CN109755936A - 客运***的电力管理 - Google Patents

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CN109755936A CN201811315837.XA CN201811315837A CN109755936A CN 109755936 A CN109755936 A CN 109755936A CN 201811315837 A CN201811315837 A CN 201811315837A CN 109755936 A CN109755936 A CN 109755936A
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Abstract

根据一个方面，提供了一种利用客运***实现电力管理的方法，该客运***包括建筑物的至少一个客运设施。该方法包括：获取电网的实时电网频率信息；从外部控制平台接收与实时电网频率相关联的控制信号请求；以及基于控制信号请求，使用连接到客运设施的至少一个能量存储器启动客运***的电力管理。

Description

客运***的电力管理
技术领域
本公开涉及客运***的电力管理。
背景技术
在电网中，电力供应和需求必须始终保持平衡。能源***向更可再生和分布式能源生产的转变给电力市场和参与方带来了挑战。大量依赖天气的间歇性可再生能源发电与全球电力消耗增加趋势相结合，阻碍了维持电网平衡的任务。这已导致了向更多基于需求的电价的转变，这会对负载情况极不稳定的终端客户造成不利。与此同时，电网运营商被迫购买更多的用于频率调节和需求响应容量的储备，以维持电网稳定性。
现有电梯***的电力需求极不稳定。电力需求的短峰值可能高达平均需求的30倍，导致建筑物的电力需求出现明显的瞬态峰值。另一方面，可再生能源产量的增加和整体电网需求的增加给电网运营商带来了压力，要求他们拥有足够的储备容量来维持电网稳定。
因此，不断需要新的方法来维持电网稳定性。因此，具有可以减轻这些缺点中的至少一个的解决方案将是有益的。
发明内容
根据至少一些方面，提供了一种解决方案，其利用连接到建筑物(如电梯、自动扶梯、输送机或在同一电梯井中具有两个或更多个自推进的电梯轿厢的多轿厢***)中的客运***的频率控制的能量***来实施电力管理。因为该控制基于实时电网频率测量，该解决方案使得不稳定的负载能够参与维持电网频率。
根据第一方面，提供了一种用于实现客运***的电力管理的方法，该客运***包括建筑物的至少一个客运设施。该方法包括获取电网的实时电网频率信息；从外部控制平台接收与实时电网频率相关联的控制请求；以及基于控制请求，使用连接到至少一个客运设施的至少一个能量存储器启动客运***的电力管理。
在一个实施例中，控制请求包括电网频率阈值，其中该方法还包括当实时电网频率降至低于电网频率阈值时，启动从至少一个能量存储器馈送能量。
在一个实施例中，控制请求包括多个电网频率阈值，并且其中该方法还包括基于多个电网频率阈值，逐渐影响能量从能量存储器馈送到电网或取自电网到能量存储器的程度。
在一个实施例中，附加地或替代地，该方法还包括将来自至少一个能量存储器的能量馈送回电网。
在一个实施例中，附加地或替代地，该方法还包括将能量从至少一个能量存储器馈送到至少一个客运设施。
在一个实施例中，附加地或替代地，控制请求包括电网频率阈值，其中该方法还包括当实时电网频率超过电网频率阈值时，启动从电网对至少一个能量存储器充电。
在一个实施例中，附加地或替代地，控制请求还包括将能量从至少一个能量存储器馈送到至少一个客运设施的请求。
在一个实施例中，附加地或替代地，该方法还包括基于控制请求，确定响应于启动电力管理而执行的电力管理的量，并且向外部控制平台报告执行的电力管理的量。
根据第二方面，提供了一种用于实现客运***的电力管理的装置，该客运***包括建筑物的至少一个客运设施。该装置包括用于获取电网的实时电网频率信息的部件；从外部控制平台接收与实时电网频率相关联的控制请求的部件；以及基于控制请求，使用连接到至少一个客运设施的至少一个能量存储器启动客运***的电力管理的部件。
在一个实施例中，控制请求包括电网频率阈值，其中该装置还包括当实时电网频率降至低于电网频率阈值时，启动从至少一个能量存储器馈送能量的部件。
在一个实施例中，控制请求包括多个电网频率阈值，并且其中该装置还包括基于多个电网频率阈值，逐渐影响能量从至少一个能量存储器馈送到电网或取自电网到至少一个能量存储器的程度的部件。
在一个实施例中，附加地或替代地，该装置包括将来自至少一个能量存储器的能量馈送回电网的部件。
在一个实施例中，附加地或替代地，该装置包括将能量从至少一个能量存储器馈送到至少一个客运设施的部件。
在一个实施例中，附加地或替代地，控制请求包括电网频率阈值，其中该装置还包括当实时电网频率超过电网频率阈值时，启动从电网对至少一个能量存储器充电的部件。
在一个实施例中，附加地或替代地，控制请求包括将能量从至少一个能量存储器馈送到至少一个客运设施的请求。
在一个实施例中，附加地或替代地，该装置包括基于控制请求确定响应于启动电力管理而执行的电力管理的量的部件，和向外部控制平台报告执行的电力管理的量的部件。
根据第三方面，提供了一种用于客运设施的驱动单元。驱动单元包括驱动器，其配置成操作客运设施；以及控制器，其配置成获得电网的实时电网频率信息；从外部控制平台接收与实时电网频率相关的控制请求；并且基于控制请求，使用连接到客运设施的至少一个能量存储器启动客运***的电力管理。
根据第四方面，提供一种电梯***，包括至少一个客运设施；至少一个能量存储器；和根据第二方面的装置或根据第三方面的驱动单元。
在一个实施例中，电梯***是多轿厢的电梯***，其具有在同一井中移动的两个或更多个自推进的电梯轿厢。每辆轿厢具有用于提供电力来驱动轿厢和/或为轿厢电气化提供电力的电池。在井侧提供有电池装载站，当轿厢位于装载站附近的充电位置时，该电池装载站为每个轿厢电池充电。装载站可以包括独立权利要求中公开的至少一个能量存储器。这意味着至少一个能量存储器从主电力网络充电，并且用作能量缓冲器以大电流快速给轿厢电池充电。
根据第五方面，提供了一种包括程序代码的计算机程序，在由至少一个处理单元执行时，该程序代码使得所述至少一个处理单元执行第一方面的方法。
根据第六方面，提供了一种包括程序代码的计算机可读介质，在由至少一个处理器执行时，该程序代码使得所述至少一个处理器执行任何第一方面的方法。
根据第七方面，提供了一种装置，包括至少一个处理器，以及连接到所述至少一个处理器的至少一个存储器。所述至少一个存储器存储程序指令，当其由至少一个处理器执行时，所述程序指令使得装置获得电网的实时电网频率信息；从外部控制平台接收与实时电网频率相关的控制请求；并且基于控制请求，使用连接到客运设施的至少一个能量存储器启动客运***的电力管理。
例如，可以使用至少一个处理器，至少一个处理器和连接到至少一个处理器的至少一个存储器或至少一个处理器、至少一个连接到所述至少一个处理器的存储器和连接到所述至少一个处理器的输入/输出接口来实现上述装置。
附图说明
附图用以提供对本发明的进一步理解并构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与说明书一起有助于解释本发明的原理。其中：
图1示出了根据一个方面的包括建筑物的至少一个客运设施的客运***的框图；
图2A示出了根据一个方面的用于实现客运***的电力管理的方法的流程图，该客运***包括建筑物的至少一个客运设施；
图2B示出了根据另一方面的用于实现客运***的电力管理的方法的流程图，该客运***包括建筑物的至少一个客运设施；
图3示出了描绘根据一个方面的装置的***图。
具体实施方式
以下描述示出了旨在通过利用连接到建筑物的客运***的频率控制的能量***管理电力需求，来提供电网平衡服务的解决方案。
图1示出了根据一个方面的包括建筑物的至少一个客运设施的客运***的框图。客运***可包括：电网接口106，被配置为向***提供电力或从***接收电力；能量存储***108，被配置为提供和存储能量；以及电力负载104。能量存储***108可包括一个或多个单独的能量存储器。客运***还包括：控制器102，配置成控制客运***的电力管理；以及驱动器100，配置成操作至少一个客运设施，例如电梯、自动扶梯或输送机。
在一个实施例中，驱动器100被配置为测量电网的实时电网频率。或者，可以在客运***的另一个元件中实现实时电网频率的测量。驱动器100连接到电网106、能量存储***108、控制器102和电力负载104。可以经由驱动器100，从电网106向电力负载104和能量存储***108供电，也可以从能量存储***108向电力负载104和电网106供电。可以从外部控制平台110接收与实时电网频率相关联的控制请求，并且可以使用能量存储***108基于控制请求来启动客运***的电力管理。
虽然图1示出了驱动器100和控制器102可以实现为单独的元件，在另一个实施例中，控制器102可以与驱动器100集成以形成驱动单元112。
在图1的实施例中，电梯***是多轿厢的电梯***，其具有在同一井中移动的两个或更多个自推进的电梯轿厢。每辆轿厢都有用于提供电力来驱动轿厢和/或为轿厢电气化提供电力的电池。在井侧设置有电池装载站，当轿厢位于装载站附近的充电位置时，该电池装载站为每个轿厢电池充电。装载站可以包括独立权利要求中公开的能量存储器。这意味着能量存储***从主电力网络充电，并且用作能量缓冲器以大电流快速给轿厢电池充电。
图1示出的解决方案能够非常快速地响应电网频率的波动，具有二级响应时间。因此，它可能是为电网运营商提供电网平衡服务的宝贵资产。此外，峰值功率需求的降低可能导致建筑物配电***的容量需求降低，需求费用降低，以及降低馈线电缆、变压器、UPS和备用发电机的成本。能量存储***108可以进一步减少对额外救援设备的需求，因为它可以在主电源丢失期间维持服务。
图2A示出了根据一个方面的用于实现客运***的电力管理的方法的流程图，该客运***包括建筑物的至少一个客运设施；
在200处接收电网的实时电网频率信息。例如可以通过驱动器100或客运***的另一个元件来测量频率。驱动器100还可以将测量的实时电网频率信息发送到控制器102以供进一步使用。
电网的电网频率应始终保持在其标称频率。例如，在欧洲标称频率为50Hz，在美国标称频率为60Hz。当电力供需不平衡时，电网频率开始漂移。通常频率在标称值附近不断波动，因此为了将频率保持在一定的公差之间，不断需要平衡动作。
在202处，从外部控制平台接收与实时电网频率相关联的控制请求。控制请求可以包括减少/增加电力消耗或减少/增加电力产生以平衡电网中能量的需求和生产。外部控制平台可能已经响应于从例如电力市场获得的信息发送了控制请求。
在204处，基于控制请求，使用连接到客运设施的至少一个能量存储器启动客运***的电力管理。因此，通过利用客运设施的现有能量存储器来实现电力管理。
图2B示出了根据本发明另一方面的用于实现客运***的电力管理的方法的流程图，该客运***包括建筑物的至少一个客运设施；
上面已经结合图2A讨论了步骤200、202和204。因此，这里不再重复。
在206处，确定控制请求是否涉及向能量存储器馈送能量或从能量存储器馈送能量。如果请求指示将能量馈送到能量存储器，则利用从电网提供的能量对至少一个能量存储器进行充电。或者，如果请求指示要从能量存储器馈送能量，则处理进行到214。在214处，确定是否将能量从至少一个能量存储器馈送到电网或客运设施。如果存储在至少一个能量存储器中的能量将用于馈送电网，则在216处将能量馈送回电网。或者，如果存储在至少一个能量存储器中的能量将用于馈送给客运设施，则在218处将能量馈送到客运设施。
在一个实施例中，在210处确定执行的电力管理的量，并且在212处将执行的电力管理的量报告给外部控制平台。报告可以以规则的间隔发送到外部控制平台。规则的间隔可以是例如一分钟，几分钟或甚至几小时，或任何其他预定时间间隔。然后，外部控制平台可以从多个来源收集数据并将它们聚合为更大的资源，从而使它们能够对电网产生更大的影响，并且更有效地实施频率调节。因此，一组频率控制的能量存储***可以包括将小规模消耗和生产结合到大型实体中的所谓聚合器，其可以参与不同的需求响应市场。通过将***组合成更大的资源，它们对平衡电网频率具有更大的影响。
在一个实施例中，控制请求可以包括电网频率阈值，并且当实时电网频率降至低于电网频率阈值时，通过从能量存储器馈送能量来启动电力管理。电网频率阈值可以表示为例如标称值的百分比或者与标称值的差值。
在一个实施例中，控制请求包括电网频率阈值，其中该方法还包括当实时电网频率超过电网频率阈值时，启动从电网对能量存储器的充电。电网频率阈值可以表示为例如标称值的百分比或者与标称值的差值。
在一个实施例中，控制请求可以包括当实时电网频率测量指示电网频率低于标称值时，从能量存储器馈送能量的请求，或者当实时电网频率测量指示电网频率高于标称值时，对能量存储器充电的请求。
当实时电网频率低于标称值或低于电网频率阈值时，启动电力管理可以包括从能量存储器馈送能量以支持客运设施所需的电力，以便减少来自电网的电力消耗。当客运设施的电力需求低于至少一个能量存储器可以馈送的电力需求时，至少一些能量可以被反馈给电网。
例如，可以根据控制请求或来自电网运营商的指令来确定电网频率阈值。此外，可以存在多个电网频率阈值以逐渐影响能量从至少一个能量存储器馈送到电网或取自电网到至少一个能量存储器的程度。
当实时电网频率高于标称值或超过电网频率阈值时，启动电力管理可以包括从电网对能量存储器充电。
当实时电网频率处于标称值时，启动电力管理可以包括从能量存储器向客运设施供电以在电力需求的峰值期间提供支持。减少需求峰值有助于保持电网频率平衡。
当再生能量可用时，也可以在任何时间对能量存储器充电。例如，当电梯轿厢以空电梯轿厢上升并且以重负载下降时，电梯***产生的电力大于其使用的电力。该再生能量可用于给能量存储***充电，从而也确保可用于需求响应的储备。可以预测这些类型的场合，并且在再生之前，通过清空能量存储***的用于支持负载电力的能量来控制能量存储***的使用以准备充电。
图2A和图2B中所示的解决方案能够非常快速地响应电网频率的波动，具有二级响应时间。因此，它可能是为电网运营商提供电网平衡服务的宝贵资产。此外，峰值功率需求的降低可能导致建筑物配电***的容量需求降低、需求费用降低、以及降低馈线电缆、变压器、UPS和备用发电机的成本。能量存储***可以进一步减少对额外救援设备的需求，因为它可以在主电源丢失期间维持服务。
所公开的解决方案提供了通过频率调节来提供高价值电网服务的能力。此外，所公开的解决方案能够降低用于构建电气***的基础设施成本，最小化需求费用并将需求转移到低价时间。
图3示出了描绘包括各种可选硬件和软件组件的装置300的***图。图示的装置300可以包括控制器或处理器302(例如，信号处理器、微处理器、ASIC或其他控制和处理逻辑电路)，用于执行诸如信号编码、数据处理、输入/输出处理、功率控制和/或其他功能。图示的装置300可包括一个或多个存储器304。存储器304可包括不可移除存储器和/或可移除存储器。不可移除存储器可以包括RAM、ROM、闪存、硬盘或其他众所周知的存储器存储技术。存储器304还可以用于存储用于运行一个或多个应用程序的数据和/或代码。
装置300可以包括输入/输出接口308，以使装置300能够与其他装置通信。装置300还可以包括网络接口306，其实现与外部设备或网络的通信。网络接口306可以包括用于与外部设备或网络通信的有线或无线收发器。装置300的所示组件是包罗万象的，因为可以删除任何组件并且可以添加其他组件。
存储器304可以包括计算机程序，当其由处理器302执行时，使得装置300获得电网的实时电网频率信息；从外部控制平台接收与实时电网频率相关的控制请求；并且基于控制请求，使用连接到客运设施的至少一个能量存储器启动客运***的电力管理。
此外，图3中公开的所示组件的任何组合，例如，处理器302和存储器304中的至少一个可以构成用于获得电网的实时电网频率信息的部件；用于从外部控制平台接收与实时电网频率相关联的控制请求信号的部件；和用于基于控制请求信号，使用连接到客运设施的至少一个能量存储器启动客运***的电力管理的部件。
示例实施例可以用软件、硬件、应用逻辑或软件、硬件和应用逻辑的组合来实现。示例实施例可以存储与本文描述的各种方法有关的信息。该信息可以存储在一个或多个存储器中，例如硬盘、光盘、磁光盘、RAM等。一个或多个数据库可以存储用于实现示例实施例的信息。可以使用包括在这里列出的一个或多个存储器或存储设备中的数据结构(例如记录、表、阵列、字段、图形、树、列表等)来组织数据库。关于示例实施例描述的方法可以包括适当的数据结构，用于将由示例实施例的设备和子***的方法收集和/或生成的数据存储在一个或多个数据库中。
可以使用一个或多个通用处理器、微处理器、数字信号处理器、微控制器等根据示例实施例的教导编程，来方便地实现示例实施例的全部或一部分，如计算机和/或软件领域的技术人员将理解的那样。如软件领域的技术人员将理解的，基于示例实施例的教导，普通技术的程序员可以容易地准备适当的软件。另外，如电气领域的技术人员将理解的，示例实施例可以通过准备专用集成电路或通过互连传统组件电路的适当网络来实现。因此，示例不限于硬件和/或软件的任何特定组合。存储在计算机可读介质中的任何一个或组合上，示例可以包括用于控制示例实施例的组件的软件，用于驱动示例实施例的组件，用于使示例实施例的组件能够与人类用户交互等。这样的计算机可读介质还可以包括计算机程序，用于执行在实现示例实施例中所执行的全部或一部分的处理(如果处理是分布式的)。示例的计算机代码设备可以包括任何合适的可解释或可执行代码机制，包括但不限于脚本、可解释程序、动态链接库(DLL)、Java类和小应用程序、完整的可执行程序等。在本文件的上下文中，“计算机可读介质”可以是能够包含存储、传送、传播或传输指令以供指令执行***、装置或设备(例如计算机)使用或与之结合使用的任何介质或部件。计算机可读介质可以包括计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是任何介质或装置，其可以包含或存储指令以供指令执行***、装置或设备(例如计算机)使用或与之结合使用。计算机可读介质可以包括参与向处理器提供指令以供执行的任何合适的介质。这种介质可以采用多种形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质、传输介质等。
尽管已经示出并描述和指出了应用于其优选实施例的基本新颖特征，但是应该理解，在不脱离本公开的精神的情况下，本领域技术人员可以对所描述的装置和方法的形式和细节进行各种省略和替换以及改变。例如，明确地意图的是，以基本相同的方式执行基本相同的功能以实现相同结果的那些元件和/或方法步骤的所有组合都在本公开的范围内。此外，应该认识到，结合任何公开的形式示出和/或描述的结构和/或元件和/或方法步骤可以作为设计选择的一般事项并入任何其他公开或描述或建议的形式或实施例中。此外，在权利要求中，装置加功能的条款旨在覆盖这里描述的执行所述功能的结构，不仅包括结构等同物，还包括等同结构。
申请人在此公开了本文所述的每个单独的特征以及两个或更多个这样的特征的任何组合，只要这些特征或组合能够基于本说明书作为整体执行，根据本领域技术人员的公知常识，不管这些特征或特征的组合是否解决了本文公开的任何问题，并且不限制权利要求的范围。所公开的方面/实施例可以包括任何这样的单独特征或特征的组合。鉴于前面的描述，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在本公开的范围内进行各种修改。

Claims (14)

1.一种用于实现客运***的电力管理的方法，所述客运***包括建筑物的至少一个客运设施，所述方法包括：
获取电网的实时电网频率信息；
从外部控制平台(110)接收与实时电网频率相关联的控制请求；和
基于所述控制请求，使用连接到至少一个客运设施的至少一个能量存储器(108)启动所述客运***的电力管理。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制请求包括电网频率阈值，其中所述方法还包括当实时电网频率降至低于电网频率阈值时，启动从至少一个能量存储器(108)馈送能量。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述方法还包括将来自至少一个能量存储器(108)的能量馈送回电网。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述方法还包括将能量从至少一个能量存储器(108)馈送到至少一个客运设施。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制请求包括电网频率阈值，其中所述方法还包括当实时电网频率超过电网频率阈值时，启动从电网对至少一个能量存储器(108)的充电。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制请求还包括将能量从能量存储器(108)馈送到至少一个客运设施的请求。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制请求包括多个电网频率阈值，并且其中该方法还包括基于所述多个电网频率阈值，逐渐影响能量从能量存储器馈送到电网或取自电网到能量存储器的程度。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，还包括：
确定响应于基于控制请求启动电力管理而执行的电力管理的量；和
向外部控制平台报告执行的电力管理的量。
9.一种用于实现客运***的电力管理的装置(300)，所述客运***包括建筑物的至少一个客运设施，所述装置包括：
用于获取电网的实时电网频率信息的部件(302、304)；
用于从外部控制平台接收与实时电网频率相关联的控制请求的部件(302、304)；和
用于基于所述控制请求，使用连接到至少一个客运设施的至少一个能量存储器(108)启动所述客运***的电力管理的部件(302、304)。
10.根据权利要求9所述的装置(300)，还包括用于实现权利要求2-8中任一项的方法的部件。
11.一种用于客运设施的驱动单元(100、102)，包括：
驱动器(100)，配置为操作客运设施；和
控制器(102)，配置为用于获取电网的实时电网频率信息；从外部控制平台接收与实时电网频率相关的控制请求；并且基于控制请求，使用连接到客运设施的至少一个能量存储器(108)启动所述客运***的电力管理。
12.一种电梯***，包括：
至少一个客运设施；
至少一个能量存储器(108)；和
根据权利要求9-10中任一项所述的装置(300)或根据权利要求10所述的驱动单元(100、102)。
13.一种包括程序代码的计算机程序，在由至少一个处理器(302)执行时，所述程序代码使所述至少一个处理器(302)执行权利要求1-8中任一项所述的方法。
14.一种包括程序代码的计算机可读介质，在由至少一个处理器(302)执行时，所述程序代码使所述至少一个处理器(302)执行权利要求1-8中任一项所述的方法。
CN201811315837.XA 2017-11-07 2018-11-06 客运***的电力管理 Pending CN109755936A (zh)

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