智能穩(wěn)壓電源在路燈照明中的應(yīng)用

各時(shí)段的工作電壓和節(jié)能效果見圖1。

2.1.1 節(jié)電器的組成

智控照明節(jié)電器主要由主變壓器、補(bǔ)償供給器、數(shù)據(jù)采集與編程處理、輸出和操作控制等四大部分組成（見圖2）。

智控照明節(jié)電器組成框圖中的U1為市電輸入電壓，U2為主變壓器副邊電壓，U3為補(bǔ)償供給變壓器的輸出電壓（也是主變壓器的輸入電壓，或叫主變壓器的原邊電壓），U0為節(jié)電器的輸出電壓。

2.1.2 簡單工作原理

智控照明節(jié)電器在設(shè)計(jì)和制作中嚴(yán)格規(guī)定了主變壓器輸入輸出繞組與補(bǔ)償供給變壓器繞組的同名端。如圖2及電工原理可知該節(jié)電器的輸出電壓U0是由U1,U2,U3聯(lián)合確定的。即U0=U1-U2U2=nU3（n為主變壓器的變比，即n=U2:U3=1:5）U3為受閉環(huán)數(shù)據(jù)采集處理和編程處理后由補(bǔ)償供給變壓器根據(jù)輸出電壓的需要線性變化電壓，U3的最小連續(xù)變化量為0.5V,即U2的最小連續(xù)變化量為0.1V。

節(jié)電器安裝到用戶電路后，需根據(jù)用戶的現(xiàn)場用電需要設(shè)定時(shí)間段、時(shí)間常數(shù)以及輸出電壓參數(shù)等。

接通電源后，節(jié)電器數(shù)據(jù)采集與編程處理電路將采集到的輸出電壓數(shù)據(jù)與設(shè)定的時(shí)段電壓參數(shù)作實(shí)時(shí)處理，并根據(jù)U0=U1-U2與U2=nU3的需要，即時(shí)控制和指令補(bǔ)償供給變壓器輸出精確的U3,以確保輸出精確穩(wěn)定的輸出電壓U0。

由于采用了線性慢斜坡補(bǔ)償原理，三相的主變壓器可分相獨(dú)立制作，且三相輸出電壓共用一組設(shè)定參數(shù)，故不管輸入電壓如何變化或是負(fù)載如何變化，節(jié)電器的三相輸出電壓都是基本相等的，可以承受三相100%的不平衡負(fù)載。

2.2 智能照明節(jié)電器的特性

2.2.1 穩(wěn)定最佳工作電壓

針對電網(wǎng)電壓偏高和波動等現(xiàn)象，調(diào)控裝置可根據(jù)用戶現(xiàn)場實(shí)際需求，實(shí)時(shí)在線調(diào)控輸出最佳照明工作電壓，并能將其穩(wěn)定在2%以內(nèi)，有效提高電力質(zhì)量，從而達(dá)到節(jié)電10%~40%的效果。

2.2.2 多時(shí)段節(jié)能運(yùn)行

根據(jù)用戶實(shí)際的照明需求，調(diào)控裝置還可通過程序進(jìn)行多時(shí)段節(jié)能電壓設(shè)置，從而滿足用戶不同光源、不同時(shí)間的需求，實(shí)現(xiàn)最佳照明狀態(tài)和最大節(jié)電率。

2.2.3 有效保護(hù)電光源，延長其使用壽命

影響電光源壽命的一個(gè)重要因素是，啟動和運(yùn)行時(shí)電流和電壓對光源的沖擊。為了有效地降低電流沖擊和延長燈具的使用壽命，在國外高檔燈具產(chǎn)品中，要求燈具有軟啟動功能。

智能調(diào)控裝置能夠?qū)崿F(xiàn)燈具的軟啟動和慢斜坡控制過程。燈具在啟動時(shí)，采用低壓軟啟動，充分預(yù)熱。該過程可減少40%的啟動電流沖擊，有效提高光源壽命。在調(diào)壓、穩(wěn)壓的過程中，智能調(diào)控裝置采用慢斜坡線性調(diào)節(jié)的方式處理電壓，讓電壓在設(shè)定時(shí)間內(nèi)緩慢過渡，保證光源不受電壓、電流波動的沖擊，從而降低電光源損壞，延長使用壽命。

2.2.4 實(shí)時(shí)穩(wěn)壓、控壓

在電壓波動較大的地方，如電氣設(shè)備比較多的場所，有些時(shí)段1min內(nèi)的電壓波動甚至高達(dá)15%以上；路燈后半夜的供電電壓有些道路會達(dá)到240V以上。智能調(diào)控裝置高穩(wěn)定的最佳輸出電壓，能夠延長電光源壽命2~4倍，能極大地降低運(yùn)行、維護(hù)成本30%~50%。

2.2.5 適用性強(qiáng)、可靠性高

調(diào)控裝置每相可獨(dú)立調(diào)節(jié)，可操作性強(qiáng)，可以承受三相100%的不平衡負(fù)載，且保證單相的故障不影響其他兩相的正常運(yùn)行。同一個(gè)裝置可以帶不同類型光源負(fù)載，還可以獨(dú)立調(diào)節(jié)每相的輸出電壓。

調(diào)控裝置采用手動和自動雙旁路系統(tǒng)，以保證照明設(shè)備不斷電，正常安全運(yùn)行；調(diào)控裝置控制部分不含交流接觸器，無觸點(diǎn)和移動元件，保證高可靠性和低功耗。

可選配GSM/GPRS全球?qū)崟r(shí)（手機(jī)）監(jiān)控系統(tǒng)，通過顯示、聲音等信號監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行，故障報(bào)警，及時(shí)采取保護(hù)措施。

這一照明節(jié)電產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)智能照明調(diào)控、有效保護(hù)電光源、降低電能消耗的功能。

2.3 智能照明節(jié)電器的使用效果

2.3.1 直接效果

經(jīng)安裝使用智能照明節(jié)電器后，路燈照明用電電費(fèi)開支下降33%以上，降低了公司的運(yùn)營成本。

2.3.2 間接效果

從安裝使用智能照明節(jié)電器后，大大降低了燈泡的損壞和更換率，間接地降低了運(yùn)營成本。

3 結(jié)語

通過加裝智能穩(wěn)壓照明節(jié)電器，照明的平均節(jié)電率達(dá)到33%以上，大大減少了燈泡的損耗。經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)踐，已取得了明顯的節(jié)能效果。然而一些大型企業(yè)，更為耗電，需要加大節(jié)能投入，全面、穩(wěn)妥開展節(jié)能降耗工作，這對企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益具有重大現(xiàn)實(shí)意義。