[发明专利]一种路灯供电网电压无功优化节能系统

说明书

技术领域

 本发明涉及一种路灯供电网电压无功优化节能系统，属市政供电系统节能技术领域。

背景技术

路灯控制系统是路灯照明系统必不可少的功能组成部分，但从开始阶段就没有得到应有的重视。历经多年的发展，路灯控制系统只是从最初人工开关发展到现在的继电器定时开关，还需要大量的人工故障巡查。近几年，路灯能耗问题引起相关部门重视，路灯控制系统也有了长足的发展，向智能化、系统化、自动化方向迈进。

随着城市道路照明供电系统的不断改进和改善，长期以来困扰路灯管理部门的电压偏低状况得到了很好的改善，但随之也带来了路灯线路的供电电压偏高现象。从某路灯管理处路灯管理系统后台监测的路灯变压器出口电压数据可以得出，电压长期超过230V的达到70%左右。个别线路其夜间最高电压达到240V以上，已超过了行业部门关于照明电压不得超过额定电压的8%的基本要求。

现阶段，路灯管理系统大多数采用“时间继电器+交流接触器”的控制方式，每天定时开关，换季时，需要人工调节每一个时间继电器的参数；同时，绝大多数路灯控制系统没有具备实时管理和调节功能的后台软件或终端设备。因此，现有路灯控制系统大多数只能控制路灯定时开关，调节不方便，路灯信息统计混乱。

综上所述，现有路灯控制系统存在功能性不足、自动化程度不高等先天不足，已经无法满足新世纪智能照明、节能减排的需求。因此，目前迫切需要一种新的智能路灯控制系统，它不仅需要解决原有照明控制系统的管理缺点，增加日常维护自动巡查、智能判断、实时监控、分时段节能照明控制以及自动化数据报表统计等功能；在节约人工的同时，还要通过对路灯的智能调节达到二次节能的效果。

发明内容

本发明提供一种路灯供电网电压无功优化节能系统，由电压无功优化节能系统主站、电压无功优化节能装置和通讯网络系统三部分组成。以实现降低灯具能耗、提高灯具使用寿命、实现路灯供电网电压和无功的优化、满足路灯精细化管理要求的目的。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案如下：

电压无功优化节能系统主站由实时服务器、历史服务器、运行工作站、大屏幕、主干网交换机、通讯交换机等组成。系统主站根据各节能装置上送的遥信、遥测量及各照明供电线路的参数情况、灯具数量及灯具参数情况进行分析，得出各节能装置的电压和无功运行范围，给各个节能装置下发运行参数限定；完成各节能装置上传数据的存储、备份、处理和发布；同时为路灯供电系统经济运行提供辅助决策依据，满足路灯精细化管理的要求。

电压无功优化节能装置由电压无功优化控制器、无功补偿模块、电压补偿器、电磁无级调压器、二次控制电路、保护电路等组成。节能装置取自路灯配电变压器低压母线的电压信号及电流信号作为模拟输入信号，并计算无功需求量、功率因数，根据设定的功率因数和无功需求量确定投切电容器组，实现无功功率的就地补偿；根据输出电压和设定的电压，调节输出电压，实现节能装置的分时段节能照明控制。同时各节能装置将采集的电压、电流、有功、无功、功率因数、电度表数据等模拟量信息，各电容组开关状态、各种保护报警信号等开关量信息上传至系统主站，实现系统主站对个节能装置的智能监测和远程监控；系统主站根据照明负载特点和电网电压的实际情况，可进行输出电压设定和下发命令强制投切各节能装置的电容器，实现路灯供电网电压和无功的智能优化补偿。

通讯网络系统由GPRS模块、无线通讯网络、通讯服务器等组成。通讯网络系统负责系统主站与各节能装置之间的实时、可靠的数据传递。

各电压无功优化节能装置将采集的电压、电流、有功、无功、功率因数、电度表数据等模拟量信息，各电容组开关状态、各种保护报警信号等开关量信息上传至系统主站，实现了智能实时监测，取代了人工巡检的工作方式。

系统主站可对各节能装置进行输出电压设定，工作模式设定，运行参数设定，可下发命令强制投切各节能装置的电容器，可对各节能装置进行校时，实现了远程实时控制，取代人工现场手动设定方式。

各节能装置的数据上传到系统主站后，系统主站可对数据进行处理、分析、计算、存储等，可将数据生成报表进行打印等，并将这些数据与城市地理信息系统结合起来，方便工作人员查询、维护。

本发明与现有技术相比具有以下优点：