[发明专利]频敏灯光控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制给光源供电的功率的装置，以便降低电网上的高峰需求。

背景技术

面对气候变化和化石燃料的日益不足，能量使用引起了极大的关注。其直接结果是，世界上政府和压力集团的大量精力和花费集中于试图降低个人和工业的电力需求量。然而，单单降低消耗的量可能还是不够的。旨在降低消耗和避免浪费的措施会有帮助，但是同时解决发电厂自身的效率问题也是必要的。

电力需求不是一直不变的。相反，当开启和关闭消耗网络中电的装置时，供电网络经常波动。一定程度上，这些波动是可预测的，例如，在傍晚，一天中需要大多数照明和加热的时候，大多数国家经历耗电高峰。然而，更多的频率波动本质上是随机的。

当供应交流电的网络上功率需求增加时，交流电的频率将下降，因为发电厂的负担增加。这一发生，是因为网络上的提供的功率(P_g)和功率需求(P_d)的不匹配必须通过发电机的动能改变来解决(E)：

Pg-Pd=dEdt]]>

发电机的动能缘于它们的旋转，可以用它们的惯性的力矩J和角速度ω表示，并可求出所有发电机的总和。因此：

Pg-Pd=ddt(Σ1Jnωn2)]]>

从这一方程中可以看出，如果系统的需求大于可获得的功率，发电机的动能将减少，它们的角速度也将下降。在高需求期间，这将引起供电网络上的频率下降。相反亦是：如果供应到网络的功率大于需求，则发电机将加速。

由于AC电源的频率改变，一些装置将不能正确工作。即使相当小的改变也能引起敏感电子设备的不能弥补的损害。在英国，全国高压输电线网(National Grid)旨在保持50Hz±1％的频率，以防止这样的事件发生。因此，所有大型供电网络试图尽可能快的对电力需求的改变作出相应。这部分的通过某些发电机工作在“敏感”模式来实现。

工作在敏感模式下的发电机在低于它们的最大能力下运行。监视网络的频率的改变，当频率改变时，敏感发电机视情况供应更多的或更少的电力。这将有助于抵消需求输出的改变。然而，这是一个非常昂贵和低效的过程。不管电源，发电机被设计为在全负荷下工作时最有效率，而工作在输出频率可变的敏感模式下时，将损害发电机，并浪费能源。在英国，全国高压输电线网一年为工作在敏感模式下的发电机支付大约八千万英镑，以支付更新和调节设备的费用。这一计算并不反映出所造成的额外的环境损害。

因此，任何可以帮助降低需求变化的装置将立刻使得供电更有效，并降低任何网络上的能源浪费。

已知的是冰箱的恒温控制器，如果供应低于阈值，该控制器用于延迟压缩机的接通，以削减供电需求的尖峰。然而，照明系统常常是安全关键系统，如果延迟照明操作是危险的。因此，不可能将其他电气装置的需求平衡解决方案应用到照明系统中。

发明内容

第一个方面，本发明提供了一种用于控制向一光源供电的功率的装置。该装置包括至少一个调光器，该调光器适合用于接收交流电形式的输入并产生一个相同或者更低功率的电流输出。该装置还包括一个被设置用来监视输入频率的频敏器件。调光器被设置来改变输出功率，以对频敏器件检测出的输入频率作出响应。

通过这种方式，本发明提供了一种灯光控制器，其能对供电中的频率波动作出响应而改变其输出的功率。通过调光来对频率波动作出响应，而不是简单的打开和关闭，该装置能使得用户感受到的不便最小化。