(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流ダム、発電機、および下流ダムを有する水力発電所の監視制御を行う水力発電所監視制御装置において、
前記上流ダムが放水を開始した上流ダム放流開始時刻を算出する上流ダム放流開始時刻保存手段と、
前記発電機が発電を開始した発電開始時刻を算出する発電開始時刻保存手段と、
前記下流ダムに入水が開始した時刻を示す下流ダム入水開始時刻を算出する下流ダム入水開始時刻保存手段と、
前記上流ダム放流開始時刻保存手段に保存された前記上流ダム放流開始時刻、前記発電開始時刻保存手段に保存された前記発電開始時刻、および前記下流ダム入水開始時刻保存手段に保存された前記下流ダム入水開始時刻から、前記上流ダムから放流を開始して前記下流ダムに入水を開始する時間を示す流下遅れ時間を算出する流下遅れ時間算出手段と、
を備える水力発電所監視制御装置。
【請求項２】
前記上流ダム放流開始時刻保存手段は、前記上流ダムが前記下流ダムに放流する際に開くゲートを示す上流ダムゲートの開閉状態、または前記上流ダムから前記下流ダムへの放流量から、前記上流ダム放流開始時刻を算出する
請求項１に記載の水力発電所監視制御装置。
【請求項３】
前記発電開始時刻保存手段は、前記発電機の運転状態、または前記発電機が接続する系統の電気量から、前記発電開始時刻を算出する
請求項１または２記載の水力発電所監視制御装置。
【請求項４】
前記下流ダム入水開始時刻保存手段は、前記下流ダムの水位を示す下流ダム水位から前記下流ダム入水開始時刻を算出する
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の水力発電所監視制御装置。
【請求項５】
前記流下遅れ時間算出手段は、前記上流ダムから放流された水が前記発電機を介さずに前記下流ダムに入水するまでの時間を示すダム流下遅れ時間と、前記上流ダムから放流された水が前記発電機を介して前記下流ダムに入水するまでの時間を示す発電機流下遅れ時間とを算出する
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の水力発電所監視制御装置。
【請求項６】
前記流下遅れ時間算出手段は、前記上流ダム放流開始時刻と、事前に設定された時間後の事前に設定された時間帯の下流ダム流入開始時刻とに基づいて前記ダム流下遅れ時間を算出する
請求項５に記載の水力発電所監視制御装置。
【請求項７】
前記流下遅れ時間算出手段は、前記発電開始時刻と、事前に設定された時間後の事前に設定された時間帯の下流ダム流入開始時刻とに基づいて前記発電機流下遅れ時間を算出する
請求項５または６に記載の水力発電所監視制御装置。
【請求項８】
前記下流ダム入水開始時刻保存手段は、前記下流ダム入水開始時刻と、前記下流ダムの水位上昇率とを算出し、
前記流下遅れ時間算出手段は、前記上流ダム放流開始時刻と、前記水位上昇率とから前記ダム流下遅れ時間を算出する
請求項５に記載の水力発電所監視制御装置。
【請求項９】
前記下流ダム入水開始時刻保存手段は、前記下流ダム入水開始時刻と、前記下流ダムの水位上昇率とを算出し、
前記流下遅れ時間算出手段は、前記発電開始時刻と、前記水位上昇率とから前記発電機流下遅れ時間を算出する
請求項５または８に記載の水力発電所監視制御装置。
【請求項１０】
前記流下遅れ時間の平均を示す流下遅れ時間平均を算出する流下遅れ時間平均算出手段と、
を備える請求項１乃至９のいずれか１項に記載の水力発電所監視制御装置。
【請求項１１】
前記流下遅れ時間算出手段は、前記流下遅れ時間を算出すると共に雨量を取得し、
前記流下遅れ時間および前記雨量を記憶する流下遅れ時間・雨量記憶部と、
前記流下遅れ時間平均算出手段は、前記流下遅れ時間・雨量記憶部に記憶された前記流下遅れ時間および前記雨量に基づいて、雨量別の前記流下遅れ時間平均を算出する
請求項１０に記載の水力発電所監視制御装置。
【請求項１２】
雨量別の前記流下遅れ時間平均と気象予報とから、時間帯毎に予測された流下遅れ時間を示す流下遅れ時間予測を算出する流下遅れ時間予測算出部と、
を備える請求項１１に記載の水力発電所監視制御装置。
【請求項１３】
前記流下遅れ時間算出手段は、前記流下遅れ時間を取得すると共に付加情報を取得し、
前記流下遅れ時間および前記付加情報を記憶する流下遅れ時間・付加情報記憶部と、
前記流下遅れ時間・付加情報記憶部に記憶された前記付加情報と、現在の付加情報を示す現在付加情報とを比較し、前記現在付加情報に近い前記付加情報に対応する前記流下遅れ時間を流下遅れ時間優先として算出する流下遅れ時間優先算出手段と、
を備える請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の水力発電所監視制御装置。
【請求項１４】
前記付加情報を構成する各情報は優先順位を備え、
前記流下遅れ時間優先算出手段は、前記優先順位の高い順に、前記付加情報に対応する現在の付加情報を示す現在付加情報とを比較し、前記現在付加情報に近い前記付加情報に対応する前記流下遅れ時間を流下遅れ時間優先として算出する
請求項１３に記載の水力発電所監視制御装置。
【請求項１５】
前記付加情報は、前記水力発電所の運用状況が正常時か異常時かを示す発電所運用状況を含み、
前記流下遅れ時間優先算出手段は、前記発電所運用状況が異常である情報に対応する前記流下遅れ時間を排除して前記流下遅れ時間優先を算出する
請求項１３または１４に記載の水力発電所監視制御装置。
【請求項１６】
前記流下遅れ時間算出手段により算出された流下遅れ時間が事前に設定された閾値の範囲を逸脱した場合に、運用者に警告を出力する警告手段と、
を備える請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の水力発電所監視制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、水力発電所監視制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統を構成する変電所には、遮断器、断路器、保護装置などの設備が、また、ダムや水力発電所には水位計測、ダムゲート操作、発電機起動停止などのための各種設備が設置されている。水力発電所監視制御装置は、これら様々な設備の状態を常に監視し異常があれば、その状況をアラームとして出力し、所定の手順により開閉器などの遠方制御を行う装置である。
【０００３】
この水力発電所監視制御装置は、集中監視制御技術の発達により監視制御を行う範囲が広範囲となり、運転員は、日常、膨大な情報量を扱っている。このような中で電力系統の監視制御を行う場合、水力発電所監視制御装置は運転員の要求に応じて、あるいは自動的に情報を運転員に提供したり、各種設備の制御を行ったりしている。
【０００４】
以下、図１４を用いて、従来の水力発電所監視制御装置について説明する。図１４は、水力発電所の構成を示す図である。水力発電所１００は、上流ダム１１０、上流ダムゲート１１１、上流ダム発電機ゲート１１２、発電機１２０、下流ダム１３０、および下流ダムゲート１３１を備えている。
【０００５】
上流ダム１１０は、河川の上流から流下する水を貯水する。上流ダムゲート１１１は、上流ダム１１０に設置され、当該ゲートを閉じている間は上流ダム１１０での貯水を継続するが、開くことによって上流ダム１１０に貯水された水を下流ダム１３０に放水する。上流ダム発電機ゲート１１２は、上流ダム１１０に設置され、当該ゲートを閉じている間は上流ダム１１０での貯水を継続するが、開くことによって上流ダム１１０に貯水された水を発電機１２０に放水する。
【０００６】
発電機１２０には、上流ダム１１０から放水された水が流入し、流入した水が図示しないタービンを回して発電する。
【０００７】
下流ダム１３０は、上流ダム１１０および発電機１２０から流下する水を貯水する。下流ダムゲート１３１は、下流ダム１３０に設置され、当該ゲートを閉じている間は下流ダム１３０での貯水を継続するが、開くことによって下流ダム１３０に貯水された水を、河川の下流に放水する。
【０００８】
ここでは図示しないが、上流ダム１１０および下流ダム１３０には、夫々のダムの水位を計測する水位計測設備を備え、上流ダムゲート１１１、上流ダム発電機ゲート１１２、および下流ダムゲート１３１は、夫々のゲートを開閉するゲート操作設備および開閉状態を監視する状態監視設備を備え、発電機１２０には、発電されているか否かを監視する発電監視設備をおよび発電機の動作を制御する発電機制御設備を備える。これらの各設備は、伝送路２００を介して、情報を送信すると共に、水力発電所監視制御装置３００からの各種指令に応じて動作する。
【０００９】
水力発電所監視制御装置３００は、上述した各種設備から伝送路２００を介して、上流ダム１１０および下流ダム１３０の水位、ゲートの開閉状態、および発電機の動作状態等の各種情報を受信する。さらに、この水力発電所監視制御装置３００は、受信した各種情報に基づいて、上流ダム１１０または下流ダム１３０の水位を予測し、上流ダムゲート１１１、上流ダム発電機ゲート１１２、および下流ダムゲート１３１の開閉を操作する計画を立てるための水位シミュレーションを行う。この水位シミュレーションは、日に１回程度行われており、一日の上位ダム１１０または下流ダム１３０の水位トレンドを予測する。
【００１０】
この水位シミュレーションでは、上流ダム１１０から水を放水してから下流ダム１３０に到着するまでの時間を示す、流下遅れ時間を用いている。従来は、この流下遅れ時間を過去の資料を調査したり、実際に作業者がストップウォッチによって求めていたりしていた。一方、この流下遅れ時間は、天候や河川の状態によって変化するため、上述方法では精度の高い流下遅れ時間を求めるとは困難であると共に、作業者の経験に基づいた技術が必要となるため、経験の浅い作業者によっては、正確でない流下遅れ時間を求めることがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平０８−１９１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の実施形態は、精度の高い流下遅れ時間を求めることにより、安定した電力系統の運用を可能とする水力発電所監視制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の実施形態は、水力発電所を構成する上流ダム、発電機、および下流ダムに設置された設備の監視制御を行う水力発電所監視制御装置に関する。
【００１４】
また、前記上流ダムが放水を開始した時刻を示す上流ダム放水開始時刻を算出する上流ダム放水開始時刻保存手段と、前記発電機が開始した時刻を示す発電開始時刻を算出する発電開始時刻保存手段と、前記下流ダムに入水が開始した時刻を示す下流ダム入水開始時刻を算出する下流ダム入水開始時刻保存手段と、前記上流ダム放水開始時刻、前記発電開始時刻、および前記下流ダム入水開始時刻から、前記上流ダムから放水を開始して前記下流ダムに入水を開始する時刻を示す流下遅れ時間を算出する流下遅れ時間算出手段と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態における水力発電所１００および水力発電所監視制御装置４００の構成を示す図。
【図２】第１の実施形態における水力発電所監視制御装置４００の構成を示す機能ブロック図。
【図３】第１の実施形態における（ａ）上流ダムゲートの開閉状態、（ｂ）発電機運転状態、（ｃ）下流ダム水位の一例を示すグラフ。
【図４】第１の実施形態における流下遅れ時間記憶部４０８に記憶された流下遅れ時間の一例を示す図。
【図５】第２の実施形態における水力発電所監視制御装置４００の構成を示す機能ブロック図。
【図６】第２の実施形態における下流ダム入水開始時刻記憶部４０６´に記憶された下流ダム入水開始時刻および水位上昇率の一例を示す図。
【図７】第３の実施形態における水力発電所監視制御装置４００の構成を示す機能ブロック図。
【図８】第３の実施形態における流下遅れ時間・雨量記憶部４１１に記憶された流下遅れ時間および雨量の一例を示す図。
【図９】第３の実施形態における流下遅れ時間平均記憶部４１３に記憶された流下遅れ時間平均の一例を示す図。
【図１０】第４の実施形態における水力発電所監視制御装置４００の構成を示す機能ブロック図。
【図１１】第４の実施形態における流下遅れ時間予測記憶部４１５に記憶される流下遅れ時間予測の一例を示す図。
【図１２】第５の実施形態における水力発電所監視制御装置４００の構成を示す機能ブロック図。
【図１３】第５の実施形態における流下遅れ時間・付加情報記憶部４１７に記憶された流下遅れ時間および付加情報の一例を示す図。
【図１４】従来の水力発電所１００および水力発電所監視制御装置３００の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態における水力発電所監視制御装置について、図面を参照して説明する。なお、図１４と同一の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
【００１７】
（第１の実施形態）
（構成）
第１の実施形態における水力発電所監視制御装置の構成について、図１を参照して説明する。図１は、水力発電所監視制御装置および水力発電所の構成を示す図であり、従来の構成を示す図１４と異なる点は、水力発電所監視制御装置４００の内部構成である。
【００１８】
次に、水力発電所監視制御装置４００の内部構成および作用について図２を用いて説明する。図２は、水力発電所監視制御装置４００の内部構成を示す機能ブロック図である。
【００１９】
水力発電所監視制御装置４００は、上流ダム放流開始時刻保存部４０１、発電開始時刻保存部４０２、下流ダム入水開始時刻保存部４０３、上流ダム放流開始時刻記憶部４０４、発電開始時刻記憶部４０５、下流ダム入水開始時刻記憶部４０６、流下遅れ時間算出部４０７、流下遅れ時間記憶部４０８、および水位シミュレーション部４０９を備える。
【００２０】
上流ダム放流開始時刻保存部４０１は、上流ダムゲート１１１の開閉状態を伝送路２００を介して取得し、上流ダムゲート１１１が閉状態から開状態に変化した絶対時刻を、上流ダム放流開始時刻として上流ダム放流開始時刻記憶部４０４に保存する。この上流ダム放流開始時刻について図３（ａ）を用いて説明する。図３（ａ）は、上流ダムゲート１１１の開閉状態を示す図であり、上流ダムゲート１１１が閉状態から開状態に変化した時刻が上流ダム放流開始時刻Ｔ１である。ここでは、上流ダムゲート１１１の開閉状態を伝送路２００を介して取得し、上流ダム放流開始時刻を算出しているが、実際に上流ダム１１０から下流ダム１３０への放流量を計測し、事前に設定された放流量閾値を超えた時間を上流ダム放流開始時刻としても良い。また、その他の方法であっても上流ダム１１０から下流ダム１３０へ放流が開始された時間を保存できれば良い。
【００２１】
発電開始時刻保存部４０２は、発電機１２０の運転状態を伝送路２００を介して取得し、発電機が動作を開始した時刻を、発電開始時刻として発電開始時刻記憶部４０５に保存する。発電開始時刻Ｔ２について図３（ｂ）を用いて説明する。図３（ｂ）は、発電機の運転状態を示す図であり、発電機１２０が停止状態から動作状態に変化した時刻が発電開始時刻である。ここでは、発電機の運転状態を伝送路２００を介して取得し、発電開始時刻を算出しているが、発電機に接続する電力系統に変流器等を設置し、事前に設定された電流閾値を超えた時間を発電開始時刻としても良い。また、その他の方法であっても発電機が運転を開始した時間を保存できれば良い。
【００２２】
下流ダム入水開始時刻保存部４０３は、下流ダム１３０の水位を伝送路２００を介して取得し、水位の単位時間当たりの上昇率（以下、水位上昇率と呼ぶ）が増加し始めた絶対時刻を下流ダム入水開始時刻Ｔ３，Ｔ４として下流ダム入水開始時刻記憶部４０６に保存する。下流ダム入水開始時刻について図３（ｃ）を用いて説明する。図３（ｃ）は、下流ダム１３０の水位を示す図であり、下流ダム１３０における水位上昇率が増加し始めた時刻が下流ダム入水開始時刻である。ここでは、下流ダム１３０の水位が上昇し始めた時間を取得し、下流ダム入水開始時刻を算出していたが、その他の方法であっても下流ダム１３０に入水が開始した時間を保存できれば良い。
【００２３】
下流ダム１３０に入水するルートは、上流ダム１１０から放出された水が直接下流ダム１３０に入水する第１のルートと、上流ダム１１０から発電機１２０を介して下流ダム１３０に入水する第２のルートがある。図３では、第１のルートにより下流ダム１３０に入水した下流ダム入水開始時刻をＴ３とし、第２のルートにより下流ダム１３０に入水した下流ダム入水開始時刻をＴ４としている。
【００２４】
流下遅れ時間算出部４０７は、上流ダム放流開始時刻記憶部４０４に記憶された上流ダム放流開始時刻と、下流ダム入水開始記憶部４０６に記憶された下流ダム入水開始時刻とに基づいて、ダム流下遅れ時間Ｔｄを算出する。このダム流下遅れ時間とは、上流ダム１１０から放流された水が発電機１２０を介さずに、直接下流ダム１３０に流入するまでの時間を示し、（１）式にて算出される。
【００２５】
Ｔｄ＝Ｔ３−Ｔ１      ・・・（１）式
さらに、この流下遅れ時間算出部４０７は、発電開始時刻記憶部４０５に記憶された発電開始時刻と、下流ダム入水開始時刻記憶部４０６に記憶された下流ダム入水開始時刻とに基づいて、発電機流下遅れ時間Ｔｇを算出する。この発電機流下遅れ時間とは、上流ダム１１０から放流された水が発電機１２０を介して、下流ダム１３０に流入するまでの時間を示し、（２）式にて算出される。
【００２６】
Ｔｇ＝Ｔ４−Ｔ２      ・・・（２）式
以降、ダム流下遅れ時間と発電機流下遅れ時間とを合わせて流下遅れ時間と呼ぶ。
【００２７】
ここで、ダム流下遅れ時間Ｔｄを誤ってＴ４−Ｔ１として算出することを防ぐために、流下遅れ時間算出部４０７は、Ｔ１から一定時間経過後の事前に設定された時間帯の下流ダム入水開始時刻Ｔ３を、上流ダムゲート１１１の開放による下流ダム１３０の水位が上昇した時刻であると判断し、ダム流下遅れ時間Ｔｄを算出する。
【００２８】
つまり、上流ダム放流開始時刻Ｔ１をＡＭ０時００分とし、事前に設定された時間帯をＴ１から５０分後〜７０分後とした場合、下流ダム入水開始時刻のうち、ＡＭ０時５０分〜ＡＭ１時１０分の時間帯の下流ダム入水開始時刻Ｔ３を用いてダム流下遅れ時間Ｔｄを算出し、流下遅れ時間記憶部４０８に保存する。
【００２９】
発電機流下遅れ時間Ｔｇも同様に、Ｔ２から一定時間経過後の事前に設定された時間帯の下流ダム入水開始時刻Ｔ４を、発電機ゲート１１２の開放による下流ダム１３０の水位が上昇した時刻であると判断し、発電機流下遅れ時間Ｔｇを算出し、流下遅れ時間記憶部４０８に記憶する。
【００３０】
流下遅れ時間記憶部４０８は、流下遅れ時間算出部４０７により算出されたダム流下遅れ時間Ｔｄおよび発電機流下遅れ時間Ｔｇを保存する。この流下遅れ時間記憶部４０８に保存されるダム流下遅れ時間Ｔｄおよび発電機流下遅れ時間Ｔｇを図４に示す。ここで、「流下遅れ時間種類」は、ダム流下遅れ時間Ｔｄか発電機流下遅れ時間Ｔｇかを示し、「流下遅れ時間  ［ｈ］」は流下遅れ時間算出部４０７により算出された流下遅れ時間を示している。「流下遅れ時間種類：Ｔｄ」に対応する「流下遅れ時間［ｈ］：１．１［ｈ］」は、上流ダム１１０にて放流された水が直接下流ダム１３０に入水するまでの時間が１．１時間であることを示している。同様に、「流下遅れ時間種類：Ｔｇ」に対応する「流下遅れ時間［ｈ］：１．５［ｈ］」は、上流ダム１１０にて放流された水が発電機を介して下流ダム１３０に入水するまでの時間が１．５時間であることを示している。
【００３１】
水位シミュレーション部４０９は、操作者からの指令を受けた場合または事前に設定された時間となった場合、流下遅れ時間記憶部４０８に保存された流下遅れ時間を取得し、当日の上流ダム１１０および下流ダム１３０の水位シミュレーションを行う。この水位シミュレーションは従来の方法と同様であるため、詳細な説明は省略するが、上流ダムゲート１１１、発電機ゲート１１２、および下流ダムゲート１３１の開閉状態や、上流ダム１１０および下流ダム１３０の水位を用いる。この水位シミュレーションにより、上流ダムゲート１１１、発電機ゲート１１２、および下流ダムゲート１３１を開閉することによる、上流ダム１１０および下流ダム１３０における当日２４時間の水位トレンドを算出する。
【００３２】
なお、本実施形態の水力発電所監視制御装置４００の各保存部（上流ダム放流開始時刻保存部４０１、発電開始時刻保存部４０２、下流ダム入水開始時刻保存部４０３）が伝送路２００を介して各情報を受信した場合、図示しない内部時計から、受信した絶対時刻を取得し、各記憶部（上流ダム放流開始時刻記憶部４０４、発電開始時刻記憶部４０５、下流ダム入水開始時刻記憶部４０６）に保存する。
【００３３】
ここでは、伝送路２００を介して各情報を受信した場合に内部時計から絶対時刻を取得していたが、伝送路２００から受信する各情報に、夫々の情報が送信された絶対時刻または各設備が動作した絶対時刻を示す情報が付与されていてもよい。
【００３４】
（効果）
本実施形態によれば、流下遅れ時間算出部４０７が、上流ダム放流開始時刻、発電開始時刻、および下流ダム入水開始時刻から流下遅れ時間を算出するため、精度のよい流下遅れ時間を得ることができる。また、精度のよい流下遅れ時間を用いて水位シミュレーションするため、水位シミュレーションの精度を向上させた水力発電所監視制御装置を提供することが可能である。
【００３５】
また、従来のように流下遅れ時間を算出するために、作業者が過去の資料を調査したり、実際にストップウォッチにより求めたりする必要が無いため、作業者が行う作業も容易となる。さらに、従来のように作業者が求めた流下遅れ時間を入力する必要がないため、迅速な水位シミュレーションが可能となる。
【００３６】
（第２の実施形態）
（構成）
第２の実施形態の水力発電所監視制御装置４００の内部構成および作用について図５を用いて説明する。図５は、水力発電所監視制御装置４００の内部構成を示す機能ブロック図である。第１の実施形態の図２と異なる点は、下流ダム入水開始時刻記憶部４０３´、下流ダム入水開始時刻記憶部４０６´、および流下遅れ時間算出部４０７´を備える点である。以下、第１の実施形態と異なる点について詳細に説明する。
【００３７】
下流ダム入水開始時刻保存部４０３´は、下流ダム１３０の水位を伝送路２００を介して取得し、水位上昇率が増加し始めた絶対時刻を下流ダム入水開始時刻Ｔ３，Ｔ４として下流ダム入水開始時刻記憶部４０６´に保存する。ここで、下流ダム入水開始時刻Ｔ３，Ｔ４と共に、水位上昇率も併せて保存する。
【００３８】
下流ダム入水開始時刻記憶部４０６´に保存するデータを図６に示す。図６では、データ１として、下流ダム１３０に入水が開始した時刻「2000/01/01  0:00:00」と、この時の水位上昇率「100［mm/sec］」を保存している。同様にデータ２として、下流ダム１３０に入水が開始した時刻「2000/01/01  3:00:00」と、この時の水位上昇率「10［mm/sec］」を保存している。
【００３９】
一般的な水力発電所１００では、上流ダム１１０から放流される水量は、発電機１２０から放流される水量に比べて大きく、約１０倍程度である。つまり、上流ダム１１０から下流ダム１３０へ直接流入する際の下流ダム１３０の水位上昇率は、発電機１２０を介して下流ダム１３０に入水する際の水位上昇率に比べて大きい。
【００４０】
流下遅れ時間算出部４０７´は、下流ダム入水開始時刻記憶部４０６´に保存されている水位上昇率と事前に設定された閾値とに基づいて、対応する下流ダム入水開始時刻に流入した水は、上流ダム１１０から直接下流ダム１３０に流入した水であるか、発電機１２０を介して下流ダム１３０に流入した水であるかを判断する。例えば、事前に設定された閾値を30［mm/sec］とすることにより、水位上昇率が10［mm/sec］（＜30［mm/sec］）であれば発電機１２０を介して下流ダム１３０に流入したと判断し、水位上昇率が100［mm/sec］（＞30［mm/sec］）であれば上流ダム１１０から直接下流ダム１３０に流入した水であると判断する。
【００４１】
そして、第１の実施形態と同様に（１）式、（２）式によりダム流下遅れ時間Ｔｄ、発電機流下遅れ時間Ｔｇを算出する。ここで、Ｔ３として上記で水位上昇率が事前に設定された閾値以上であると判断されたデータ１の下流ダム入水開始時刻を用い、Ｔ４として水位上昇率が事前に設定された閾値以下であると判断されたデータ２の下流ダム入水開始時刻を用いる。
【００４２】
（効果）
本実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加え、下流ダム入水開始時刻に流入した水は、上流ダム１１０から直接下流ダム１３０に流入した水であるか、発電機１２０を介して下流ダム１３０に流入した水であるかを、水位上昇率に基づいて判断することができる。そのため、さらに精度良く水位シミュレーションを行うことが可能である。
【００４３】
（第３の実施形態）
（構成）
第３の実施形態の水力発電所監視制御装置４００の内部構成および作用について図７を用いて説明する。図７は、水力発電所監視制御装置４００の内部構成を示す機能ブロック図である。第１の実施形態の図２と異なる点は、流下遅れ時間算出部４０７および流下遅れ時間記憶部４０８に代えて、流下遅れ時間算出・雨量保存部４１０および流下遅れ時間・雨量記憶部４１１を夫々備え、さらに流下遅れ時間平均算出部４１２および流下遅れ時間平均記憶部４１３を備える点である。以下、第１の実施形態と異なる点について詳細に説明する。
【００４４】
流下遅れ時間算出・雨量保存部４１０は、第１の実施形態と同様にダム流下遅れ時間Ｔｄおよび発電機流下遅れ時間Ｔｇを算出し、流下遅れ時間・雨量記憶部４１１に算出した流下遅れ時間を保存する。また、この流下遅れ時間と共に水力発電所１００周辺の雨量を併せて保存する。雨量は、操作者により事前に入力された値を用いても良いし、他装置から受信しても良い。
【００４５】
流下遅れ時間・雨量記憶部４１１は、流下遅れ時間算出・雨量保存部４１０により保存された流下遅れ時間および雨量を記憶する。この流下遅れ時間・雨量記憶部４１１に保存されるデータを図８に示す。ここで、「流下遅れ時間種類」は、ダム流下遅れ時間Ｔｄか発電機流下遅れ時間Ｔｇかを示し、「流下遅れ時間  ［ｈ］」は流下遅れ時間算出・雨量保存部４１０により算出された流下遅れ時間を示し、「雨量  ［mm］」は流下遅れ時間算出・雨量保存部４１０が流下遅れ時間を算出した際の水力発電所１００周辺の雨量を示す。
【００４６】
流下遅れ時間平均算出部４１２は、流下遅れ時間・雨量記憶部４１１に保存された流下遅れ時間の平均値（以下、流下遅れ時間平均と呼ぶ）を、流下遅れ時間種類別および雨量別に算出する。雨量別とは、例えば「２０ｍｍ以下」、「２０〜４０ｍｍ」、「４０〜６０ｍｍ」、「６０ｍｍ以上」などのパターンに分けて、夫々のパターンに該当するデータの平均値を算出する。そして、流下遅れ時間種類別および雨量別に算出した流下遅れ時間平均を流下遅れ時間平均記憶部４１３に保存する。
【００４７】
流下遅れ時間平均記憶部４１３は、流下遅れ時間種類別および雨量別に算出した流下遅れ時間平均を記憶する。この流下遅れ時間平均記憶部４１３に保存される流下遅れ時間平均を図９に示す。
【００４８】
水位シミュレーション部４０９は、流下遅れ時間平均記憶部４１３に保存された流下遅れ時間平均を用いて、当日の上流ダム１１０および下流ダム１３０の水位シミュレーションを行う。この時、現在の雨量に対応する流下遅れ時間を用いて水位シミュレーションを行う。
【００４９】
（効果）
本実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加え、流下遅れ時間平均算出部４１２が流下遅れ時間平均を算出し、算出した流下遅れ時間平均を水位シミュレーションに使用するため、台風や工事等の流下遅れ時間の異常値を水位シミュレーションにそのまま用いることが無くなる。そのため、水位シミュレーションの精度のさらなる向上が可能である。
【００５０】
また、雨量別にパターン分けし、流下遅れ時間平均を算出することにより、現在の雨量に対応した流下遅れ時間を用いて水位シミュレーションを行うことが可能である。そのため、水位シミュレーションの精度のさらなる向上が可能である。
【００５１】
（第４の実施形態）
（構成）
第４の実施形態の水力発電所監視制御装置４００の内部構成および作用について図１０を用いて説明する。図１０は、水力発電所監視制御装置４００の内部構成を示す機能ブロック図である。第３の実施形態の図７と異なる点は、流下遅れ時間予測算出部４１４および流下遅れ時間予測記憶部４１５を備える点である。以下、第３の実施形態と異なる点について詳細に説明する。
【００５２】
流下遅れ時間予測算出部４１４は、流下遅れ時間平均記憶部４１３に記憶された流下遅れ時間種類別および雨量別に算出した流下遅れ時間平均と、当日の気象予報に基づいて当日の流下遅れ時間を予測し、流下遅れ時間予測として流下遅れ時間予測記憶部４１５に保存する。ここで、流下遅れ時間予測記憶部４１５に保存されるデータを図１１に示す。
【００５３】
上述した気象予報には雨量予測が含まれ、例えば、当日の０時〜６時の時間帯の雨量は０［ｍｍ］、６時〜１２時の時間帯の雨量は１０［ｍｍ］、１２時〜１８時の時間帯の雨量は５０［ｍｍ］、１８時〜２４時の時間帯の雨量は３０［ｍｍ］であると予測されたデータである。そこで、流下遅れ時間予測算出部４１４は、図１１に示すように、流下遅れ時間平均と時間帯別の雨量とから時間帯別の流下遅れ時間を算出する。図１１では、一例として、０時〜６時のダム流下遅れ時間Ｔｄは１．０［ｈ］と予測している。
【００５４】
水位シミュレーション部４０９は、流下遅れ時間予測記憶部４１５に保存された流下遅れ時間予測を用いて、当日の上流ダム１１０および下流ダム１３０の水位シミュレーションを行う。
【００５５】
本発明に係る実施形態によれば、第３の実施形態の効果に加え、当日の流下遅れ時間の変動を予測した流下遅れ時間予測を用いて水位シミュレーションを行うことが可能である。そのため、水位シミュレーションの精度のさらなる向上が可能である。
【００５６】
（第５の実施形態）
（構成）
第５の実施形態の水力発電所監視制御装置４００の内部構成および作用について図１２を用いて説明する。図１２は、水力発電所監視制御装置４００の内部構成を示す機能ブロック図である。第１の実施形態の図２と異なる点は、流下遅れ時間算出部４０７、流下遅れ時間記憶部４０８に代えて、流下遅れ時間算出・付加情報保存部４１６および流下遅れ時間・付加情報記憶部４１７を備え、さらに流下遅れ時間優先算出部４１８および流下遅れ時間優先記憶部４１９を備える点である。以下、第１の実施形態と異なる点について詳細に説明する。
【００５７】
流下遅れ時間算出・付加情報保存部４１６は、第１の実施形態と同様にダム流下遅れ時間Ｔｄおよび発電機流下遅れ時間Ｔｇを算出し、流下遅れ時間・付加情報記憶部４１７に算出した流下遅れ時間を保存する。また、この流下遅れ時間と共に付加情報を併せて保存する。この付加情報とは、例えば現在の気象条件（天候、気温、雨量、季節等）、年月日、時刻、等である。付加情報は、操作者により事前に入力された値を用いても良いし、他装置から受信しても良い。
【００５８】
流下遅れ時間・付加情報記憶部４１７は、流下遅れ時間算出・付加情報保存部４１６により保存された流下遅れ時間および付加情報を記憶する。この流下遅れ時間・付加情報記憶部４１７に保存されたデータを図１３に示す。ここで、「流下遅れ時間種類」は、ダム流下遅れ時間Ｔｄか発電機流下遅れ時間Ｔｇかを示し、「流下遅れ時間  ［ｈ］」は流下遅れ時間算出・付加情報保存部４１６により算出された流下遅れ時間を示す。また、付加情報としてここでは「雨量  ［mm］」、「年月日」、「時間」を保存している。
【００５９】
流下遅れ時間優先算出部４１８は、現在の付加情報（雨量、年月日、時間）と流下遅れ時間・付加情報記憶部４１７に保存されている付加情報とを比較し、現在の付加情報に最も近い付加情報に対応したダム流下遅れ時間Ｔｄおよび発電機流下遅れ時間Ｔｇを算出し、流下遅れ時間優先として流下遅れ時間優先記憶部４１９に保存する。
【００６０】
水位シミュレーション部４０９は、流下遅れ時間優先記憶部４１９に保存された流下遅れ時間優先を用いて、当日の上流ダム１１０および下流ダム１３０の水位シミュレーションを行う。
【００６１】
（効果）
本実施形態によれば、現在の付加情報（雨量、年月日、時間）と流下遅れ時間・付加情報記憶部４１７に保存されている流下遅れ時間および付加情報とを比較して、流下遅れ時間優先を算出し、水位シミュレーションを行うことが可能である。そのため、水位シミュレーションの精度のさらなる向上が可能である。
【００６２】
なお、ここでは現在の付加情報と流下遅れ時間・付加情報記憶部４１７に保存されている付加情報とを比較し、最も近い付加情報に対応した流下遅れ時間を算出していたが、付加情報に優先順位をつけてもよい。優先順位とは、流下遅れ時間に対する影響の大きさ順に付与され、例えば、雨量、年月日、時間の順に優先順位を付与する。
【００６３】
流下遅れ時間優先算出部４１８では、最初に優先順位の高い雨量について、現在の付加情報と流下遅れ時間・付加情報記憶部４１７に保存されている付加情報とを比較し、最も現在の雨量に近い付加情報に対応した流下遅れ時間を流下遅れ時間優先として用いる。しかし、最も近い雨量が複数あった場合は、雨量の次に優先順位の高い年月日について、現在の付加情報と流下遅れ時間・付加情報記憶部４１７に保存されている付加情報とを比較し、最も現在の年月日に近い付加情報に対応した流下遅れ時間を流下遅れ時間優先として用いる。
【００６４】
優先順位を付与することによって、流下遅れ時間に対する影響の大きい付加情報に基づいて流下遅れ時間優先を算出し、水位シミュレーションを行うことが可能となる。そのため、水位シミュレーションの精度のさらなる向上が可能である。
【００６５】
また、ここでの付加情報として、水力発電所１００の運用状況を示す発電所運用状況を保存しても良い。発電所運用状況とは、例えば、「正常」、「異常」の２値で表され、「正常」は通常の運転状態であり、「異常」は水力発電所１００の何れかが工事中等の通常の運転状態ではないことを示している。
【００６６】
流化遅れ時間優先算出部４１８は、付加情報の発電所運用状況が異常であるデータを削除し、流化遅れ時間優先を算出する。このように、発電所運用状況を用いて流化遅れ時間優先を算出するため、水力発電所１００が工事中等の異常値を用いて水位シミュレーションを行うことがない。そのため、水位シミュレーションの精度のさらなる向上が可能である。
【００６７】
なお、上述した本実施形態において、流下遅れ時間算出手段が算出した流下遅れ時間が事前に設定された閾値の範囲を逸脱した場合は、運用者に警告を出力する警告手段を備えてもよい。具体的には、図示しないモニタ等の表示部に警告を表示したり、図示しないスピーカーから警告音を発したりしても良い。また、水力発電所監視制御装置４００に接続する他装置に対して伝送路を介して警報を出力しても良い。
【００６８】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６９】
１００…水力発電所
１１０…上流ダム
１１１…上流ダムゲート
１１２…上流ダム発電機ゲート
１２０…発電機
１３０…下流ダム
１３１…下流ダムゲート
２００…伝送路
３００、４００…水力発電所監視制御装置
４０１…上流ダム放流開始時刻保存部
４０２…発電開始時刻保存部
４０３、４０３´…下流ダム入水開始時刻保存部
４０４…上流ダム放流開始時刻記憶部
４０５…発電開始時刻記憶部
４０６、４０６´…下流ダム入水開始時刻記憶部
４０７、４０７´…流下遅れ時間算出部
４０８…流下遅れ時間記憶部
４０９…水位シミュレーション部
４１０…流下遅れ時間算出・雨量保存部
４１１…流下遅れ時間・雨量記憶部
４１２…流下遅れ時間平均算出部
４１３…流下遅れ時間平均記憶部
４１４…流下遅れ時間予測算出部
４１５…流下遅れ時間予測記憶部
４１６…流下遅れ時間算出・付加情報保存部
４１７…流下遅れ時間・付加情報記憶部
４１８…流下遅れ時間優先算出部
４１９…流下遅れ時間優先記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【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】
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【図１４】
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