. 12 is a diagram showing the flow of the planned water level adjustment process according to the invalid discharge flow rate in step S44 of FIG. The invalid
無効放流調整部315は、貯水量(t,i+1)が最大貯水量(t,i+1)よりも小さい場合(S441:YES)、iからKikanまでの旬kについて、貯水量(t,k+1)が最大貯水量(t,k+1)よりも小さければ(S442:YES)、貯水量(t,k+1)に無効放流量(t,i)を加算する(S443)。なお、無効放流調整部315は、貯水量(t,k+1)が最大貯水量(t,k+1)を超えた場合には、貯水量(t,k+1)は最大貯水量(t,k+1)とする。
When the water storage amount (t, i + 1) is smaller than the maximum water storage amount (t, i + 1) (S441: YES), the invalid
無効放流調整部315は、年tの旬iについて、流入量(t,i)、貯水量(t,i)および最大取水量(i)ならびに貯水量(t,i+1)をモデルB4〜B7に適用して、年tの旬iにおける無効放流量(t,i)を算出する(S444)。
The ineffective
以上の処理を繰り返すことにより、各年tの各旬iにおける貯水量(t,i)は、最大貯水量(t,i)を超えない範囲で貯水量を増加させて、無効放流量(t,i)がなるべく小さくなるようにしている。 By repeating the above processing, the water storage amount (t, i) in each season i of each year t increases the water storage amount within a range not exceeding the maximum water storage amount (t, i), and the invalid discharge flow (t , I) is made as small as possible.
==ポケット量に応じた修正処理(S45)==
図13は、図8のステップS45における、ポケット量に応じた計画水位の調整処理の流れを示す図である。ポケット量調整部316は、開始年t0から終了年Nensuuまでの各年tの、1からKikanまでの各旬iについて以下の処理を行う。== Correction Processing According to Pocket Amount (S45) ==
FIG. 13 is a diagram showing the flow of the planned water level adjustment process according to the pocket amount in step S45 of FIG. The pocket
ポケット量調整部316は、年tの旬iにおける取水量(t,i)を算出する(S4501)。取水量(t,i)は、旬iの貯水量(t,i)と次旬i+1の貯水量(t,i)と流入量(t,i)と維持流量S0などをモデルB4〜B6に適用することにより算出することができる。ポケット量調整部316は、次旬i+1における最大貯水量(t,i+1)から、次旬のポケット量(i+1)を引いた値を調整値とする(S451)。ポケット量調整部316は、次旬i+1の貯水量(t,i+1)が調整値よりも大きく、かつ、旬iの取水量(t,i)が最大取水量(i)以下である場合(S4503:YES)、取水量(t,i)を取水0として(S4504)、調整値と貯水量(t,i+1)の差を取水量(t,i)に加算する(S4505)。なお、ポケット量調整部316は、取水量(t,i)が最大取水量(i)を超える場合には、取水量(t,i)は最大取水量(i)とする。ポケット量調整部316は、取水量(t,i)と取水0との差を増加取水量とし(S4506)、モデルB6およびB6に基づいて、増加取水量から貯水量の減少分(ΔV)の水量を算出して減少貯水量とする(S4507)。ポケット量調整部316は、iからKikanまでの旬kについて、貯水量(t,k)から最小貯水量(t,k)を減じた値が減少貯水量よりも小さい場合には(S4508:YES)、貯水量(t,k)から最小貯水量(t,k)を減じた値を減少貯水量として(S4509)、貯水量(t,k)から減少貯水量を減じる(S4510)。
The pocket
以上の処理を繰り返すことにより、各年tの各旬iにおける貯水量(t,i)は、最大貯水量からポケット量を減じた値をなるべく超えないように、最大取水量を超えない範囲で調整される。 By repeating the above processing, the water storage amount (t, i) at each season i of each year t is within a range not exceeding the maximum water intake amount so as not to exceed the maximum water storage amount minus the pocket amount. Adjusted.
==水位計画の補正処理(S46)==
図14は、図8のステップS46における、水位計画の補正処理の流れを示す図である。水位計画補正部317は、開始年t0から終了年Nensuuまでの各年tについて、年tの期末計画水位に対応する貯水量(t,Kikan+1)が目標貯水量(t)以上である場合には(S461:YES)、取水量を増加させる補正処理を行い(S462)、貯水量(t,Kikan+1)が目標貯水量(t)よりも少ない場合には(S461:NO)、取水量を減少させる補正処理を行う(S463)。== Water Level Plan Correction Process (S46) ==
FIG. 14 is a diagram showing the flow of the water level plan correction process in step S46 of FIG. For each year t from the start year t0 to the end year Nensuu, the water level
図15は、図14のステップS462における取水量を増加させる補正処理の流れを示す図である。水位計画補正部317は、Kikanから1までの各旬iについて、以下の処理を行う。水位計画補正部317は、取水量(t,i)が最大取水量(i)よりも少なく、かつ、期末計画水位に対応する貯水量(t,Kikan+1)が目標貯水量(t)以上である場合(S4621:YES)、旬iの最大取水量(i)に取水量調整係数aを乗じた値(ステップ値)を取水量(t,i)に加算する(S4622)。水位計画補正部317は、モデルB6およびB6に基づいて、最大取水量(i)に取水量調整係数aを乗じた値から貯水量の減少分(ΔV)の水量を算出して減少貯水量とする(S4623)。なお、ステップS4622において、貯水量(t,Kikan+1)と目標貯水量(t)との差が、a×最大取水量(i)よりも少ない場合には、取水量(t,i)には、貯水量(t,Kikan+1)と目標貯水量(t)との差を加算するようにする。また、加算後の取水量(t,i)が最大取水量(i)を超える場合には、ステップS4623において最大取水量(i)と取水量(t,i)との差に基づいて減少貯水量を算出するようにし、ステップS4622において取水量(t,i)には最大取水量(i)を設定するようにする。
FIG. 15 is a diagram showing a flow of correction processing for increasing the water intake amount in step S462 of FIG. The water level
水位計画補正部317は、Kikanからiまでの旬kのそれぞれについて、貯水量(t,k+1)から減少貯水量を減じる(S4624)。なお、水位計画補正部317は、貯水量(t,k+1)から減少貯水量を減じた値が最小貯水量(t,k+1)よりも小さくなるkが存在する場合には、そのkについての貯水量(t,k+1)と最小貯水量(t,k+1)との差を減少貯水量に設定し、取水量(t,i)には当該減少貯水量を取水量に換算した値を加算するようにして、ステップS4622からの処理をやり直すようにしてもよい。
The water level
以上の処理を繰り返すことで、期末計画水位が期末実績水位以上である場合に、期末から順に各旬の取水量を増加させ、水位を下げることにより、期末計画水位と期末実績水位とを近似させることができる。 By repeating the above process, if the planned water level at the end of the fiscal year is equal to or higher than the actual water level at the end of the fiscal year, the amount of water intake in each season is increased in order from the end of the fiscal year, and the water level is lowered to approximate be able to.
図16は、図14のステップS463における取水量を減少させる補正処理の流れを示す図である。水位計画補正部317は、Kikanから1までの各旬iについて、以下の処理を行う。水位計画補正部317は、取水量(t,i)が0よりも大きく、かつ、期末計画水位に対応する貯水量(t,Kikan+1)が目標貯水量(t)以下である場合(S4631:YES)、旬iの最大取水量(i)に取水量調整係数aを乗じた値を取水量(t,i)から減算する(S4632)。水位計画補正部317は、モデルB6およびB6に基づいて、最大取水量(i)に取水量調整係数aを乗じた値から貯水量の増加分(ΔV)の水量を算出して増加貯水量とする(S4633)。なお、ステップS4632において、目標貯水量(t)と貯水量(t,Kikan+1)との差が、a×最大取水量(i)よりも少ない場合には、取水量(t,i)からは、目標貯水量(t)と貯水量(t,Kikan+1)との差を減算するようにする。また、減算後の取水量(t,i)が最小取水量(i)を下回る場合には、ステップS4633において取水量(t,i)と最小取水量(i)との差に基づいて増加貯水量を算出するようにし、ステップS4622において取水量(t,i)には最小取水量(i)を設定するようにする。
FIG. 16 is a diagram showing a flow of correction processing for reducing the water intake amount in step S463 of FIG. The water level
水位計画補正部317は、Kikanからiまでの旬kのそれぞれについて、貯水量(t,k+1)に増加貯水量を加算する(S4634)。なお、水位計画補正部317は、貯水量(t,k+1)に増加貯水量を加算した値が最大貯水量(t,k+1)を上回るkが存在する場合には、そのkについての最大貯水量(t,k+1)と貯水量(t,k+1)との差を増加貯水量に設定し、取水量(t,i)からは当該増加貯水量を取水量に換算した値を減算するようにして、ステップS4632からの処理をやり直すようにしてもよい。
The water level
以上の処理を繰り返すことで、期末計画水位が期末実績水位を下回っている場合に、期末から順に各旬の取水量を減少させ、水位を上げることにより、期末計画水位と期末実績水位とを近似させることができる。 By repeating the above process, if the planned water level at the end of the period is below the actual water level at the end of the period, the planned water level at the end of the period is approximated with the actual water level at the end of the period by decreasing the water intake in each season and increasing the water level. Can be made.
==発電電力量の出力処理(S47)==
図17は、図8のステップS47における、発電電力量の出力処理の流れを示す図である。発電電力量出力部318は、開始年t0から終了年Nensuuまでの各年tについて以下の処理を行う。発電電力量出力部318は、1からKikanまでの各旬iについて、モデルB4〜B6に貯水量(t,i)、貯水量(t,i+1)、流入量(t,i)、無効放流量(t,i)を適用して取水量(t,i)を算出する(S471)。なお、モデルB4〜B6に適用する際、貯水量(t,i)は期間日数(i)で割った商を用いて、流入量(t,i)の単位(m3/日)に合わせて計算する。発電電力量出力部318は、算出した取水量(t,i)をモデルB9、B10に適用して1日の発電電力量を算出し、これに期間日数(i)を乗じて、年tの旬iにおける発電電力量を算出して計画発電電力量とする(S472)。発電電力量出力部318は、実績データベース335から、年tの旬iに対応する実績発電電力量を読み出す(S473)。発電電力量出力部318は、以上の処理を各旬iについて繰り返した後、年tについての計画発電電力量(t,i)及び実績発電電力量(t,i)(1≦i≦Kikan)をそれぞれ合計し(S474)、計画発電電力量の合計値と実績発電電力量の合計値とを出力する(S475)。なお、発電電力量出力部318は、各旬についての計画発電電力量と実績発電電力量を出力するようにしてもよい。== Output Power Generation Processing (S47) ==
FIG. 17 is a diagram showing a flow of the output processing of the generated power amount in step S47 of FIG. The generated
以上のようにして、各年について、期末計画水位を期末実績水位に近似するように補正した水位計画に従って運用した場合の発電電力量と、実際の運用による発電電力量とが出力されるので、ユーザは水位流入量別目標水位表351に基づいて水位を計画した場合に、実績よりも発電電力量が増えるか減るかを容易に把握することができる。したがって、ユーザは水位計画と運用実績とを比較し、実績水位に対する水位計画の優位性を容易に評価することができる。また、水位計画は水位表に基づいて作成されるので、水位表の有効性の評価を行うことができる。 As described above, for each year, the amount of power generated when operating according to the water level plan corrected so that the planned water level at the end of the year approximates the actual water level at the end of the year and the amount of power generated by actual operation are output. When the water level is planned based on the target water level table 351 by the water level inflow amount, the user can easily grasp whether the generated power amount increases or decreases from the actual result. Therefore, the user can easily evaluate the superiority of the water level plan with respect to the actual water level by comparing the water level plan with the operation results. Moreover, since the water level plan is created based on the water level table, the effectiveness of the water level table can be evaluated.
また、本実施形態の水位計画評価支援装置30では、無効放流量を抑制するように計画水位を調整することができる。一般に、実際の貯水池の運用時には、無効放流量をなるべく抑制するような水位操作がなされることが多い。したがって、上記のように無効放流量を抑制するように計画水位を調整することにより、水位計画に基づいて実際に運用を行った場合の現実的な水位に計画水位を調整することができる。これにより、より現実的な比較を行うことが可能となる。
Moreover, in the water level plan
なお、本実施形態では、水位計画と実際に運用された実績水位とを比較するものとしたが、第1および第2の水位表により作成された2つの異なる水位計画を比較する場合に利用することもできる。この場合、例えば、第1の水位計画の水位を実績水位とし、第2の水位計画の水位を計画水位として、本実施形態で説明した処理を行えばよい。 In this embodiment, the water level plan is compared with the actual water level actually used. However, this is used when two different water level plans created by the first and second water level tables are compared. You can also. In this case, for example, the processing described in this embodiment may be performed with the water level of the first water level plan as the actual water level and the water level of the second water level plan as the planned water level.
また、本実施形態では、1年を評価期間としたが、これに限らず、半年や2年など任意の期間を評価期間とすることもできる。同様に、本実施形態では単位期間は旬であるものとしたが、月や週、日など任意の単位期間とすることもできる。 Moreover, in this embodiment, although 1 year was made into the evaluation period, it is not restricted to this, Arbitrary periods, such as a half year and 2 years, can also be made into an evaluation period. Similarly, in this embodiment, the unit period is assumed to be seasonal, but any unit period such as a month, a week, or a day may be used.
また、本実施形態では、期末計画水位と期末実績水位とが近似するように補正を行うものとしたが、完全に一致するまで補正を繰り返すようにしてもよい。 In the present embodiment, the correction is made so that the planned water level at the end of the term and the actual water level at the end of the term are approximated. However, the correction may be repeated until they completely match.
また、本実施形態では、最大取水量に取水量調整係数aを乗じた値で取水量を調整するものとしたが、所定の定数(ステップ値)を用いて取水量を調整するようにしてもよい。また、取水量を調整する値は動的に変化させるようにしてもよい。例えば、期末計画水位と期末実績水位とを一致させる場合には、期末計画水位と期末実績水位との差に応じて、調整値を決定することができる。図18及び図19は、ステップ値を動的に決定する場合における図15及び図16の処理の変形例を示す図である。図18の処理では、図15のステップS4622の前に、期末計画水位に対応する貯水量(t,Kikan+1)から目標貯水量(t)を減じてAを算出し(S501)、ステップS4622では、旬iの最大取水量(i)に取水量調整係数aを乗じたステップ値に代えて、Aを所定の値mで割ったステップ値を算出し、ステップS4623では、Aをmで割った商から貯水量の減少分(ΔV)の水量を算出して減少貯水量とするようにする。また、図19の処理では、図16のステップS4632の前に、目標貯水量(t)から期末計画水位に対応する貯水量(t,Kikan+1)を減じてAを算出し(S511)、ステップS4632では、旬iの最大取水量(i)に取水量調整係数aを乗じたステップ値に代えて、Aを所定の値mで割ったステップ値を算出し、ステップS4633では、Aをmで割った商から貯水量の増加分(ΔV)の水量を算出して増加貯水量とするようにする。図14、図17、図18の処理を繰り返すことで、調整値を収束させていき、期末計画水位を期末実績水位に一致させることができる。 In this embodiment, the water intake is adjusted by a value obtained by multiplying the maximum water intake by the water intake adjustment coefficient a. However, the water intake may be adjusted using a predetermined constant (step value). Good. Moreover, you may make it change the value which adjusts a water intake amount dynamically. For example, when the end-of-period planned water level and the end-of-period actual water level are matched, the adjustment value can be determined according to the difference between the end-of-period planned water level and the end-of-period actual water level. 18 and 19 are diagrams showing a modification of the processing of FIGS. 15 and 16 when the step value is dynamically determined. In the process of FIG. 18, before step S4622 of FIG. 15, A is calculated by subtracting the target water storage amount (t) from the water storage amount (t, Kikan + 1) corresponding to the period-end planned water level (S501), and in step S4622 Instead of the step value obtained by multiplying the maximum water intake (i) of season i by the water intake adjustment coefficient a, a step value obtained by dividing A by a predetermined value m is calculated. In step S4623, the quotient obtained by dividing A by m From the above, the amount of decrease in water storage (ΔV) is calculated and used as a decrease in water storage. In the process of FIG. 19, before step S4632 in FIG. 16, A is calculated by subtracting the water storage amount (t, Kikan + 1) corresponding to the planned water level at the end of the period from the target water storage amount (t) (S511), and step S4632 Then, instead of the step value obtained by multiplying the maximum water intake (i) of season i by the water intake adjustment coefficient a, a step value obtained by dividing A by a predetermined value m is calculated. In step S4633, A is divided by m. From the quotient, the amount of water increase (ΔV) is calculated to obtain the increased water storage amount. By repeating the processes of FIGS. 14, 17, and 18, the adjustment value can be converged and the end-of-period planned water level can be matched with the end-of-period actual water level.
また、本実施形態では、水位計画は水位表に基づいて作成するものとしたが、手動など任意の手法で作成された水位計画を補正するようにしてもよい。この場合、例えば技術者が経験に基づいて作成した水位計画の有効性を検証することが可能になる。 In this embodiment, the water level plan is created based on the water level table. However, the water level plan created by any method such as manual may be corrected. In this case, for example, it becomes possible to verify the effectiveness of a water level plan created by an engineer based on experience.
また、本実施形態では、期初において計画水位と実績水位とが一致していることを前提としたが、これに限らず、期末又は期中のどこか一旬において計画水位と実績水位とが一致していればよい。 In this embodiment, it is assumed that the planned water level and the actual water level coincide at the beginning of the term, but this is not limiting, and the planned water level and the actual water level coincide at the end of the term or somewhere in the term. It only has to be.
例えば、期末において計画水位と実績水位とを一致させる場合には、期末から期初に向けて水位計画表に基づいて水位を決定し、期初の水位を調整するようにする。水位計画作成部314は、図10に示す処理において、Kikanから1までの各旬iについて、旬i−1の水位流入量別目標水位表351から、旬iの水位Hi及び流入量Rに対応する旬i−1の水位Hi−1を決定していく。また、水位計画補正部317は、図15、16の処理において、1からKikanまでの旬iについて処理を行うようにし、期初の水位から順に補正を行うようにする。これにより、期末計画水位と期末実績水位とを一致させて水位を計画した上で、期初の計画水位と実績水位とを近似させることが可能となる。For example, when the planned water level and the actual water level are made coincident at the end of the period, the water level is determined from the end of the period toward the beginning of the period based on the water level plan table, and the water level at the beginning of the period is adjusted. In the process shown in FIG. 10, the water level
また、期中の一旬において計画水位と実績水位とを一致させる場合には、その一致させた旬から期末までの水位を本実施形態で説明した処理により計画及び補正するとともに、一致させて旬から期初までの水位を、上記のように期末の計画水位と実績水位とを一致させた場合と同様にして水位の計画及び補正を行う。これにより、期中の一旬を実績水位に合わせて水位を計画した場合でも、期初及び期末の両方において、計画水位と実績水位とを近似させることができる。 In addition, when the planned water level and the actual water level are matched at the beginning of the period, the water level from the matched season to the end of the period is planned and corrected by the processing described in the present embodiment, and is matched from the season. The water level up to the beginning of the period is planned and corrected in the same manner as when the planned water level and the actual water level at the end of the period are matched as described above. Thereby, even when the water level is planned in accordance with the actual water level in the beginning of the period, the planned water level and the actual water level can be approximated at both the beginning and the end of the period.
以上、本実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。 Although the present embodiment has been described above, the above embodiment is intended to facilitate understanding of the present invention and is not intended to limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes equivalents thereof.
30 水位計画評価支援装置
311 諸元取得部
312 流入量取得部
313 実績水位取得部
314 水位計画作成部
315 無効放流調整部
316 ポケット量調整部
317 水位計画補正部
318 発電電力量出力部
331 諸元記憶部
332 モデル記憶部
333 最適水位データベース
334 計画水位データベース
335 実績データベース
336 ポケット量データベース
351 水位流入量別目標水位表30 Water level plan
Claims (7)
所定の運用期間を構成する単位期間における水位である計画水位を決定するための水位情報を記憶する水位情報記憶部と、
過去の前記運用期間の最初および最後の前記単位期間における前記水位の実績値である期初実績水位および期末実績水位を取得する実績水位取得部と、
前記期初実績水位および前記水位情報に基づいて、前記計画水位の組み合わせである水位計画を作成する水位計画作成部と、
前記単位期間のそれぞれにつき、当該単位期間における前記計画水位と当該単位期間の次の前記単位期間における前記計画水位とに基づいて水力発電に利用する水量である取水量を算出する取水量算出部と、
前記水位計画における最後の前記単位期間の前記計画水位である期末計画水位と前記期末実績水位とが近似するように前記取水量を変化させ、前記変化させた取水量に応じて前記計画水位を補正する計画水位補正部と、
を備えることを特徴とする水位計画評価支援装置。A device for supporting evaluation of a water level plan in a water storage facility,
A water level information storage unit for storing water level information for determining a planned water level that is a water level in a unit period constituting a predetermined operation period;
An actual water level acquisition unit for acquiring an initial actual water level and an end-of-term actual water level that are actual values of the water level in the first and last unit periods of the past operation period;
A water level plan creation unit that creates a water level plan that is a combination of the planned water levels, based on the initial actual water level and the water level information;
For each of the unit periods, an intake amount calculation unit that calculates an intake amount that is the amount of water used for hydropower generation based on the planned water level in the unit period and the planned water level in the unit period next to the unit period; ,
The intake water amount is changed so that the planned water level at the end of the last unit period in the water level plan is close to the planned water level at the end of the term and the actual water level at the end of the term, and the planned water level is corrected according to the changed intake amount. A planned water level correction unit,
A water level plan evaluation support device characterized by comprising:
前記実績水位取得部は、前記過去の運用期間における前記単位期間のそれぞれにおける前記水位の実績値を取得し、
前記水位の実績値に基づいて第1の発電電力量を算出し、前記補正した計画水位に基づいて第2の発電電力量を算出し、前記第1および第2の発電電力量を出力する発電電力量出力部と、
をさらに備えることを特徴とする水位計画評価支援装置。The water level plan evaluation support device according to claim 1,
The actual water level acquisition unit acquires the actual value of the water level in each of the unit periods in the past operation period,
Power generation that calculates a first generated power amount based on the actual value of the water level, calculates a second generated power amount based on the corrected planned water level, and outputs the first and second generated power amounts An energy output unit;
A water level plan evaluation support device characterized by further comprising:
前記水位情報は、前記単位期間の期初における水位および前記単位期間中における前記貯水施設への流入量と、前記単位期間の期末における水位とを対応付ける表であること、
を特徴とする水位計画評価支援装置。It is the water level plan evaluation assistance apparatus in any one of Claim 1 or 2,
The water level information is a table associating a water level at the beginning of the unit period and an inflow amount into the water storage facility during the unit period with a water level at the end of the unit period;
Water level plan evaluation support device characterized by
各前記単位期間について、前記計画水位のそれぞれを貯水量に変換する水位計画作成部をさらに備え、
前記計画水位補正部は、
前記最後の単位期間から最初の前記単位期間に向けて各前記単位期間について、
前記期末計画水位が前記期末実績水位以上である間、前記単位期間の前記取水量に所定のステップ値を加算し、当該単位期間から前記最後の単位期間までの全ての前記単位期間の前記計画水位を前記ステップ値に応じて減らし、
前記期末計画水位が前記期末実績水位未満である間、前記単位期間の前記取水量から前記ステップ値を減算し、当該単位期間から前記最後の単位期間までの全ての前記単位期間の前記計画水位を前記ステップ値に応じて増やすこと、
を特徴とする水位計画評価支援装置。The water level plan evaluation support device according to any one of claims 1 to 3,
For each of the unit periods, further comprising a water level plan creation unit that converts each of the planned water levels into a stored water amount,
The planned water level correction unit is
For each unit period from the last unit period to the first unit period,
While the planned water level at the end of the period is equal to or higher than the actual water level at the end of the period, a predetermined step value is added to the water intake amount of the unit period, and the planned water levels of all the unit periods from the unit period to the last unit period According to the step value,
While the planned water level at the end of the period is less than the actual water level at the end of the period, the step value is subtracted from the intake amount of the unit period, and the planned water levels of all the unit periods from the unit period to the last unit period are calculated. Increasing according to the step value;
Water level plan evaluation support device characterized by
前記単位期間ごとに、当該単位期間における無効放流量と、前記貯水施設における貯水量の最大値との差であるポケット量を記憶するポケット量記憶部と、
前記単位期間の前記計画水位が、前記最大値から前記ポケット量を減じた値に対応する水位以下になるように、前記取水量を調整するポケット量調整部と、
をさらに備えることを特徴とする水位計画評価支援装置。The water level plan evaluation support device according to any one of claims 1 to 3,
For each unit period, a pocket amount storage unit that stores a pocket amount that is a difference between an invalid discharge amount in the unit period and a maximum value of the water storage amount in the water storage facility,
A pocket amount adjusting unit for adjusting the water intake amount so that the planned water level of the unit period is equal to or less than a water level corresponding to a value obtained by subtracting the pocket amount from the maximum value;
A water level plan evaluation support device characterized by further comprising:
コンピュータが、
所定の運用期間を構成する単位期間における水位である計画水位を決定するための水位情報を記憶し、
過去の前記運用期間の最初および最後の前記単位期間における前記水位の実績値である期初実績水位および期末実績水位を取得し、
前記期初実績水位および前記水位情報に基づいて、前記計画水位の組み合わせである水位計画を作成し、
前記単位期間のそれぞれにつき、当該単位期間における前記計画水位と当該単位期間の次の前記単位期間における前記計画水位とに基づいて水力発電に利用する水量である取水量を算出し、
前記水位計画における最後の前記単位期間の前記計画水位である期末計画水位と前記期末実績水位とが近似するように前記取水量を変化させ、前記変化させた取水量に応じて前記計画水位を補正すること、
を特徴とする水位計画評価支援方法。A method for supporting evaluation of a water level plan in a water storage facility,
Computer
Storing water level information for determining a planned water level, which is a water level in a unit period constituting a predetermined operation period;
Obtain the initial actual water level and the final actual water level that are the actual values of the water level in the first and last unit period of the past operation period,
Based on the initial actual water level and the water level information, create a water level plan that is a combination of the planned water level,
For each of the unit periods, a water intake amount that is the amount of water used for hydropower generation is calculated based on the planned water level in the unit period and the planned water level in the unit period next to the unit period,
The intake water amount is changed so that the planned water level at the end of the last unit period in the water level plan is close to the planned water level at the end of the term and the actual water level at the end of the term, and the planned water level is corrected according to the changed intake amount. To do,
Water level plan evaluation support method characterized by
コンピュータに、
所定の運用期間を構成する単位期間における水位である計画水位を決定するための水位情報を記憶するステップと、
過去の前記運用期間の最初および最後の前記単位期間における前記水位の実績値である期初実績水位および期末実績水位を取得するステップと、
前記期初実績水位および前記水位情報に基づいて、前記計画水位の組み合わせである水位計画を作成するステップと、
前記単位期間のそれぞれにつき、当該単位期間における前記計画水位と当該単位期間の次の前記単位期間における前記計画水位とに基づいて水力発電に利用する水量である取水量を算出するステップと、
前記水位計画における最後の前記単位期間の前記計画水位である期末計画水位と前記期末実績水位とが近似するように前記取水量を変化させ、前記変化させた取水量に応じて前記計画水位を補正するステップと、
を実行させるためのプログラム。A program for supporting the evaluation of water level plans in water storage facilities,
On the computer,
Storing water level information for determining a planned water level which is a water level in a unit period constituting a predetermined operation period;
Obtaining an initial period actual water level and an end period actual water level that are actual values of the water level in the first and last unit periods of the past operation period;
Creating a water level plan that is a combination of the planned water levels based on the initial actual water level and the water level information;
For each of the unit periods, calculating a water intake amount that is the amount of water used for hydropower generation based on the planned water level in the unit period and the planned water level in the unit period next to the unit period;
The intake water amount is changed so that the planned water level at the end of the last unit period in the water level plan is close to the planned water level at the end of the term and the actual water level at the end of the term, and the planned water level is corrected according to the changed intake amount. And steps to
A program for running
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