JP5548735B2 - エレベータシステム - Google Patents
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Description
、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。
、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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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)。
。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。
。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
2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。
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。
、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。
、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。
、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。
、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。
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
Claims (6)
- 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に電力が送られ、さらに個々のエレベータ受電装置に電力が送られて、各エレベータの駆動装置に電力が送られる複数台のエレベータシステムにおいて、
前記ビル全体の総電力を検出して、その値からエレベータ全体の電力しきい値を算出し、前記エレベータ統括受電装置の電力が前記しきい値以下となるように各前記エレベータの電力抑制値を定め、前記エレベータは前記電力抑制値に基づいて運行され、前記電力抑制値は、各前記エレベータの予測待ち時間が長いほど前記電力抑制値の合計値に対する比率が小さくなるように定められることを特徴とするエレベータシステム。 - 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に電力が送られ、さらに個々のエレベータ受電装置に電力が送られて、各エレベータの駆動装置に電力が送られる複数台のエレベータシステムにおいて、
前記ビル全体の総電力を検出して、その値からエレベータ全体の電力しきい値を算出するビル総電力管理手段と、
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前記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、各前記エレベータは、前記電力抑制値に基づいて運行され、前記電力抑制値は、各前記エレベータの予測待ち時間が長いほど前記電力抑制値の合計値に対する比率が小さくなるように定められることを特徴とするエレベータシステム。 - 請求項1又は2に記載のものにおいて、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基づいて、算出されることを特徴とするエレベータシステム。
- 請求項1又は2に記載のものにおいて、前記エレベータの運行は、各エレベータの最高速度,加速度又は停止時間を調整することで行われることを特徴とするエレベータシステム。
- 請求項1又は2に記載のものにおいて、前記各エレベータの使用電力値は、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位置に到着するための速度,加速度、及びかご重量,釣合おもり重量,乗客の総重量、とより算出されることを特徴とするエレベータシステム。
- 請求項1又は2に記載のものにおいて、待機状態の前記エレベータは、回生運転されることを特徴とするエレベータシステム。
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