刘细凤
安科瑞电子商务(上海)有限公司
摘要:新时期,科学技术不断进步,促.进照明系统逐渐向智能化趋势发展,并有取代传统照明方式的趋向。尤其近年来,我国坚持贯彻落实可持续发展战略,技能环保已经成为社会发展大势所趋,照明系统作为火力发电厂能源消耗大户,要做到与时俱进,积ji寻求节能方法,以此来减少电能的不必要消耗和浪费。火力发电厂作为面向社会提供电能服务的主要阵地,在电能生产中对照明系统要求较高,建设智能化照明系统已经成为火电厂现代化发展的趋势。基于此,本文将对智能照明系统进行概述,深入研究其在火力发电厂中的应用优势。并结合实践提出几点注意事项,旨在为提高火力发电厂用电效率,改.善照明环境、降低环境污染程度贡献一己之力。
关键词:智能照明系统;火力发电厂;节能;网络控制
0、引言
近年来,我国工业化进程持续深入,在一定程度上突出了照明系统的重要性。营造良好的照明环境能够为各项工作有条不紊进行奠定基础。同时对照明系统进行合理布局,还能够降低电能的不必要消耗,有利于提高电能综合利用率。新形势下,科学技术发展日新月异,将自动化智能技术与照明系统融.合成为大势所趋。结合实践来看,智能化照明系统不仅具备照度适宜、节约用电等优势,还能够提高照明安全水平,降低电力管理成本,并且光源具有可调节功能,有利于延长照明系统使用寿命。在火力发电厂电能生产中,照明系统的作用不容小觑。众所周知,电厂发电的中.心枢纽是集控中.心,在实际生产中员工需要长时间聚.集在此处。由于电厂以往使用的照明系统耗能较高,所以不仅增加电力成本,还会造成严重的电能浪费。而引入智能照明系统,通过网络控制技术对照明系统中镇流器进行合理管控,能够在保证照明效果的同时达到节约电能的目标,从而为火电厂有序生产提供保障。
1、智能照明系统概述
1.1 智能照明系统内涵
智能照明系统是在微电子、计算机、移动通信等多种科学技术基础上发展而来的,这些技术的联合使用在一定程度上丰富了照明系统的功能性,使系统能够自动化采集照明环境相关数据,并通过逻辑分析形成明确的控制指令,而后结合用户需求对照明系统进行合理调控。另外,与传统照明系统相比,智能照明系统还能够对实际照明效果进行实时反馈,也就是将实际照明效果与标准化光源效果进行合理对比,为照明系统控制提供准确依据。
1.2 智能照明系统控制方式
智能照明系统投入使用后,能够通过多种方式控制光效,常见控制方式可以归纳为以下几种:一,在控制中.心集中控制照明系统的开关;二,通过设备辅助方式间歇性控制照明系统的光源,常见辅助设备包括定时器、时钟等;三,利用控制面板对智能照明系统的光源进行控制;四,智能化灯具结合照明环境自动化调节灯光强度;五,对监测器等元器件进行跟.踪监控,并自动化控制照明灯具的开关;六,通过控制系统控制应急区域的灯具,并且灯具可以结合所处环境实际情况指导调整光源亮度。
1.3 智能照明宗旨
1.3.1 减少能源消耗
传统照明系统主要通过消耗电能,使其转换为光能。结合 2000 年国际照明委员会数据调查结果来看,16 个发达**照明系统消耗的电能占总电能消耗量的百分之11左右,平均每个人每年的用电量为 1200KWh。而我国照明系统消耗的电能占总电能消耗量的 百分之10-12,但每年人均用电量相对较少,仅在 180KWh 左右。
1.3.2 保护生态环境
尽可能减少电能的浪费,是提高环境保护水平的措施,因为将电能转换为光能的过程需要消耗大量水、煤炭等资源。以火力发电厂为例进行分析,在电能生产过程中需要长时间开启照明系统,这也意味着电厂耗电量较大。而引入智能照明系统不仅能够节约电能,还可以为环境保护工作奠定良好基础。
1.3.3 提高照明效果
照明系统投入使用后,须在达到照明要求的基础上考虑如何节约能源,并为保护生态环境。为了营造良好的照明环境,其实满足**保护、提高工作效率等要求,就要合理选择照明灯具,并对光源强度进行科学调整,这也是我国大力发展节能照明系统的重要原因之一。
1.3.4 提高火电厂设备运维效率
在火力发电厂主厂房和锅炉本体等生产区域引入智能化照明系统,不仅能够达到节能降耗目标,还能够提高照明设备的运维效率。因为所有设备都有内置未处理单元,对系统依赖程度较小,一旦系统出现故障,只需要对故障位置进行维修即可,其他设备依然能够独.立完成控制功能。
2、智能照明系统在火力发电厂中的应用优势
智能照明系统与传统照明系统相比,其应用优势不仅是具备灵活调整亮度的功能,还能够增强光源稳定性,同时达到节约电能目标。具体来说:
2.1 改.善火力发电厂照明环境
新时期,我国火力发电厂大多采用集控运行模式,作为电能生产的核心区域,集控中.对照明条件要求较高,所以引入智能照明系统已经成为大势所趋。通常情况下,火电厂在建设集控中.心前,就已经明确提出了光源选择要求,规定了严禁使用哪种光源。例如:荧光灯与白炽灯混用模式不适合应用到集控中.心照明系统中,因为这种光源长期使用会产生斑点,无法达到理想的照明效果;另外,单一的荧光灯由于光源色调较冷,长期使用容易为员工造成视觉疲劳,所以也不适合应用到集控中.心照明系统中。与此同时,传统照明系统在调整灯具亮度时往往需要依赖于电感式镇流器,由于这种设备体型较大,散热性不佳、成本较高。加上时常出现闪频现象,所以无法充分保证照明系统的安全性和稳定性。据相关数据统计来看,即便镇流器处于正常运行状态,闪频也大多在 100Hz 左右。在火力发电厂电能生产中,员工长时间处于这种照明环境下,容易出现头晕、恶心等不.良反应。而采用智能照明系统,使用闪频在 70Hz 以内的镇流器,并应用白色、暖白色等低色温光源,能够切实弥补传统照明系统损害人体的弊端,有利于改.善电厂集控中.心的照明环境。
2.2 增强火力发电厂光源稳定性
众所周知,室内光源会在墙体反射作用下会增强光源强度,并且墙面越光滑,反射率越高。但随着墙体使用年限的不断增加,老化现象也越来越严重,导致墙面平滑度下降,反射率降低,从而严重影响照明效果,无法充分满足照明系统的设计要求。另外,灯具长期投入使用,受环境、自身磨损等因素影响也会降低照明效果。很多设计人员在照明系统设计阶段,并没有考虑上述问题,导致照明效果降低后没有任何措施应对,不仅会为员工作业造成不便,还会严重影响火电厂工作效率。通常情况下,火力发电厂遇到这些问题,只能通过更换灯具等方式解决,如此不仅增加成本,还会形成恶性循环,导致电能大量浪费。而引入智能化照明系统,通过电子镇流器调整光源,可以提高光源稳定性和安全性,不仅能够达到照明设计标准,还可以延长灯具使用寿命。
2.3 提高火力发电厂光源节能水平
火力发电厂的照明系统普遍是为夜间作业提供服务的,但如果电厂采光不.良,白天光照效果较差,也需要通过照明灯具补光。由于传统照明系统光源功率是固定不变的,所以白天在补光条件下开灯消耗的电力与夜间相同,如此不仅浪费电能,还会增加用电成本。而使用智能照明系统,能够对光源亮度进行调节,如果白天采光较差,需要通过灯具弥补自然光线不足的问题,可以将光源调暗降低电能损耗。另外,智能照明系统中使用的光源滤波技术可以减少谐波数量,这对于节约电能而言有积ji意义,有利于促.进火力发电厂可持续发展。
2.4 提升火力发电厂光源使用寿命
智能照明系统与传统照明系统相比,在供电过程中能够通过电子镇流器抑.制电压浪涌问题,可以从源头减少欠电压或高电压对系统造成的危害。尤其新时期,市面上的电子镇流器普遍具备轭流滤波及稳定电压的作用,可以通过网络系统控制供电系统,降低冲击电流对光源造成的不.良影响。结合相关数据统计来看,使用智能照明系统,能够延长灯具使用寿命,与传统照明系统相比至少延长 2-4 倍。与此同时,智能照明系统还能够减少后期维护检修费用,有利于为企业创造更高经济效益。
3、智能照明系统在火力发电厂中的实际运用
3.1 合理选择照度标准值
火力发电厂在智能照明系统设计中,需要从技术性、经济性等角度综合考虑问题,并对照《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》中提到的照度参考值开展设计工作。从而为后期照明方式和照明光源的选择提供准确依据。
3.2 采用科学的照明方式
混合照明方式。以上提到,集控中.心是火电厂电力生产的核心枢纽,该区域人员集中,作业密度较大,对照明条件要求较高,如果选择单一的照明方式不仅会加大照明安装功率,还会造成严重的电能浪费。而使用混合照明方式,通过局部照明方式满足亮度需求,能够提高电能利用率。
分区照明方式。火电厂不同区域的照明要求不尽相同,为了在改.善照明环境的同时尽可能节约电能,需要采用分区照明方式,也就是结合不同区域的特点和需求,针对性选择照明方式。
加强照明方式。如果火力发电厂的建筑工程规模较大,可以选择一般照明与加强照明相融.合的设计方式。简单来说,就是建筑场所的上部分可以采用一般照明方式,而后在下部分墙壁或柱体上安装加强照明灯具,主要用于补光。
间接照明方式。这种方式就是利用高.强气体放电灯改.善照明环境,这种灯具发光体积较小、光通量较大,如果安装在低空间内,会产生严重的眩光现象。所以在照明系统设计中,可以将灯具的光纤投向墙壁或棚顶,而后通过反射作用改.善工作面照明条件,一方面解决眩光问题,另一方面节约电能。
3.3 采用高质量照明光源
不同灯具的光源、光效、色温、使用寿命不尽相同,需要火力发电厂结合技术参数标准合理选择光源,一方面要保证照明效果达标,另一方面要实现节电目标。在照明光源选择时,可以从以下方面入手:
用节能灯具代替白炽灯。通常情况下,火力发电厂照明系统中的灯具不应使用普通白炽灯。如果特殊条件下要使用,则需要选择 100KW 以下的灯泡。近年来,在科学技术推动下,越来越多节能灯具应运而生,将其应用到火电厂智能照明系统中,不仅能够满足照明要求,还可以节约电源。例如:火电厂中使用的 LED 等,以相同亮度进行比较,3W 的 LED 等运行 333小时仅消耗 1 度电,普通 60W 白炽灯 17 小时就能消耗1 度电。并且 LED 等使用寿命较长,无玻璃泡、无灯丝、不易碎、使用时间超过五万小时。而普通白炽灯的使用时间仅在 1000 小时左右。与此同时,LED 灯不含*和氙等有害元素,利于回收,普通灯管中含有*和铅等元素。
使用金属卤化物灯具或高压钠灯。金属卤化物灯具普遍具有显色性较好、使用寿命较长的特点,在规模较大的厂房中使用效果更加。而高压钠灯虽然显色性较差,但成本较低,并且光效较好,可以应用到火电厂变色要求较低的区域。在智能照明系统中,按照发光原理对光源进行分类,可以分为气体放电光源和热辐射放电光源两种,其中高压钠灯的发光率是国内现有光源中较高的,可应用到火电厂楼梯等照明场所。
4、智能照明系统应用到火力发电厂中需要注意的问题
4.1 突发事故下照明系统控制问题
火力发电厂照明系统中,不能直接使用直流长明灯。并且在系统稳定运行状态下,电厂照明区域的光源须通过合理控制方式调节。一旦系统受各种因素影响产生故障,要避免使用自动调光功能,确保照明功率能够达到 百分之100。
4.2 合理选择控制系统的问题
首先,火力发电厂需要明确照明区域的规模和要求,在满足照明条件的同时充分考虑技术性和成本性特点,并采用行之有.效的控制方式。另外,当前市面上涌现出多样化智能控制系统,但质量良莠不齐,火电厂需要充分考虑照明系统在实际生产中发挥的作用,并慎重选择控制系统。
5、应用场景
系统功能:
1、开关控制:对通道、走廊、公共区域、楼梯间、会议室按照单个照明回路、区域、楼层等实现对应照明的开关灯控制,监视受控回路的开关状态。
2、调光控制:满足区域照度和亮度调节要求,支持在通道、走廊、公共区域、楼梯间、会议室等场所监测照度或亮度,并根据需要自动/手动调节开灯数量和灯光亮度,充分利用自然光源,满足节约了能源,营造了舒适的生活工作环境。
3、场景控制:支持不同的场景模式控制,根据不同区域的功能需求,设定场景,完成相关照明灯具的控制组合,满足美化工作环境、提高舒适度需求。
4、照明回路电路监测:实时监视各照明支路/回路的运行电流、开关状态,并自动分析回路是否有故障状态并预警。
5、分区、总控:支持运行管理人员实时监视各区域、楼层、楼栋的照明状态,并根据需要进行分区、分层、分楼栋按需要分区控制、总控制。
6、实时报.警:当发生模块离线、网.关设备掉线或者状态反馈和下发控制命令不一致时会发生故障报.警,并将故障报.警信息记录并显示在界面中,提示内容为故障时间、模块位置、故障说明。
7、历史记录查询:查询任意时段内的事件记录,支持“当日”“zui近7天”“自定义时段”方式查询历史事件。
6、现场图片
7、产品选型
外形 |
认证 |
名称 |
证书 |
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开关驱动器 |
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无 |
ASL220-S4/16智能照明开关驱动器 |
无 |
调光驱动器 |
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无 |
ASL220-SD2/16智能照明调光驱动器 |
无 |
智能面板 |
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无 |
ASL220-F3/6智能照明开关面板 |
无 |
二合一传感器 |
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无 |
ASL220-PM/T只能照明红外于照度二合一传感器 |
无 |
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无 |
ASL220-RM/T智能照明微波宇照度二合一传感器 |
无 |
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无 |
ASL220-RP/T智能照明微动与照度二合一传感器 |
无 |
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户外照度传感器 |
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无 |
ASL220-L/O智能照明户外照度传感器 |
无 |
3.5寸智能触摸屏 |
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无 |
ASL220-TP-35智能照明触摸屏 |
无 |
IP协议转换器 |
|
无 |
ASL200-485-IP智能照明IP协议转换器 |
无 |
辅助电源 |
|
无 |
ASL200-P20智能照明辅助电源 |
无 |
8、结束语
综上所述,火电厂在电能生产中,离不开照明系统的支撑,由于不同区域的照明要求不尽相同,所以需要设计人员针对性设计。由于传统照明系统普遍为额定功率,所以无论白天还是夜间开启照明系统,都会产生同样的电能消耗。对此,需要火电厂引入智能照明系统,通过网络控制方式对照明灯具的亮度、光源等进行合理调节,从而节约电能,改.善照明环境。
【参考文献】
[1]徐向伟,韩峰,杨慧强,张.健,陈宇,智能照明系统在火力发电厂中的运用研究。
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[3]田创新,某自备电厂智能照明控制系统的应用[J],中国设备工程,2020(13):36-37。
[4]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.05版。
作者简介:
刘细凤,女,本科 安科瑞电气股份有限公司,主要研究方向为智能电网供配电Email: 2880157866@qq.com手机:18702111750QQ:2880157866/2881392119
公司简介:
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