在當(dāng)今數(shù)字化和智能化的時代背景下，電力系統(tǒng)正經(jīng)歷著深刻的變革。變電站作為電力系統(tǒng)的核心組成部分，其高效運轉(zhuǎn)直接關(guān)系到電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。照明系統(tǒng)作為變電站內(nèi)部設(shè)施的基礎(chǔ)，其智能化管理成為提升變電站運行效率和能源利用效率的關(guān)鍵一環(huán)。

一、引言

變電站智能照明控制系統(tǒng)是一種應(yīng)用先進的自動化控制算法的系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據(jù)感知到的環(huán)境數(shù)據(jù)，自動調(diào)整照明設(shè)備的亮度和開關(guān)狀態(tài)，以適應(yīng)變電站內(nèi)不同區(qū)域的照明需求。這種智能化管理不僅提高了能效，降低了能耗，還提供了遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺，使得管理人員可以實時監(jiān)測變電站內(nèi)照明系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并及時響應(yīng)異常情況。

二、系統(tǒng)設(shè)計

1. 控制方式

變電站智能照明控制系統(tǒng)的設(shè)計采用了多種控制方式，以滿足不同的需求和場景。

定時控制：通過引入時鐘管理器，系統(tǒng)可以設(shè)定照明設(shè)備的開關(guān)時間。這種控制方式在無人占用或需要較低照明強度時，可以自動關(guān)閉部分或全部照明設(shè)備，達(dá)到節(jié)能的效果。

亮度自調(diào)節(jié)控制：在變電站各區(qū)域內(nèi)部署光敏傳感器，持續(xù)采集現(xiàn)場監(jiān)測信號，通過即時反饋獲取當(dāng)前光照狀況，確保系統(tǒng)對環(huán)境變化能夠快速響應(yīng)。根據(jù)變電站日常運維情況，通過智能算法判斷環(huán)境照度是否達(dá)到工作需求，并自動下達(dá)調(diào)光指令。

智能觸摸開關(guān)：由數(shù)字控制板和模擬電源板構(gòu)成，可以實現(xiàn)定時控制、調(diào)光功能，并通過無線射頻通信技術(shù)與其他智能設(shè)備聯(lián)動，構(gòu)建更智能化的照明系統(tǒng)。

2. 硬件設(shè)計

硬件設(shè)計方面，變電站智能照明控制系統(tǒng)采用了多種關(guān)鍵組件。

燈箱：采用標(biāo)準(zhǔn)的220V電壓接入，以確保設(shè)備在各種應(yīng)用環(huán)境下能夠方便地接入電源。通過調(diào)整穩(wěn)壓電容、高電壓、高工作電流等關(guān)鍵參數(shù)，實現(xiàn)對負(fù)載的靈活調(diào)整，以滿足不同的照明需求和環(huán)境條件。

智能控制器：能對現(xiàn)場監(jiān)測信號進行妥善處理，及時掌握變電站照明的各種狀態(tài)，并通過下達(dá)控制指令來準(zhǔn)確地操控整個照明系統(tǒng)。可編程邏輯控制器（PLC）技術(shù)作為智能控制器的核心組件，具有編程簡便、組態(tài)靈活、功能完善等優(yōu)勢。

輔助設(shè)備：包括通信模塊和繼電保護裝置。通信模塊負(fù)責(zé)確保系統(tǒng)內(nèi)各個設(shè)備之間的有效通信，實現(xiàn)智能控制終端與控制器之間的數(shù)據(jù)傳輸和協(xié)同工作。繼電保護裝置則用于監(jiān)測電流、電壓等參數(shù)，一旦檢測到異常情況，能夠迅速切斷電路，保護系統(tǒng)免受損壞。

3. 軟件設(shè)計

軟件設(shè)計是變電站智能照明控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，通常分為本地控制和遠(yuǎn)程終端控制。

本地控制：本地計算機充當(dāng)主站的角色，負(fù)責(zé)整個照明控制系統(tǒng)的總體指揮和監(jiān)測。主站通過持續(xù)向現(xiàn)場控制器發(fā)送指令，實現(xiàn)對照明系統(tǒng)的智能化控制。

遠(yuǎn)程終端控制：管理人員可以通過遠(yuǎn)程方式下達(dá)控制指令，實現(xiàn)對照明系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。同時，系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測照明系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并設(shè)定報警機制，對異常情況進行及時響應(yīng)。

三、系統(tǒng)功能與優(yōu)勢

變電站智能照明控制系統(tǒng)具有多種功能和優(yōu)勢。

提高能效和降低能耗：系統(tǒng)能夠根據(jù)實際照明需求和環(huán)境條件，動態(tài)調(diào)整光照效果，達(dá)到節(jié)能的目的。

延長燈具使用壽命：通過抑制電網(wǎng)的沖擊電壓和浪涌電壓，以及人為地限定燈具的電壓，系統(tǒng)可以延長燈具的使用壽命。

提升管理水平：智能化管理使得照明系統(tǒng)的控制更加簡單和集中化，提高了工作效率和管理水平。

降低維護成本：系統(tǒng)具有自我診斷和故障報警功能，能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理故障，降低了維護成本。

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)動器具備獨立工作的能力，適用于一些中小型的項目；模塊化設(shè)計，可以任意拼接擴展，同時預(yù)留I/O口以及Modbus接口，還可以滿足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺進行數(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、機場、隧道、車站等大型公建項目的照明控制需求。

3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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3.4系統(tǒng)功能

1）實時檢測并顯示各個模塊的在線狀態(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)控制命令不一致時會發(fā)生故障報警，并將故障報警信息記錄并顯示在界面中。

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

4）開關(guān)驅(qū)動器支持過零觸發(fā)功能，負(fù)載（燈具）的分合操作僅在交流電過零時進行；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）對每個照明回路可以預(yù)設(shè)掉電狀態(tài)，當(dāng)照明電源掉電時，開關(guān)驅(qū)動器會自動切換到預(yù)設(shè)的掉電狀態(tài)；確保重新上電時燈具的開關(guān)狀態(tài)是確定與可控的。

6）拖動調(diào)光控件，照明設(shè)備從0%到進行調(diào)光，可以對單個照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制，調(diào)光總控可以對一個模塊的照明回路實現(xiàn)調(diào)光控制，也可以對多個照明回路實現(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)置定時時間，確認(rèn)時間點后，對該事件點執(zhí)行的動作進行設(shè)置，設(shè)置燈在設(shè)定的時間點亮或者滅。

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

10）所有定時控制計劃均可下發(fā)保存至驅(qū)動模塊；當(dāng)上位機系統(tǒng)故障或模塊離線時，驅(qū)動模塊可以利用自帶的RTC時鐘維持定時控制計劃的正常執(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立工作；系統(tǒng)內(nèi)各元件可以通過程序的設(shè)定實現(xiàn)功能的多樣性。

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

3.5設(shè)備選型

四、結(jié)論

綜上所述，變電站智能照明控制系統(tǒng)的設(shè)計研究對于提升變電站運行效率和能源利用效率具有重要意義。通過采用先進的自動化控制算法和多種控制方式，系統(tǒng)能夠根據(jù)實際需求和環(huán)境條件動態(tài)調(diào)整光照效果，達(dá)到節(jié)能、延長燈具使用壽命、提升管理水平和降低維護成本的目的。隨著科技的進步和智能化建設(shè)的深入發(fā)展，變電站智能照明控制系統(tǒng)將具有更加廣闊的應(yīng)用前景。

審核編輯 黃宇