电梯装置以及用于控制电梯的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电梯的功率使用的优化。
【背景技术】
[0002]电梯的电能需求随着时间变化。电力需求在运行期间基本上大于在电梯的静止期间。电梯轿厢的负载以及电梯轿厢的配重的幅度等影响运行期间的电力消耗。
[0003]建筑物中的上行干线的熔断器以及线缆通常根据较大的需求功率来定规格。通常，当熔断器的规格/建筑物的电力需求增加时，建筑物的干线电力连接的成本增加。
[0004]从电力供应商的角度来看，宽范围的功率变化可能是一个问题，因为这可能引起电力网络的频率振荡等。
[0005]发明目的
[0006]因此，本发明的目的在于，对由于电梯的运行而在建筑物的电力供应中引起的负载进行平滑化而不对电梯的使用者引起任何损害。
[0007]为了实现这一目的，本发明公开如权利要求1中定义的电梯装置、如权利要求17中限定的电梯系统以及如权利要求19中限定的方法。
[0008]本发明的一个目的在于，对由于电梯的运行而在建筑物的干线供应中引起的负载进行平滑化而不对电梯的使用者造成任何损伤。为了实现这一目的，本发明公开了如权利要求13中限定的电梯装置以及如权利要求29中限定的方法。
[0009]本发明的一个目的在于，对由于电梯的运行而在公共电力网络中引起的负载进行平滑化而不对电梯的使用者造成任何损伤。为了实现这一目的，本发明公开了如权利要求14中限定的电梯装置以及如权利要求30中限定的方法。
[0010]本发明的一个目的在于，对由于电梯的操作而在建筑物的备用功率设备中引起的负载进行平滑化而不对电梯的使用者造成任何损伤。为了实现这一目的，本发明公开了如权利要求15中限定的电梯装置以及如权利要求31中限定的方法。
[0011]从属权利要求中描述了本发明的优选实施例。一些发明性实施例以及各种实施例的发明性组合也在本申请的描述性部分和附图中呈现。
【发明内容】
[0012]具有电力分配网络的建筑物中的电梯装置连接到建筑物的电力供应。电梯装置包括多个电梯轿厢以及控件，控件被配置成形成用于基于服务请求驱动电梯轿厢的运行方案。电梯装置还包括多个曳引机以及连接到建筑物的电力分配网络的用于曳引机的多个电源设备，多个电源设备中的每个电源设备被配置成通过经由电力分配网络向驱动电梯轿厢的升机器供应电力并且还通过从制动电梯轿厢的曳引机向电梯分配网络供应回电力，来根据运行方案使用曳引机驱动电梯轿厢。上述控件被配置成:形成用于基于服务请求驱动电梯轿厢的运行方案的替选，估计曳引机实施上述替选所需要的电力，以及从多个不同替选中选择用于使用的运行方案，该运行方案在实施时引起曳引机的电力在被相加在一起时对在建筑物的电力供应中出现的功率变化进行平滑化。在对瞬时功率变化进行平滑时，由于电梯的运行而施加在建筑物的电力供应上的负载(即最大电流)减小。然而，同时，经由建筑物的电力分配网络均匀地接收到电力，使得电梯或者其他电气设备不需要由于过载而停止工作。因此，电梯装置的运行和建筑物的其他电气设备的运行可以继续而不对用户造成额外损害。待由该解决方案实现的优点在大的建筑物中随着同时驱动的电梯的数目增加而进一步增加，在这种情况下，建筑物的电力供应中的瞬时功率变化减小甚至更多。
[0013]通常根据最大功率需求来对建筑物的电力供应定规格(dimens1n)。虽然电梯的能耗实际上仅为建筑物的总能耗的大致百分之五，但是电梯的瞬时峰值功率需求通常对应于整个建筑物的功耗的近50%。因此，借助于根据本描述的解决方案一一通过减小由于电梯引起的功率变化一一可以明显减小建筑物的电力供应的规格。这对于建筑物的拥有者而言在经济性方面也是很重要的，因为建筑物的电力供应的投入成本每千瓦增加近300欧元(合同费用大致100欧元/KW，变压器大致100欧元/KW，备用功率系统大致100欧元/KW)。
[0014]在一些实施例中，建筑物的上述电力供应为建筑物的干线供应。这表示，与现有技术中已知的方式相比，可以经由干线供应更均匀地接收电力。在一些实施例中，同时还可以减小干线供应的熔断器规格。
[0015]在一些实施例中，建筑物的上述电力供应为备用功率设备。这表示，与现有技术中已知的方式相比，可以从备用功率设备更均匀地接收电力。同时，通常还减小了施加在备用功率设备上的负载。因此，可以减小所需要的备用功率设备的规格或者可以增加设置有备用功率设备的电梯装置的运输能力。
[0016]在一些实施例中，控件通过数据传输总线连接到建筑物自动化装置，通过建筑物自动化装置来控制电梯装置外部的设备的电力消耗，并且建筑物自动化装置被配置成基于要从控件接收的变化命令来按照控件规定的方式改变电梯装置外部的设备的电力消耗。控件还被配置成:形成用于改变电梯装置外部的设备的电力消耗的变化命令；以及从多个不同替选中选择用于使用的运行方案，该运行方案在实施时引起曳引机的电力在与电梯装置外部的设备的变化后的电力消耗相加在一起时对在建筑物的电力供应中出现的功率变化进行平滑化。这表示控件可以通过同时优化曳引机的功耗以及电梯装置外部的设备的功耗来非常高效地影响在建筑物的电力供应中出现的功率变化。上述在建筑物中的电梯装置外部的设备可以是例如用于家庭用水的加热装置、空调装置、加热系统和照明。
[0017]在一些实施例中，控件被连接到位于建筑物外部的数据传输总线以用于调节干线供应的功率极限，并且控件被配置成基于要从建筑物外部的数据传输总线接收的控制信号来改变干线供应的功率极限。这表示可以基于经由建筑物外部的数据传输总线从电力供应商接收的控制信号来改变干线供应的功率极限。在这种情况下，电梯装置的运行在来自公共电力网络的可用于操作电梯的电力降低的情况下仍然可以具有充足的运输能力。
[0018]控件优选地包括处理器和存储器，要利用微处理器来执行的优化程序存储在存储器中。在优化程序中，控件被配置成按照在本描述中所公开的方式工作。优化程序表示能够在其中执行与电梯装置的运行参数(诸如电梯等待时间、能耗、功耗和/或运输能力)相关的计算的计算机程序。在一些优选实施例中，优化程序还包括一个或多个优化算法，通过使用这些优化算法，可以从多个替选中选择最佳地对应于设定目标的运行方案，所述目标为诸如用于建筑物的电力供应的功率的设定极限值、用于使建筑物的电力分配网络的功率变化最小化的目标、用于减小公共电力网络的功率变化的目标等。在一些实施例中，使用遗传算法作为优化算法。
[0019]根据一个方面，在用于控制电梯的方法中:形成用于基于服务请求驱动电梯轿厢的运行方案，以及通过经由建筑物的电力分配网络向驱动电梯轿厢的每个曳引机供应电力，并且还通过从制动电梯轿厢的曳引机向建筑物的电力分配网络供应回电力，来根据运行方案驱动电梯轿厢。另外，在该方法中，形成用于基于服务请求驱动电梯轿厢的运行方案的替选，确定曳引机实施替选所需要的电力，以及从多个不同替选中选择用于使用的运行方案，曳引机在实施上述运行方案时的电力在被相加在一起时对在建筑物的电力供应中出现的功率变化进行平滑化。
【附图说明】
[0020]图1呈现根据一个实施例的电梯装置的图解视图。
[0021]图2呈现根据第二实施例的电梯装置的图解视图。
[0022]图3a_3c呈现由在重的方向上同时驱动的两个电梯在建筑物的电力分配网络中产生的功率的图。
[0023]图4a_4d呈现在通过调节电梯装置外部的设备的电力消耗来优化功耗时，由在重的方向上同时驱动的两个电梯在建筑物的电力分配网络中产生的功率的图。
[0024]图5a_5c呈现在通过改变其中一个电梯的开始时刻来优化功耗时，由在重的方向上同时驱动的两个电梯在建筑物的电力分配网络中产生的功率的图。
[0025]图6a_6c呈现由在重的方向和轻的方向上同时驱动的电梯在建筑物的电力分配网络中产生的功率的图。
[0026]图7a_7c呈现在通过调节两个电梯的加速度和最大速度来优化功耗时由在重的方向上同时驱动的两个电梯在建筑物的电力分配网络中产生的功率的图。
[0027]图8呈现根据第三实施例的电梯装置的图解视图。
【具体实施方式】
[0028]实施例1
[0029]图1呈现建筑物中的电梯装置，该电梯装置包括电梯组16。组控制器6接收由电梯乘客使用呼叫发出设备10发出的服务请求，并且经由数据传输总线13分配所接收的由属于电梯组16的电梯轿厢4来进行服务的服务请求。组控制器6形成运行方案，S卩，关于如何按照协同方式在电梯组16的电梯轿厢4之间分配服务请求的计划。
[0030]组控制器6在电梯轿厢之间划分服务请求，并且每个电梯轿厢基于服务请求来被驱动，以使得电梯轿厢停止在根据服务请求的楼层。
[0031 ]图1的电梯装置连接到建筑物的三相电力分配网络I。从公共电力网络