摘要：詳細(xì)介紹了發(fā)電廠智能照明控制系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢,。根據(jù)發(fā)電廠工作環(huán)境復(fù)雜多樣的特點(diǎn),，深入分析了發(fā)電廠的主廠房、運(yùn)煤廠房中采用智能照明的可行性,，并從技術(shù),、經(jīng)濟(jì)角度進(jìn)行了比較分析。智能照明控制系統(tǒng)初投資較傳統(tǒng)照明投資較高,，但在3年運(yùn)行中照明電能節(jié)約費(fèi)用可以彌補(bǔ)初投資的費(fèi)用,。故在電廠的長期運(yùn)行模式下，智能照明控制系統(tǒng)可大量節(jié)約照明用電,、降低照明運(yùn)營成本且有很好的環(huán)境效益,。

0前言

目前，國內(nèi)幾乎所有的發(fā)電廠在照明控制中仍然采用傳統(tǒng)的控制模式,，即配電箱內(nèi)集中控制,、就地開關(guān)控制、自動(dòng)（光控或鐘控）控制,，但隨著計(jì)算機(jī),、網(wǎng)絡(luò)信息及通信和控制技術(shù)的發(fā)展，發(fā)電廠照明網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)的控制方式很難再滿足業(yè)主對安全性,、舒適性,、便捷性、信息交互性以及節(jié)能環(huán)保的要求,。故在發(fā)電廠照明網(wǎng)絡(luò)中實(shí)施智能照明控制系統(tǒng)方案,，突破傳統(tǒng)的照明控制方法，超越傳統(tǒng)的照明功能,，把電廠照明推向節(jié)能化,、智能化、信息化,、人性化的新高度,，在電廠的照明設(shè)計(jì)中采用智能控制系統(tǒng)勢在必行。

1智能照明控制系統(tǒng)概述

智能照明控制系統(tǒng)是一個(gè)總線型或局域網(wǎng)型式的照明控制系統(tǒng),。所有的單元器件（除電源外）均內(nèi)置微處理器和存儲(chǔ)單元,，由通信總線（雙絞線或光纖等）連接成網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)單元均設(shè)置的單元地址并用，通過軟件設(shè)定其功能輸出單元控制各回路負(fù)荷,。輸入單元通過群組地址和輸出組件建立對應(yīng)聯(lián)系,。當(dāng)有輸入時(shí)，輸入單元將其轉(zhuǎn)變?yōu)榭偩€信號(hào)并在控制系統(tǒng)總線上傳輸,，所有的輸出單元接收并作出判斷,，控制相應(yīng)回路輸出，系統(tǒng)通過總線連接成網(wǎng),。

目前,，專門用于照明網(wǎng)絡(luò)的智能控制系統(tǒng)主要分為總線型系統(tǒng)、電力載波智能系統(tǒng),、無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等,，由于在發(fā)電廠中安全性、穩(wěn)定性要求較高,，因此發(fā)電廠智能照明控制系統(tǒng)通常為總線型,。

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)電廠照明場所控制現(xiàn)狀

發(fā)電廠的工作環(huán)境復(fù)雜多樣，設(shè)備與管道縱橫交錯(cuò),，特征為高溫,、有蒸汽、多灰塵,、潮濕,、有腐蝕、有爆炸危險(xiǎn),、震動(dòng)和擺動(dòng)大等特點(diǎn),，根據(jù)場所的不同照明控制方式也各有不同，傳統(tǒng)發(fā)電廠的照明控制方式主要為集中,、就地兩種方式（室外露天區(qū)域采用光控,、時(shí)控除外），這兩種方式均為電氣控制方式,，而發(fā)電廠區(qū)域大、工藝系統(tǒng)多,、人員定額少,，全廠各區(qū)域經(jīng)常出現(xiàn)照明燈常開常明狀態(tài)，浪費(fèi)了大量電能,。

2.2智能照明控制系統(tǒng)在發(fā)電廠的具體應(yīng)用

發(fā)電廠智能照明控制系統(tǒng)由后臺(tái)照明監(jiān)控機(jī),、通信管理機(jī)和現(xiàn)場智能照明配電箱以及照度采集器、通信總線組成,。該系統(tǒng)通過現(xiàn)場總線進(jìn)行通信,，實(shí)現(xiàn)對電廠照明燈具的智能化控制、保護(hù)、測量功能,，從而實(shí)現(xiàn)智能化的燈光控制,。

發(fā)電廠的主廠房及各分場廠房包括附屬建筑等區(qū)域的照明光源大部分仍然采用氣體放電燈光源，即金屬鹵化物光源和高壓鈉燈光源,，這兩種光源的啟動(dòng)時(shí)間和再啟動(dòng)時(shí)間均為5～8分鐘,，且啟動(dòng)電流大，一般為工作電流的2.5～3倍,，故可控性能差,。照明燈具遍布全廠的每個(gè)角落，以2x350MW燃煤電廠為例,，全廠燈具數(shù)量共計(jì)5000多套,，其中工礦類燈具占60%，熒光燈類燈具占16%,，消防應(yīng)急類燈具占10%,，其他種類占14%。這么龐大的數(shù)量目前均采用智能照明控制系統(tǒng)難度很大,，且必要性不大,。因此根據(jù)發(fā)電廠工藝運(yùn)行特點(diǎn)以及照明開啟時(shí)間的要求，智能照明控制系統(tǒng)主要在主廠房和運(yùn)煤建（構(gòu)）筑物區(qū)域內(nèi)實(shí)施,，采用總線型系統(tǒng),。以某工程為例，現(xiàn)場總線的智能照明控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D見圖1,，智能照明配電箱配置圖詳見圖2,。

2.3智能照明控制系統(tǒng)在發(fā)電廠中的優(yōu)勢分析

（1）節(jié)能——降低廠用電率

該系統(tǒng)工作時(shí)可采就地手動(dòng)控制、墻壁開關(guān)控制,、遠(yuǎn)程手動(dòng)控制,、智能化自動(dòng)控制方式，也可做到定時(shí),、照度信號(hào)控制及分組開啟等方式,，根據(jù)周圍環(huán)境和軟件指令及時(shí)進(jìn)行照明調(diào)整，做到實(shí)時(shí)監(jiān)控,，而不是僅依靠維護(hù)人員親自操作的方式,，大限度地節(jié)能。以2×350MW燃煤電廠為例,，通過智能照明控制系統(tǒng)計(jì)算的節(jié)約電能可達(dá)到40%～50%

（2）經(jīng)濟(jì)性——降低照明運(yùn)行成本

按照表2的數(shù)據(jù)表明：2X350MW燃煤電廠主廠房和運(yùn)煤廠房照明用電年節(jié)約為95.5萬（kW·h）,，假定上網(wǎng)電價(jià)為0.38元/（kW·h），那么每年可節(jié)約電費(fèi)為36.3萬元,，而主廠房和運(yùn)煤系統(tǒng)廠房增加一套智能照明控制系統(tǒng)約需100萬（含智能照明配電箱,、系統(tǒng)軟件,、控制設(shè)備及通訊管理硬件設(shè)備等）投資，那么只要3年的時(shí)間就可保證節(jié)約的電費(fèi)與初投資均衡,，運(yùn)行超過3年以上,，智能照明控制系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性會(huì)隨著時(shí)間的加長凸顯。詳見圖3,。

（3）延長光源和電氣附件的壽命

任何光源和電器都有一定的使用壽命,，電廠中多數(shù)使用氣體放電燈，在運(yùn)行中不可頻繁開關(guān),，這樣會(huì)對光源和電器的壽命造成損傷,，采用智能照明控制系統(tǒng)可按時(shí)間段、檢修狀態(tài),、分組等方式控制,，從而降低光源和電器的點(diǎn)燃時(shí)間，從輸入電網(wǎng)電源方面進(jìn)行光源和電器的保養(yǎng)控制,，經(jīng)估算至少可以延長光源及附件5倍長的壽命,。

（4）采集數(shù)據(jù)信息及電氣管理

智能照明控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄、查詢和備份,，可準(zhǔn)確地監(jiān)測燈具開啟狀態(tài)及電氣信息參數(shù)（電壓,、電流、功率,、電能,、照度等），根據(jù)采集的電氣量可繪制實(shí)時(shí)負(fù)荷曲線,，直觀地觀察負(fù)荷的變化情況,，了解照明耗能狀況。

（5）可修改性

根據(jù)業(yè)主的需求通過后臺(tái)管理機(jī)可隨時(shí)方便地修改控制關(guān)系,。智能照明控制系統(tǒng)提供的可編程性對今后可能發(fā)生的變動(dòng)有很強(qiáng)的適應(yīng)性,，當(dāng)某種原因需要變更照明控制關(guān)系時(shí)，只需在軟件中進(jìn)行修改,，而無須重新敷設(shè)線纜,。智能控制軟件采用標(biāo)準(zhǔn)的圖形界面進(jìn)行操作控制，并可插入圖形,，使控制更加感性,、直觀。

（6）便于維護(hù)管理

智能照明控制系統(tǒng)具有二重性,，即遠(yuǎn)程控制和就地控制,，可以進(jìn)行集中和分散管理,，給電廠的日常維護(hù)和操控提供了方便,。

（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)可以根據(jù)電廠環(huán)境的變化調(diào)整亮度,，也可按不同場所設(shè)定照度，使人們處于舒適的照度控制范圍內(nèi)?，F(xiàn)場墻壁觸摸開關(guān)采用低電壓,，可閉鎖系統(tǒng)后臺(tái)的自動(dòng)控制,提高了現(xiàn)場人身安全的可靠性。

（8）環(huán)境效益分析

采用本系統(tǒng)與采用傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)比較,，可減少二氧化碳,、二氧化硫及其它一些有害物質(zhì)污染。以一座2×350MW的電站為例,，僅在主廠房和運(yùn)煤廠房采用智能照明控制系統(tǒng),，10年可節(jié)約電能955×104kWh，按照火力發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗270/（kW·h）計(jì)算[3],，共計(jì)可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤2578.5t,，減少污染物碳粉塵2272.9t排放，二氧化碳約9262.4t,，二氧化硫251t,，氮氧化物125t，在環(huán)境效益方面智能照明控制系統(tǒng)較傳統(tǒng)控制方式相比占有絕對優(yōu)勢,，因此在發(fā)電廠中智能照明控制系統(tǒng)需要大力推廣和應(yīng)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)品采用RS485總線技術(shù),，技術(shù)成熟可靠，安全穩(wěn)定,。開關(guān)驅(qū)動(dòng)器具備獨(dú)立工作的能力,，適用于一些中小型的項(xiàng)目；模塊化設(shè)計(jì),，可以任意拼接擴(kuò)展,，同時(shí)預(yù)留I/O口以及Modbus接口，還可以滿足與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)用場所

適合于各類智能小區(qū),、醫(yī)院、學(xué)校,、酒店,，以及體育場所、機(jī)場,、隧道,、車站等大型公建項(xiàng)目的照明控制需求。

3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.4系統(tǒng)功能

（1）實(shí)時(shí)檢測并顯示各個(gè)模塊的在線狀態(tài),，反饋現(xiàn)場受控回路的開關(guān)狀態(tài),，監(jiān)控界面按照樓層各分區(qū)的布局和回路列表來瀏覽。

（2）當(dāng)發(fā)生模塊離線,、網(wǎng)關(guān)設(shè)備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時(shí)會(huì)發(fā)生故障報(bào)警,，并將故障報(bào)警信息記錄并顯示在界面中,。

（3）可以對單個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制；每個(gè)模塊,、樓層都有相應(yīng)的模塊控制開關(guān)和樓層控制開關(guān),，也可以一個(gè)模塊或者整個(gè)樓層實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制。

（4）開關(guān)驅(qū)動(dòng)器支持過零觸發(fā)功能,，負(fù)載（燈具）的分合操作僅在交流電過零時(shí)進(jìn)行,；可有效減少電磁干擾以及對電網(wǎng)的沖擊，延長燈具與控制裝置的壽命,。

（5）對每個(gè)照明回路可以預(yù)設(shè)掉電狀態(tài),，當(dāng)照明電源掉電時(shí)，開關(guān)驅(qū)動(dòng)器會(huì)自動(dòng)切換到預(yù)設(shè)的掉電狀態(tài),；確保重新上電時(shí)燈具的開關(guān)狀態(tài)是確定與可控的,。

（6）拖動(dòng)調(diào)光控件，照明設(shè)備從0%到100%進(jìn)行調(diào)光,，可以對單個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制,，調(diào)光總控可以對一個(gè)模塊的照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，也可以對多個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制,，通過圖標(biāo)的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場開關(guān)的狀態(tài),。

（7）點(diǎn)擊場景控件，打開或者關(guān)閉對應(yīng)場景設(shè)置,，軟件界面上顯示不同的場景模式和場景功能,，通過圖標(biāo)的亮滅顯示對應(yīng)的場景狀態(tài)是打開還是關(guān)閉。

（8）設(shè)置定時(shí)時(shí)間,，確認(rèn)時(shí)間點(diǎn)后,，對該事件點(diǎn)執(zhí)行的動(dòng)作進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置燈在設(shè)定的時(shí)間點(diǎn)亮或者滅,。

（9）系統(tǒng)可以通過預(yù)設(shè)的當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度信息,，自動(dòng)計(jì)算每天的日升日落時(shí)間；根據(jù)天文時(shí)鐘控制照明開關(guān),，實(shí)現(xiàn)日落開燈,、日出關(guān)燈的功能。

（10）所有定時(shí)控制計(jì)劃均可下發(fā)保存至驅(qū)動(dòng)模塊,；當(dāng)上位機(jī)系統(tǒng)故障或模塊離線時(shí),，驅(qū)動(dòng)模塊可以利用自帶的RTC時(shí)鐘維持定時(shí)控制計(jì)劃的正常執(zhí)行，不影響日常的照明控制效果,。

（11）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是分布式總線結(jié)構(gòu),；系統(tǒng)內(nèi)各元件不依賴于其他元件而能夠獨(dú)立工作；系統(tǒng)內(nèi)各元件可以通過程序的設(shè)定實(shí)現(xiàn)功能的多樣性,。

（12）預(yù)留BA或三方集成平臺(tái)接口,，采用modbus,、opc等方式。

3.5設(shè)備選型

4結(jié)語

智能照明控制系統(tǒng)在電廠照明中具有較強(qiáng)的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在節(jié)能,、經(jīng)濟(jì)性,、實(shí)時(shí)性、兼容性,、穩(wěn)定性等特點(diǎn),，對電廠工作環(huán)境的適應(yīng)性好，照明控制也能充分滿足電廠內(nèi)主廠房和運(yùn)煤廠房照明的需求,。

推廣綠色照明,，追求節(jié)能低碳，應(yīng)不再一味崇拜光源的發(fā)光效率,。智能照明控制可根據(jù)電廠用戶適應(yīng)的控制方式優(yōu)化,，能充分發(fā)揮照明節(jié)能的潛能，可以把實(shí)際的LPD值（照明節(jié)能評(píng)價(jià)指標(biāo)）降低,，遠(yuǎn)低于新照明標(biāo)準(zhǔn)制定的指標(biāo),。

隨著“數(shù)字化電廠"概念的出現(xiàn)和節(jié)能減排的倡導(dǎo)，對照明設(shè)計(jì)及控制提出了更高的要求,，也隨著四代光源的推廣和使用,，智能照明控制技術(shù)的優(yōu)勢也會(huì)更好的體現(xiàn)出來，該系統(tǒng)必將在今后的發(fā)電廠照明控制中得到廣泛地應(yīng)用,。

參考文獻(xiàn)

[1]楊飛,，謝世滿.城市路燈照明智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用及探討[J].科技與企業(yè)，2013（12）：114.

[2]劉金堂.智能照明控制系統(tǒng)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用與探討[J].河北企業(yè),，2014（9）：96.

[3]吳志明.探討智能照明控制系統(tǒng)在建筑工程中的應(yīng)用[J].建材與裝飾旬刊,，2011（2）：145-147.

[4]薛惠敏，孫向陽.發(fā)電廠智能照明控制系統(tǒng)的應(yīng)用探討

[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊2022.5版.