JP5047246B2 - Elevator energy saving operation system - Google Patents
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Description
本発明は、複数台のエレベータを統括制御するエレベータ制御システムに係り、特に複数台のエレベータの電力を制御して、省エネ運行するものに好適である。 The present invention relates to an elevator control system that performs overall control of a plurality of elevators, and is particularly suitable for an energy-saving operation by controlling the power of a plurality of elevators.
従来、エレベータ制御システムは、使い勝手、及び省エネ,省スペースの観点から運行効率を改善するため、待ち時間および移動時間を最小限に抑え、最大限に円滑に運行することが行われている。また、エレベータは典型的なピーク電力型負荷であり、省エネのためにもピーク電力の把握,ピーク電力カットが必要とされている。 Conventionally, in order to improve operation efficiency from the viewpoints of ease of use, energy saving, and space saving, elevator control systems have been operated with maximum smoothness while minimizing waiting time and travel time. An elevator is a typical peak power load, and it is necessary to grasp peak power and cut peak power for energy saving.
さらに、複数台のエレベータかごの全ピーク消費電力を抑制するため、任意の瞬間における全ピーク消費電力が所定のしきい値未満である場合には、特定のスケジュールを一群のエレベータかごを運行するものとして選択する、ことが知られ、例えば特許文献1に記載されている。 In addition, in order to suppress the total peak power consumption of multiple elevator cars, when the total peak power consumption at a given moment is less than a predetermined threshold, a specific schedule is operated for a group of elevator cars. It is known to select as, for example, described in Patent Document 1.
また、オフィスビル全体としてのデマンド量が契約電力を超えないようにエレベータを運転するため、デマンド量の予測値が契約電力を超えるとき発せられるデマンド警告が発せられているときエレベータの所定の最高速度または所定の加速度にすることが特許文献2に記載されている。
Also, because the demand for the office building as a whole does not exceed the contracted power, the elevator operates, so when a demand warning is issued when the predicted value of demand exceeds the contracted power, the predetermined maximum speed of the elevator Or it is described in
さらに、ビル全体でのエレベータの許容電力量を有効に利用して運行するため、各エレベータで消費可能な許容電力量を検出し、この許容電力量に基づいて同時に起動可能なエレベータ台数を割り出して、この起動可能な台数によって割当て起動許可台数を設定することが特許文献3に記載されている。 Furthermore, in order to operate using the allowable electric energy of the elevator in the whole building effectively, the allowable electric energy that can be consumed by each elevator is detected, and the number of elevators that can be started simultaneously is determined based on this allowable electric energy. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133830 describes setting the number of permitted activations by the number of units that can be activated.
さらに、エレベータの利便性低下を最小限に抑えた上で、省エネ目標を確実に達成するため、運転回数やホール呼び発生確率を学習結果から予測し、消費電力目標値及び省エネ制御レベルを考慮した曜日時間帯毎の出発制限による運転回数制限を行うことが特許文献4に記載されている。 In addition, the number of operations and hall call occurrence probability are predicted from the learning results, and the power consumption target value and the energy-saving control level are taken into account in order to reliably achieve the energy-saving target while minimizing the decrease in elevator convenience. Patent Document 4 describes that the number of driving times is restricted by the departure restriction for each day of the week.
上記従来技術の特許文献1に記載のものでは、特定のスケジュールを選択するだけなので、複数台のエレベータの各時点における全ピーク消費電力を効果的に抑制できるものでなく、全ピーク消費電力によりスケジュールが決定されるため、各時点における利用者へのサービス性(例えば、待ち時間)へ大きく影響し、低下する恐れがある。 In the prior art described in Patent Document 1, since only a specific schedule is selected, the total peak power consumption at each time point of a plurality of elevators cannot be effectively suppressed. Therefore, the serviceability (for example, waiting time) to the user at each time point is greatly affected and may be lowered.
また、特許文献2に記載のものでは、全体としてのデマンド量が考慮されるだけなので、特許文献1と同様に、個々のエレベータ毎の利用者に対するサービスが低下する。特に、エレベータ全台の最高速度を一律に低減したり、全台の平均待ち時間で最高速度を低減したりする場合、その時間のエレベータ利用者に対する運行サービスが大きく低下する。さらに、エレベータの最高速度または加速度を制限することになるため、必要以上に電力を低減してサービスを低下させる。
Moreover, in the thing of
同様に、特許文献3に記載のものでは、起動可能なエレベータ台数を制限するため、利用者に対するサービスは著しく低下する。
Similarly, in the thing of
さらに、特許文献4に記載のものでは、エレベータ全体(全台)を一律に運転回数制限するため、個々のエレベータ毎の利用者に対するサービスが大きく低下する。 Furthermore, in the thing of patent document 4, since the frequency | count of a driving | operation is uniformly restrict | limited for the whole elevator (all units), the service with respect to the user for every individual elevator falls significantly.
以上、従来技術では、複数台のエレベータの時点毎における合計電力を確実かつ効果的に所定値以下にすることが困難であり、各エレベータの利用者への運行サービスが低下し、特定のエレベータの利用者が特に強い影響を被る可能性があった。 As described above, according to the conventional technology, it is difficult to reliably and effectively reduce the total power at each time point of a plurality of elevators to a predetermined value or less, and the operation service to the users of each elevator is reduced. Users could be particularly affected.
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、複数台のエレベータの各時点における合計電力を確実、効果的に抑制し、かつ各時点において各エレベータを利用している利用者への影響(運行サービスの低下)を少なくすることにある。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, to reliably and effectively suppress the total power at each time point of a plurality of elevators, and to affect users who use each elevator at each time point. To reduce (deterioration of service).
また、他の目的は、利用者全体から見て、各エレベータの運行サービスが大きくばらつく事無く、各エレベータの電力制限を行い、省エネであるにも係わらず、利用者へのサービス性の良いものとすることにある。 Another purpose is that, from the perspective of the entire user, there is no significant variation in the operation service of each elevator, and the power of each elevator is limited to save energy despite the fact that it is energy saving. It is to do.
さらに、他の目的は、エレベータ全体の受電設備(各エレベータへ電力を供給する大元の受電設備)の設備容量を大きく低減することにある。 Furthermore, another object is to greatly reduce the equipment capacity of the power receiving equipment of the entire elevator (a power receiving equipment for supplying power to each elevator).
なお、本発明は、上記目的の少なくとも一つを達成することにある。 The present invention is to achieve at least one of the above objects.
上記目的を達成するため、本発明は、複数の階床をサービスするエレベータの運行を制御するエレベータの省エネ運行システムにおいて、複数台の前記エレベータの使用電力値を合計した合計使用電力値をしきい値以下とする合計電力抑制値から各前記エレベータの電力抑制値を定め、該電力抑制値は、少なくともエレベータの予測待ち時間,エレベータの乗車人数,エレベータの予測乗車時間のいずれかによるサービス指標に応じて前記合計電力抑制値に対する比率を決定して求め、前記エレベータは前記電力抑制値に基づいて、各エレベータの最高速度,加速度又は停止時間を調整して省エネ運行されるものである。 To achieve the above object, according to the present invention, in an energy saving operation system for an elevator that controls the operation of an elevator that services a plurality of floors, a threshold value is obtained by summing up the power consumption values of a plurality of the elevators. A power suppression value for each elevator is determined from a total power suppression value that is less than or equal to the value, and the power suppression value corresponds to a service index according to at least one of the estimated waiting time of the elevator, the number of passengers in the elevator, and the estimated riding time of the elevator The elevator is determined by determining a ratio to the total power suppression value, and the elevator is operated for energy saving by adjusting the maximum speed, acceleration or stop time of each elevator based on the power suppression value .
また、本発明は、複数の階床をサービスする複数台のエレベータの運行を制御するエレベータの省エネ運行システムにおいて、少なくとも、乗りかごの方向,ホール呼び,かご呼び,乗り人数,ビルの交通情報のいずれかより電力プロファイルとして各エレベータの使用電力値の時間推移を求める電力プロファイル算出手段と、前記電力プロファイルを合計した合計電力プロファイルから合計使用電力値をしきい値以下とする合計電力抑制値を算出し、該合計電力抑制値を各前記エレベータの電力抑制値として算出する電力抑制値算出手段と、を備え、前記電力抑制値は、少なくとも各エレベータの予測待ち時間,各エレベータの乗車人数,各エレベータの予測乗車時間のいずれかによるサービス指標に応じて前記合計電力抑制値に対する比率を決定して求め、前記エレベータは前記電力抑制値に基づいて、各エレベータの最高速度,加速度又は停止時間を調整して省エネ運行されるものである。 The present invention also relates to an energy saving operation system for an elevator that controls the operation of a plurality of elevators that service a plurality of floors, and includes at least a direction of a car, a hall call, a car call, the number of passengers, and building traffic information. The power profile calculation means that obtains the time transition of the power usage value of each elevator as the power profile from either, and the total power suppression value that makes the total power usage value less than the threshold value from the total power profile that totals the power profiles And a power suppression value calculation means for calculating the total power suppression value as a power suppression value for each elevator, wherein the power suppression value includes at least a predicted waiting time for each elevator, the number of passengers in each elevator, and each elevator. The ratio to the total power suppression value depending on the service index according to any of the predicted boarding times Determining the determined, the elevator is based on the power suppression value are those energy saving operation by adjusting the maximum speed, acceleration or stop time of each elevator.
本発明によれば、複数台のエレベータの合計使用電力値からエレベータの電力抑制値を定め、電力抑制値は、少なくともエレベータの予測待ち時間,エレベータの乗車人数,エレベータの予測乗車時間のいずれかによるサービス指標に応じて合計電力抑制値に対する比率を決定して求め、電力抑制値に基づいて省エネ運行するので、合計電力を抑制し、かつ各エレベータを利用している利用者への影響(運行サービスの低下)を少なくすることができる。 According to the present invention, the power suppression value of the elevator is determined from the total power consumption value of a plurality of elevators, and the power suppression value depends on at least one of the estimated waiting time of the elevator, the number of passengers in the elevator, and the estimated riding time of the elevator Since the ratio to the total power suppression value is determined according to the service index and energy saving operation is performed based on the power suppression value, the total power is suppressed and the impact on the users who use each elevator (operation service Can be reduced.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図1は、エレベータ制御システムの構成の一例を表し、複数台のエレベータの合計電力を常に所定の上限値以下に抑制するように各エレベータの運行を制御する。
各エレベータの合計電力を所定の上限値以下に抑えるための合計電力抑制値を算出して(合計電力抑制値手段205)、この抑制値を各エレベータに配分するための電力抑制値配分指標を各エレベータの受持ちホール呼びの待ち時間に応じて算出し(各エレベータの電力抑制値配分指標算出手段210)、電力抑制値配分指標に従って合計電力抑制値から各エレベータの電力抑制値を算出する(各エレベータの電力抑制値算出手段211)。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of the configuration of an elevator control system, and controls the operation of each elevator so that the total power of a plurality of elevators is always kept below a predetermined upper limit value.
A total power suppression value for suppressing the total power of each elevator to a predetermined upper limit value or less is calculated (total power suppression value means 205), and a power suppression value distribution index for distributing this suppression value to each elevator is set for each It calculates according to the waiting time of the elevator hall call (power suppression value distribution index calculation means 210 of each elevator), and calculates the power suppression value of each elevator from the total power suppression value according to the power suppression value distribution index (each elevator Power suppression value calculation means 211).
図2は、3台のエレベータによる構成を示し、1号機の乗りかご11,2号機の乗りかご12,3号機の乗りかご13があり、それぞれの乗りかごの情報(かご内で登録された行先階呼び,かご内荷重または乗車人数,戸開閉状態など)及びホールボタン(41,42,43)で入力されるホール呼び情報(方向,登録時点)は統合制御装置20に伝送される。統合制御装置20は各エレベータの運行(最高速度,加速度,停止時間)を制御することによって最大電力を調整する。
FIG. 2 shows a configuration with three elevators. There are a
群管理装置は、複数台のエレベータの運行を統括制御するが、図2の統合制御装置20は群管理装置に含まれてもよいし、別であってもよい。例えば、複数台のエレベータがビルに設置されていて、これらが群管理制御されていない場合でも統合制御装置20で各エレベータの運行を制御する。
The group management device performs overall control of the operation of a plurality of elevators, but the integrated
また、統合制御装置20は、各エレベータの電力を調整するように運行制御するための指令を各エレベータの制御装置(1号機の制御装置31,2号機の制御装置32,3号機の制御装置33)に伝送する。
In addition, the
図1の統合制御装置20の詳細を説明する。
エレベータ仕様およびビル仕様データ記憶手段201には、エレベータ仕様(定格速度,加速度,定格積載量等),ビル仕様(階床数,階床ピッチ,エレベータ台数等)が記憶されている。各エレベータの運行関連データ蓄積手段202には、各エレベータの制御装置,乗りかご,各階のホールから収集されたかご運行データ(速度,方向等),ホール呼びデータ,かご呼びデータ,乗り人数データ,各かごの各への到着予測時間データ,ホール呼び継続時間データ(ホール呼びが登録されてからの経過時間)等が蓄積されている。
Details of the integrated
The elevator specifications and building specification data storage means 201 stores elevator specifications (rated speed, acceleration, rated load capacity, etc.) and building specifications (number of floors, floor pitch, number of elevators, etc.). Each elevator operation-related data storage means 202 includes a control device for each elevator, a car, car operation data (speed, direction, etc.) collected from the hall on each floor, hall call data, car call data, passenger number data, The estimated arrival time data for each car, hall call duration data (elapsed time since the hall call was registered), and the like are accumulated.
各エレベータの電力プロファイル算出手段203は、エレベータ仕様およびビル仕様データ記憶手段に記憶されたデータと各エレベータの運行関連データ蓄積手段に蓄積されたデータから、エレベータ毎の現時点から先の時間に対する電力プロファイルを算出する。電力プロファイルはエレベータの使用電力値(単位はW)の時間推移を表したもので、図3にその具体例を示す。
現時点以降の電力プロファイルは、現時点での少なくとも、かごの上昇または下降の方向,速度,加速度,乗車人数,ホール呼びやかご呼び(未発生の呼びは除く)のいずれかの情報から算出する。
The power profile calculation means 203 for each elevator is a power profile for the time ahead of each elevator from the data stored in the elevator specification and building specification data storage means and the data stored in the operation-related data storage means of each elevator. Is calculated. The power profile represents the time transition of the power usage value (unit: W) of the elevator, and a specific example is shown in FIG.
The power profile after the present time is calculated from at least information on the direction of ascending or descending of the car, speed, acceleration, number of passengers, hall call and car call (excluding calls that have not occurred).
合計電力プロファイル算出手段204では、各エレベータの電力プロファイルを合計して合計電力プロファイル(総電力プロファイル)を算出する。
合計電力抑制値算出手段205は、合計電力プロファイルの最大電力値を検出して、しきい値(しきい値設定手段206で設定される)と比較し、しきい値を超える場合は、最大電力値としきい値の差から抑制すべき電力値となる合計電力抑制値を算出する。しきい値はエレベータ全体の最大電力の上限値であり、例えば、全エレベータの受電設備の電力容量に基づいて設定される。
The total power profile calculation means 204 calculates the total power profile (total power profile) by summing up the power profiles of the elevators.
The total power suppression
図3の下側3つのグラフがそれぞれ1号機,2号機,3号機の電力プロファイルの例を表している。この図では60秒先までの電力プロファイルを算出している。縦軸は電力値を表しており、単位はW(ワット)ではなく、定格速度(最高速度に対応)時の電力を100となるように正規化して表している。図3の最上段のグラフが3台のエレベータに対する合計電力プロファイルを表し、電力の上限しきい値250に対して、最大電力が370なので、その差である合計電力抑制値は120となる。抑制値120を各エレベータに配分して、合計電力の最大値を250以下となるように省エネ運行を行う。
The lower three graphs in FIG. 3 represent examples of power profiles of
各エレベータの電力プロファイル算出について、図8を参照して説明する。
出発時点の各エレベータの乗りかごの位置,速度,方向と次にエレベータが停止する位置から、停止位置に到着するための速度カーブ(図8(a))および加速度カーブ(図8(b))を作成する。
Calculation of the power profile of each elevator will be described with reference to FIG.
Speed curve (FIG. 8 (a)) and acceleration curve (FIG. 8 (b)) for arriving at the stop position from the position, speed, direction of the elevator car at the time of departure and the position at which the elevator next stops. Create
エレベータの次の停止位置は、現時点でのエレベータの位置から最も近いホール呼び又はかご呼びによって決められる。速度カーブおよび加速度カーブから分かる各時点t毎の速度v(t)(単位はm/s)、加速度α(t)(単位はm/s2)より、各時点の電力P(t)は次式によって計算できる。
P(t)=v(t)・[(Mc+Mw+Mp)・α(t)+ΔMu・g]…(1)
Mcはかご重量(乗客は含まない、単位はkg)、
Mwは釣合おもり重量、
Mpは乗客の総重量(積載量)、
ΔMuはアンバランス重量(乗客を含めたかごの総重量と釣合おもり重量の差)、
gは重力加速度(9.8m/s2)。
The next stop position of the elevator is determined by the hall call or car call that is closest to the current elevator position. From the velocity v (t) (unit: m / s) and acceleration α (t) (unit: m / s 2 ) at each time point t as known from the velocity curve and acceleration curve, the power P (t) at each time point is It can be calculated by the formula.
P (t) = v (t) · [(Mc + Mw + Mp) · α (t) + ΔMu · g] (1)
Mc is the car weight (excluding passengers, the unit is kg)
Mw is the weight of the counterweight,
Mp is the total passenger weight (loading capacity),
ΔMu is the unbalanced weight (the difference between the total weight of the car including passengers and the weight of the counterweight),
g is the gravitational acceleration (9.8 m / s 2 ).
アンバランス重量ΔMuはΔMu=(Mc+Mp)−Mwによって求めることができる。Mc,Mwはエレベータ仕様で決まる定数値であり、Mpは乗りかごの荷重センサ値(積載重量)又はビルの交通情報から予測できる予測乗り人数から予測乗客重量(予測積載重量)を算出して求める。又は、乗り人数または予測乗り人数から、乗り人数と平均体重の積より積載重量を求めても良い。電力P(t)の単位は、式(1)より、kg・m2/s3=N・m/s=J/s=Wとなる。各時刻tにおける電力P(t)を算出することによって、図3に示す電力プロファイルを求める。 The unbalance weight ΔMu can be obtained by ΔMu = (Mc + Mp) −Mw. Mc and Mw are constant values determined by the elevator specifications, and Mp is obtained by calculating the predicted passenger weight (predicted load weight) from the load sensor value (load weight) of the car or the predicted number of passengers that can be predicted from the traffic information of the building. . Alternatively, the loading weight may be obtained from the product of the number of passengers and the average weight from the number of passengers or the predicted number of passengers. The unit of the electric power P (t) is kg · m 2 / s 3 = N · m / s = J / s = W from the equation (1). The power profile shown in FIG. 3 is obtained by calculating the power P (t) at each time t.
未応答の割当てホール呼びがある場合、電力プロファイルの算出を図9により説明する。
図9(a)は、未応答の割当てホール呼びがあるエレベータの状況を表している。エレベータは6階を下降中であり、1階に上昇方向の未応答ホール呼びを受持っている。1階への到着予測時間は15秒となっている。図9(b)は、未応答ホール呼びから派生して発生するかご呼びを予測した図を表している。図は10階にかご呼びが発生すると予測している。派生かご呼びの予測は、過去の統計データから確率的に最も高いものを選ぶ場合、又は端階(最上階または最下階)を選ぶ場合などがある。
When there is an unanswered assigned hall call, the calculation of the power profile will be described with reference to FIG.
FIG. 9 (a) shows the situation of an elevator with an unanswered assigned hall call. The elevator is descending on the 6th floor and has an unanswered hall call in the upward direction on the 1st floor. The estimated arrival time to the first floor is 15 seconds. FIG. 9B shows a predicted car call that is derived from an unanswered hall call. The figure predicts that a car call will occur on the 10th floor. For the prediction of the derived car call, there is a case where the highest statistical probability is selected from the past statistical data, or the end floor (the top floor or the bottom floor) is selected.
図9(c)は、図9(b)に基づいて未応答のホール呼び及び派生かご呼びに対して、速度カーブを予測した例を示す。現時点から15秒後に1階に到着して、未応答ホール呼びの乗客を乗せた後(10秒間停止)、25秒後に1階を出発して、85秒後に派生かご呼びの10階まで走行して停止する。加速度カーブは、図8(b)と同様に図9(c)より求めることができ、積載重量は過去の統計データより、例えばその時間帯または交通需要での各階の平均乗り人数などから予測する。したがって、未応答の割当てホール呼びがある場合でも、速度カーブや加速度カーブの予測データを算出し、さらに積載重量の予測値を求めることによって、式(1)より、電力プロファイルを算出する。
FIG. 9C shows an example in which a speed curve is predicted for an unanswered hall call and derived car call based on FIG. 9B. After arriving at the
図1を参照して配分方法について説明する。各エレベータのサービス指標(例えば待ち時間)に応じて、サービス指標が良好なエレベータほど電力抑制を大きくする。
図1の予測待ち時間算出手段207では、各エレベータの受持ちホール呼びに対する予測待ち時間を算出する。予測待ち時間は、ホール呼びの登録時点からの経過時間とサービスするかごのホール呼びの登録された階への到着予測時間の和によって算出する。
The distribution method will be described with reference to FIG. In accordance with the service index (for example, waiting time) of each elevator, the power suppression is increased as the elevator has a better service index.
The predicted waiting time calculation means 207 in FIG. 1 calculates a predicted waiting time for the hall call of each elevator. The predicted waiting time is calculated by the sum of the elapsed time from the registration time of the hall call and the estimated arrival time at the registered floor of the hall call of the serviced car.
乗車人数算出手段208は、現時点のかご内乗車人数(かごの荷重値から算出)、または過去の乗降人数データから求められる予測乗車人数から各エレベータのかご内乗車人数を算出する。予測乗車時間算出手段209は、各かごに対する乗客の行先階(かご呼びで判定)までの到着予測時間により各エレベータの乗客の予測乗車時間を算出する。 The number of passengers calculating means 208 calculates the number of passengers in the car of each elevator from the current number of passengers in the car (calculated from the load value of the car) or the predicted number of passengers obtained from past passenger number data. The predicted boarding time calculation means 209 calculates the predicted boarding time of passengers of each elevator based on the predicted arrival time to the destination floor (determined by the car call) for each car.
各エレベータの電力抑制値配分指標算出手段210は、少なくとも各エレベータの予測待ち時間,各エレベータの乗車人数,各エレベータの予測乗車時間のいずれかに基づいて、合計電力抑制値を各エレベータに配分するための配分比となる指標として各エレベータの電力抑制値配分指標を算出する。例えば、エレベータの予測待ち時間が長いほど配分指標(配分比)を小さくなるように、つまり、電力抑制値を小さくするようにする。これにより、利用者の運行サービスが低下している待ち時間が長いエレベータでは、電力抑制による運行調整を他のエレベータと比較して避けることができ、エレベータ個別及び全体での極端なサ−ビス低下を防ぐことができる。 The power suppression value distribution index calculation means 210 for each elevator distributes the total power suppression value to each elevator based on at least one of the estimated waiting time of each elevator, the number of passengers in each elevator, and the estimated boarding time of each elevator. Therefore, the power suppression value distribution index of each elevator is calculated as an index serving as a distribution ratio. For example, the longer the predicted waiting time of the elevator, the smaller the distribution index (distribution ratio), that is, the smaller the power suppression value. As a result, in elevators with a long waiting time when the user's operation service is decreasing, it is possible to avoid operation adjustment due to power suppression compared to other elevators, and extreme service deterioration in individual and overall elevators Can be prevented.
各エレベータの電力抑制値算出手段211は、合計電力抑制値を電力抑制値配分指標に基づいて各エレベータに振り分け、各エレベータの電力抑制値を算出する。各エレベータの最高速度または加速度算出手段は、算出された各エレベータの電力抑制値に基づいて運行制御、つまり省エネ運行するため、各エレベータの最高速度,加速度又は停止時間を求め、各エレベータの制御装置に伝送する。 The power suppression value calculation means 211 of each elevator distributes the total power suppression value to each elevator based on the power suppression value distribution index, and calculates the power suppression value of each elevator. The maximum speed or acceleration calculating means for each elevator obtains the maximum speed, acceleration, or stop time of each elevator for operation control, that is, energy saving operation, based on the calculated power suppression value of each elevator, and the control device for each elevator Transmit to.
図4は、予測待ち時間に基づいて電力抑制値配分指標を算出する場合の具体例を示している。図4では図3の状況を想定しており、合計電力抑制値を120としている。したがって、合計電力抑制値120は、1号機から3号機のエレベータ3台に予測待ち時間に応じて配分される。1,2,3号機の予測待ち時間は、それぞれ50秒,5秒,15秒とする。
FIG. 4 shows a specific example when the power suppression value distribution index is calculated based on the predicted waiting time. 4 assumes the situation of FIG. 3 and sets the total power suppression value to 120. FIG. Therefore, the total
各エレベータの予測待ち時間の比率(合計に対する比率)の逆数を算出する。例えば、1号機の場合は、1/{50/(50+5+15)}より、その値は1.4となる。同様に2号機,3号機の値はそれぞれ14,4.7となる。次に、各エレベータの予測待ち時間の比率の逆数に対して、その全体に対する比率を求める。例えば、1号機の場合は、1.4/(1.4+14+4.7=20.1)より、その値は0.07となる。同様に2号機,3号機の値は、それぞれ0.7,0.23となり、電力抑制値配分指標となる。予測待ち時間が長さに応じて電力抑制値配分指標が小さくなるように計算されている。
The reciprocal of the estimated waiting time ratio (ratio to the total) of each elevator is calculated. For example, in the case of Unit 1, the value is 1.4 from 1 / {50 / (50 + 5 + 15)}. Similarly, the values for
各エレベータの電力抑制値は、合計電力抑制値を各エレベータの電力配分指標に乗じることにより、それぞれ8,84,28と算出される(合計は120を満たしている)。1号機のように予測待ち時間が50秒と非常に長い場合には、電力抑制値は8と小さい値となっており、電力抑制によるエレベータ運行サービスの低下を極力避けることができる。2号機では予測待ち時間が5秒と短いため、電力抑制値は84と大きな値となっている。
The power suppression value of each elevator is calculated as 8, 84, and 28, respectively, by multiplying the total power suppression value by the power distribution index of each elevator (the total satisfies 120). When the predicted waiting time is as long as 50 seconds as in the case of Unit 1, the power suppression value is as small as 8, and a decrease in elevator operation service due to power suppression can be avoided as much as possible. In
各エレベータの待ち時間の長さに応じて、利用者に対する運行サービスが平準化するように(運行サービスがばらつかないように)、各エレベータの電力抑制値を定めているので、利用者全体から見ても、各エレベータの運行サービスが大きくばらつく事無く、省エネであるにも係わらず、利用者へのサービス性の良いものとなっている。 Depending on the length of the waiting time of each elevator, the power suppression value of each elevator is set so that the operation service for users is leveled (so that the operation service does not vary). Even if it sees, the operation service of each elevator does not vary greatly, and despite being energy-saving, it has good serviceability for users.
図5は、図4に従って、各エレベータの電力抑制値を定めた場合の各エレベータの電力プロファイルを表し、各エレベータの最高速度が変更されており(このケースでは速度のみを変更している)、各エレベータの電力プロファイルが図5の下側3つのグラフ、合計電力プロファイルは図5の最上段グラフのようになり、合計電力プロファイルが常にしきい値以下に制御されている。 FIG. 5 shows the power profile of each elevator when the power suppression value of each elevator is determined according to FIG. 4, and the maximum speed of each elevator is changed (in this case, only the speed is changed), The power profile of each elevator is the bottom three graphs in FIG. 5 and the total power profile is as shown in the top graph of FIG. 5, and the total power profile is always controlled to be equal to or lower than the threshold value.
以上のように、各エレベータの電力プロファイルからその合計電力の上限値からの超過分を求め、超過分を電力抑制値として各エレベータに個々に配分して、各エレベータの最高速度,加速度又は停止時間を調整して省エネ運行(運転)をするため、複数台のエレベータの各時点における合計電力を確実に所定値以下にすることが可能となり、エレベータシステムの省エネ化が達成できる。 As described above, the excess from the upper limit of the total power is obtained from the power profile of each elevator, the excess is individually distributed to each elevator as a power suppression value, and the maximum speed, acceleration or stop time of each elevator Therefore, the total power at each time point of the plurality of elevators can be surely set to a predetermined value or less, and energy saving of the elevator system can be achieved.
また、超過分の配分を図4のように待ち時間のような各エレベータの運行サービス状況に応じて配分するため、各時点において各エレベータを利用している利用者への影響を適正化(運行サービスのばらつきを抑える)して、各エレベータの電力を制限することが可能となる。 In addition, as shown in Fig. 4, the excess distribution is distributed according to the operation service status of each elevator such as waiting time, so that the influence on the users who use each elevator at each time point is optimized (operation This makes it possible to limit the power of each elevator.
また、図1において、電力抑制値配分指標の算出を、予測待ち時間,乗車人数,予測乗車時間の組み合わせで算出するように示しているが、少なくともいずれかで同様な効果を得ることができる。 In FIG. 1, the calculation of the power suppression value distribution index is shown as being calculated by a combination of the predicted waiting time, the number of passengers, and the predicted boarding time. However, at least one of the same effects can be obtained.
例えば、予測待ち時間に基づいて電力抑制値配分指標を算出する場合、待ち時間は利用者にとって最も要求の高いサービス指標であり、これに基づいて配分指標を決めることで、サービスのばらつきを抑えた(不満の度合いの少ない)電力調整を実現することができる。 For example, when calculating the power suppression value distribution index based on the predicted waiting time, the waiting time is the service index that is the most demanded for users, and the distribution index is determined based on this, thereby suppressing service variations. It is possible to realize power adjustment (with a low degree of dissatisfaction).
それに対して、乗車人数に基づいて電力抑制値配分指標を算出する場合は、電力調整によって影響を受ける人数に応じて電力抑制値配分指標を決めることになり、多くの人に対してサービスが適正化するように電力調整が図られる。 On the other hand, when calculating the power suppression value distribution index based on the number of passengers, the power suppression value distribution index is determined according to the number of people affected by the power adjustment, and the service is appropriate for many people. The power is adjusted so that
予測乗車時間に基づいて電力抑制値配分指標を算出する場合、図4と図5の2号機の電力プロファイルを見て分かるように電力調整によって最高速度が制限されると乗車時間が長くなるため、最も影響を受け易い乗車時間に対してサービスが適正化するように電力調整を図ることが可能となる。
When calculating the power suppression value distribution index based on the predicted boarding time, as the maximum speed is limited by power adjustment, as shown in the power profile of
さらに、予測待ち時間,乗車人数,予測乗車時間のいずれかを組み合わせることによって(例えば、予測待ち時間と乗車人数)、より詳細にサービス性を評価することができ、組み合わせたサービス性を適正化するように電力調整を図ることも良い。さらに、予測待ち時間の代わりにホール呼びに対する到着予測時間を用いても同様である。 Further, by combining any one of the predicted waiting time, the number of passengers, and the estimated boarding time (for example, the predicted waiting time and the number of passengers), the serviceability can be evaluated in more detail, and the combined serviceability is optimized. It is also possible to adjust the power as described above. Furthermore, the same applies when the predicted arrival time for a hall call is used instead of the predicted waiting time.
複数台のエレベータの合計電力抑制による省エネ化について補足すると、ビル受電設備の電力線や変圧器などの抵抗分による損失は、その合計抵抗値をRtとおくと、Rt・i2で表される。ここで、iはエレベータ稼動時の電流実効値を表す。 Supplementing energy saving by reducing the total power of a plurality of elevators, the loss due to the resistance component of the power line and transformer of the building power receiving facility is represented by Rt · i 2 where the total resistance value is Rt. Here, i represents the current effective value during elevator operation.
iを70%に抑制すると、Rt・i2は50%となり、損失は半減する。実際には速度が低減するため稼働時間Tが長くなるが、Tとiはほぼ反比例するため、時間を考慮した損失量Rt・i2・Tは、iを70%に抑制すると70%に低減できる。 When i is suppressed to 70%, Rt · i 2 is 50%, and the loss is halved. Actually, the operating time T becomes longer because the speed is reduced. However, since T and i are almost inversely proportional, the loss amount Rt · i 2 · T considering time is reduced to 70% when i is suppressed to 70%. it can.
したがって、合計電力を抑制することで、ビル受電設備の電力線や変圧器による損失をも低減でき、システム全体として省エネ化を図ることができる。さらに電力系統側の発電設備側から見ても、発電量の変動が抑えられるため発電効率の良い運転条件で運転でき、省エネ化に貢献できる。 Therefore, by suppressing the total power, it is possible to reduce losses due to the power lines and transformers of the building power receiving equipment, and energy saving can be achieved as a whole system. Furthermore, even when viewed from the power generation facility side on the power system side, fluctuations in the amount of power generation can be suppressed, so that it can be operated under operating conditions with good power generation efficiency, contributing to energy saving.
図6は、複数台のエレベータシステムに対する受電設備の構成を表している。ビル全体の受電設備からエレベータ全台をまとめるエレベータ統括受電装置A01に電力が送られ、さらに個々のエレベータ受電装置(1号機A02,2号機A04,3号機A06)に電力が送られて、最終的に各エレベータの駆動装置(1号機A03,2号機A05,3号機A07)に電力が送られる構成となっている。図1に示したエレベータ制御システムの実施例を用いると、エレベータ全台の合計電力が常に所定値以下に抑えることができるため、エレベータ統括受電装置の電力容量を抑えることができる。例えば、図3および図5の例で考えると、エレベータ統括受電装置は3台のエレベータが同時に起動する最悪ケースを想定して450の電力容量が必要となるが、図5のようにこれを常に250に抑えることができ、電力容量を55%に低減できる。この結果、受電設備のコスト減やスペース縮小を図ることができ、さらに電力がより平準化されるため、ビルの契約電力低減につながり、さらに電力系統側から見た時には、このようなビルが増えることにより、負荷変動が小さくなり、CO2排出量の低いベースロード型の発電機を運用しやすくなる。 FIG. 6 shows the configuration of the power receiving facility for a plurality of elevator systems. Electric power is sent from the power receiving equipment of the entire building to the elevator overall power receiving device A01 that brings together all elevators, and further, power is sent to the individual elevator power receiving devices (No. 1 A02, No. 2 A04, No. 3 A06), and finally In addition, electric power is sent to the drive devices of each elevator (No. 1 A03, No. 2 A05, No. 3 A07). When the embodiment of the elevator control system shown in FIG. 1 is used, the total power of all elevators can be always kept below a predetermined value, so that the power capacity of the elevator integrated power receiving apparatus can be reduced. For example, in the example of FIGS. 3 and 5, the elevator integrated power receiving apparatus requires 450 power capacity assuming the worst case in which three elevators are started simultaneously. The power capacity can be reduced to 55%. As a result, the cost and space of the power receiving equipment can be reduced, and the power can be further leveled. This leads to a reduction in the contract power of the building, and when viewed from the power system side, the number of such buildings increases. As a result, the load fluctuation is reduced, and it becomes easy to operate a base load type generator with low CO 2 emission.
図7は、図1に示したものに対して、しきい値設定手段206によるしきい値の設定が、ビル総電力管理手段300からの信号に基づいて適宜設定されるものである。
ビル総電力管理手段300は、ビル全体の総電力を管理しており、総電力が常に所定値を超えないように管理している。例えば、午後1時から2時の1日の電力ピークとなるような時間帯において、ビル全体の総電力を検出して、その値から所定値を超えないためのエレベータ全体の電力しきい値を算出して、これをしきい値設定手段206に伝送することによって、各エレベータの電力がしきい値を超えないようにかつ利用者へのサービスを低下させないように電力調整を実施する。
FIG. 7 shows that the threshold setting by the threshold setting means 206 is appropriately set based on the signal from the building total power management means 300, as compared with the one shown in FIG.
The building total power management means 300 manages the total power of the entire building, and manages so that the total power does not always exceed a predetermined value. For example, in a time zone where the power peak of the day is from 1 pm to 2 pm, the total power of the entire building is detected, and the power threshold value of the entire elevator is set so as not to exceed a predetermined value from that value. By calculating and transmitting this to the threshold setting means 206, power adjustment is performed so that the power of each elevator does not exceed the threshold and the service to the user is not degraded.
この結果、ビルの総電力は常に所定値以下となるため、ビル全体の受電設備容量を下げることができ、また契約電力を低減できる。さらに、このようなビルが増えることにより、負荷変動が小さくなり、CO2排出量の低いベースロード型の発電機を運用しやすくなり、温暖化対策などの環境問題にも貢献できる。 As a result, the total power of the building is always less than or equal to a predetermined value, so that it is possible to reduce the power receiving facility capacity of the entire building and to reduce contract power. Furthermore, the increase in the number of such buildings makes it possible to reduce the load fluctuation, facilitate the operation of a base load generator with low CO 2 emissions, and contribute to environmental problems such as global warming countermeasures.
図10は、図1に示したものに対して、待機エレベータ検出手段213,待機エレベータ利用判定手段214,待機エレベータの回生電力値算出手段215,待機エレベータ回生運転指令手段216を設けている。 FIG. 10 is provided with standby elevator detection means 213, standby elevator use determination means 214, standby elevator regenerative power value calculation means 215, and standby elevator regenerative operation command means 216, as compared with FIG.
待機エレベータ検出手段213は、各エレベータの中から、ホール呼びおよびかご呼びを受持っておらず、待機状態(停止状態)にある待機エレベータを検出する。待機エレベータ利用判定手段214では、合計電力抑制値算出手段205において、合計電力プロファイルがしきい値以上であり、合計電力を所定値以下に抑制しなければならない場合で、かつ待機エレベータが存在する場合に、待機エレベータを利用すると判定する。 The standby elevator detection means 213 detects a standby elevator that is not in a hall call and a car call and is in a standby state (stopped state) from among the elevators. In standby elevator usage determination means 214, when total power suppression value calculation means 205 has a total power profile that is equal to or greater than a threshold value, the total power must be suppressed to a predetermined value or less, and a standby elevator exists. In addition, it is determined that the standby elevator is used.
待機エレベータの回生電力値算出手段215は、該当する待機エレベータを回生運転で走行するように動かした場合の回生電力値を算出する。回生電力値は、電力プロファイルを算出することにより、該当時間の回生電力値もしくは回生電力の最大値として求める。該当する待機エレベータが複数台ある場合は、複数台のエレベータそれぞれについて回生電力値を算出する。 The standby elevator regenerative power value calculation means 215 calculates a regenerative power value when the corresponding standby elevator is moved so as to travel in a regenerative operation. The regenerative power value is obtained as the regenerative power value at the corresponding time or the maximum value of the regenerative power by calculating the power profile. When there are a plurality of corresponding standby elevators, the regenerative power value is calculated for each of the plurality of elevators.
算出された回生電力値は各エレベータの電力抑制値算出手段211に入力される。各エレベータの電力抑制値算出手段211では、合計電力抑制値から待機エレベータの運行による回生電力値(待機エレベータが複数台ある場合はその合計値)を差し引いた値を改めて合計電力抑制値として、各エレベータ毎の電力抑制値を算出する。待機エレベータ回生運転指令手段216では、待機エレベータ利用判定手段214で待機エレベータを利用すると判定した場合に、該当する待機状態のエレベータが回生運転を実施するように、かごの走行方向,速度に対する指令を制御装置へ伝送する。 The calculated regenerative power value is input to the power suppression value calculation means 211 of each elevator. In the power suppression value calculation means 211 of each elevator, the value obtained by subtracting the regenerative power value (the total value when there are a plurality of standby elevators) from the operation of the standby elevator from the total power suppression value is again set as the total power suppression value. The power suppression value for each elevator is calculated. In the standby elevator regenerative operation command means 216, when the standby elevator use determination means 214 determines that the standby elevator is to be used, a command for the traveling direction and speed of the car is issued so that the corresponding standby elevator performs the regenerative operation. Transmit to the control unit.
図1,図7で示したものでは、各エレベータの合計電力プロファイルが所定値を超えた場合に、所定値以下となるように各エレベータの速度または加速度を調整して電力を抑制するだけであったが、図10のものでは、待機エレベータを利用して回生運転させるため、各エレベータのサービス性を損なうことなく、合計電力を下げることが可能となる。尚、エレベータが回生運転する場合、モータが発電機状態となって発電するため、エレベータ全体の消費電力を下げることが可能となる。待機エレベータは無負荷状態(積載重量がゼロ)のため、乗りかごを上昇方向に運転をさせると回生運転状態となる。 1 and 7, when the total power profile of each elevator exceeds a predetermined value, it is only necessary to suppress the power by adjusting the speed or acceleration of each elevator so that it is below the predetermined value. However, in the thing of FIG. 10, since it carries out regenerative operation using a standby elevator, it becomes possible to reduce total electric power, without impairing the serviceability of each elevator. In addition, when an elevator performs regenerative operation, since a motor will be in a generator state and generate | occur | produce electric power, it becomes possible to reduce the power consumption of the whole elevator. Since the standby elevator is in a no-load state (loading weight is zero), when the car is operated in the upward direction, it enters a regenerative operation state.
20 統合制御装置
201 エレベータ仕様およびビル仕様データ記憶手段
202 各エレベータの運行関連データ蓄積手段
203 各エレベータの電力プロファイル算出手段
204 合計電力プロファイル算出手段
205 合計電力抑制値算出手段
206 しきい値設定手段
207 予測待ち時間算出手段
208 乗車人数算出手段
209 予測乗車時間算出手段
210 各エレベータの電力抑制値配分指標算出手段
211 各エレベータの電力抑制値算出手段
300 ビル総電力管理手段
20
Claims (7)
複数台の前記エレベータの使用電力値を合計した合計使用電力値をしきい値以下とする合計電力抑制値から各前記エレベータの電力抑制値を定め、該電力抑制値は、少なくともエレベータの予測待ち時間,エレベータの乗車人数,エレベータの予測乗車時間のいずれかによるサービス指標に応じて前記合計電力抑制値に対する比率を決定して求め、前記エレベータは前記電力抑制値に基づいて、各エレベータの最高速度,加速度又は停止時間を調整して省エネ運行されることを特徴とするエレベータの省エネ運行システム。 In an elevator energy-saving operation system that controls the operation of elevators that serve multiple floors,
A power suppression value of each elevator is determined from a total power suppression value that is equal to or lower than a threshold value, which is a total power consumption value obtained by summing the power consumption values of the plurality of elevators, and the power suppression value is at least a predicted waiting time of the elevator , Determining the ratio to the total power suppression value according to the service index according to any of the number of passengers in the elevator and the estimated riding time of the elevator, the elevator is based on the power suppression value, the maximum speed of each elevator, An energy saving operation system for elevators, which is operated with energy saving by adjusting acceleration or stop time .
少なくとも、乗りかごの方向,ホール呼び,かご呼び,乗り人数,ビルの交通情報のいずれかより電力プロファイルとして各エレベータの使用電力値の時間推移を求める電力プロファイル算出手段と、
前記電力プロファイルを合計した合計電力プロファイルから合計使用電力値をしきい値以下とする合計電力抑制値を算出し、該合計電力抑制値を各前記エレベータの電力抑制値として算出する電力抑制値算出手段と、
を備え、前記電力抑制値は、少なくとも各エレベータの予測待ち時間,各エレベータの乗車人数,各エレベータの予測乗車時間のいずれかによるサービス指標に応じて前記合計電力抑制値に対する比率を決定して求め、前記エレベータは前記電力抑制値に基づいて、各エレベータの最高速度,加速度又は停止時間を調整して省エネ運行されることを特徴とするエレベータの省エネ運行システム。 In an elevator energy-saving operation system that controls the operation of multiple elevators that service multiple floors,
A power profile calculation means for obtaining a time transition of the power usage value of each elevator as a power profile from at least one of the direction of the car, hall call, car call, number of passengers, and traffic information of the building;
A power suppression value calculation means for calculating a total power suppression value with a total power consumption value equal to or less than a threshold value from a total power profile obtained by summing the power profiles, and calculating the total power suppression value as a power suppression value for each elevator. When,
The power suppression value is determined by determining a ratio to the total power suppression value according to a service index according to at least one of the estimated waiting time of each elevator, the number of passengers in each elevator, and the estimated boarding time of each elevator. The elevator is operated in an energy-saving manner by adjusting the maximum speed, acceleration, or stop time of each elevator based on the power suppression value .
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