JP5703965B2 - 水運用システム及び水運用方法 - Google Patents
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Description
LWLA≦HA≦HWLA …(1)
LWLB≦HB≦HWLB …(2)
式(1),(2)において、HA,HBは、各配水池A,Bの水位である。ここで、各配水池A,Bの底面積をSA,SB、各配水池A,Bに送水される送水量をQA,QBとすると、各配水池A,Bの水位HA,HBは、式(3),(4)で表される。
HA=HA0+(DA−QA)/SA …(3)
HB=HB0+(DB−QB)/SB …(4)
送水量QA,QBは、送水ポンプ3a,3bの性能、配水池A,Bに接続される管路の摩擦損失及び配水池A,Bの水位等の影響を受ける。そこで、送水量QA,QBは、水位HA,HBの関数で表される。
QA=f(HA) …(5)
QB=f(HB) …(6)
式(5),(6)が、HA(または、HB)の1次式である場合、混合整数線形計画法で解くことが可能である。また、式(5),(6)が非線形であっても解析することは可能である。
(a)送水ポンプ3a,3bの駆動と停止の回数が少ないこと
(b)送水ポンプ3a,3bの駆動エネルギー(電力)コストが安価であること
(c)送水ポンプ3a,3bの消費エネルギーが少ないこと
(a)の条件を満たすためには、送水ポンプ3a,3bの運転台数の変更回数を積算して、最も変更回数が少なくなるように、最小化演算を行う。(b)の条件を満たすためには、運転している送水ポンプ3a,3bの動力から送水ポンプ3a,3bを駆動させるために必要な電力量を算出し、さらに、この電力量に季節別(時間帯別)の電力料金を積算することで総電力料金を算出する。この総電力料金が最も小さい値となるように最小化演算を行う。(c)の条件を満たすためには、運転している送水ポンプ3a,3bの動力を積算し、その動力が最も小さい値となるように最小化演算を行う。上記の最小化演算方法は、数理計画法やメタヒューリスティック等の既知の最小化演算方法を用いる。
2…浄水池
3a,3b…送水ポンプ
4a,4b…水位計
5…需要予測手段
6…計画策定手段
7…水位演算手段
A,B…配水池
Claims (5)
- 送水ポンプと、
当該送水ポンプにより浄水池から送水を受け、配水区域に配水を行う配水池と、
この配水池に設置され、当該配水池の水位を計測する水位計と、
前記配水池から配水される将来の配水量需要を予測する需要予測手段と、
前記需要予測手段で予測された配水量需要と、前記水位計で計測された水位データに基づいて前記配水池に蓄積された配水の水位が予め決められた水位範囲となるように、予め定められた策定期間における前記送水ポンプの駆動計画を策定する計画策定手段と、
前記水位計により計測された前記配水池の水位と、前記計画策定手段で策定された前記送水ポンプの駆動計画及び、前記需要予測手段で予測された前記配水池の配水量需要と、に基づいて、前記策定期間より短い期間である予め定められた単位時刻毎に、前記配水池の将来の水位を算出する水位演算手段と、
を備えた水運用システムであって、
前記計画策定手段は、前記策定期間内において、前記水位演算手段で算出された将来の水位が前記水位範囲を逸脱する場合、前記水位演算手段で定められた単位時刻であって、前記水位範囲を逸脱する時刻の直前の単位時刻に、再度前記送水ポンプの駆動条件を策定する
ことを特徴とする水運用システム。 - 前記計画策定手段は、さらに、前記送水ポンプの発停回数が少なくなるように、前記送水ポンプの駆動計画を策定する
ことを特徴とする請求項1に記載の水運用システム。 - 前記計画策定手段は、さらに、前記送水ポンプ全体の駆動動力が少なくなるように、前記送水ポンプの駆動計画を策定する
ことを特徴とする請求項1に記載の水運用システム。 - 前記計画策定手段は、前記送水ポンプの駆動エネルギーを電力量に換算し、当該電力量のコストが最少となるように、前記送水ポンプの駆動計画を策定する
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の水運用システム。 - 送水ポンプと、
当該送水ポンプにより浄水池から送水を受け、配水区域に配水を行う配水池と、
この配水池に設置され、当該配水池の水位を計測する水位計と、
前記配水池から配水される将来の配水量需要を予測する需要予測手段と、
前記需要予測手段で予測された将来の配水量需要と、前記水位計で計測された水位データに基づいて、前記配水池に蓄積された配水の水位が予め決められた水位範囲となるように、予め定められた策定期間における前記送水ポンプの駆動計画を策定する計画策定手段と、
前記水位計により計測された前記配水池の水位と、前記計画策定手段で策定された前記送水ポンプの駆動計画及び、前記需要予測手段で予測された前記配水池の配水量需要と、に基づいて、前記策定期間より短い期間である予め定められた単位時刻毎に、前記配水池の将来の水位を算出する水位演算手段と、
を備えた水運用システムの水運用方法であって、
前記水位計が前記配水池の水位を計測し、
前記需要予測手段が、前記配水池から前記配水区域に配水される将来の配水量の需要を予測し、
前記計画策定手段が、前記配水池の水位が前記水位範囲内となるように、予め定められた策定期間における前記送水ポンプの駆動計画を策定し、
前記水位演算手段が、前記水位計によって計測された水位と、前記計画策定手段で策定された前記送水ポンプの駆動計画及び、前記需要予測手段で予測された前記配水池の配水量需要と、に基づいて、前記単位時刻毎に、前記配水池の将来の水位を算出し、
前記計画策定手段が、前記策定期間内において、前記水位演算手段で算出された将来の水位が、前記水位範囲を逸脱する場合、前記水位演算手段で定められた単位時刻であって、前記水位範囲を逸脱する時刻の直前の単位時刻に、再度前記送水ポンプの駆動計画を策定する
ことを特徴とする水運用方法。
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