0前言

國內(nèi)發(fā)電廠普遍使用傳統(tǒng)照明控制方法，包括配電箱集中控制、就地開關(guān)控制和自動(dòng)控制。然而，隨著技術(shù)進(jìn)步，這些方法已無法滿足對(duì)安全、舒適、便捷、信息交互和節(jié)能環(huán)保的需求。因此，實(shí)施智能照明控制系統(tǒng)變得必要，以提升電廠照明的節(jié)能、智能化、信息化和人性化水平。

1智能照明控制系統(tǒng)概述

智能照明控制系統(tǒng)通過內(nèi)置微處理器和存儲(chǔ)單元的單元器件，利用通信總線（如雙絞線或光纖）連接成網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)單元都有獨(dú)立地址，通過軟件控制功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)各回路的管理。輸入單元將信號(hào)轉(zhuǎn)換為總線信號(hào)，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，輸出單元接收并控制相應(yīng)回路。照明網(wǎng)絡(luò)的智能控制系統(tǒng)包括總線型、電力載波和無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，發(fā)電廠通常采用安全性更高的總線型系統(tǒng)。

2智能照明控制系統(tǒng)在發(fā)電廠照明中的可行性分析

2.1目前發(fā)電廠照明場(chǎng)所控制現(xiàn)狀

發(fā)電廠環(huán)境復(fù)雜，設(shè)備管道密集，具有高溫、蒸汽、灰塵、潮濕、腐蝕、爆炸風(fēng)險(xiǎn)及震動(dòng)等特點(diǎn)。照明控制因場(chǎng)所而異，傳統(tǒng)方式詳見表1。

表1電廠主要建（構(gòu)）筑物和設(shè)施的推薦光源及傳統(tǒng)控制方式

注：TLD代表熒光燈；CFG代表緊湊型熒光燈；ZJD代表金屬鹵化物燈；NG代表高壓鈉燈；LED代表發(fā)光二極管；WJD代表無極燈

表1顯示，發(fā)電廠照明主要通過集中和就地兩種電氣控制方式管理，除室外區(qū)域使用光控和時(shí)控。由于發(fā)電廠面積大、系統(tǒng)復(fù)雜、人員有限，照明常開導(dǎo)致電能浪費(fèi)。

2.2智能照明控制系統(tǒng)在發(fā)電廠的具體應(yīng)用

智能照明控制系統(tǒng)包括監(jiān)控機(jī)、通信管理機(jī)、智能配電箱、照度采集器和通信總線，利用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)電廠照明的智能控制。系統(tǒng)主要用于主廠房和運(yùn)煤區(qū)域，采用總線型結(jié)構(gòu)。照明主要采用氣體放電燈，如金屬鹵化物燈和高壓鈉燈，這些燈啟動(dòng)時(shí)間長，啟動(dòng)電流大，可控性差。盡管照明燈具數(shù)量眾多，但智能控制主要集中在關(guān)鍵區(qū)域，因?yàn)槿鎸?shí)施難度大且不經(jīng)濟(jì)。

2.3智能照明控制系統(tǒng)在發(fā)電廠中的優(yōu)勢(shì)分析

（1）節(jié)能——降低廠用電率

該系統(tǒng)支持多種控制方式，包括手動(dòng)、遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)控制，能夠根據(jù)環(huán)境和指令調(diào)整照明，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。例如，在一個(gè)2×350MW燃煤電廠中，智能照明系統(tǒng)可節(jié)約40%至50%的電能。

表2主廠房和運(yùn)煤廠房節(jié)能表

注：1）在汽機(jī)房和鍋爐房非檢查維護(hù)時(shí)段，可分組開啟；2）鍋爐本體區(qū)域可分層開啟；3）運(yùn)煤區(qū)域則根據(jù)上煤時(shí)間間隔同步開啟。

（2）經(jīng)濟(jì)性——降低照明運(yùn)行成本

根據(jù)表2數(shù)據(jù)，2X350MW燃煤電廠主廠房和運(yùn)煤廠房照明用電年節(jié)約95.5萬度，上網(wǎng)電價(jià)0.38元/度，年節(jié)約電費(fèi)36.3萬元。安裝智能照明控制系統(tǒng)需投資約100萬，包括配電箱、軟件、控制設(shè)備等。3年內(nèi)可回收成本，之后系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性隨時(shí)間增加。詳情見圖3。

（3）延長光源和電氣附件的壽命

光源和電器都有使用壽命，頻繁開關(guān)會(huì)縮短它們的壽命。智能照明控制系統(tǒng)能根據(jù)時(shí)間、檢修狀態(tài)或分組控制照明，減少使用時(shí)間，保養(yǎng)光源和電器。這樣可延長它們的壽命至少5倍。

（4）采集數(shù)據(jù)信息及電氣管理

智能照明控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄、查詢和備份數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)燈具狀態(tài)和電氣參數(shù)（如電壓、電流等），并能繪制負(fù)荷曲線以觀察照明耗能。

（5）可修改性

業(yè)主可通過后臺(tái)輕松修改照明控制關(guān)系。智能照明系統(tǒng)具備可編程性，適應(yīng)未來變動(dòng)，無需重新布線即可在軟件中調(diào)整。控制軟件使用標(biāo)準(zhǔn)圖形界面，支持圖形插入，實(shí)現(xiàn)直觀操作。

（6）便于維護(hù)管理

智能照明控制系統(tǒng)具備遠(yuǎn)程和就地控制功能，支持集中與分散管理，便于電廠維護(hù)和操作。

（7）提高電廠工作環(huán)境的舒適度和安全性

智能照明系統(tǒng)能根據(jù)環(huán)境變化調(diào)整亮度，并可設(shè)定不同場(chǎng)所的照度，確保舒適度。墻壁觸摸開關(guān)使用低電壓，可鎖定自動(dòng)控制，增強(qiáng)人身安全。

（8）環(huán)境效益分析

使用智能照明控制系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)照明系統(tǒng)，能顯著減少有害物質(zhì)排放。以2×350MW電站為例，僅在主廠房和運(yùn)煤廠房使用智能照明系統(tǒng)，10年可節(jié)省955×10^4kWh電能，相當(dāng)于節(jié)約2578.5噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少2272.9噸碳粉塵、9262.4噸二氧化碳、251噸二氧化硫和125噸氮氧化物排放。因此，智能照明控制系統(tǒng)在環(huán)境效益上具有明顯優(yōu)勢(shì)，值得在發(fā)電廠中推廣使用。

3安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

3.1概述

ALIBUS智能照明產(chǎn)品運(yùn)用了成熟的RS485總線技術(shù)，確保了其安全性和穩(wěn)定性。具備獨(dú)立操作能力的開關(guān)驅(qū)動(dòng)器，特別適合中小型項(xiàng)目的需求。此外，其模塊化設(shè)計(jì)允許靈活拼接和擴(kuò)展，同時(shí)預(yù)留了I/O端口和Modbus接口，便于與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

3.2應(yīng)用場(chǎng)所

適用于各種智能住宅區(qū)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、教育機(jī)構(gòu)、酒店，以及體育場(chǎng)館、機(jī)場(chǎng)、隧道、車站等大型公共建筑項(xiàng)目的照明控制系統(tǒng)需求。

3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.4系統(tǒng)功能

（1）實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊在線狀態(tài)和現(xiàn)場(chǎng)回路開關(guān)狀態(tài)，界面按樓層分區(qū)布局和回路列表瀏覽。

（2）模塊離線、網(wǎng)關(guān)設(shè)備掉線或狀態(tài)不一致時(shí)，系統(tǒng)會(huì)觸發(fā)故障報(bào)警，并記錄及展示在界面上。

（3）照明回路可單獨(dú)控制開關(guān)；模塊和樓層均有控制開關(guān)，實(shí)現(xiàn)模塊或整個(gè)樓層的開關(guān)控制。

（4）開關(guān)驅(qū)動(dòng)器具備過零觸發(fā)功能，僅在交流電過零時(shí)操作負(fù)載，減少電磁干擾和電網(wǎng)沖擊，延長燈具和控制裝置壽命。

（5）每個(gè)照明回路可設(shè)定掉電模式，電源斷電時(shí)，開關(guān)驅(qū)動(dòng)器自動(dòng)切換至該模式，保證電源恢復(fù)時(shí)燈具狀態(tài)可預(yù)測(cè)且可控。

（6）拖動(dòng)調(diào)光控件可調(diào)節(jié)照明設(shè)備亮度，實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)或多個(gè)照明回路的控制。調(diào)光總控可管理一個(gè)模塊或多個(gè)照明回路的亮度，并通過圖標(biāo)顯示現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)狀態(tài)。

（7）點(diǎn)擊場(chǎng)景控件可切換場(chǎng)景設(shè)置，界面上展示不同模式和功能，圖標(biāo)亮表示開啟，滅則關(guān)閉。

（8）設(shè)定定時(shí)器，選定時(shí)間后，配置事件觸發(fā)的動(dòng)作，如設(shè)定燈光在特定時(shí)間開啟或關(guān)閉。

（9）系統(tǒng)利用預(yù)設(shè)經(jīng)緯度自動(dòng)計(jì)算日出日落時(shí)間，并根據(jù)天文時(shí)鐘控制照明，實(shí)現(xiàn)日落后開燈、日出時(shí)關(guān)燈。

（10）定時(shí)控制計(jì)劃可保存至驅(qū)動(dòng)模塊，即使上位機(jī)故障或模塊離線，驅(qū)動(dòng)模塊的RTC時(shí)鐘也能保證計(jì)劃正常執(zhí)行，確保照明控制不受影響。

（11）系統(tǒng)采用分布式總線架構(gòu)，各組件獨(dú)立運(yùn)作，且可通過編程實(shí)現(xiàn)多功能性。

（12）預(yù)留接口供BA或第三方集成平臺(tái)使用，支持modbus、opc等協(xié)議。

3.5設(shè)備選型

4結(jié)語

智能照明控制系統(tǒng)在電廠照明中具有節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、實(shí)時(shí)、兼容和穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，適應(yīng)電廠工作環(huán)境，滿足主廠房和運(yùn)煤廠房照明需求。推廣綠色照明和節(jié)能低碳，智能照明控制優(yōu)化用戶適應(yīng)的控制方式，發(fā)揮照明節(jié)能潛能，降低LPD值至遠(yuǎn)低于新標(biāo)準(zhǔn)。隨著數(shù)字化電廠概念和節(jié)能減排的推廣，以及第四代光源的使用，智能照明控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)將更明顯，預(yù)計(jì)將在發(fā)電廠照明控制中廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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