在當(dāng)今數(shù)字化和智能化的時(shí)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(yùn)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(yùn)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(jìn)的自動(dòng)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(dòng)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(tái)，使得管理人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)測變電站內(nèi)照明系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并及時(shí)響應(yīng)異常情況。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1. 控制方式

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

定時(shí)控制：通過引入時(shí)鐘管理器，系統(tǒng)可以設(shè)定照明設(shè)備的開關(guān)時(shí)間。這種控制方式在無人占用或需要較低照明強(qiáng)度時(shí)，可以自動(dòng)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(hào)，通過即時(shí)反饋獲取當(dāng)前光照狀況，確保系統(tǒng)對(duì)環(huán)境變化能夠快速響應(yīng)。根據(jù)變電站日常運(yùn)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(dòng)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(shí)現(xiàn)定時(shí)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(dòng)，構(gòu)建更智能化的照明系統(tǒng)。

2. 硬件設(shè)計(jì)

硬件設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)現(xiàn)場監(jiān)測信號(hào)進(jìn)行妥善處理，及時(shí)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(gè)照明系統(tǒng)?？删幊踢壿嬁刂破鳎≒LC）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(hù)裝置。通信模塊負(fù)責(zé)確保系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)設(shè)備之間的有效通信，實(shí)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(hù)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(hù)系統(tǒng)免受損壞。

3. 軟件設(shè)計(jì)

軟件設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)充當(dāng)主站的角色，負(fù)責(zé)整個(gè)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(shí)現(xiàn)對(duì)照明系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。同時(shí)，系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測照明系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并設(shè)定報(bào)警機(jī)制，對(duì)異常情況進(jìn)行及時(shí)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(shí)際照明需求和環(huán)境條件，動(dòng)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(hù)成本：系統(tǒng)具有自我診斷和故障報(bào)警功能，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理故障，降低了維護(hù)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(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(duì)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(duì)電網(wǎng)的沖擊，延長燈具與控制裝置的壽命。

5）對(duì)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%到進(jìn)行調(diào)光，可以對(duì)單個(gè)照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，調(diào)光總控可以對(duì)一個(gè)模塊的照明回路實(shí)現(xiàn)調(diào)光控制，也可以對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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

四、結(jié)論

綜上所述，變電站智能照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究對(duì)于提升變電站運(yùn)行效率和能源利用效率具有重要意義。通過采用先進(jìn)的自動(dòng)化控制算法和多種控制方式，系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)際需求和環(huán)境條件動(dòng)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(hù)成本的目的。隨著科技的進(jìn)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。