JPH06332503A - 運転制御装置 - Google Patents
運転制御装置Info
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- JPH06332503A JPH06332503A JP12254493A JP12254493A JPH06332503A JP H06332503 A JPH06332503 A JP H06332503A JP 12254493 A JP12254493 A JP 12254493A JP 12254493 A JP12254493 A JP 12254493A JP H06332503 A JPH06332503 A JP H06332503A
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- JP
- Japan
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- basin
- control
- pump
- water level
- equipment
- Prior art date
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- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ポンププラント遠隔監視制御装置において、
流域全体での各施設の貯水能力、あるいは排水能力に対
する負荷配分の最適化を可能にする。 【構成】 複数のポンププラントを有し、各ポンププラ
ントの支流域が複数の放水路、調節池等で相互に連携し
合っている流域を対象とするポンププラント遠隔監視制
御装置において、流域全体の物理モデルを有する流域状
態予測シミュレーション手段６１０を備えると共に、こ
のシミュレーション手段６１０の出力を用いて、水位お
よび設備稼働に関する評価関数を計算し、現在から指定
の将来時刻までの最適なレート設備制御パターンを算出
するゲート設備最適化手段６２１、及び現在から指定の
将来時刻までの最適なポンプ設備制御パターンを算出す
るポンププラント制御最適化手段６２２からなる流域設
備制御最適化手段６２０を備えたものである。
流域全体での各施設の貯水能力、あるいは排水能力に対
する負荷配分の最適化を可能にする。 【構成】 複数のポンププラントを有し、各ポンププラ
ントの支流域が複数の放水路、調節池等で相互に連携し
合っている流域を対象とするポンププラント遠隔監視制
御装置において、流域全体の物理モデルを有する流域状
態予測シミュレーション手段６１０を備えると共に、こ
のシミュレーション手段６１０の出力を用いて、水位お
よび設備稼働に関する評価関数を計算し、現在から指定
の将来時刻までの最適なレート設備制御パターンを算出
するゲート設備最適化手段６２１、及び現在から指定の
将来時刻までの最適なポンプ設備制御パターンを算出す
るポンププラント制御最適化手段６２２からなる流域設
備制御最適化手段６２０を備えたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複数の流域内設備の遠隔
監視制御に適用されるポンププラント遠隔監視制御装置
における運転制御装置に関する。
監視制御に適用されるポンププラント遠隔監視制御装置
における運転制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のポンププラント遠隔監視制御装置
における運転制御装置は、図６に示すように構成されて
いる。図６において、１００は、流域内の河川・水路の
主要点、ポンププラント、調節池などの各施設における
水位を一定時間間隔で計測する流域内水位計測手段であ
る。
における運転制御装置は、図６に示すように構成されて
いる。図６において、１００は、流域内の河川・水路の
主要点、ポンププラント、調節池などの各施設における
水位を一定時間間隔で計測する流域内水位計測手段であ
る。
【０００３】２００は、気象庁「アメダス（AMeDAS）」
などからの情報をもとに、対象流域を含む地域の一定時
間後までの降雨予測を行なう降雨予測手段である。３０
０は、制御対象のポンププラントであり、流域内に複数
存在する。
などからの情報をもとに、対象流域を含む地域の一定時
間後までの降雨予測を行なう降雨予測手段である。３０
０は、制御対象のポンププラントであり、流域内に複数
存在する。
【０００４】４００は、制御対象の放水路ゲートであ
り、流域内に複数存在する。５００は、制御対象の調節
池ゲートであり、流域内に複数存在する。６００は、各
施設の水位・流入量などの情報を入力とし、これらの情
報をもとにポンプ・ゲート等の各設備を制御する運転制
御装置である。
り、流域内に複数存在する。５００は、制御対象の調節
池ゲートであり、流域内に複数存在する。６００は、各
施設の水位・流入量などの情報を入力とし、これらの情
報をもとにポンプ・ゲート等の各設備を制御する運転制
御装置である。
【０００５】６４０は、各ポンププラント３００の支流
域・流入水路に関する物理モデルを内部に有し、流域内
水位計測手段１００及び降雨予測手段２００からの情報
を入力として、これらの情報をもとに次の制御時刻にお
けるポンププラントへの流入量を解析・予測する流入量
予測手段である。
域・流入水路に関する物理モデルを内部に有し、流域内
水位計測手段１００及び降雨予測手段２００からの情報
を入力として、これらの情報をもとに次の制御時刻にお
けるポンププラントへの流入量を解析・予測する流入量
予測手段である。
【０００６】６５０は、流入量予測手段６４０の出力を
もとに、各ポンププラント３００へ次の制御時刻の制御
信号を送る運転制御手段である。従来の各設備の制御方
法としては、ポンププラント３００、放水路ゲート４０
０、調節池ゲート５００などの各施設毎に運転制御装置
６００が設置されており、相互の連携は特に考慮しない
各々独立な形での運転制御が行なわれている。
もとに、各ポンププラント３００へ次の制御時刻の制御
信号を送る運転制御手段である。従来の各設備の制御方
法としては、ポンププラント３００、放水路ゲート４０
０、調節池ゲート５００などの各施設毎に運転制御装置
６００が設置されており、相互の連携は特に考慮しない
各々独立な形での運転制御が行なわれている。
【０００７】ポンププラント３００については、流入量
予測手段６４０による解析で、流域水位、予測降雨、プ
ラント情報に基づき、ポンププラントへの次時刻の流入
量・水位を算出する。そして、この出力を基に、運転員
の判断に基づく制御、水位を基準にしたＯＮ／ＯＦＦ制
御、あるいは過去の運転員の運転結果により得られたロ
ジック・ルールなどに基づく制御が流入量予測手段６４
０により行なわれ、各プラントへの制御信号が送られ
る。放水路４００および調節池５００のゲート制御につ
いても、ポンププラントと同様の運転制御装置が各施設
毎に用意されている。
予測手段６４０による解析で、流域水位、予測降雨、プ
ラント情報に基づき、ポンププラントへの次時刻の流入
量・水位を算出する。そして、この出力を基に、運転員
の判断に基づく制御、水位を基準にしたＯＮ／ＯＦＦ制
御、あるいは過去の運転員の運転結果により得られたロ
ジック・ルールなどに基づく制御が流入量予測手段６４
０により行なわれ、各プラントへの制御信号が送られ
る。放水路４００および調節池５００のゲート制御につ
いても、ポンププラントと同様の運転制御装置が各施設
毎に用意されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の方
法では、各施設毎に独立な制御がなされるので、制御の
結果が相互に影響し合うような対象流域での、特に高水
時や設備故障時など各施設の貯水、あるいは排水能力に
対する負荷配分が必要な状況において、流域内全体での
排水の最適化が図れないという問題がある。
法では、各施設毎に独立な制御がなされるので、制御の
結果が相互に影響し合うような対象流域での、特に高水
時や設備故障時など各施設の貯水、あるいは排水能力に
対する負荷配分が必要な状況において、流域内全体での
排水の最適化が図れないという問題がある。
【０００９】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、複数のポンププラントを有し、各ポンププラントの
支流域が複数の放水路、調節池等で相互に連携し合って
いる流域を対象とするポンププラント遠隔監視制御装置
において、流域全体での各施設の貯水能力、あるいは排
水能力に対する負荷配分を最適化し得る運転制御装置を
提供することを目的とする。
で、複数のポンププラントを有し、各ポンププラントの
支流域が複数の放水路、調節池等で相互に連携し合って
いる流域を対象とするポンププラント遠隔監視制御装置
において、流域全体での各施設の貯水能力、あるいは排
水能力に対する負荷配分を最適化し得る運転制御装置を
提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数のポンプ
プラントを有し、各ポンププラントの支流域が複数の放
水路、調節池等で相互に連携し合っている流域を対象と
するポンププラント遠隔監視制御装置において、 （１）流域全体の物理モデルを有する流域状態予測シミ
ュレーション手段 （２）流域状態予測シミュレーション手段の出力を用い
て、ゲート設備、ポンププラントにおける指定の将来時
刻までの最適な制御計画を作成する制御最適化手段 を備えたことを特徴とするものである。
プラントを有し、各ポンププラントの支流域が複数の放
水路、調節池等で相互に連携し合っている流域を対象と
するポンププラント遠隔監視制御装置において、 （１）流域全体の物理モデルを有する流域状態予測シミ
ュレーション手段 （２）流域状態予測シミュレーション手段の出力を用い
て、ゲート設備、ポンププラントにおける指定の将来時
刻までの最適な制御計画を作成する制御最適化手段 を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】流域状態予測シミュレーション手段によって、
降雨予測手段の出力、流域内の河川・水路の代表点の水
位計測手段の出力、及びポンププラント、放水路ゲー
ト、調節池ゲート等の各施設における水位、設備稼働状
況を入力として、内部に有する対象流域の物理モデルを
用いて、現在から指定の将来時刻までの流域状態をシミ
ュレーションすることができる。さらに、制御最適化手
段からの設備稼働計画を入力として、この制御パターン
に基づくシミュレーションを実施することができる。
降雨予測手段の出力、流域内の河川・水路の代表点の水
位計測手段の出力、及びポンププラント、放水路ゲー
ト、調節池ゲート等の各施設における水位、設備稼働状
況を入力として、内部に有する対象流域の物理モデルを
用いて、現在から指定の将来時刻までの流域状態をシミ
ュレーションすることができる。さらに、制御最適化手
段からの設備稼働計画を入力として、この制御パターン
に基づくシミュレーションを実施することができる。
【００１２】上記制御最適化手段は、ゲート設備最適化
手段とポンププラント制御最適化手段を有する。ゲート
設備最適化手段では、流域状態予測シミュレーション手
段の出力である各施設の予測水位を入力とし、これを基
に水位危険度および設備稼働に関する評価関数を計算
し、現在から指定の将来時刻までの最適なゲート設備制
御パターンを決定することができる。また、ポンププラ
ント制御最適化手段では、ゲート設備最適化手段と、上
記制御パターンに対する流域状態予測シミュレーション
手段の出力である各ポンププラントの水位・流入量を基
に、水位および設備稼働に関する評価関数を計算し、現
在から指定の将来時刻までの最適なポンプ設備制御パタ
ーンを決定することができる。
手段とポンププラント制御最適化手段を有する。ゲート
設備最適化手段では、流域状態予測シミュレーション手
段の出力である各施設の予測水位を入力とし、これを基
に水位危険度および設備稼働に関する評価関数を計算
し、現在から指定の将来時刻までの最適なゲート設備制
御パターンを決定することができる。また、ポンププラ
ント制御最適化手段では、ゲート設備最適化手段と、上
記制御パターンに対する流域状態予測シミュレーション
手段の出力である各ポンププラントの水位・流入量を基
に、水位および設備稼働に関する評価関数を計算し、現
在から指定の将来時刻までの最適なポンプ設備制御パタ
ーンを決定することができる。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１は、本発明に係るポンププラント遠隔監視
制御装置における運転制御装置の一実施例を示すブロッ
ク図、図２は、制御対象流域の物理モデルのモデル図、
図３は、流域設備最適化手段のアルゴリズムの一例を示
すフローチャートである。
明する。図１は、本発明に係るポンププラント遠隔監視
制御装置における運転制御装置の一実施例を示すブロッ
ク図、図２は、制御対象流域の物理モデルのモデル図、
図３は、流域設備最適化手段のアルゴリズムの一例を示
すフローチャートである。
【００１４】図１において、１００は、流域内の河川・
水路の主要点、ポンププラント、調節池などの各施設に
おける水位を一定時間間隔で計測する流域内水位計測手
段である。
水路の主要点、ポンププラント、調節池などの各施設に
おける水位を一定時間間隔で計測する流域内水位計測手
段である。
【００１５】２００は、気象庁「アメダス（AMeDAS）」
などからの情報をもとに、対象流域を含む地域の一定時
間後までの降雨予測を行なう降雨予測手段である。３０
０は、制御対象のポンププラントであり、流域内に複数
存在する。このポンププラントは、河川に接して流入ゲ
ートを設け、この流入ゲートを介して管渠に水を流入さ
せ、複数のポンプ井により所定量の水を汲み上げて使用
している。
などからの情報をもとに、対象流域を含む地域の一定時
間後までの降雨予測を行なう降雨予測手段である。３０
０は、制御対象のポンププラントであり、流域内に複数
存在する。このポンププラントは、河川に接して流入ゲ
ートを設け、この流入ゲートを介して管渠に水を流入さ
せ、複数のポンプ井により所定量の水を汲み上げて使用
している。
【００１６】４００は、制御対象の放水路ゲートであ
り、流域内に複数存在する。５００は、制御対象の調節
池ゲートであり、流域内に複数存在する。６００は、各
施設の水位・流入量などの情報を入力とし、これらの情
報をもとにポンプ・ゲート等の各設備を制御する運転制
御装置である。
り、流域内に複数存在する。５００は、制御対象の調節
池ゲートであり、流域内に複数存在する。６００は、各
施設の水位・流入量などの情報を入力とし、これらの情
報をもとにポンプ・ゲート等の各設備を制御する運転制
御装置である。
【００１７】６１０は、流域状態予測シミュレーション
手段であり、図２に示すような制御対象流域の河川・水
路・施設をブロック化した流域の物理モデルを内部に有
している。
手段であり、図２に示すような制御対象流域の河川・水
路・施設をブロック化した流域の物理モデルを内部に有
している。
【００１８】６２０は、流域設備制御最適化手段であ
り、図３のフローチャートに示すようなアルゴリズムを
内部に有している。６２１はゲート設備制御最適化手段
であり、図３のゲート設備制御の最適化のブロックに示
すようなアルゴリズムを有する。
り、図３のフローチャートに示すようなアルゴリズムを
内部に有している。６２１はゲート設備制御最適化手段
であり、図３のゲート設備制御の最適化のブロックに示
すようなアルゴリズムを有する。
【００１９】６２２は、ポンププラント制御最適化手段
であり、図３のポンプ場の制御の最適化のブロックに示
すようなアルゴリズムを有する。６３０は、流域設備制
御最適化手段６２０の出力をもとに、各設備へ次の制御
時刻の制御信号を送る運転制御手段である。
であり、図３のポンプ場の制御の最適化のブロックに示
すようなアルゴリズムを有する。６３０は、流域設備制
御最適化手段６２０の出力をもとに、各設備へ次の制御
時刻の制御信号を送る運転制御手段である。
【００２０】図２は、土地利用の異なる３つの支流域、
例えば山間部Ａ、農地Ｃ、市街地Ｅと、これらの支流域
各々からの３本の支川、それらの放流先となる海、各支
川河口部に位置するポンププラント、支川のうちの２本
を結ぶ放水路とゲート設備、市街地の出口に位置する調
節池とそのゲートから構成される、本発明における制御
対象流域の物理モデルの一実施例であり、各施設や水路
をブロック化している。図２において、各符号は、 Ａ ：流域Ａに対応 Ｃ ：流域Ｃに対応 Ｅ ：流域Ｅに対応 ＡＣ ：河川ＡからＣへの連絡路に対応 Ｂ ：流域 ＰＤ ：調節池 ＥＳ ：河口部 ＰＭ ：ポンプ機場 ＳＥＡ：海 を示している。
例えば山間部Ａ、農地Ｃ、市街地Ｅと、これらの支流域
各々からの３本の支川、それらの放流先となる海、各支
川河口部に位置するポンププラント、支川のうちの２本
を結ぶ放水路とゲート設備、市街地の出口に位置する調
節池とそのゲートから構成される、本発明における制御
対象流域の物理モデルの一実施例であり、各施設や水路
をブロック化している。図２において、各符号は、 Ａ ：流域Ａに対応 Ｃ ：流域Ｃに対応 Ｅ ：流域Ｅに対応 ＡＣ ：河川ＡからＣへの連絡路に対応 Ｂ ：流域 ＰＤ ：調節池 ＥＳ ：河口部 ＰＭ ：ポンプ機場 ＳＥＡ：海 を示している。
【００２１】そして、上記物理モデルに流域内水位計測
手段により例えば１０分間隔で計測される各支川上流部
水位、河口部水位、各ポンプ場水位、放水路ゲート部水
位、調節池水位データ、各支川上流部降雨データを代入
することで、現在状態を表す初期モデルとし、さらに降
雨予測手段２００により毎正時に更新される形で得られ
る、現在から１時間後までの予測降雨データにより将来
１時間の流域全体の流入量・水位の変化のシミュレーシ
ョンを行なう。また、流域設備制御最適化手段６２０に
て出力される、現在から１時間後まで１０分間隔のポン
プ・ゲートの制御パターンを入力することで、そのパタ
ーンでの各時刻における水位を出力することができ、こ
れを入力とすることにより手段６２０における評価関数
の計算が可能となる。
手段により例えば１０分間隔で計測される各支川上流部
水位、河口部水位、各ポンプ場水位、放水路ゲート部水
位、調節池水位データ、各支川上流部降雨データを代入
することで、現在状態を表す初期モデルとし、さらに降
雨予測手段２００により毎正時に更新される形で得られ
る、現在から１時間後までの予測降雨データにより将来
１時間の流域全体の流入量・水位の変化のシミュレーシ
ョンを行なう。また、流域設備制御最適化手段６２０に
て出力される、現在から１時間後まで１０分間隔のポン
プ・ゲートの制御パターンを入力することで、そのパタ
ーンでの各時刻における水位を出力することができ、こ
れを入力とすることにより手段６２０における評価関数
の計算が可能となる。
【００２２】図３は、本発明における流域設備制御最適
化手段６２０の最適化アルゴリズムの一実施例であり、
大きく３つのブロックから構成される。まず、現在から
１時間後までの流域全体のシミュレーションにより、支
川上流部および海の水位を１０分間隔で算出する。次
に、この出力をもとにして１０分間の時間ステップで、
放水路および調節池ゲートの開閉制御のパターンを変え
て、そのパターン毎に手段６１０によるシミュレーショ
ンを実施し、各施設における水位を出力し、これをもと
に後述する第１の評価関数の計算を行なう。
化手段６２０の最適化アルゴリズムの一実施例であり、
大きく３つのブロックから構成される。まず、現在から
１時間後までの流域全体のシミュレーションにより、支
川上流部および海の水位を１０分間隔で算出する。次
に、この出力をもとにして１０分間の時間ステップで、
放水路および調節池ゲートの開閉制御のパターンを変え
て、そのパターン毎に手段６１０によるシミュレーショ
ンを実施し、各施設における水位を出力し、これをもと
に後述する第１の評価関数の計算を行なう。
【００２３】そして、この評価関数が最小となる制御パ
ターンを各時間ステップで１時間後間で決定していく。
その際、制御パターンの組合わせをできるだけ少なくす
るために、各設備に関する制約条件を導入するととも
に、最適化手法の一つである動的計画法を採用する。最
後に、ここで決定したゲート制御パターンによるポンプ
場への流入量をもとに、１０分間隔で各ポンププラント
毎にポンプ制御パターンを変えて、そのパターン毎に後
述する各ポンププラントの数式モデルにより水位を算出
し、後述する第２の評価関数の計算を行なう。そして、
この評価関数が最小となる制御パターンを各時間ステッ
プで１時間後まで決定していく。その際、ゲート設備と
同様に制約条件の導入、動的計画法の採用を行なう。
ターンを各時間ステップで１時間後間で決定していく。
その際、制御パターンの組合わせをできるだけ少なくす
るために、各設備に関する制約条件を導入するととも
に、最適化手法の一つである動的計画法を採用する。最
後に、ここで決定したゲート制御パターンによるポンプ
場への流入量をもとに、１０分間隔で各ポンププラント
毎にポンプ制御パターンを変えて、そのパターン毎に後
述する各ポンププラントの数式モデルにより水位を算出
し、後述する第２の評価関数の計算を行なう。そして、
この評価関数が最小となる制御パターンを各時間ステッ
プで１時間後まで決定していく。その際、ゲート設備と
同様に制約条件の導入、動的計画法の採用を行なう。
【００２４】次に上記第１の評価関数の計算について説
明する。この場合の例は、ゲート設備制御最適化手段６
２１における評価関数および制約条件の一例を示したも
のである。図４は評価関数の計算時における上下限水位
と危険度との関係、及び上限水位と危険度との関係を示
したものである。
明する。この場合の例は、ゲート設備制御最適化手段６
２１における評価関数および制約条件の一例を示したも
のである。図４は評価関数の計算時における上下限水位
と危険度との関係、及び上限水位と危険度との関係を示
したものである。
【００２５】［制約条件］ (1) 各河川・施設における安全水位（上限水位・下限水
位）維持 (a) ポンプ工場（上下限） (b) 調節池（上下限） (c) 河川 (2) ゲート設備稼働における制約条件 ゲート開後の閉操作、閉後の開操作には１０分間の間隔
が必要 ［評価関数］
位）維持 (a) ポンプ工場（上下限） (b) 調節池（上下限） (c) 河川 (2) ゲート設備稼働における制約条件 ゲート開後の閉操作、閉後の開操作には１０分間の間隔
が必要 ［評価関数］
【００２６】
【数１】
【００２７】但し、 Ｊ ：評価関数 ｅ1i(t) ：時刻ｔおける施設ｉの水位危険度 ｅ2i(t) ：時刻ｔおける施設ｉの制御安定度 Ｗ1i ：水位危険度に関する施設ｉの重み値 Ｗ2i ：制御切換え回数に関する施設ｉの重み値 Ｔ ：予測可能な将来の（最大）時間ステップ Ｈhi ：施設ｉにおける上限水位 Ｈmi ：施設ｉにおける中間水位（危険度０の安定水
位） Ｈli ：施設ｉにおける下限水位 Ｎik(t) ：時刻ｔおける施設ｉ、設備ｋの運転台数（ゲ
ートについては開を１、閉を０とする） 上記評価関数の現在から１時間後までの１０分間隔での
値の総和を評価値とし、これを最小とすることで、各施
設の低水位維持および健全性維持の観点から最適なゲー
ト制御パターンを求める。
位） Ｈli ：施設ｉにおける下限水位 Ｎik(t) ：時刻ｔおける施設ｉ、設備ｋの運転台数（ゲ
ートについては開を１、閉を０とする） 上記評価関数の現在から１時間後までの１０分間隔での
値の総和を評価値とし、これを最小とすることで、各施
設の低水位維持および健全性維持の観点から最適なゲー
ト制御パターンを求める。
【００２８】次にポンププラント制御最適化手段６２２
におけるポンプ場数式モデルの一例を示す。図５はポン
プ場と本川との関係を示したものである。 （流出入量の連続の式）
におけるポンプ場数式モデルの一例を示す。図５はポン
プ場と本川との関係を示したものである。 （流出入量の連続の式）
【００２９】
【数２】
【００３０】但し、 Ａi ：ポンプ場ｉの貯水池断面積 Ｈi(t) ：時刻ｔにおけるポンプ場ｉの貯水池水位 Ｑi(t) ：時刻ｔにおけるポンプ場ｉへの流入量 ｑik(t) ：時刻ｔにおけるポンプ場ｉのｋ番目のポンプ
からの排水量（各ポンプ場内には異なる排水量のポンプ
がある） ｄｔ ：制御単位時間（１０分間） 次に上記第２の評価関数の計算について説明する。この
場合の例は、ポンププラント設備制御最適化手段６２２
における評価関数および制約条件の一例を示したもので
ある。
からの排水量（各ポンプ場内には異なる排水量のポンプ
がある） ｄｔ ：制御単位時間（１０分間） 次に上記第２の評価関数の計算について説明する。この
場合の例は、ポンププラント設備制御最適化手段６２２
における評価関数および制約条件の一例を示したもので
ある。
【００３１】［制約条件］ (1) 各河川・施設における安全水位（上限水位・下限水
位）維持 (2) ポンプ制御における制約条件 (a) 各機場での起動は、同時に１台のみ（停止・運転は
可能） (b) 各機場での連続起動は、１０分間の間隔が必要 (c) 同一ポンプの起動後の停止、停止後の起動操作には
１０分間の間隔が必要 (d) 各機場における常用の運転台数制限 ［評価関数］
位）維持 (2) ポンプ制御における制約条件 (a) 各機場での起動は、同時に１台のみ（停止・運転は
可能） (b) 各機場での連続起動は、１０分間の間隔が必要 (c) 同一ポンプの起動後の停止、停止後の起動操作には
１０分間の間隔が必要 (d) 各機場における常用の運転台数制限 ［評価関数］
【００３２】
【数３】
【００３３】但し、 Ｊ ：評価関数 ｅ1i(t) ：時刻ｔおける施設ｉの水位危険度 ｅ2i(t) ：時刻ｔおける施設ｉの制御切換え回数 Ｗ1i ：水位危険度に関する施設ｉの重み値 Ｗ2i ：制御切換え回数に関する施設ｉの重み値 Ｔ ：予測可能な将来の（最大）時間ステップ Ｈhi ：施設ｉにおける上限水位 Ｈmi ：施設ｉにおける中間水位（危険度０の安定水
位） Ｈli ：施設ｉにおける下限水位 Ｎik(t) ：時刻ｔおける施設ｉ、設備ｋの運転台数（ゲ
ートについては開を１、閉を０とする） 上記評価関数の現在から１時間後までの１０分間隔での
値の総和を評価値とし、これを最小にすることで、ポン
プ場水位の一定範囲維持および健全性維持の観点から最
適なポンプ制御パターンを各ポンプ場毎に求める。
位） Ｈli ：施設ｉにおける下限水位 Ｎik(t) ：時刻ｔおける施設ｉ、設備ｋの運転台数（ゲ
ートについては開を１、閉を０とする） 上記評価関数の現在から１時間後までの１０分間隔での
値の総和を評価値とし、これを最小にすることで、ポン
プ場水位の一定範囲維持および健全性維持の観点から最
適なポンプ制御パターンを各ポンプ場毎に求める。
【００３４】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、複
数のポンププラントを有し、各ポンププラントの支流域
が複数の放水路、調節池等で相互に連携し合っている流
域を対象とするポンププラント遠隔監視制御装置におい
て、流域全体での各施設の貯水能力、あるいは排水能力
に対する負荷配分を最適化するための制御が可能とな
る。
数のポンププラントを有し、各ポンププラントの支流域
が複数の放水路、調節池等で相互に連携し合っている流
域を対象とするポンププラント遠隔監視制御装置におい
て、流域全体での各施設の貯水能力、あるいは排水能力
に対する負荷配分を最適化するための制御が可能とな
る。
【００３５】また、ゲート設備とポンププラントの制御
最適化手段を分け、制約条件および動的計画法を適用す
ることで、シミュレーション回数を限定し、これをオン
ラインの制御にて実現することが可能となる。
最適化手段を分け、制約条件および動的計画法を適用す
ることで、シミュレーション回数を限定し、これをオン
ラインの制御にて実現することが可能となる。
【図１】本発明に一実施例に係るポンププラント遠隔監
視制御装置における運転制御装置を示すブロック図。
視制御装置における運転制御装置を示すブロック図。
【図２】同実施例における制御対象流域の物理モデルの
一例を示すモデル図。
一例を示すモデル図。
【図３】同実施例における流域設備最適化手段のアルゴ
リズム例を示すフローチャート。
リズム例を示すフローチャート。
【図４】同実施例におけるゲート設備制御最適化手段の
評価関数および制約条件を求める場合の上下限水位と危
険度との関係を示す図。
評価関数および制約条件を求める場合の上下限水位と危
険度との関係を示す図。
【図５】同実施例におけるポンププラント制御最適化手
段のポンプ場数式モデルにおけるポンプ場と本川との関
係を示すモデル図。
段のポンプ場数式モデルにおけるポンプ場と本川との関
係を示すモデル図。
【図６】従来の流域内各施設の運転制御装置の一例を示
すブロック図。
すブロック図。
１００ 流域内水位計測手段 ２００ 降雨予測手段 ３００ ポンププラント ４００ 放水路ゲート ５００ 調節池ゲート ６００ 運転制御装置 ６１０ 流域状態予測シミュレーション手段 ６２０ 流域設備制御最適化手段 ６２１ ゲート設備制御最適化手段 ６２２ ポンププラント制御最適化手段 ６３０ 流域設備運転制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 9/12 Ｃ 8610−3Ｈ
Claims (1)
- 【請求項１】 複数のポンププラントを有し、各ポンプ
プラントの支流域が複数の放水路、調節池等で相互に連
携し合っている流域を対象とするポンププラント遠隔監
視制御装置において、 降雨予測手段の出力、流域内の河川・水路の代表点の水
位を計測する流域内水位計測手段の出力、及びポンププ
ラント、放水路ゲート、調節池ゲート等の各施設におけ
る水位、設備稼働状況、さらに、流域設備制御最適化手
段からの設備稼働計画を入力として、内部に有する対象
流域の物理モデルを用いて現在から指定の将来時刻まで
の流域状態をシミュレーションする流域状態予測シミュ
レーション手段と、 上記流域状態予測シミュレーション手段の出力である各
施設の予測水位を入力とし、これを基に水位及び設備稼
働に関する評価関数を計算し、現在から指定の将来時刻
までの最適なレート設備制御パターンを算出するゲート
設備最適化手段、及びこの手段の出力に対する上記流域
状態予測シミュレーション手段の出力である各ポンププ
ラントの水位・流入量を基に水位及び設備稼働に関する
評価関数を計算し、現在から指定の将来時刻までの最適
なポンプ設備制御パターンを算出するポンププラント制
御最適化手段を備える流域設備制御最適化手段と、 上記流域設備制御最適化手段の出力である各設備の制御
パターンを入力とし、これに基づく制御信号を各設備に
出力して運転制御を行なう流域設備運転制御手段と、を
具備したことを特徴とする運転制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12254493A JPH06332503A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 運転制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12254493A JPH06332503A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 運転制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06332503A true JPH06332503A (ja) | 1994-12-02 |
Family
ID=14838505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12254493A Withdrawn JPH06332503A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 運転制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06332503A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5812421A (en) * | 1995-04-20 | 1998-09-22 | Hitachi, Ltd. | System for cooperatively operating river management facilities |
| JP2003058206A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 触媒利用支援方法及びそのシステム |
| CN102080647A (zh) * | 2011-01-06 | 2011-06-01 | 上海市城市建设设计研究院 | 一种雨水泵站监控系统 |
| JP2021189660A (ja) * | 2020-05-28 | 2021-12-13 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 時系列最適化プログラムおよび時系列最適化システム |
| CN116523269A (zh) * | 2023-07-03 | 2023-08-01 | 中国水利水电科学研究院 | 一种基于模型预测控制的河网动态智能调控方法 |
-
1993
- 1993-05-25 JP JP12254493A patent/JPH06332503A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5812421A (en) * | 1995-04-20 | 1998-09-22 | Hitachi, Ltd. | System for cooperatively operating river management facilities |
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| JP2021189660A (ja) * | 2020-05-28 | 2021-12-13 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 時系列最適化プログラムおよび時系列最適化システム |
| CN116523269A (zh) * | 2023-07-03 | 2023-08-01 | 中国水利水电科学研究院 | 一种基于模型预测控制的河网动态智能调控方法 |
| CN116523269B (zh) * | 2023-07-03 | 2023-09-15 | 中国水利水电科学研究院 | 一种基于模型预测控制的河网动态智能调控方法 |
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000801 |