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JPH0210660B2 - - Google Patents
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JPH0210660B2 - - Google Patents

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JPH0210660B2
JPH0210660B2 JP55161998A JP16199880A JPH0210660B2 JP H0210660 B2 JPH0210660 B2 JP H0210660B2 JP 55161998 A JP55161998 A JP 55161998A JP 16199880 A JP16199880 A JP 16199880A JP H0210660 B2 JPH0210660 B2 JP H0210660B2
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power generation
water
power
amount
dam
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Fumio Wakamori
Shoichi Masui
Seiju Funabashi
Mikihiko Oonari
Kenichi Morita
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は河川に複数個の発電用ダムが設置され
ている場合の、発電制御方法、特にその発電出力
計画値決定法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for controlling power generation when a plurality of power generation dams are installed on a river, and particularly to a method for determining a planned power output value.

従来、河川に複数個の発電用ダムが設置されて
いる場合の、発電出力計画値の決定は、各発電所
ごとに、次のようにして行なわれていた。
Conventionally, when a plurality of power generation dams are installed on a river, the planned power generation output value has been determined for each power plant as follows.

(i) 発電ダム貯水池の初期水位Hsと終端水位He
の計画値を定める。終端水位Heとは、発電出
力計画を決定する終端時刻の水位である。通常
は、初期水位Hsが0時、終端水位Heが24時
(翌日の0時)の水位である。
(i) Initial water level H s and terminal water level H e of the power generation dam reservoir
Determine the planned value. The terminal water level He is the water level at the terminal time that determines the power generation output plan. Usually, the initial water level H s is the water level at 0 o'clock, and the terminal water level He is the water level at 24 o'clock (0 o'clock the next day).

(ii) 計画日の各時刻における流入量予測値Qt
求める。流入量予測値Qtは、前日までの流入
量実積、翌日の天気予報、上流にダムがある場
合には、その放流計画などを考慮して決定され
る。
(ii) Calculate the predicted inflow amount Q t at each time on the planning day. The predicted inflow value Q t is determined by taking into account the actual inflow up to the previous day, the next day's weather forecast, and if there is a dam upstream, its discharge plan.

(iii) 初期水位(Hs)および終端水位(He)をそ
れぞれ、貯水池貯留量に換算し、次式により計
画日の発電使用可能水量(Vd)を決定する。
(iii) Convert the initial water level (H s ) and final water level (H e ) into reservoir storage capacity, and use the following formula to determine the usable water capacity (V d ) for power generation on the planned day.

Vd=fv(Hs)−fv(He)+24k=1 Qk (1) ここに、fvは水位・貯留量の変換関数であり、
航空測量等から決定されるものである。
V d = f v (H s ) − f v (H e ) + 24k=1 Q k (1) Here, f v is the conversion function of water level and storage amount,
This is determined from aerial surveys, etc.

(iv) 発電使用可能水量Vdをあらかじめ決められ
ている優先順位に従つて、その高い時間帯から
順に、発電量上限値(発電機の発電容量または
水車の許容供給水量等により定まる)の範囲内
で割り当てる。第1図に例を示すように、同じ
優先順位の時間帯全部にわたり発電フル稼動が
不可能な状況では、各時間に平均に発電使用水
量を割り当てる。割り当てた各時間の発電使用
水量をVtとする。
( iv ) The range of the upper limit value of the power generation amount (determined by the generation capacity of the generator or the permissible water supply amount of the water turbine, etc.) in order from the highest time period according to the predetermined priority order of the amount of water V d that can be used for power generation. Assign within. As shown in the example in FIG. 1, in a situation where full power generation is not possible over all time periods with the same priority, the average amount of water used for power generation is allocated to each time period. Let V t be the amount of water used for power generation for each allocated time.

(v) 初期水位Hsから出発し、各時間の流入量Qt
および、発電使用量Vtから、計画日の貯水池
水位スケジユールを、第2図Aに示すごとく求
める。
(v) Starting from the initial water level H s , the inflow amount Q t at each time
Then, from the power consumption amount Vt , the reservoir water level schedule for the planned date is determined as shown in Figure 2A.

(vi) 第2図Aの例のように、貯水池水位の上下限
値、の制約に違反する水位スケジユールが
得られた場合には、違反が生じないように、水
位スケジユールを補正する。
(vi) As in the example in Figure 2A, if a water level schedule that violates the constraints of the upper and lower limits of reservoir water level, H , is obtained, the water level schedule should be corrected so that the violation does not occur.

(vii) 上記(vi)での補正に対応する水量を、第2図B
の矢印に示すように優先順位が低く余裕のある
時間帯に割り当てる。
(vii) The amount of water corresponding to the correction in (vi) above is shown in Figure 2 B.
As shown by the arrow, allocate it to a time slot with low priority and plenty of time.

(viii) 補正により、水位の上下限制約違反が生じな
ければ、その時の発電使用水量Vtを計画値と
して決定する。
(viii) If the correction does not cause a violation of the upper and lower limits of the water level, the amount of water used for power generation V t at that time is determined as the planned value.

(ix) 上記で、水位上下限制約に違反する場合に
は、(vi)と同様な補正を、制約違反が生じなくな
るまで繰り返す。
(ix) If the water level upper and lower limit constraints are violated in the above, the same correction as in (vi) is repeated until the constraint violation no longer occurs.

上記で述べた発電出力計画値の決定法には、次
の2つの点で問題があつた。
The above-mentioned method for determining the planned power generation output has the following two problems.

まず第1には、各発電所ごとに、最大限、有効
に水を使おうとする(上記手順に従うことにより
発電目的以外で、水を下流に流す「無効放流」を
小さくする)が、その際、下流側ダムへの影響を
考慮していない。そのため、下流側ダム貯水池の
貯水状態によつては、本来、水系全体で調整すれ
ば避けられたであろう状況で下流側ダムにおいて
無効放流を出してしまうことがあり、問題であつ
た。
First of all, each power station tries to use water as effectively as possible (by following the above procedure, the "ineffective discharge" of water flowing downstream for purposes other than power generation is reduced), but in doing so, , does not take into account the impact on downstream dams. Therefore, depending on the water storage status of the downstream dam reservoir, the downstream dam may discharge invalid water in situations that could have been avoided by adjusting the entire water system, which is a problem.

第2には、各時間帯の発電についての優先順位
があらかじめ定められており、固定された優先順
位にもとづいて発電出力計画を決めてしまうた
め、他の水系や、火力、原子力との調整が取りに
くい点である。電力需要が変動する場合には、水
力、火力、原子力、それぞれが融通し合うことに
より、全体として電力需要を充足することになる
が、その際、上記手順で求めた発電出力計画を補
正すると、無効放流を増大させる可能性が大きく
問題であつた。
Second, the priority order for power generation in each time period is determined in advance, and the power generation output plan is determined based on the fixed priority order, making it difficult to coordinate with other water systems, thermal power, and nuclear power. This is a difficult point to take. When power demand fluctuates, the power demand as a whole will be met by accommodating each other with hydropower, thermal power, and nuclear power, but in that case, if the power generation output plan determined by the above procedure is corrected, The possibility of increasing ineffective discharge was a major problem.

本発明の目的は、上述した従来技術の欠点をな
くし、水系全体の状況を見通した上で、各発電所
の発電出力計画を決定することにある。特に、他
水系、火力、原子力との負荷分担を決定する上で
該水系の状態を、計画期間における「発電可能
量」という1つの情報に集約することにより、実
現可能な発電出力目標値を算出し、それにもとづ
いて発電出力計画値を決定することにより、水系
全体での無効放流量を減少し、水の有効利用を促
進することにある。
An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art described above, and to determine the power generation output plan of each power plant after looking at the situation of the entire water system. In particular, when determining load sharing with other water systems, thermal power, and nuclear power, the state of the water system is aggregated into a single piece of information, the "capable power generation amount" for the planning period, to calculate the achievable power generation output target value. By determining the power generation output plan value based on this, the aim is to reduce the amount of ineffective discharge in the entire water system and promote the effective use of water.

本発明の特徴とするところは、等しい水量が発
電用ダム貯水池に流入することが予測される場合
でも、その貯水池がより上流側に位置するか、下
流側に位置するかによつて、電力に換算した場合
の価値が異なることを着目し、ある貯水池への流
入量が、該水系の最下流地点に達つするまでに、
その水を、最大限、発電に利用した場合に発生さ
せることのできる発電出力に換算する。そして、
その換算された発電可能量を、該水系の全発電用
ダム貯水池についての総和を求めることにより、
該水系の「発電可能量」を算出し、その値を発電
出力計画決定時の目標量とするところにある。
A feature of the present invention is that even if the same amount of water is predicted to flow into a power generation dam reservoir, the amount of power generated depends on whether the reservoir is located further upstream or downstream. Focusing on the fact that the values are different when converted, we calculate that by the time the inflow to a certain reservoir reaches the most downstream point of the water system,
Convert that water into the power output that can be generated if it is used to the maximum extent for power generation. and,
By calculating the sum of the converted power generation capacity for all power generation dams and reservoirs in the water system,
The "capable power generation amount" of the water system is calculated, and that value is used as the target amount when determining the power generation output plan.

以下、本発明を実施例を参照して詳細に説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples.

河川に複数個の発電用ダムが設置されている水
系の一例を第3図に示す。同図において、1,2
3、は河川の上流側から直列に設置されたダムで
ある。それぞれのダムには、4,5,6,で示す
発電所が設けられている。この水系に、上流域に
降つた降雨量は、7の河道を通じて、ダム1に流
れ込んでくる。また、ダム2、ダム3の周辺部に
降つた降雨量は、直接、あるいは支川を通して、
ダム2、ダム3に流れ込んでおり、それぞれの径
路を8,9で表わす。これら径路7,8,9を通
して水系に流入する水量をr1,r2.r3とする。各ダ
ム、1,2,3からの放流水量のうち、発電に使
われる水量はそれぞれ、径路10,11,12を
通して流れるものとし、それぞれの水量をq1
q2,q3とする。一方、各ダム1,2,3からの無
効放流量はそれぞれ径路13,14,15を通し
て下流へ流れるものとし、それぞれの無効放流を
g1,g2,g3とする。第3図の記述では、水が各河
道に沿つて流下していく場合の流量の減少、いわ
ゆる河道ロスは無視しているがそれが顕著な河川
では河道ロス分を割り引くことにより以下の実施
例と適用すればよい。
Figure 3 shows an example of a water system in which multiple power generation dams are installed on a river. In the same figure, 1, 2
3 is a dam installed in series from the upstream side of the river. Each dam is equipped with a power plant indicated by 4, 5, 6, etc. Rainfall that falls in the upper reaches of this water system flows into Dam 1 through river channel 7. In addition, the amount of rainfall that falls around Dam 2 and Dam 3 is distributed directly or through tributaries.
It flows into dam 2 and dam 3, and their respective routes are represented by 8 and 9. Let the amounts of water flowing into the water system through these paths 7, 8, and 9 be r 1 , r 2 .r 3 . Of the amount of water discharged from each dam, 1, 2, and 3, the amount of water used for power generation is assumed to flow through paths 10, 11, and 12, respectively, and each amount of water is expressed as q 1 ,
Let q 2 and q 3 . On the other hand, the amount of invalid discharge from each dam 1, 2, and 3 is assumed to flow downstream through paths 13, 14, and 15, respectively.
Let g 1 , g 2 , g 3 . In the description of Figure 3, the decrease in flow rate when water flows down along each river channel, so-called river channel loss, is ignored, but in rivers where this is noticeable, the river channel loss is discounted, and the following example is applied. It can be applied as follows.

第3図の水系を対象とした、本発明の構成を、
第4図に示す。
The configuration of the present invention targeting the aqueous system shown in Figure 3 is as follows:
It is shown in Figure 4.

第4図の51,52,53がそれぞれ、ダム
1,2,3への流入量(第3図におけるr1,r2
r3)の計画期間の予測値の算出部である。ダム1
について、流入量予測値算出法の例を、第5図に
示す。第5図では、ダム1の計画計算時点の流入
量rs 1を基準にして、計画計算期間の天気予報にも
とづき、天気予報が雨の時は、流入量増加傾向
の、予測値102を選択し、くもりの時は現状維
持の予測値103、はれの時は減少傾向の予測値
を104を、計画作成者が選択する。選択した各
時点の予測値を、次の(2)式により、計画期間にわ
たり累積する。ただしrt 1は時刻tにおけるダム1
の流入量である。
51, 52, and 53 in Figure 4 represent the inflow amounts to dams 1, 2, and 3 (r 1 , r 2 ,
r3 ) is the calculation unit for the predicted value of the planning period. dam 1
FIG. 5 shows an example of a method for calculating the inflow predicted value. In Fig. 5, based on the inflow rate r s 1 at the time of planning calculation for dam 1, and based on the weather forecast for the planning calculation period, when the weather forecast is rainy, a predicted value 102 is selected, which indicates an increasing trend in inflow rate. However, when it is cloudy, the planner selects the predicted value 103 to maintain the current state, and when it is sunny, the predicted value 104 is selected to indicate a decreasing trend. The predicted values at each selected time point are accumulated over the planning period using the following equation (2). However, r t 1 is the dam 1 at time t.
is the inflow amount.

R124k=1 rt 1 (2) (2)式で求められる、ダム1の累積流入量R1
第4図の流入量予測部51の出力である。なお上
述した流入量rt 1の予測方法に関しては、従来、
種々のものがあり、降雨量予測値にもとづく、流
入量予測の数式モデルが導かれている場合には、
その数式を使つてrt 1を決定することも可能であ
る。流入量予測部52,53においても予測部5
1と同様にして、累積流下量R2,R3算出する。
R 1 = 24k=1 r t 1 (2) The cumulative inflow amount R 1 of the dam 1 determined by equation (2) is the output of the inflow amount prediction unit 51 in FIG. 4. Regarding the method of predicting the inflow amount r t 1 mentioned above, conventionally,
There are various methods, and if a mathematical model for predicting inflow is derived based on predicted rainfall values,
It is also possible to determine r t 1 using that formula. Also in the inflow amount prediction units 52 and 53, the prediction unit 5
In the same manner as in 1, the cumulative flow amounts R 2 and R 3 are calculated.

次に、第4図のダム1の水量・発電量換算部5
4において、累積流入量R1を発電出力に換算す
る。この時、R1は直接的にはダム1への流入量
であるが、第3図に示すごとく、径路10,1
1,12を通すことにより、4,5,6の3カ所
で、電力を発生させるために使用することができ
る。そこで、R1の発電出力への換算は、次の(3)
式によつて行なう。
Next, the water amount/power generation amount conversion section 5 of the dam 1 in Figure 4
4, the cumulative inflow amount R 1 is converted into power generation output. At this time, R 1 is directly the amount of inflow into dam 1, but as shown in Figure 3, R 1
By passing 1 and 12, three locations 4, 5, and 6 can be used to generate electric power. Therefore, the conversion of R 1 to power generation output is as follows (3)
It is done according to a ceremony.

P1=(C1+C2+C3)R1 (3) ここに、C1、C2、C3は、それぞれ、発電所1,
2,3における水量と電力の換算比である。同様
にして、ダム2、ダム3の水量・発電量換算部5
5,56においても、それぞれ累積流入量予測値
R2,R3から、次の(4)式(5)式により、発電出力可
能量P2,P3が求められる。
P 1 = (C 1 + C 2 + C 3 ) R 1 (3) Here, C 1 , C 2 , and C 3 are power plant 1,
This is the conversion ratio of water volume and electricity in 2 and 3. Similarly, the water amount/power generation amount conversion unit 5 of dam 2 and dam 3
5 and 56, respectively, the cumulative inflow amount predicted value
From R 2 and R 3 , the possible power generation output amounts P 2 and P 3 are determined by the following equations (4) and (5).

P2=(C2+C3)R2 (4) P3=C3R3 (5) なお、C1、C2、C3は換算部54内のメモリに、
C2、C3は換算部55のメモリに、C3は換算部5
6のメモリにあらかじめ設定される。
P 2 = (C 2 + C 3 ) R 2 (4) P 3 = C 3 R 3 (5) Note that C 1 , C 2 , and C 3 are stored in the memory in the conversion unit 54,
C 2 and C 3 are stored in the memory of the conversion unit 55, and C 3 is stored in the conversion unit 5.
6 memory.

次に、第4図の発電可能量算出部57におい
て、該水系全体としての発電可能量を求める。
Next, the possible power generation amount calculation unit 57 in FIG. 4 calculates the possible power generation amount of the water system as a whole.

P=α(P1+P2+P3) (6) (6)式のαは、発電可能量係数である。 P=α(P 1 +P 2 +P 3 ) (6) α in equation (6) is the possible power generation coefficient.

簡略化した計算では、α=1として無視するこ
ともできるが、通常は、例えば第6図に示すよう
に、各貯水池の満水時に比べた空き容量比率VR
の関数としてあらかじめ定められたテーブルに従
つてαを決定することになる。第6図では、該水
系の貯水量比率VRを(計画時点の各貯水池貯水
量の合計/(満水時の各貯水池貯水量の合計)と
して定義し、その比率が0.5以下、すなわち、各
貯水池の空き容量が大きい時には無効放流の可能
性が少ないため、α=1として発電可能量を割り
引くことをせず、VRが0.5以上の時には無効放流
の可能性が高くなるのでその分だけαの値を小さ
くしておく。このように、第6図の例のごとく、
発電可能量係数αの決定式をあらかじめ定めてお
くことより、第4図の発電可能量算出部7で、発
電可能量Pを求めることができる。
In a simplified calculation, it can be ignored as α = 1, but normally, as shown in Figure 6, for example, the free capacity ratio V R of each reservoir compared to when it is full is calculated.
α is determined according to a predetermined table as a function of . In Figure 6, the water storage volume ratio V R of the water system is defined as (total storage volume of each reservoir at the time of planning/(total storage volume of each reservoir when it is full)), and if the ratio is 0.5 or less, that is, each reservoir When the free capacity of V R is large, the possibility of invalid discharge is small, so the potential power generation amount is not discounted by setting α = 1. When V R is 0.5 or more, the possibility of invalid discharge increases, so α is reduced by that amount. Keep the value small.In this way, as in the example in Figure 6,
By predetermining the formula for determining the possible power generation amount coefficient α, the possible power generation amount calculation unit 7 shown in FIG. 4 can calculate the possible power generation amount P.

αの具体的算出は次のようにして行なう。ダム
1,2,3にはそれぞれ水位検出器70,71,
72が設けられている。α算出部は、計画計算時
点(計画日の前日の23時)において、水位検出器
70,71,72の出力を検出し、その時点の各
ダム1,2,3の貯水量V1,V2,V3を算出す
る。各ダム1,2,3の貯水満水量12
はα算出部73内のメモリに記憶されている。
α算出部は、 を算出する。α算出部73内のメモリには第6
図を示す貯水比率VRに対する係数αの変換表が
あらかじめ記憶されている。この変換表により、
(6′)式で算出された比率VRを係数αに変換して、
α算出部73は発電可能量算出部に出力する。
The specific calculation of α is performed as follows. Dams 1, 2, and 3 are equipped with water level detectors 70, 71, respectively.
72 is provided. The α calculation unit detects the outputs of the water level detectors 70, 71, and 72 at the time of plan calculation (23:00 on the day before the plan date), and calculates the water storage amounts V 1 , V of each dam 1, 2, and 3 at that time. 2 , calculate V3 . Full water storage capacity of each dam 1 , 2, 3 1, 2 ,
3 is stored in the memory within the α calculation unit 73.
The α calculation part is Calculate. The memory in the α calculation unit 73 has a sixth
A conversion table of the coefficient α for the water storage ratio V R shown in the figure is stored in advance. With this conversion table,
Convert the ratio V R calculated by equation (6′) into a coefficient α,
The α calculation section 73 outputs to the possible power generation amount calculation section.

(6)式により求めた、該水系の発電可能量にもと
づき、第4図に示す発電目標量Pt 0を求めるPt 0
求め方は、例えば次の方法で行なう。第7図に計
画期間の各時刻tにおける電力総需要量dtの予測
値の例を示す。この例のように、電力需要量は、
24時間を周期として大きく変動していることが多
い。この変動する電力需要量を、複数の水系にお
ける水力、火力、原子力の各発電を組み合わせて
満たすことになる。そこで、該水系の各時間tに
おける発電目標量Pt 0としては、次の(7)式で求め
ることにする。
The target power generation amount P t 0 shown in FIG. 4 is determined based on the possible power generation amount of the water system determined by equation (6). The method for determining P t 0 is, for example, as follows. FIG. 7 shows an example of the predicted value of the total power demand d t at each time t in the planning period. As in this example, the electricity demand is
It often fluctuates significantly over a 24-hour period. This fluctuating power demand will be met by combining hydropower, thermal power, and nuclear power generation in multiple water systems. Therefore, the target power generation amount P t 0 of the water system at each time t is determined by the following equation (7).

(7)式では(各時刻tの電力需要量dt)/一日の
電力需要量24k=1 dk)比例させて、該水系の総発電
可能量Pを各時間帯に配分しているが、需要ピー
ク時間帯における水力の負担を増す必要がある場
合には、ピーク時間帯の発電目標量Pt 0をある値
だけ増加し、オフ・ピーク時間帯の発電目標Pt0
をその分減少させるなどの修正をほどこすことも
可能である。
In equation (7), the total power generation capacity P of the water system is distributed to each time period in proportion to (power demand at each time t d t )/daily power demand 24k=1 d k ). However, if it is necessary to increase the burden on hydropower during peak demand hours, the target power generation amount P t 0 during peak hours is increased by a certain value, and the target power generation amount P t0 during off-peak hours is increased.
It is also possible to make modifications such as reducing the amount by that amount.

次に第4図の発電出力計画算出部59において
発電目標量Pt 0にもとづいて、各発電所の発電出
力計画値を決定する。発電出力計画値決定にあた
つては、上記で求めた発電目標量Pt 0にできるだ
け近い値を決定するのが望ましく、最適化計算が
必要である。計算方法としては、例えば、次の(8)
式を(9)〜(13)式の制限下で線形計画問題
(LP:Linear Programming)の解法に従つて解
く。
Next, the power generation output plan calculation unit 59 in FIG. 4 determines the power generation output plan value for each power station based on the power generation target amount P t 0 . When determining the power generation output plan value, it is desirable to determine a value as close as possible to the power generation target amount P t 0 obtained above, and optimization calculation is required. For example, the calculation method is as follows (8)
Equations (9) to (13) are solved according to the linear programming problem (LP) solution method under the restrictions of equations (9) to (13).

ただし、minは最小値を得ることを表わす。 However, min represents obtaining the minimum value.

上記で、(8)式がLP問題の目的関数式であり、
(9)式〜(13)式が、制約条件式である。
In the above, equation (8) is the objective function equation for the LP problem,
Equations (9) to (13) are constraint condition expressions.

以下、(9)式から(13)式について順次説明を加
える。
Below, equations (9) to (13) will be explained in sequence.

(9)式で、Ht i(i=1〜3)は、各ダム貯水池の
水位であり、 iiは、それぞれ、水位下限値、
水位上限値である。すなわち、(9)式により各ダム
貯水池の水位が、各時間帯において制限範囲内に
収まるようにする制約を表わしている。次に、(10)
式、(11)式により各ダム貯水池水位の時間変化が記
述される。ここに、Ai(i=1〜3)は、各ダム
貯水池の貯水面たん水面積、ΔTは時間区切りの
間隔である。(10)式は、最上流のダムに関するもの
であり、流入量riから発電放流量qi、無効放流量
g1を差し引いたものから、次の時点の水位が決定
されることを表わしたものである。また、(11)式で
は、上流側ダムからの発電放流量qi-1、無効放流
量gi-1が、該当ダム(i番目)にΔT時間後に到
達するものと仮定して、(10)式と同様に水位の変化
関係を表わしている。流下に要する時間がΔTの
2倍、3倍と大きい場合は、(11)式中で、qt-1 i-1
gt-1 i-1を替えて、qt-2 i-1、gt-2 i-1、あるいはqt-3 i-1
、gt-3 i-1
するなど、式の修正が必要になる。
In equation (9), H t i (i=1 to 3) is the water level of each dam reservoir, and H i and i are the lower limit of the water level, respectively.
This is the upper limit of the water level. In other words, Equation (9) represents a constraint that ensures that the water level of each dam reservoir falls within a limited range in each time period. Next, (10)
Equation (11) describes the temporal change in the water level of each dam reservoir. Here, A i (i=1 to 3) is the water storage area of each dam reservoir, and ΔT is the time interval. Equation (10) relates to the most upstream dam, and is calculated from the inflow amount r i to the power generation discharge amount q i and the invalid discharge amount.
This indicates that the water level at the next point in time is determined by subtracting g1 . In addition, in equation (11), assuming that the power generation discharge amount q i-1 and the invalid discharge amount g i-1 from the upstream dam arrive at the corresponding dam (i-th) after ΔT time, (10 ) expresses the relationship between changes in water level. When the time required for flowing down is twice or three times as large as ΔT, in equation (11), q t-1 i-1 ,
Replace g t-1 i-1 with q t-2 i-1 , g t-2 i-1 , or q t-3 i-1
, it is necessary to modify the formula, such as changing it to g t-3 i-1 .

次に、(12)式により、(10)式(11)式中で用いられた発
電放流量と、評価関数である(8)式にあらわれる各
発電所の発電出力yt i(i=1〜3)との変換関数
を明らかにする。(12)式の係数Ci(i=1〜3)は、
既述の(3)〜(5)式で用いた水量と電力の換算比であ
る。使用水量によつて、水量と電力の換算比が大
きく変化する場合には、換算比を発電放流量qi
関数として変化させればよい。
Next, by equation (12), the power generation discharge amount used in equations (10) and (11) and the power generation output y t i (i=1 ~3) Clarify the conversion function. The coefficient C i (i=1 to 3) of equation (12) is
This is the conversion ratio between water volume and electric power used in equations (3) to (5) above. If the conversion ratio between the amount of water and electricity changes significantly depending on the amount of water used, the conversion ratio may be changed as a function of the amount of power generation and discharge q i .

次に、(13)式は本発明の主たる目的である、
水系全体として無効放流量を最小化するための制
約条件を表わしている。ここに、εi(i=1〜3)
は、無効放流の限界値を表わす値であり、通常は
εi=0(i=1〜3)とする。ただし、常にεi=0
(i=1〜3)と固定した制約としてしまうので
は、(9)式〜(12)式の他の制約条件との兼ね合いで、
実行可能な解として発電放流量yt i(i=1〜3、
t=1〜24)が必ず求まるという保証がなくな
る。これは、(8)式から(13)式で表わされるLP
問題がいわゆる実行可能解を持たない問題である
ことを意味している。このような状態は、容易に
推察される通り、各ダム貯水池への流入量rt iが非
常に大きい場合にしばしば発生することになる。
そこで、(13)式では無効放流の上限値εiという
パラメータを導入し、もし、(8)式〜(13)式の
LP問題に実行可能解が存在しない場合には、εi
の値を徐々に増していくことによりたとえば増分
Δεiづつ増して行くことにより反復して、LP問題
を解き、実行可能解を見い出すことにする。以上
のようにすることにより、発電目標量Pt 0にでき
るだけ近く、かつ水系全体として、各ダムからの
無効放流量gi(i=1〜3)を最小にする発電出
力計画yt i(i=1〜3、t=1〜24)を決定する
ことができる。
Next, equation (13) is the main objective of the present invention,
It represents the constraint conditions for minimizing the amount of invalid discharge for the water system as a whole. Here, ε i (i=1 to 3)
is a value representing the limit value of ineffective discharge, and is normally set to ε i =0 (i=1 to 3). However, always ε i =0
If the constraint is fixed as (i = 1 to 3), in balance with other constraints in equations (9) to (12),
As a viable solution, the power generation discharge amount y t i (i=1 to 3,
There is no guarantee that t=1 to 24) will always be found. This is the LP expressed by equations (8) to (13).
This means that the problem does not have a so-called feasible solution. As can be easily inferred, such a situation often occurs when the amount of inflow r t i to each dam reservoir is extremely large.
Therefore, in equation (13), we introduce a parameter called the upper limit value ε i of invalid discharge, and if equations (8) to (13)
If there is no feasible solution to the LP problem, ε i
Let us iteratively solve the LP problem and find a feasible solution by gradually increasing the value of , for example by increasing the increment Δε i . By doing the above , a power generation output plan y t i ( i=1-3, t=1-24) can be determined.

以上、述べてきたごとく、本発明によれば、該
水系の状態を迅速かつ適確に発電可能量として表
わすことが可能となり、その結果、従来のよう
に、水系からの発電量を与件として与えるのでな
く、発電可能量を1つの目安として、池水系、火
力、原子力と協調した発電目標量を得、その目標
を最大限満足するように、各表電所の発電出力を
計画、制御することが可能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to express the state of the water system quickly and accurately as the amount of power generation possible, and as a result, unlike conventional methods, the amount of power generation from the water system is taken as a given condition. Rather than giving power, we use the amount of power that can be generated as a guideline to obtain a target amount of power generation that is coordinated with the pond water system, thermal power, and nuclear power, and plan and control the power generation output of each power station to maximize the target. becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、従来の発電出力計画値決定における
各時間帯の優先順位にもとずく出力割り付け方法
の説明図、第2図AおよびBは、第1図の発電出
力計画にもとづく、水位の推多と上下限違反の発
生および、その補正方法の説明図、第3図は、実
施例の説明の基礎とする仮想水系の概念図、第4
図は、本発明の実施例構成図、第5図は、各ダム
貯水池への流入量予測値の決定方法についての説
明図、第6図は、計画時点における貯水量比率と
発電可能量係数の関係図、第7図は、典型的な電
力需要予測値パターンの説明図である。
Figure 1 is an explanatory diagram of the output allocation method based on the priority of each time period in the conventional power generation output plan determination, and Figures 2A and B are water level Figure 3 is an explanatory diagram of the occurrence of overload and violation of upper and lower limits and its correction method.
The figure shows the configuration of an embodiment of the present invention, Figure 5 is an explanatory diagram of the method for determining the predicted value of inflow to each dam reservoir, and Figure 6 shows the water storage ratio and power generation capacity coefficient at the time of planning. The relationship diagram, FIG. 7, is an explanatory diagram of a typical power demand forecast value pattern.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 河川に設けられた、複数個の発電用ダムへの
流入水量を予測し、予測された流入水量にもとづ
いて各ダムに設備された発電所の発電出力計画値
を決定し、各発電所を制御する方法であつて、上
流側ダムへ流入する水と下流側ダムへ流入する水
を、それぞれの水が最下流点に到達するまでに通
過することのできる発電機について、水量対発電
電力換算比により発電出力に換算し、換算された
発電電力を積算することにより水系全体の総発電
可能量を求め、求められた総発電可能量と、他水
系、火力、原子力の総発電能力、および電力需要
量との関係から、該水系の発電出力目標値を定
め、定められた目標値に従つて、各発電所の発電
出力計画値を求めることを特徴とする複数ダムの
発電制御方法。
1. Predict the amount of water flowing into multiple power generation dams installed on rivers, determine the planned power generation output of the power plants installed at each dam based on the predicted amount of water, and calculate the power output of each power plant. This is a control method, and for a generator that can pass the water flowing into the upstream dam and the water flowing into the downstream dam before each water reaches the most downstream point, calculate the water volume vs. generated power conversion. The total power generation capacity of the entire water system is determined by converting it into power generation output using the ratio and integrating the converted power generation, and calculates the total power generation capacity obtained, the total power generation capacity of other water systems, thermal power, nuclear power, and electric power. 1. A power generation control method for a plurality of dams, characterized in that a power generation output target value of the water system is determined in relation to demand, and a power generation output plan value of each power plant is determined in accordance with the determined target value.
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