(57)【要約】【課題】高度の知識を持つ熟練した運転員に頼らなくても運用が可能な水力発電所の水位管理システムを提供する。【解決手段】貯水池水位情報１１と既知の貯水池容量特性とから貯水池容量３１を算出する演算手段２１と、ゲート開度情報１２と既知のゲート放流量特性とからゲート放流量３２を算出する演算手段２２と、水車発電機出力情報１３と水車放流特性とから水車放流量３３を算出する演算手段２３と、貯水池容量３１、ゲート放流量３２および当該ゲート放流量と前記水車放流量３３から得られる総合放流量３４を入力し、予定時間後の予測総合放流量５２、予測ゲート開度指令値５３および予測貯水池水位５４を算出するシミュレーション演算手段５１と、これらの予測値と、貯水池水位情報、ゲート開度情報および水車発電機出力情報、貯水池容量および総合放流量をガイダンス部５５に入力し、ガイダンス情報を表示する。【選択図】図１
2011065354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定周期で取り込んだ貯水池水位情報、放流ゲート開度情報および水車発電機出力情報のうち、貯水池水位情報と既知の貯水池容量特性とにより貯水池容量を算出する演算手段と、
前記ゲート開度情報と既知のゲート放流量特性とによりゲート放流量を算出する演算手段と、
前記水車発電機出力情報と水車放流特性とから水車放流量を算出する演算手段と、
前記各演算手段により算出された貯水池容量と、ゲート放流量と、当該ゲート放流量および前記水車放流量を加算して得られる総合放流量とを入力し、予め定めた時間後の予測総合放流量、予測ゲート開度指令値および予測貯水池水位をそれぞれ算出するシミュレーション演算手段と、
前記シミュレーション演算手段による演算結果、前記貯水池水位情報、前記ゲート開度情報、前記水車発電機出力情報、前記貯水池容量および前記総合放流量を入力してビジュアル化するためのグラフィック演算処理し、ガイダンス情報として表示するガイダンス部と、から構成されていることを特徴とする水力発電所の水位管理システム。
【請求項２】
前記シミュレーション演算手段は、
所定サンプリング時刻前の貯水池容量、総合放流量およびゲート放流量と、現在の貯水池容量、総合放流量およびゲート放流量とを用いてそれぞれ貯水池容量変化率、総合放流量変化率およびゲート放流量変化率を算出する演算部と、
前記貯水池容量変化率を予め定めた時間分積分することにより予測貯水池容量を算出する演算部と、
前記総合放流量変化率を予め定めた時間分積分し、かつ、リミット値である最大放流量を超えないように予測総合放流量を算出する演算部と、
前記ゲート放流量変化率を予め定めた時間分積分することにより予測ゲート放流量を算出する演算部と、
前記予測貯水池容量と既知の貯水池容量特性とを用いて、リミット値である最大貯水容量を超えないように予測貯水池水位を演算する演算部と、
前記予測ゲート放流量と既知のゲート特性と前記予測貯水池水位とを用いて、リミット値である最大ゲート開度を超えないように予測ゲート開度指令値を算出する演算部と、
を備えていることを特徴とする請求項１記載の水力発電所の水位管理システム。
【請求項３】
前記ガイダンス部は、前記シミュレーション演算手段で算出された予測総合放流量、予測ゲート開度指令値、予測貯水池水位に加え、前記貯水池水位情報、ゲート開度情報、水車発電機出力情報、貯水池容量および総合放流量を入力し、前記シミュレーション演算手段で算出された予測値をビジュアル化するためのグラフィック演算処理部と、このグラフィック演算処理部での演算処理結果を表示するための表示部と、を有することを特徴とする請求項１記載の水力発電所の水位管理システム。
【請求項４】
前記シミュレーション演算手段は、前記予測総合放流量、予測ゲート開度指令値および予測貯水池水位の内の任意の１つの予測値を目標値として入力し、当該目標値と前記貯水池容量、ゲート放流量および総合放流量を用いて他の２つの予測値をシミュレーション演算して算出するように構成され、
前記ガイダンス部は、前記シミュレーション演算手段により算出された２つの予測値と、前記貯水池水位情報、ゲート開度情報、水車発電機出力情報、貯水池容量および総合放流量と前記目標値とを入力してグラフィック演算処理し、ガイダンス情報を表示するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の水力発電所の水位管理システム。
【請求項５】
前記予測総合放流量、予測ゲート開度指令値および予測貯水池水位の内の予測貯水池水位を前記目標値として目標貯水池水位値設定部で設定することを特徴とする請求項４記載の水力発電所の水位管理システム。
【請求項６】
前記貯水池容量変化率、総合放流量変化率およびゲート放流量変化率を積分する予め定めた時間とは、一定の時間または任意に可変できる時間の何れかであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の水力発電所の水位管理システム。
【請求項７】
前記貯水池水位情報を入力して定常状態による運転範囲か否かを判定する運転範囲判定手段と、放流ゲートのゲート開度制御を自動制御モードで使用するか除外するかを選択するゲート自動制御使用／除外モード選択手段と、を付加し、
前記運転範囲判定手段が定常状態を検出し、かつ、前記ゲート自動制御使用／除外モード設定手段が自動制御使用モードに選択されているというアンド条件の成立時に、前記ゲート制御自動演算手段は、前記シミュレーション演算手段により算出された予測値と、前記貯水池水位情報、ゲート開度情報および水車発電機出力情報、貯水池容量および総合放流量とを用いて放流ゲートの開度制御を自動制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の水力発電所の水位管理システム。
【請求項８】
前記ゲート制御自動演算手段は、前記シミュレーション演算手段から出力された予測貯水池水位、予測総合放流量、予測ゲート開度指令値をそれぞれ所定サンプリング時刻分だけ記憶するメモリと、
現在値である前記貯水池水位情報、総合放流量およびゲート開度情報を入力し、これらの現在値（貯水池水位情報、総合放流量およびゲート開度情報）から前記メモリに記憶されている所定サンプリング時刻前の予測値（予測貯水池水位、予測総合放流量、予測ゲート開度指令値）との差分を演算する加算部と、
前記貯水池水位の現在値と前記予測貯水池水位との差分を入力してこれに貯水池水位制限や、予測演算時の誤差補正として現在値に相当する補正特性に基づいて補正を行い、その補正値を出力する第１の演算部と、前記総合放流量の現在値と前記予測総合放流量との差分を入力してこれに総合放流量制限や、予測演算時の誤差補正として現在値に相当する補正特性および前記第１の演算部の出力に基づいて補正を行い、その補正値を出力する第２の演算部と、前記ゲート開度の現在値と前記予測ゲート開度指令値との差分を入力し、これを前記第２の演算部の出力で補正して自動制御にて放流ゲートを動作させるゲート指令の制御量を算出し、この算出した制御量により放流ゲートの自動制御を行う第３の演算部とから構成したことを特徴とする請求項７記載の水力発電所の水位管理システム。
【請求項９】
前記運転範囲判定手段は、貯水池水位情報を入力して定常状態による運転範囲か、あるいは非定常状態による運転範囲かを判定する機能を備え、この運転範囲判定手段が定常状態による運転範囲と判定した場合、前記ゲート制御自動演算手段によるゲート制御を実施し、運転範囲判定手段が非定常状態による運転範囲と判定した場合、前記ガイダンス部に運用範囲が異常である旨の警報を出すことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の水力発電所の水位管理システム。
【請求項１０】
所定周期で貯水池水位情報、放流ゲート開度情報および水車発電機出力情報を入力し、このうち、貯水池水位情報と既知の貯水池容量特性とにより貯水池容量を算出し、ゲート開度情報と既知のゲート放流量特性とによりゲート放流量を算出し、水車発電機出力情報と水車放流特性とから水車放流量を算出し、ゲート放流量および水車放流量を加算して総合放流量を算出し、これら貯水池容量、ゲート放流量および総合放流量を用いて、シミュレーション演算により予め定めた時間後の予測総合放流量、予測ゲート開度指令値および予測貯水池水位を算出し、これらの演算結果と、前記貯水池水位情報、ゲート開度情報および水車発電機出力情報、貯水池容量および総合放流量とを入力してガイダンス情報として表示することを特徴とする水力発電所の水位管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水力発電所の水位管理システムおよびその方法に係り、特に入力情報に基づいてシミュレーション演算を行い、その結果を運転員にガイダンスするようにした水力発電所の水位管理システムおよびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水力発電所では、運転員が貯水池への流入水量や貯水池の水位の状況、水車発電機の運転状況（水車放流量）等を総合的に判断して、貯水池の水位が予め設定した運用範囲に収まるようにダムの放流ゲートの放流量すなわち、放流ゲートの開度を決定している。
【０００３】
図２０は、水力発電所に設置された従来の水位管理システムを用いて貯水池の放流ゲートを制御する処理の概要を示す図である。
図２０において、１は水位管理システムであり、プロセスコンピュータや、ワークステーション等のコンピュータシステムによって構成されており、水力発電所の貯水池の水位を管理する上で必要な各種の演算を実行するためのプログラムを予めメモリに格納しておき、演算手段がこのプログラムに基づいて各種入力データ、途中の演算結果データおよびあらかじめ設定されている設定値等を用いて水位管理システムにとって必要な演算を実行し、演算結果を表示装置に表示することができるように構成されている。
【０００４】
そして、水位管理システム１は、貯水池に設置されている水位計によって検出され伝送されてくる貯水池水位信号ｅ１１と、ダムに設置されている放流ゲートに設けられたゲート開度検出器によって検出され伝送されてくるゲート開度信号ｅ１２等の貯水池信号と、水車発電機に設置されている電力検出器で検出され伝送されてくる水車発電機出力信号ｅ１３とをそれぞれ入力手段１０によって取り込み、それぞれを所定のサンプリング周期のディジタルデータである貯水池水位情報１１、ゲート開度情報１２および水車発電機出力情報１３として出力するように構成されている。
【０００５】
この水位管理システム１は、演算部２１において前記貯水池水位情報１１と既知の貯水池容量特性とを用いて貯水池容量３１を算出し、また、演算部２２において貯水池水位情報１１とゲート開度情報１２と既知のゲート放流量特性とを用いてゲート放流量３２を算出し、さらに、演算部２３において水車発電機出力情報１３と既知の水車放流量特性とを用いて水車放流量３３を算出し、さらにまた、加算部３５で前記ゲート放流量３２と水車放流量３３とを加算して総合放流量３４を算出している。
【０００６】
運転員は、水位管理システム１で得られたこれらの貯水池水位情報１１、ゲート開度情報１２および水車発電機出力情報１３と、演算によって求められた現状の貯水池容量３１、ゲート放流量３２、総合放流量３４とを確認したうえ、運転マニュアル４１を参照する等して今後予想されるダムの水位を推定し、手動操作４２によりダム放流ゲートの制御４３を行うようにしていた。これにより入力情報の無い貯水池への流入量の変化も踏まえた水位管理を行っている。
【０００７】
なお、この種の水位管理システムに関連する技術内容を開示した先行文献として、（ｉ）監視カメラで撮影した水位画像を画像メモリに取り込み、専用のプロセッサで画像解析して水位を計測するようにした水位の計測方法および装置(特許文献１)、（ii）梅雨とか台風等の洪水期に備えるためにダムの貯水能力を向上させることを目的として規定期限までに目標貯水池水位に低下するよう放流を制御するようにしたダムの水位移行制御方法（特許文献２）、（iii）ダムの設置された河川における雨量や水位及び水質等の情報に基づいて河川全体を管理する河川全体の管理方法及び管理システム（特許文献３）等が見受けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００-１８０２４６号公報
【特許文献２】特開平９-２３５７２０号公報
【特許文献３】特開２００７-１３８５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
河川の流量状況は季節等の環境状態により刻々と変化するため、運転員は定常の場合であっても、刻々と変化する貯水池水位や水車発電機の運転状況すなわち水車放流量を総合的に判断して貯水池が必要な水位となるように放流ゲートの開度を制御する判断力が要求され、大雨や渇水などの非定常の場合には、ことさら的確な判断力が要求される。
【００１０】
このため、上述した図２０に示す従来の水力発電所の水位管理システムや、前記特許文献１ないし３に記載の技術を用いて水力発電所の貯水池の効率的な水位管理を行うためには、刻々と変化する複雑な情報を総合的に判断して放流ゲートの開度を的確に制御することのできる高度の知識を持った熟練した運転員が必要であった。
【００１１】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、貯水池情報（貯水池水位やゲート開度等）と水車発電機の運転状況から貯水池容量、総合放流量を算出するとともに、これらの算出値を用いて予定時間後の予測値をシミュレーション演算手段により算出し、その演算結果を運転員へのガイダンス部に表示することにより、高度の知識を持った熟練した運転員に頼らなくても運用が可能な水力発電所の水位管理システムおよびその方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る水力発電所の水位管理システムの発明は、所定周期で取り込んだ貯水池水位情報、放流ゲート開度情報および水車発電機出力情報のうち、貯水池水位情報と既知の貯水池容量特性とにより貯水池容量を算出する演算手段と、
前記ゲート開度情報と既知のゲート放流量特性とによりゲート放流量を算出する演算手段と、
前記水車発電機出力情報と水車放流特性とから水車放流量を算出する演算手段と、
前記各演算手段により算出された貯水池容量、ゲート放流量と、当該ゲート放流量および前記水車放流量を加算して得られる総合放流量とを入力し、予め定めた時間後の予測総合放流量、予測ゲート開度指令値および予測貯水池水位をそれぞれ算出するシミュレーション演算手段と、
前記シミュレーション演算手段による演算結果、前記貯水池水位情報、前記ゲート開度情報、前記水車発電機出力情報、前記貯水池容量および前記総合放流量を入力してビジュアル化するためのグラフィック演算処理し、ガイダンス情報として表示するガイダンス部と、から構成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項１０に係る水力発電所の水位管理方法の発明は、所定周期で貯水池水位情報、放流ゲート開度情報および水車発電機出力情報を入力し、このうち、貯水池水位情報と既知の貯水池容量特性とにより貯水池容量を算出し、ゲート開度情報と既知のゲート放流量特性とによりゲート放流量を算出し、水車発電機出力情報と水車放流特性とから水車放流量を算出し、ゲート放流量および水車放流量を加算して総合放流量を算出し、これら貯水池容量、ゲート放流量および総合放流量を用いて、シミュレーション演算により予め定めた時間後の予測総合放流量、予測ゲート開度指令値および予測貯水池水位を算出し、これらの演算結果と、前記貯水池水位情報、ゲート開度情報および水車発電機出力情報、貯水池容量および総合放流量とを入力してガイダンス情報として表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、水位管理システムに入力している貯水池情報（貯水池水位やゲート開度等）と水車発電機の運転状況から従来と同様に貯水池容量、総合放流量を算出するとともに、これらの値を用いて一定時間後の予測値をシミュレーション演算手段により算出し、その演算結果を運転員へのガイダンス部にビジュアル化して表示するようにしたので、従来のように、刻々と変化する河川の状況に適した複雑な情報を総合的に判断するための運転マニュアルの整備とか、複雑な判断スキルの有る熟練した運転員を確保しなくても、発電所に要求される総合出力を維持しながら貯水池の水位管理を行うためのゲート制御を実施することができ、効率的な運転計画を策定できる水力発電所の水位管理システムおよびその方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る実施形態１の水位管理システムの構成図。
【図２】実施形態１の水位管理システムで採用したシミュレーション演算手段の一例を示す詳細ブロック図。
【図３】実施形態１の水位管理システムに係る運転員へのガイダンスの表示例を示す図。
【図４】本発明に係る実施形態２の水位管理システムの構成図。
【図５】実施形態２の水位管理システムで採用したシミュレーション演算手段の一例を示す詳細ブロック図。
【図６】実施形態２の水位管理システムに係る運転員へのガイダンスの表示例を示す図。
【図７】本発明に係る実施形態３の水位管理システムの構成図。
【図８】実施形態３の水位管理システムで採用したシミュレーション演算手段の一例を示す詳細ブロック図。
【図９】本発明に係る実施形態４の水位管理システムの構成図。
【図１０】本発明に係る実施形態５の水位管理システムの構成図。
【図１１】実施形態５の水位管理システムで採用したシミュレーション演算手段の一例を示す詳細ブロック図。
【図１２】実施形態５の水位管理システムに係る運転員へのガイダンスの表示例を示す図。
【図１３】本発明に係る実施形態６の水位管理システムの構成図。
【図１４】本発明に係る実施形態７の水位管理システムの構成図。
【図１５】本発明に係る実施形態８の水位管理システムの構成図。
【図１６】本発明に係る実施形態９の水位管理システムの構成図。
【図１７】本発明に係る実施形態１０の水位管理システムの構成図。
【図１８】本発明に係る実施形態１１の水位管理システムの構成図。
【図１９】本発明に係る実施形態１２の水位管理システムの構成図。
【図２０】従来の水位管理システムの構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る水力発電所の水位管理システムの実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各図を通して同一構成要素には同一符号を付けて、重複する部分の説明は適宜省略する。
【００１７】
［実施形態１］
図１乃至図３を参照して本実施形態１に係る水力発電所の水位管理システム１００について説明する。
【００１８】
まず、図１において、本実施形態１による水位管理システム１００は、プロセスコンピュータや、ワークステーション等のコンピュータシステムによって構成されており、水力発電所の貯水池の水位を管理する上で必要な各種の演算を実行するためのプログラムを予めメモリに格納しておき、演算手段がこのプログラムに基づいて各種入力データ、途中の演算結果データおよび予め設定されている設定値等を用いて水位管理システムにとって必要な演算を実行し、演算結果を表示部に表示することができるように構成されている。
【００１９】
本実施形態１による水位管理システム１００は、貯水池に設置されている水位計によって検出され伝送されてくる貯水池水位信号ｅ１１と、放流ゲートに設置されているゲート開度検出器で検出され伝送されてくるゲート開度信号ｅ１２等の貯水池信号と、水車発電機に設置されている電力検出器で検出され伝送されてくる水車発電機出力信号ｅ１３とを取り込み、それぞれディジタル演算に相応しいディジタルデータとしての貯水池水位情報１１、ゲート開度情報１２および水車発電機出力情報１３に変換して出力する入力手段１０と、貯水池水位情報１１と既知の貯水池容量特性とから貯水池容量３１を算出する貯水池容量演算手段２１と、貯水池水位情報１１およびゲート開度情報１２とゲート放流特性とからゲート放流量３２を算出するゲート放流量演算手段２２と、水車発電機出力１３と水車放流量とを用いて水車放流量３３を算出する水車放流量演算手段２３と、ゲート放流量３２および水車放流量３３を加算して総合放流量３４を算出する加算部３５までの構成は従来の水位管理システム１と同様である。しかし、本実施形態１はこの従来の構成に加えて以下に詳細に説明するシミュレーション演算手段５１および運転員へのガイダンス内容を演算し表示するためのガイダンス部５５を付加した点に特徴がある。
【００２０】
以下、本実施形態１で新たに付加した手段について詳細に説明する。  
まず、シミュレーション演算手段５１は、貯水池容量演算手段２１によって算出された貯水池容量３１、ゲート放流量演算手段２２によって算出されたゲート放流量３２および加算部３５によって算出された総合放流量３４を入力して、予め定めた時間（ここでは、固定時間を指すが、後述するように可変時間でもよい）後の予測総合放流量５２、予測ゲート開度指令値５３および予測貯水池水位５４等の予測値を演算するものであり、基本的な処理として以下の（ｉ）〜（iv）の処理を実施するように構成されている。すなわち、
（ｉ）貯水池への流入量の入力情報を取り入れていないために、予め定められた初期値（Qi0）を用い、この初期値と総合放流量３４の一定時間後の積算値｛∫(総合放流量)dt｝との差｛Qi0×一定時間−積算値（∫(総合放流量)dt）｝を算出し、この差と貯水池容量特性とから水位変化量を算出する。
【００２１】
（ii）一定時間前の実水位と現在の実水位とにより実際の水位変化量を算出する。
（iii）実際の一定時間後の積算値｛∫ΔQ（＝実際の流入力−総合放流量）dt｝と貯水池容量特性により実水位変化が発生するため、（ｉ）の水位変化量の結果と（ii）の水位変化量の結果との差異が流入量の違いで発生するため、この差異を基に現在の流入量の想定値（Qi0±α）を算出し、この想定値を用いた予測演算を行う。
【００２２】
（iv）前記の予測演算では発電機出力による水車放流量＋現ゲート開度のおけるゲート放流量＋想定流入量による貯水池水位予測→水位変化による放流量変化→貯水池水位変化などを繰り返し処理し、一定時間後の予測総合放流量５２、予測ゲート開度指令値５３および予測貯水池水位５４を算出する。
【００２３】
一方、ガイダンス部５５は、シミュレーション演算手段５１から出力されたこれらの予測値すなわち、予測総合放流量５２、予測ゲート開度指令値５３および予測貯水池水位５４と、外部の計測手段で計測・検出された貯水池水位情報１１、ゲート開度情報１２および水車発電機出力１３等の入力情報と、演算結果データである貯水池容量３１、ゲート放流量３２および総合放流量３４とを入力して運転員が容易に判断できるようにビジュアル化のための演算を実施し、その演算結果を表示部で運転員へのガイダンス情報として表示するように構成されている。  
運転員はガイダンス部５５に表示されたガイダンス情報を目視確認して手動操作４３により放流ゲートのゲート開度を制御４３する。
【００２４】
図２は、前述したシミュレーション演算手段５１で行われる演算の様子の一例を具体的に示す構成図である。  
シミュレーション演算手段５１は、所定のサンプリング周期で伝送されてくる貯水池容量情報３１、ゲート放流量３２および総合放流量３４を時系列的に入力し、これらの入力情報をそれぞれメモリＭ１、Ｍ２、Ｍ３で所定サンプリング時刻分だけ記憶するようにしている。
【００２５】
そして、演算部Ｃ１では最新のサンプリング値（貯水池容量情報（現在値））と、メモリＭ１に記憶されている所定サンプリング時刻前のサンプリング値（貯水池容量メモリ（前回値））との差分から「貯水池容量変化率」を演算し、また、演算部Ｃ２では最新のサンプリング値（総合放流量情報（現在値））と、メモリＭ２に記憶されている所定サンプリング時刻前のサンプリング値（総合放流量情報メモリ（前回値））との差分から「総合放流量変化率」を演算し、さらに、演算部Ｃ３では最新のサンプリング値（ゲート放流量情報（現在値））と、メモリＭ３に記憶されている所定サンプリング時刻前のサンプリング値（ゲート放流量情報メモリ（前回値））との差分から「ゲート放流量変化率」を演算する。
【００２６】
次に、演算部Ｃ１で求められた「貯水池容量変化率」を、時間設定部Ｔで予め設定されている一定時間（固定時間）ｔｃ分だけ積分して予測貯水池容量Ｐ１を求め、演算部Ｃ２で求められた「総合放流量変化率」を、前記一定時間（固定時間）ｔｃ分だけ積分し、かつ、リミット値である最大放流量を超えないようにして予測総合放流量Ｐ２を求め、さらに、演算部Ｃ３で求められた「ゲート放流量変化率」を、前記一定時間（固定時間）ｔｃ分だけ積分して予測ゲート放流量Ｐ３を求める。
【００２７】
そして、演算部Ｃ４で予測貯水池容量Ｐ１と既知の貯水池容量特性とを用いて、リミット値である最大貯水容量を超えないように予測貯水池水位５４を演算し出力する。なお、予測総合放流量Ｐ２はそのまま予測総合放流量５２として出力される。さらに、演算部Ｃ５で予測ゲート放流量Ｐ３と既知のゲート特性（水理公式）と予測貯水池水位５４とを用いて、リミット値である最大ゲート開度を超えないように予測ゲート開度指令値５３を算出し出力する。
【００２８】
ガイダンス部５５は、入力信号をビジュアル化するためのグラフィック演算処理部と、この処理部での演算処理結果を表示するための表示パネル等の表示部（図示せず）を備えており、シミュレーション演算部５１から出力された３つの予測値（予測貯水池水位５４、予測総合放流量５２および予測ゲート開度指令値５３の３項目）を入力するほか、前記貯水池水位情報１１、ゲート開度情報１２、水車発電機出力情報１３、シミュレーション演算部５１に入力された前記貯水池容量３１および総合放流量３４を入力してグラフィック演算処理し、その処理結果を運転員へのガイダンス情報として、表示部で図３に示すように２次元座標で表示する。  
なお、本発明のビジュアル化とは、図３に示すようなグラフ表示するための処理の他、貯水池の断面を模式的に示した図に現在水位と予測水位を表示する処理も含まれる。
【００２９】
運転員はガイダンス部５５の表示部に表示された図３のガイダンス情報（貯水池水位の現在値と予測値、ゲート開度の現在値と予測値、総合放流量の現在値と予測値）ほか、入力された様々な情報を目視確認して手動４２によりゲート制御４３することになる。
【００３０】
以上述べたように、本実施形態１は、ガイダンス部５５で運転員へのガイダンス情報として予測貯水池水位、予測総合放流量または予測ゲート開度指令値等をグラフィック演算処理して表示するようにしたので、運転員は、ガイダンス部５５に表示されたガイダンス情報を確認するだけで、現状の貯水池容量と総合放流量から今後予想される貯水池水位状態等を総合的に確認することが可能となり、複雑な情報を総合的に判断するための運転マニュアルや高度のスキルが無くても効率的な水位管理を行うためのゲート制御指令値を判断し、手動操作４２によりゲート制御４３を行うことが可能となる。
【００３１】
［実施形態２］
次に、図４乃至図６を参照して本実施形態２に係る水力発電所の水位管理システム１００Ａについて説明する。
【００３２】
本実施形態２に係る水力発電所の水位管理システム１００Ａは、前述した実施形態１（図１、２）のシミュレーション演算手段５１で算出した３つの予測値（３項目）の内の任意の一つの予測値（１項目）を運転員が用途に応じて設定可能とし、他の２つの予測値（２項目）をこの設定された値に基づいてシミュレーション演算し、ガイダンス部６０に入力することを特徴とするものであり、その他は実施形態１の場合と同様である。
【００３３】
以下、本実施形態２の特徴点について詳細に説明する。  
まず、図４は、前述の実施形態１（図１、２）のシミュレーション演算手段５１に対応するシミュレーション演算手段５９では予測貯水池水位５４を出力せずに、その代りに目標貯水池水位値５８ｅを予め演算部Ｃ１に設定した水位管理システム１００Ａの構成例を示す。
【００３４】
本実施形態２では、別途設けた目標貯水池水位値設定部５８で目標貯水池水位値５８ｅをシミュレーション演算手段５９に予め設定しておき、この目標貯水池水位値５８ｅを維持するためにシミュレーション演算手段５９で必要な予測総合放流量５２及び予測ゲート開度指令値５３を算出する。
【００３５】
図５は、シミュレーション演算手段５９で行われる演算の様子を具体的に示す構成図である。  
前述したように、本実施形態２では目標貯水池水位値５８ｅを予め設定してあるため、シミュレーション演算手段５９は、貯水池容量メモリＭ１を省き、かつ、演算部Ｃ１で目標貯水池水位値５８ｅと貯水容量現在値との差を求めて「貯水池容量変化率」を算出する。この貯水池容量変化率を、時間設定部Ｔで予め設定されている一定時間（固定時間）ｔｃ分だけ積分して予測貯水池容量Ｐ１を求め、この予測貯水池容量Ｐ１と既知の貯水池容量特性とリミット値である最大貯水容量とを用いて予測貯水池水位を求め、この予測貯水池水位と予測ゲート放流量Ｐ３とリミット値である最大ゲート開度とから予測ゲート開度指令値５３を算出し出力する。
【００３６】
ガイダンス部６０は、実施形態１の図２のガイダンス部５５と同様に構成されており、シミュレーション演算部５９から出力された予測総合放流量５２および予測ゲート開度指令値５３を入力するほか、前記貯水池水位情報１１、ゲート開度情報１２、水車発電機出力情報１３、シミュレーション演算部５９に入力された前記貯水池容量３１および総合放流量３４、予め設定された目標貯水池水位値５８ｅを入力してグラフィック演算処理し、その処理結果を図６で示すように２次元座標で表示する。図６の表示例では、運転員はガイダンス部６０の表示部に表示されたガイダンス情報を目視確認して手動４２によりゲート制御４３することになる。  
図６の表示例が図３と異なる点は、貯水池水位の「予測値」が、「目標値」に置き換わっている点だけである。
【００３７】
以上述べたように、本実施形態２によれば、例えば一日のうち、電力需要高により主機運転要求が高くなる昼間の時間帯に貯水池水位を高く維持するために、電力需要低の夜間の時間帯に総合放流量を少なくし、貯水池水位を確保するようなシミュレーション演算を行う場合とか、季節による水位変動パターンを同じくシミュレーション演算にて予め算出し水位管理を行う等、電力需要に合わせた水位管理を行うことが可能となる。
【００３８】
［実施形態３］
次に、図７乃至図８を参照して本実施形態３に係る水力発電所の水位管理システム１００Ｂについて説明する。
【００３９】
前述の実施形態１、２のシミュレーション演算手段５１、５９では、貯水池容量変化率、総合放流量変化率およびゲート放流量変化率を一定時間（固定時間）設定部Ｔによってそれぞれ予め設定された固定時間ｔｃ分だけ積分することによって予測貯水池容量Ｐ１、予測総合放流量Ｐ２および予測ゲート放流量Ｐ３を求めたが、本実施形態３に係る水力発電所の水位管理システム１００Ｂは、図７および図８で示すように、一定時間（固定時間）設定部Ｔに替えて予測時間（可変）設定部５６として予測算出時間ｔｖを入力するようにしたことを特徴とするものであり、その他は実施形態１の場合と同様である。
【００４０】
以下、本実施形態３の特徴点を詳細に説明する。  
図８で示すように、本実施形態３のシミュレーション演算５７は、演算部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３で得られた貯水池容量変化率、総合放流量変化率およびゲート放流量変化率を予測時間（可変）設定部５６で定めた予測算出時間ｔｖ分だけ積分することにより、予測貯水池容量Ｐ１、予測総合放流量Ｐ２、予測ゲート放流量Ｐ３を算出し、さらに、この算出結果を実施形態１の図２と同様にして予測貯水池水位５４、予測総合放流量５２および予測ゲート開度指令値５３を算出し出力する。
【００４１】
ガイダンス部５５は、実施形態１の場合と同様に構成され、シミュレーション演算部５７から出力された予測貯水池水位５４、予測総合放流量５２および予測ゲート開度指令値５３と、外部の計測手段で計測・検出された貯水池水位情報１１、ゲート開度情報１２および水車発電機出力情報１３等の入力情報と、演算結果データである貯水池容量３１および総合放流量３４、さらに前記予測算出時間ｔｖを入力してグラフィック演算処理し、その処理結果を図３と同様に運転員へのガイダンス情報として２次元座標表示する。
本実施形態３の場合、運転員はガイダンス部５５に表示されたガイダンス情報を目視確認して手動４２によりゲート制御４３することになる。
【００４２】
本実施形態３では、予測時間を可変としたので前述の実施形態１で採用した一定時間値ｔｃの替わりに設定された可変時間ｔｖを用いて演算することができる。  
なお、可変時間の設定可能範囲については、予め使用可能範囲を確認後に入力許可するが、基本機能ではないため詳細な記載は略す。
【００４３】
以上述べたように、本実施形態３によれば、予め定められた時間は、固定の予測時間だけではなく、例えば、一日のうち、電力需要が高く主機運転要求が高くなる昼間の時間帯に貯水池水位を高く維持するために、需要変動が大きく短時間で見直しを行う場合や電力需要が低い夜間の時間帯に総合放流量を少なくし、貯水池水位を確保するような長時間の動きを算出する場合や、季節による水位変動パターンを同じくシミュレーション演算にて予め算出し水位管理を行う等、電力需要に合わせた水位管理を行うことが可能となる。
【００４４】
また、予め設定された時間後の水車放流量と河川へのゲート放流量との加算値である総合放流量を一定に維持する場合には総合放流量を設定し必要な予測貯水池水位５４及び予測ゲート開度指令値５３を算出することにより、例えば、下流側への最低放流量調整を行いながら水車放流量を一定に保った場合の水車発電機の運転可能時間を予測貯水池水位から算出することが可能となる。
【００４５】
さらに、予め設定された時間後の河川のゲート放流量を調整するためにはゲート放流量を設定し必要な予測貯水池水位５４及び予測総合放流量５２を算出することにより、例えば、下流側への最低放流量調整を行いながら、電力需要のピークに合わせた予測貯水池水位調整を算出することが可能となる。
【００４６】
［実施形態４］
次に、図９を参照して本発明に係る水力発電所の水位管理システムの実施形態４について説明する。
【００４７】
本実施形態４は、前述した実施形態３（図７、８）のシミュレーション演算手段５７で算出した３つの予測値内の任意の１つを運転員の用途に応じて設定可能とし、他の２つの予測値をこの設定された値に基づいてシミュレーション演算し、ガイダンス部６８から提示することを特徴としたものであり、その他は実施形態３の場合と同様である。
【００４８】
以下、本実施形態４の特徴点を詳細に説明する。  
図９は図７の予測貯水池水位５４に替えて、目標貯水池水位値設定部５８により目標貯水池水位値５８ｅを設定可能とする例を示す。
【００４９】
本実施形態４では、目標貯水池水位値５８ｅが決まっているため、これを維持するためにシミュレーション演算手段６７で必要な予測総合放流量５２及び予測ゲート開度指令値５３を算出する。なお、シミュレーション演算手段６７の内部構成は図５のシミュレーション演算手段５９と同様なので説明を省略する。
【００５０】
本実施形態４は、例えば、一日のうち、電力需要高により主機運転要求が高くなる昼間の時間帯に貯水池水位を高く維持するために、電力需要低の夜間の時間帯に総合放流量を少なくし、貯水池水位を確保するようなシミュレーション演算を行う場合とか、季節による水位変動パターンを同じくシミュレーション演算にて予め算出し水位管理を行う等、電力需要に合わせた水位管理を行うことが可能となる。
【００５１】
［実施形態５］
次に、図１０乃至図１２を参照して本発明に係る水力発電所の水位管理システムの実施形態５について説明する。
【００５２】
本実施形態５による水位管理システム１００Ｄは、前述した実施形態１（図１、２）に対して、貯水池水位情報１１を取り込んで運転範囲（定常）を判定する運転範囲判定（定常）手段８１と、ゲート制御を自動制御モードで使用するか除外するかを選択するゲート自動制御使用／除外モード選択手段７０と、放流ゲートの開度制御を自動演算によりゲート制御するゲート制御自動演算手段１０１と、自動操作による制御予測値をシミュレーションするためのシミュレーション演算手段１０２を付加したことを特徴とするものである。８４は、運転員によってゲート自動制御使用／除外モード選択手段７０の自動制御モード使用（７５）が選択されたときに、運転範囲判定手段８１が“定常”であると判定した場合、自動運転可能とするアンド条件判定部である。
【００５３】
図１１において、まず、ゲート制御自動演算手段１０１について説明する。
ゲート制御自動演算手段１０１は、構成要素として、メモリＭ１１、Ｍ１２およびＭ１３と、加算部Ａ１１、Ａ１２およびＡ１３と、演算部Ｃ１１，Ｃ１２およびＣ１３とを備えている。
【００５４】
まず、メモリＭ１１、Ｍ１２およびＭ１３は、前記シミュレーション演算手段から５１から所定のサンプリング周期で伝送されてくる予測総合放流量５２、予測ゲート開度指令値５３、予測貯水池水位５４を時系列的に入力し、これらの予測値をそれぞれ所定サンプリング時刻分だけ記憶する。
【００５５】
また、加算部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３はそれぞれ現在値である貯水池水位情報１１、総合放流量３４およびゲート開度情報１２と、前記メモリＭ１１、Ｍ１２およびＭ１３にそれぞれ記憶されている所定サンプリング時刻前の予測値である予測総合放流量５２、予測ゲート開度指令値５３および予測貯水池水位５４との差分を演算する。この差分は放流ゲートを自動制御により動作させるためのゲート指令（Ｏｐｅｎ／Ｃｌｏｓｅ）の制御量である。
【００５６】
第１の演算部Ｃ１１は、前記アンド条件８４の成立により接点ｃｔｔが閉じたときに、前記加算部Ａ１１からの偏差を入力してこれに貯水池水位制限や、予測演算時の誤差補正として現在値に相当する補正特性（主に補正曲線）に基づいて補正を行い、その補正値を出力する。
【００５７】
次に、第２の演算部Ｃ１２は、前記アンド条件８４の成立により接点ｃｔｔが閉じたときに、前記加算部Ａ１２の差分を入力してこれに総合放流量制限や、予測演算時の誤差補正として現在値に相当する補正特性（主に補正曲線）および前記第１の演算部の出力に基づいて補正を行い、その補正値を出力する。
【００５８】
さらに、第３の演算部Ｃ１３は、前記アンド条件８４の成立により接点ｃｔｔが閉じたときに、前記加算部Ａ１３の差分を入力し、これを前記第２の演算部の出力で補正して自動制御にて放流ゲートを動作させるゲート指令（Ｏｐｅｎ／Ｃｌｏｓｅ）の制御量を算出し、この算出した制御量により放流ゲートの自動制御を行う。  
なお、一般にゲート開度制御はパルス出力にて調整制御されるため、第３の演算部Ｃ１３による前記差分によって制御パルス幅やパルス間隔が算出される。
【００５９】
次に、シミュレーション演算手段１０２について説明する。  
シミュレーション演算手段１０２は、前記アンド条件８４の成立／不成立の如何に拘らず、前記ゲート制御自動演算手段１０１の加算部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３から出力された偏差を取り込み、前記ゲート制御自動演算手段１０１により放流ゲートを自動操作するときの制御予測値をシミュレーション演算し、その演算結果をガイダンス部８５に入力する。
【００６０】
ガイダンス部８５では、シミュレーション演算手段１０２によるシミュレーション演算結果が、図１２で示すように貯水池水位の制御予測値、総合放流量の制御予測値、ゲート開度の制御予測値として表示部に表示される。なお、ガイダンス部８５には、これらの制御予測値の表示だけではなく、自動運転判定状態の表示および自動運転操作スイッチの表示窓も表示されるようになっている。
【００６１】
したがって、ゲート自動制御使用／除外選択手段７０だけでなく、ガイダンス部８５の表示窓のスイッチを運転員がタッチすることによっても、自動運転の使用あるいは除外を選択することができるようになっている。
【００６２】
本実施形態５は、運転員によってゲート自動制御使用／除外モード選択手段７０のゲート自動制御使用（７５）モードが選択されたときに、運転範囲判定手段８１が“定常”であると判定した場合、自動運転可能の条件（アンド条件）８４を成立させ、予め設定された時間後の予測値としてシミュレーション演算手段５１にて算出された予測総合放流量５２、予測ゲート開度指令値５３および予測貯水池水位５４と、外部の計測手段で計測・検出された貯水池水位情報１１、ゲート開度情報１２、水車発電機出力情報１３等の入力情報と、演算結果データである貯水池容量３１、総合放流量３４をゲート制御自動演算手段１０１に入力することにより、ゲート制御自動演算を実施して自動でゲート制御４３を行う。そして、自動操作時の制御予測値をガイダンス部８５で表示することが出来るようになっている。
【００６３】
本実施形態５は、以上のように構成したことにより、運用範囲が定常状態である場合は、シミュレーション演算にて算出された予測値を用いて自動的にゲート制御４３を行うことが可能となり、運転員はこの場合、図１２で示すガイダンス部８５の表示部に表示されたガイダンス情報を確認するだけよく、手動操作は必要ない。
【００６４】
また、予め設定された時間後の水車放流量３３と河川へのゲート放流量３２の総合放流量３４を一定に維持する場合には総合放流量を設定し必要な予測貯水池水位５４及び予測ゲート開度指令値５３を算出することにより、例えば、下流側への最低放流量調整を行いながら水車放流量を一定に保った場合の水車発電機の運転可能時間を予測貯水池水位から算出することが可能となる。
【００６５】
さらに、予め設定された時間後の河川のゲート放流量を調整するためにはゲート放流量を設定し必要な予測貯水池水位５４及び予測総合放流量５２を算出することにより、例えば、下流側への最低放流量調整を行いながら、電力ピークに合わせた予測貯水池水位調整を算出することが可能となる。
【００６６】
［実施形態６］
次に、図１３を参照して本発明に係る水力発電所の水位管理システムの実施形態６について説明する。
【００６７】
本実施形態６による水位管理システム１００Ｅは、前述した実施形態５（図１０、１１）の変形例であり、実施形態５のシミュレーション演算手段５１に対応するシミュレーション演算手段５９は、３つの予測値の内の予測貯水池水位５４を算出せずに運転員の用途に応じて設定可能とし、他の２つの予測値をこの設定された値を基にしてシミュレーションし、ガイダンス情報として提示すると共にゲート制御自動演算を行うようにしたことを特徴とするものであり、その他は実施形態１の場合と同様である。
【００６８】
以下、本実施形態６の特徴点を詳細に説明する。  
本実施形態６は、３つの予測値内の目標貯水池水位値５８ｅを設定可能としたもので、目標貯水池水位値設定部５８で目標貯水池水位値５８ｅを予め設定しておき、この目標貯水池水位値５８ｅを維持するためにシミュレーション演算手段５９で必要な予測総合放流量５２、予測ゲート開度指令値５３を算出する。
【００６９】
そして、この演算結果である予測総合放流量５２、予測ゲート開度指令値５３を目標貯水池水位値５８ｅや貯水池水位情報１１、ゲート開度情報１２、水車発電機出力情報１３とともにゲート制御自動演算手段１０３に入力して自動演算し、自動的にゲート制御４３を行う。なお、シミュレーション演算手段１０２の機能は実施形態５の図１１の場合と同じなので、説明を省略する。
【００７０】
以上述べたように、本実施形態６によれば、運用範囲が定常状態である場合に、運転員はこのガイダンス部８７の内容を表示装置４０で確認するだけで自動制御にてゲート制御４３を行うことが可能となり、電力需要に合わせた水位管理を行うことが可能となる。
【００７１】
［実施形態７］
次に、図１４を参照して本発明に係る水力発電所の水位管理システムの実施形態７について説明する。
【００７２】
本実施形態７による水位管理システム１００Ｆは、前述した実施形態３（図７、８）の変形例であり、実施形態３に対して、貯水池水位情報１１を取り込んで運転範囲（定常）を判定する運転範囲判定（定常）手段８１と、ゲート自動制御を使用するか除外するかを設定するゲート自動制御使用／除外選択手段７０と、ゲート制御自動演算手段１０１とを付加したことを特徴とするものである。
【００７３】
本実施形態７は、運転範囲判定（定常）手段８１と、ゲート自動制御使用／除外選択手段７０の「使用７５」を選択時に、自動運転を可能とするアンド条件８４が成立し、可変予測時間ｔｖ後の予測値としてシミュレーション演算手段５７にて算出された予測総合放流量５２、予測ゲート開度指令値５３、予測貯水池水位５４と、貯水池水位情報１１、ゲート開度情報１２、水車発電機出力情報１３等をゲート制御自動演算手段１０１に入力して自動演算し、自動的にゲート制御４３を行う。なお、シミュレーション演算手段１０２の機能は実施形態５の図１１の場合と同じなので、説明を省略する。
【００７４】
これにより、運用範囲が定常状態である場合に、運転員はこのガイダンス部８６の内容を確認するだけで自動制御にてゲート制御４３を行うことが可能となり、設定された時間後の貯水池水位を安定維持しながら電力需要に合わせた水位管理を行うことが可能となる。  また、予め設定された時間後の水車放流量と河川へのゲート放流量の総合放流量を一定に維持する場合には総合放流量を設定し必要な予測貯水池水位５４及び予測ゲート開度指令値５３を算出することにより、例えば、下流側への最低放流量調整を行いながら水車放流量を一定に保った場合の水車発電機の運転可能時間を予測貯水池水位から算出し自動的にゲート制御を実施する事が可能となる。
【００７５】
また、予め設定された時間後の河川のゲート放流量を調整するためにはゲート放流量を設定し必要な予測貯水池水位５４及び予測総合放流量５２を算出することにより、例えば、下流側への最低放流量調整を行いながら、電力ピークに合わせた予測貯水池水位調整を算出し自動的にゲート制御を実施する事が可能となる。
【００７６】
［実施形態８］
次に、図１５を参照して本発明に係る水力発電所の水位管理システムの実施形態８について説明する。
【００７７】
本実施形態８による水位管理システム１００Ｇは、前述した実施形態７（図１４）の変形例であり、実施形態７のシミュレーション演算手段５７に対応するシミュレーション演算手段６７は、３つ予測値の内の予測貯水池水位５４を算出せずに運転員の用途に応じて設定可能とし、他の２つの予測値をこの設定された値を基にしてシミュレーション演算し、ガイダンス情報として提示すると共にゲート制御自動演算を行うようにしたことを特徴とするものであり、その他は実施形態７の場合と同様である。
【００７８】
以下、本実施形態８の特徴点を詳細に説明する。  
本実施形態８は、図１５で示すように、３つ予測値の内の目標貯水池水位５８eを設定可能とする例を示す。シミュレーション演算手段６７は、目標貯水池水位値設定部５８で設定した目標貯水池水位値５８ｅを入力し、図１４の実施形態７と同様にして目標貯水池水位値５８ｅを維持するために必要な予測総合放流量５２、予測ゲート開度指令値５３を算出する。
【００７９】
そして、この演算結果（予測総合放流量５２、予測ゲート開度指令値５３）を目標貯水池水位値５８ｅや前記貯水池水位情報１１、ゲート開度情報１２、水車発電機出力情報１３等とともにガイダンス部９０およびゲート制御自動演算手段１０６に入力して、ガイダンス情報を出力するとともに、自動演算出力により自動的にゲート制御４３を行う。なお、シミュレーション演算手段１０２の機能は実施形態５の図１１の場合と同じなので、説明を省略する。
【００８０】
以上述べたように、本実施形態８によれば、運用範囲が定常状態である場合に、運転員はこのガイダンス部９０の内容を表示装置４０で確認するだけでよく、ゲート制御４３は自動制御により行うことが可能となり、電力需要に合わせた水位管理を行うことが可能となる。
【００８１】
［実施形態９］
次に、図１６を参照して本発明に係る水力発電所の水位管理システムの実施形態９について説明する。
【００８２】
本実施形態９による水位管理システム１００Ｈは、前述した実施形態５（図１０）の変形例であり、貯水池水位情報１１を取り込んで運転範囲判定（定常）を判定する運転範囲（定常）判定手段」８１に替えて運転範囲（定常／非定常）判定手段８８を設け、さらに「ガイダンス部」８５に替えて運転範囲非定常判定結果８３を追加入力するガイダンス部９３を設けたことを特徴とするものである。
【００８３】
本実施形態９では、運転範囲判定手段８８が運転範囲（定常）との判定８２をした場合、運転員はこのガイダンス部９３の内容を表示装置４０で確認するだけで自動制御にてゲート制御４３を行う。しかし、運転範囲判定手段８８が運転範囲（非定常）との判定８３をした場合は、ガイダンス部９３の表示部に運用範囲が異常である旨の警報（アナウンス）が出され、運転員の判断により手動操作でのゲート制御が可能とする。
【００８４】
また、予め設定された時間後の水車放流量と河川へのゲート放流量の総合放流量を一定に維持する場合には総合放流量を設定し必要な予測貯水池水位５４及び予測ゲート開度指令値５３を算出することにより、例えば、下流側への最低放流量調整を行いながら水車放流量を一定に保った場合の水車発電機の運転可能時間を予測貯水池水位から算出し自動的にゲート制御を実施する事が可能となる。
【００８５】
また、予め設定された時間後の河川のゲート放流量を調整するためにはゲート放流量を設定し必要な予測貯水池水位５４及び予測総合放流量５２を算出することにより、例えば、下流側への最低放流量調整を行いながら、電力ピークに合わせた予測貯水池水位調整を算出し自動的にゲート制御を実施する事が可能となる。
【００８６】
［実施形態１０］
次に、図１７を参照して本発明に係る水力発電所の水位管理システムの実施形態１０について説明する。
【００８７】
本実施形態１０による水位管理システム１００Ｉは、前述した実施形態６（図１３）の変形例であって、実施形態６の貯水池水位情報１１を取り込んで運転範囲判定（定常）を判定する運転範囲判定（定常）手段８１に替えて運転範囲（定常／非定常）判定手段８８を設け、さらにガイダンス部８７に替えて運転範囲（定常／非定常）判定手段８８による運転範囲非定常判定結果８３を追加入力するガイダンス部９５を設けたことを特徴とするものである。
【００８８】
本実施形態１０では、運転範囲（定常／非定常）判定手段８８が運転範囲は「非定常」であるとの判定８３をした場合は、ガイダンス部９５により表示装置４０から運用範囲異常を警報（アナウンス）が出され、運転員が判断して手動操作でゲート制御が可能とする。
【００８９】
一方、運転範囲（定常／非定常）判定手段８８が運用範囲は定常状態であるとの判定をした場合は、運転員はこのガイダンス部９５の内容を表示装置４０で確認するだけでよく、自動制御により用途に応じたゲート制御４３を行うことが可能である。
【００９０】
［実施形態１１］
次に、図１８を参照して本発明に係る水力発電所の水位管理システムの実施形態１１について説明する。
【００９１】
本実施形態１１による水位管理システム１００Ｊは、前述した実施形態７（図１４）の変形例であって、貯水池水位情報１１を取り込んで運転範囲（定常）を判定する運転範囲判定（定常）手段８１に替えて運転範囲判定（定常／非定常）手段８８設け、さらにガイダンス部８６に替えて運転範囲非定常判定結果８３を追加入力するガイダンス部９４を設けたことを特徴とするものである。
【００９２】
本実施形態１１では、運転範囲判定手段８８が運転範囲（非定常）との判定８３をした場合、ガイダンス部９４により運用範囲異常の警報（アナウンス）が出され、運転員が判断して手動操作でゲート制御を可能とする。
【００９３】
一方、運転範囲（定常／非定常）判定手段８８が運用範囲は定常状態であるとの判定をした場合は、運転員はこのガイダンス部９４の内容を表示装置４０で確認するだけでよく、自動制御によりゲート制御４３を行うことが可能となる。
【００９４】
［実施形態１２］
次に、図１９を参照して本発明に係る水力発電所の水位管理システムの実施形態１２について説明する。
【００９５】
本実施形態１２による水位管理システム１００Ｋは、前述した実施形態８の変形例であって、貯水池水位情報１１を取り込んで運転範囲（定常）を判定する運転範囲判定（定常）手段８１に替えて運転範囲判定（定常／非定常）手段８８設け、さらにガイダンス部９０に替えて運転範囲非定常判定結果８３を追加入力するガイダンス部９８を設けたことを特徴とするものである。
【００９６】
本実施形態１２では、運転範囲判定手段８８が運転範囲（非定常）との判定８３をした場合、ガイダンス部９８により運用範囲異常の警報（アナウンス）が出され、運転員が判断して手動操作によるゲート制御を可能とする。
【００９７】
一方、運転範囲（定常／非定常）判定手段８８が運用範囲は定常状態であるとの判定をした場合は、運転員はこのガイダンス部９８の内容を表示装置４０で確認するだけでよく、自動制御によりゲート制御４３を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００９８】
１０…入力手段、１１…貯水池水位情報、１２…ゲート開度情報、１３…水車発電機出力情報、２１…貯水池容量演算手段、２２…ゲート放流量演算手段、２３…水車放流量演算手段、３１…貯水池容量、３２…ゲート放流量、３３…水車放流量、３４…総合放流量、３５…加算部、４２…運転員による手動操作、４３…ゲート制御、５１，５７，５９，６２，６５，６７，６９，７１…シミュレーション演算手段、５２…予測総合法流量、５３…予測ゲート開度指令値、５４…予測貯水池水位、５５，６０，６８，８５，８６，８７，９３，９４，９５，９８…ガイダンス部、５６…予測時間（可変）設定部、５８…目標貯水池水位設定部、７０…ゲート自動制御使用／除外モード選択手段、７５…ゲート自動制御使用条件、７６…ゲート自動制御除外条件、８１…運転範囲判定（定常）手段、８４…自動運転可能条件（アンド条件）、８８…運転範囲判定（定常／非定常）手段、１００，１００Ａ〜１００Ｋ…水位管理システム、１０１,１０３,１０６…ゲート制御自動演算手段、１０２…自動操作時のシミュレーション演算手段、Ｔ…一定時間（固定）設定部、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ１３…メモリ、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３…演算部。
【図１】
2011065354.tif 000003
【図２】
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【図３】
2011065354.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011065354.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2011065354.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2011065354.tif 000017
【図１６】
2011065354.tif 000018
【図１７】
2011065354.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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