お役立ち技術情報水力発電所における新最大取水制御システムの開発【既存制御方式の問題点】水力発電取水量は認可最大値以下で運用しなければならず、取水口ゲートを調整して認可最大値に対応する水路水位（最大水位）を超えないようにして、取水量を調整している。既存の制御方法では、上限値と下限値に対応する水路水位の監視に基づいた一定制御を行っており、以下の問題が顕在化している。 1）ゲート動作量は一定で、ダム流入量の変化に対応するゲート動作量の変化を反映していないため、水路水位の制御精度が低い。 2）ダム流入量が上昇する場合は、ダム流入量の上昇による水路水位の上昇が抑えられず、水路水位を上限水位以下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は、上限水位と下限水位の幅および最大水位と上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、水路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。ダム流入量の変化２）ダム流入量が増加する時に制御不足になることがある。１）一定の動作量最大水位電力損失量（大）上限水位 U 水路水位の変化水路水位３）余裕が必要目標水位下限水位 L １）一定の動作量時間 → 図１既存制御方式の概要と問題点【新制御方式の特長】既存の一定動作量を与える方式から、以下に示す最適動作量を与える方式へ改良した。 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）ダム水位の変化予測ダム水位実測値（10分前および現在値）を用いて10分後のダム水位のトレンドを予測し、前述の関係を用いて、その変化に対応する動作量を与える。 3）１時間平均水位を制御するためのフィードバック機能水路水位の偏差を逐次実測し、始時（00分）からの平均値を計算して、前半00分∼30分の平均値と目標水位の誤差を計算する（図２の誤差Ａ）。その誤差を後半30分∼60分の動作時で補正する（図２の補正量Ｂ）ように目標水位を変更し、１時間平均水位が目標水位となるように制御する。以上の結果、１時間平均の水路水位は、目標水位に対して数㎜程度の誤差で制御することが可能となる。目標水位は最大水位より誤差分のみ下げれば良いため、電力損失量の大幅な回復が可能となる。ダム水位変化の予測＝ΔＨダム水位の変化 ΔＨ１）ダム水位、水路水位、ゲート開度に応じたゲート動作量「最大水位と目標水位の差」（シミュレーション事例）既存制御方式（47㎜）→新制御方式（3㎜）となる大幅削減２）ダム水位変化（ΔＨ）を予測し、 ΔＨに対応するゲート動作量を加える。最大水位 30分∼60分の目標水位電力損失量(小) 目標水位水路水位の変化１）ダム水位、水路水位、ゲート開度に応じたゲート動作量水路水位損失量は目標水位に対する誤差分（数㎜）となる。 3）00∼30分の誤差を30分∼60分のゲート動作で補正する。補正量Ｂ誤差ＡＡ＋Ｂ＝０時間 → 図２新制御方式の概要と特長最大限の発電取水を行い、電力量を回復します。特許出願済株式会社シーテック土木建築本部営業部〒455-0054 名古屋市港区遠若町3-7-1 TEL : 052-651-2216 FAX : 052-651-1138