(57)【要約】【課題】ダム流入水量の予測誤差を考慮して、水力発電所の運用計画を作成する。【解決手段】流入水量計測値Ｄ２及び流入水量予測値Ｄ４に基づいて過去の所定の期間の流入水量に関する予測誤差Ｓ１２を算出する。そして、算出した予測誤差に基づいてダムの運用計画作成対象日の予測流入水量パターンを作成し、運用計画作成者に対して表示する。運用計画作成者は、予測流入水量を参考にして、予測誤差を考慮した現実的な運用計画を作成することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダムに流入する水量を予測する流入水量予測手段と、
過去の所定の期間にダムに流入した水量の計測値を記憶する流入水量記憶手段と、
過去の所定の期間にダムに流入した水量の予測値を記憶する流入水量予測値記憶手段と、
前記流入水量記憶手段が記憶した流入水量計測値及び前記流入水量予測値記憶手段が記憶した流入水量予測値に基づいて過去の所定の期間の流入水量に関する予測誤差を算出する予測誤差算出手段と、
前記予測誤差算出手段が算出した予測誤差に基づいてダムの運用計画作成対象日の予測流入水量パターンを作成する予測流入水量パターン作成手段と、
前記予測流入水量パターン作成手段が作成した予測流入水量パターンを表示する表示手段とを備えることを特徴とする水力発電所運用計画作成装置。
【請求項２】
請求項１において、前記予測流入水量パターン作成手段が作成した流入水量パターンに基づいて水力発電所の運用計画を作成することを特徴とする水力発電所運用計画作成装置。
【請求項３】
請求項１において、前記予測流入水量パターン数を入力する流入水量パターン数受信手段と、
前記予測流入水量パターン作成手段は前記予測誤差算出手段が算出した過去の所定の期間の予測誤差の最大値と最小値の範囲内で前記流入パターン数受信手段が受信したパターン数の予測流入水量パターンを作成することを特徴とする水力発電所運用計画作成装置。
【請求項４】
コンピュータを、ダムに流入する水量を予測する流入水量予測手段、
過去の所定の期間にダムに流入した水量の計測値を記憶する流入水量記憶手段、
過去の所定の期間にダムに流入した水量の予測値を記憶する流入水量予測値記憶手段、
前記流入水量記憶手段が記憶した流入水量計測値及び前記流入水量予測値記憶手段が記憶した流入水量予測値に基づいて過去の所定の期間の流入水量に関する予測誤差を算出する予測誤差算出手段、
前記予測誤差算出手段が算出した予測誤差に基づいてダムの運用計画作成日の予測流入水量パターンを作成する予測流入水量パターン作成手段、
前記予測流入水量パターン作成手段が作成した予測流入水量パターンを表示する表示手段として機能させることを特徴とする水力発電所運用計画作成プログラム。
【請求項５】
ダムに流入する水量を予測する流入水量予測ステップと、
過去の所定の期間にダムに流入した水量の計測値を記憶する流入水量記憶ステップと、
過去の所定の期間にダムに流入した水量の予測値を記憶する流入水量予測値記憶ステップと、
前記流入水量記憶手段が記憶した流入水量計測値及び前記流入水量予測値記憶手段が記憶した流入水量予測値に基づいて過去の所定の期間の流入水量に関する予測誤差を算出する予測誤差算出ステップと、
前記予測誤差算出手段が算出した予測誤差に基づいてダムの運用計画作成日の予測流入水量パターンを作成する予測流入水量パターン作成ステップと、
前記予測流入水量パターン作成手段が作成した予測流入水量パターンを表示する表示ステップとを備えることを特徴とする水力発電所運用計画作成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダムを運用，管理する、給電指令所，ダム管理所，水力発電所等において、計算機上で、水力発電所の運用計画を作成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水力発電所の運用計画の従来技術では、特開平５−９１７９９号公報（以下、特許文献１という），特開２００２−２７８６０３号公報（以下、特許文献２という）がある。これらは、高品質な運用計画を実用的な処理時間で作成する方法について述べている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−９１７９９号公報
【特許文献２】
特開２００２−２７８６０３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
水力発電所の運用計画の入力データであるダム流入量の予測精度が良くないために、実運用に適用できる計画を作成することが難しい。
【０００５】
本発明は、水力発電所の運用を計画作成する対象日の至近日のダムに流入する水量の予測誤差を使用して、水力発電所運用計画の入力データであるダムに流入する水量の予測値に予測誤差分を反映させて計画を作成することで実運用に適した水力発電所の運用計画を作成することができる装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ダム流入水量作成装置で、ダムへ流入する水量の予測精度を計算する予測精度計算装置で得られる予測誤差を利用して、予測したダムへ流入する水量から複数のダム流入量予測パターンを作成し、ダムへ流入する水量のパターンごとに最適運用計画作成装置で最適な水力発電所の運用計画を作成することにより、実運用に適した水力発電所運用計画を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明を図１から図７を用いて、詳細に説明する。
【０００８】
図１は、水力発電所運用計画作成装置で、運用計画作成日などを入力する入力装置１，処理の全体制御を行う制御装置２，作成日，初期条件格納データベース８，過去実績データベース９，ダム設備データベース１０，流入量予測データベース１１に格納しているデータを読み込むためのデータ読込装置３，過去実績データベース９，流入量予測データベース１１に格納しているデータをある条件のもとで検索するためのデータ検索装置４，流入量の予測精度を計算する予測精度計算装置７，予測精度計算装置７の計算結果である流入量予測精度と水力発電所運用計画の入力データである流入量予測値を利用して予測精度を考慮した流入量を計算する流入量計算装置５，与えられた入力データより最適な水力発電所運用計画を作成する水力発電所運用計画作成装置６，水力発電所運用計画作成装置６で作成された水力発電所運用計画を格納する運用計画データベース１２で構成していることを示している。
【０００９】
入力装置１は、制御装置２からの制御信号Ｓ１により、ユーザーに運用計画作成日，水力発電所運用計画作成対象日の入力を知らせる。ユーザーは、入力装置１より、運用計画作成日，水力発電所運用計画対象日を入力すると、入力装置１から制御装置２へ制御信号Ｓ２を送信する。制御装置２では、制御信号Ｓ２を受信後、運用計画作成日，水力発電所運用計画対象日のデータであるＤ１を作成日，初期条件格納データベース８に格納する。
【００１０】
制御装置２からの制御信号Ｓ３を受信したデータ読込装置３は、運用計画作成日，初期条件格納データベース８に格納しているデータＤ５，過去実績データベース９に格納しているデータＤ２，ダム設備データベース１０に格納しているデータＤ３，流入量予測データベース１１に格納しているデータＤ４を読込み、データ読込終了後、データ読込装置３は制御信号Ｓ４を制御装置２に送信する。
【００１１】
制御装置２から送信された制御信号Ｓ５を受信したデータ検索装置４はある条件でデータ読込装置３のデータＤ６を検索し、検索終了後、制御信号Ｓ６を制御装置２へ送信する。
【００１２】
制御装置２から送信された制御信号Ｓ１１を受信した予測精度計算装置７は、ある条件でデータ読込装置３のデータＤ１１を検索し、検索終了後、制御信号
Ｓ１２を制御装置２へ送信する。
【００１３】
制御装置２から送信された制御信号Ｓ７を受信した流入量計算装置５は、データ読込装置３からデータＤ７を受信し、流入量計算装置５での処理結果を流入量予測データベース１１に送信する。その後、流入量計算装置５から制御信号Ｓ８を制御装置２に送信する。
【００１４】
制御装置２から送信された制御信号Ｓ９を受信した水力発電所運用計画作成装置６は、データ読込装置３からデータＤ１２を受信し、水力発電所の運用計画を作成し、運用計画データベース１２へ送信する。その後、水力発電所運用計画作成装置６から制御信号Ｓ１０を制御装置２に送信する。
【００１５】
図２は、図１で示した運用計画作成日，初期条件格納データベース８のデータベースの構成を示したものである。運用計画作成日データは、作成年月日，作成対象日のデータで構成されている。初期条件格納データベースは、流入量計算装置５の処理の入力データである「対象とする至近日の期間」，「流入量のパターン数」，「流入量パターン数が１の有無」，「流入量パターン数が１の場合使用する予測誤差の値」の項目で構成されている。
【００１６】
図３は、図１に示した実績データベース９のデータベースの構成を示したものであり、「データの年月日時」，「ダム放流量」，「流入量」，「予測精度」等のデータ項目から構成されている。複数のダムを対象とした運用計画を作成する場合は、ダム毎に実績データベース９が存在する。
【００１７】
図４は、図１に示したダム設備データベース１０の構成を示したものであり、「ダム名称」，「発電機台数」，「有効水深」，「運用水位上限値」，「運用水位下限値」，「使用水量上限値」，「使用水量下限値」，「電水比」のデータ項目で構成されている。
【００１８】
図５は、図１に示した流入量予測データベース１１のデータベースの構成を示したものであり、「データの年月日時」，「流入量予測値」，「流入量補正計算値」で構成されている。
【００１９】
図６は、図１に示した運用計画データベース１２のデータベースの構成を示したものであり、ダムの「データの年月日時」，「使用水量」，「ゲート放流」，「発電量」のデータ項目で構成されている。
【００２０】
図７は、水力発電所運用計画作成の処理フローを示している。以下、水力発電所運用計画作成の処理を図７の処理フローに従って説明する。
【００２１】
処理ブロック２０１：作成日，初期条件の入力
入力装置１は、制御装置２からの制御信号Ｓ１により、ユーザーに運用計画作成日，初期条件の入力をうながす。ユーザーは、入力装置１より、水力発電所運用計画の作成日，流入量計算装置５の入力データである「対象とする至近日の期間」などを入力すると、入力装置１から制御装置２へ制御信号Ｓ２を送信する。制御装置２では、制御信号Ｓ２を受信後、水力発電所運用計画の作成日，流入量計算装置５の入力データである“対象とする至近日の期間”などのデータであるＤ１を作成日，初期条件格納データベース８に格納し、処理ブロック２０２へ進む。
【００２２】
処理ブロック２０２：ダム設備データ，運用計画対象日の流入量予測データの読込
制御装置２より制御信号Ｓ３をデータ読込装置３に送信する。制御信号Ｓ２を受信したデータ読込装置３は、作成日，初期条件格納データベース８，ダム設備データベース１０，流入量予測データベース１１に格納されているデータＤ３，Ｄ４，Ｄ５を受信する。
【００２３】
具体的には、作成日，初期条件格納データベース８からは、「運用計画作成日」，「作成対象日」，「対象とする至近日の期間」，「流入量パターン数」が受信される。このとき、流量パターン数のデータの内容が「１」の場合は、「流入パターン数＝１のときの流入量値で使用する予測誤差の値」のデータ項目も受信する。
【００２４】
ダム設備データベース１０からは、「ダム名称」，「発電機台数」，「有効水深」，「運用水位上限値」，「運用水位下限値」，「使用水量上限値」，「使用水量下限値」，「電水比（単位水量あたりの出力）」のデータＤ３を受信する。
【００２５】
流入量予測データベース１１からは、初期条件格納データベース８から受信した「作成対象日」と同じ年月日時の“流入量予測値”データＤ４を受信する。前記処理終了後、制御信号Ｓ４を制御装置２へ送信する。
【００２６】
制御装置２では、制御信号Ｓ４を受信後、次の処理ブロック２０３へ進む。
【００２７】
処理ブロック２０３：初期条件で設定した運用計画作成日と至近日データから予測誤差データの作成
制御装置２より制御信号Ｓ１１を予測精度計算装置７に送信する。制御信号Ｓ１１を受信したデータ読込装置３は、過去実績データベース９と流入量予測データベース１１から、処理ブロック２０１で入力した作成日，初期条件格納データベース８に格納されている「対象とする至近日の期間」のデータ項目より対象となる期間分の流入量データＤ２と流入量予測値データＤ４を受信する。
【００２８】
たとえば、処理ブロック２０１において、入力装置１で「作成日」を２００２年１２月３１日、「作成対象日」を２００３年１月１日、「対象とする至近日の期間」を３日間とした場合、過去実績データベース９より２００２年１２月２８日から２００２年１２月３０日の「流入量（実績）」データ，流入量予測データベース１１より２００２年１２月２８日から２００２年１２月３０日の「流入量予測値」データを受信する。
【００２９】
前記受信したデータである「流入量（実績）」データと「流入量予測値」データから、式１を利用して、各日各時刻の予測誤差データを作成し、過去実績データベース９へ送信する。前記処理終了後、制御信号Ｓ１２を制御装置２へ送信する。
【００３０】
制御装置２では、制御信号Ｓ１２を受信後、次の処理ブロック２０４へ進む。
【００３１】
【数１】
2005031821.tif 000003
【００３２】
処理ブロック２０４：流入量予測データと予測誤差データを利用した複数の流入量予測データの作成
流入量予測データと予測誤差データを利用して複数の流入量予測データを作成するために、制御装置２から流入量計算装置５へ制御信号Ｓ７を送信する。制御信号Ｓ７を受信した流入量計算装置５は、過去実績データベース９より「予測精度」、流入量予測データベース１１より「流入予測値」，「作成日」，初期条件格納データベース８より「流入量パターン数」のデータＤ７を受信する。
【００３３】
たとえば、処理ブロック２０１において、入力装置１で「作成日」を２００２年１２月３１日、「作成対象日」を２００３年１月１日、「対象とする至近日の期間」を３日間、「流入パターン数」３とした場合、過去実績データベース９より２００２年１２月２８日から２００２年１２月３０日の「予測精度」データ、流入量予測データベース１１より２００３年１月１日の「流入量予測値」データを受信する。
【００３４】
ここで、前記受信したデータを利用して、各時刻で複数の流入量予測データを作成する。複数の流入量予測データは、計画対象日の至近日の中で同一時刻の予測精度データの最小値と最大値の範囲内で、初期条件格納データベース８に格納されている「流入パターン数」の予測精度を作成し、作成した予測精度と流入量予測データベース１１から受信した「流入量予測値」を積算して求める。
【００３５】
たとえば、２００２年１２月２８日から２００２年１２月３０日の「予測精度」データの中で、１時の予測精度がそれぞれ、１０％，３０％，１５％、初期条件格納データベース８に格納されている「流入パターン数」を３とした場合、予測精度の最小値１０％と最大値３０％の範囲内で３つの予測精度を等間隔で作成する場合、予測精度は、１０％，２０％，３０％となる。
【００３６】
前記処理内容で流入量計算装置５で複数の流入量予測データを作成した後、流入量予測データベース１１に複数の流入量予測データＤ８を送信し、制御信号Ｓ８を制御装置２へ送信する。
【００３７】
制御装置２では、制御信号Ｓ８を受信後、次の処理ブロック２０５へ進む。
【００３８】
処理ブロック２０５：複数の流入量予測データの水力発電所運用計画の作成
制御装置２から制御信号Ｓ９を水力発電所運用計画作成装置６へ送信する。水力発電所運用計画作成装置６では、処理ブロック２０４で作成した複数の流入量予測データに対して水力発電所運用計画を作成する。具体的な運用計画の作成方法に関しては、例えば特許文献１又は特許文献２に記載の方法を用いる。
【００３９】
以上のようにして、計算機で水力発電所の運用計画を作成する装置において、計画対象日の至近日のダム流入量の予測誤差データを利用して、複数の流入量予測データを作成し、その流入量予測データに対して計画を作成することで、ダム流入量の予測誤差を考慮した現実的な計画を提供することができる。
【００４０】
本実施例では、１つのダムを対象とした水力発電所運用計画作成について説明したが、１つの河川に複数のダムが存在する連接水系の場合も同様に適用できる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によると、計画対象日の至近日の流入量予測誤差データを利用して、流入量予測データを作成し、そのデータに対する水力発電所運用計画を作成することで、実運用に適した計画を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】水力発電所運用計画作成装置の構成。
【図２】作成日，初期条件格納するデータベースの構成図。
【図３】過去実績データベースの構成図。
【図４】ダム設備データベースの構成図。
【図５】流入量予測データベースの構成図。
【図６】運用計画データベースの構成図。
【図７】水力発電所運用計画の作成処理フロー図。
【符号の説明】
１…入力装置、２…制御装置、３…データ読込装置、４…データ検索装置、５…流入量計算装置、６…水力発電所運用計画作成装置、７…予測精度計算装置、８…作成日，初期条件格納データベース、９…過去実績データベース、１０…ダム設備データベース、１１…流入量予測データベース、１２…運用計画データベース、Ｓ１…制御装置２から入力装置１を制御する信号、Ｓ２…入力装置１での処理終了状態を制御装置２へ通信する信号、Ｓ３…制御装置２からデータ読込装置３を制御する信号、Ｓ４…データ読込装置３の処理終了状態を制御装置２へ通信する信号、Ｓ５…制御装置２からデータ検索装置４を制御する信号、Ｓ６…データ検索装置４の処理終了状態を制御装置２へ通信する信号、Ｓ７…制御装置２から流入量計算装置５を制御する信号、Ｓ８…流入量計算装置５の処理終了状態を制御装置２へ通信する信号、Ｓ９…制御装置２から水力発電所運用計画作成装置６を制御する信号、Ｓ１０…水力発電所運用計画作成装置６の処理終了状態を制御装置２へ通信する信号、Ｄ１…入力装置１から作成日，初期条件格納データベース８へ送信する作成日，作成対象日データ、Ｄ２…過去実績データベース９からデータ読込装置３へ送信する過去の実績データのダム名称，放流量，流入量（実績）、Ｄ３…ダム設備データベース１０からデータ読込装置３へ送信するダム設備データ、Ｄ４…流入量予測データベース１１からデータ読込装置３へ送信する流入量予測データ、Ｄ５…作成日，初期条件格納データベース８からデータ読込装置３へ送信する作成日，作成対象日データ，初期条件データ、Ｄ６…データ読込装置３からデータ検索装置４へ送信する過去実績データ、Ｄ７…データ読込装置３から流入量計算装置５へ送信する流入量（実績）データ、Ｄ８…流入量計算装置５から流入量予測データベース１１へ送信する複数の流入量予測データ、Ｄ９…予測精度計算装置７から過去実績データベース９へ送信する予測精度データ、Ｄ１０…水力発電所運用計画作成装置６から運用計画データベース１２へ送信するデータ。
【図１】
2005031821.tif 000004
【図２】
2005031821.tif 000005
【図３】
2005031821.tif 000006
【図４】
2005031821.tif 000007
【図５】
2005031821.tif 000008
【図６】
2005031821.tif 000009
【図７】
2005031821.tif 000010