土木コンサルタント技術

維持流量放流
最適化システムConsultant technology

維持流量の最適制御により
電力量を最大化

水力発電所から放流する維持流量を最適に制御し、電力損失量を大幅に改善させる「維持流量放流最最適化制御システム」を開発しました。
下流の河川環境を維持するための維持流量放流を精密に制御し、
いっ水電力を最小限まで削減することで、水力発電所の効率的な運営に貢献します。

既存制御方式の問題点

水力発電所の取水において、規定の維持流量を放流しなければならない。維持流量の管理は、ダム水位によって行っており、既存の制御方法では、上限値と下限値に対するダム水位の監視に基づいた一定量の動作を行っており、以下の問題点が顕在化している。

1
ゲート動作量は一定で、ダム流入量の変化に対応するダム水位の変化を反映していないため、ダム水位の制御精度が低い。
2
ダム流入量が低下する場合は、ダム流入量の低下によるダム水位の低下が抑えられず、ダム水位を下限水位以内に制御できないことがある。
3
安定した運用を行うために、上限水位と下限水位の幅および規定水位(維持流量に対応するダム水位)と下限水位の幅に余裕を持たせた設定となっており、余裕分を電力損失量として甘受してきた。

新制御方式では、ダム水位の制御精度を上げることで、電力損失量の回復を目指す。

図1 既存制御方式の概要と問題点
既存制御方式の概要と問題点

新制御方式の特長

一定量の動作量から、以下に示す最適動作量による方式に改良した。

1
理論と実測の関係式

ダム水位、水路水位、ゲート開度に関する関係を理論式および実測値により導き、必要なゲート動作量を与える。

2
ダム流入量の変化に対応するためのフィードバック機能

常にダム水位実測を監視し、目標中心水位と差が生じた場合は適正な補正を与える。
ダム流入量変化時等において、ダム水位実測値と目標中心水位との誤差が大きくなる場合は、直前の誤差に相当する動作量を、次回のゲート動作に反映させることで、素早く目標水位となるようする。

以上の結果、ダム水位の制御精度が向上し上限水位と下限水位の余裕および下限水位と規定水位の余裕を大幅に削減でき、その結果、電力損失量の大幅な回復が可能となった。

図2 新制御方式の概要と特長
新制御方式の概要と特長

維持流量を最小限に絞り、
電力量を回復します。

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